
俄罗斯北高加索联邦大学(SKFU)的科研团队成功开发出一套创新工艺,能够从乳制品加工产生的废料中提取纯净水,获得具有商业价值的食品添加剂。该研究成果已发表在《食品与人类》(Food and Humanity)期刊上,并获得了俄罗斯科学基金会的资助支持。这项技术不仅有助于乳品工厂大幅降低水资源消耗,还能将原本被废弃的副产品转化为高附加值的原料。
在干乳清和乳糖等乳制品成分的生产过程中,会产生大量副产物,其体积约占原始原料的80%,且长期以来几乎未被利用。这些废料本质上是含有溶解性物质的水,包括有机酸、尿素、铵盐以及其他化合物。其中还富含钾等矿物质。科学家指出,维持人体钠钾平衡至关重要,而现代饮食往往钠摄入过量、钾摄入不足,从废料中提取钾元素具有重要的健康意义。
反渗透技术如何突破传统过滤极限
针对上述废料,研究团队提出了采用反渗透(Reverse Osmosis)技术进行处理的方案。这是一种在高压下迫使溶液通过半透膜的技术:膜只允许水分子通过,而截留盐分、糖类及大分子有机化合物。与家用净水器不同,工业级反渗透系统的工作压力可达大气压的数十倍,从而实现对杂质的高效分离。
实验该装置每小时可处理数十立方米的废料,产出的纯净水中干物质残留量低于0.02%,完全满足生产回用标准。过滤后剩余的液体则是原始成分的浓缩液,经分析发现其钾含量尤为丰富。团队建议将该浓缩液作为部分食盐替代品,例如添加到传统发酵乳饮料“艾兰”(Ayran)中,从而在保持风味基本不变的前提下,降低钠含量并提升钾含量,使产品更健康。

根据科学家的估算,在艾兰饮料中,最多可替换一半的食盐用量,而消费者几乎无法察觉味道的变化。这一发现不仅为乳制品行业提供了废物资源化利用的新路径,也为全球食品工业应对水资源短缺和推动健康饮食提供了技术参考。
俄罗斯作为乳制品生产大国,其北部地区拥有大量乳品加工企业,长期以来面临废料处理压力大、水资源紧张等挑战。此次技术突破若能在当地推广,将显著降低行业环保成本,提升产品附加值。对于中国乳企而言,这一案例展示了如何通过先进膜技术实现“变废为宝”,在双碳目标下探索绿色制造新模式,值得深入关注与借鉴。