(CN109907109) 一种基于正渗透原理的乳制品制备方法

源语言标题
(CN109907109) Dairy product preparation method based on forward osmosis principle
公开号/公开日
CN109907109 / 2019-06-21
申请号/申请日
CN201910201224 / 2019-03-15
发明人
FAN MENGYUANZHANG JIEREN XIANFENGWANG HUIYU WEIZUJIANG LISHI HANYUSHI HONGLI;
申请人
INNER MONGOLIA MENGNIU DAIRY;
主分类号
IPC分类号
A23C-001/16
摘要
(CN109907109) 本申请涉及一种基于正渗透原理的乳制品制备方法。 本申请首次将正渗透膜浓缩规模化地应用到食品加工行业(特别是乳制品加工行业)中,通过控制正渗透膜两侧溶液的渗透压差,实现了目标溶液的多倍浓缩;同时不引入任何热源或强外压,保持了目标溶液的主要营养素含量及营养素比例。 与反渗透膜浓缩和冷冻浓缩相比,本申请的正渗透膜浓缩技术可大大提升乳制品的浓缩倍数,同时降低了单位能耗,节约了运行成本。 本申请还涉及上述制备方法所制备的浓缩乳制品,以及应用在乳制品浓缩领域的连续式正渗透膜系统,实现了乳制品浓缩的规模化处理。 同时保证了产品的微生物指标、理化指标、营养指标都达到相关标准的要求。
地址
代理人
(CN109907109) LIU GUOJUN ; LIU, SHEN & ASSOCIATES Reg. Nb: 11105 HU HAOMING ; LIU, SHEN & ASSOCIATES Reg. Nb: 11105
代理机构
;
优先权号
2019CN-0108658
主权利要求
(CN109907109) 1.一种浓缩乳制品的制备方法,包括使用正渗透膜系统对生乳进行处理的步骤;所述正渗透膜系统优选能够规模化处理生乳;  所述正渗透膜系统至少包括两个循环:进料循环和汲取液循环,生乳中的水从进料循环通过正渗透膜被提取到汲取液循环中,作为进料的生乳被浓缩,而汲取液被稀释;  优选地,浓缩乳制品为全脂浓缩乳制品和/或脱脂浓缩乳制品。 2.根据权利要求1所述的制备方法,其中所述汲取液为氯化钠、氯化镁、氯化钙、乳糖、硫酸镁中的一种或多种的组合,优选氯化钙和硫酸镁中的一种或多种,更优选氯化钙。 3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其中所述正渗透膜系统中,汲取液侧流速与进料侧流速的比例为1:0.5-1:5,优选为1:1-1:3,更优选为1:2。 4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法,其中所述正渗透膜系统中,正渗透膜面积(平方米为单位)与进料处理量(升为单位)的比值在7:1-1:7之间,优选在3:1-1:3之间。 5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法,其中得到的浓缩乳制品中总固含量为15-60%,优选为20-55%,更优选为25-50%。 6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法,其中所述正渗透膜为卷式膜、板式膜、中空膜中的一种或几种,优选卷式膜或中空膜,更优选中空膜。 7.根据权利要求1-6中任一项所述的制备方法,其中包括以下步骤:  1)将生乳进行理化检验;  2)将检验后的生乳暂存后进行净乳操作,然后冷却;  3)将得到的生乳进入正渗透膜系统进行处理,得到浓缩乳。 8.根据权利要求7所述的乳制品制备方法,其中步骤1)还包括对检验后符合要求的生乳进行过滤的步骤,以除去物理杂质。 9.根据权利要求8所述的制备方法,所述过滤步骤中,所采用的一级过滤器孔径为10-1mm(优选5-1mm,更优选2.00mm),二级过滤器孔径为5-0.5mm(优选3-0.5mm,更优选1mm)。 10.根据权利要求7所述的制备方法,其中步骤2)包括将生乳冷却至4-15摄氏度(优选4-10摄氏度,更优选7摄氏度),并储存。 11.根据权利要求1-7中任一项所述的制备方法,其中所述正渗透膜系统中添加汲取液的方式,包括:  A)当汲取液浓度降低到7-8%时,选择补充无机盐,使汲取液的浓度回复至初始浓度;其中汲取液初始浓度优选为5-20%,更优选为12%;或者  B)维持汲取液初始浓度不变;其中汲取液初始浓度优选为5-20%,更优选为8-10%;或者  C)选择不回调汲取液浓度;其中汲取液初始浓度优选为10-25%,更优选为15-18%;或者  D)选择三段式不断增加汲取液浓度,初始汲取液初始浓度优选为5-20%,更优选为8-10%;二段汲取液浓度为8-22%,更优选为10-12%;三段汲取液浓度为10-25%,更优选为12-15%。 12.根据权利要求7所述的制备方法,其中步骤3)之后还包括灌装、速冻、和/或装箱的步骤,得到终产品。 13.根据权利要求7所述的制备方法,其中步骤2)结束后所获得的生乳中总固含量在10-15%(优选11-14%,更优选11.5-13%)之间。 14.根据权利要求7所述的制备方法,其中步骤3)中所述生乳进入正渗透膜系统的温度不超过20摄氏度(优选不超过15摄氏度,更优选不超过7摄氏度),出口处温度不超过50摄氏度(优选不超过30摄氏度,更优选不超过20摄氏度)。 15.根据权利要求7所述的制备方法,在步骤3)之前添加常规脱脂分离工艺,所得脱脂乳继续按照步骤3)进行浓缩乳制备。 16.根据权利要求1-7中任一项所述的制备方法,其中所述正渗透膜系统对生乳进行处理,包括采用具有多个正渗透膜组件的连续式正渗透膜系统进行处理。 17.根据权利要求1-16中任一项所述的制备方法所制备的浓缩乳制品,其中总固含量为15-60%,优选为20-55%,更优选为30-50%;优选地,所述浓缩乳制品为全脂产品,其总固形物含量为40-60%,或者为脱脂产品,其总固形物含量为22%-40%;优选地,所述浓缩乳制品按浓缩比例稀释到生奶总固形物含量水平后,所检测出的β-乳球蛋白含量大于生奶量的75%,优选大于85%;优选地,所述浓缩乳制品按浓缩比例稀释到生奶总固形物含量水平后,所检测出的乳铁蛋白含量大于生奶量的75%,优选大于85%。 18.一种连续式正渗透膜系统,其包括单个或多个正渗透膜组件(优选为四个正渗透膜组件)、一个用来回收汲取液的反渗透膜组件、原料罐、产品罐、和汲取液罐(优选为两个汲取液罐);  优选地,所述多个正渗透膜组件以串联的方式相互连接,并与原料罐和产品罐一起构成了进料循环;所述反渗透膜与汲取液罐(优选为两个汲取液罐)一起构成了汲取液循环;正渗透膜同时处于进料循环及汲取液循环两个循环内;  优选地,所述正渗透膜系统能够连续地处理鲜牛乳;优选地,进料循环的流向与汲取液循环的流向相反。 19.根据权利要求18所述的系统,所述正渗透膜组件外设置有隔温层,该隔温层的材料优选为聚氨酯;优选地,每个正渗透膜组件的出口处设有温度计。 20.根据权利要求18所述的系统,连续式正渗透膜系统包括多个电导率仪,所述多个电导率仪优选分别设置于正渗透膜组件和反渗透膜组件的出口处;优选地,正渗透膜出口的电导率仪处于进料循环(进料循环)侧,反渗透膜出口的电导率仪处于汲取液循环侧。 21.根据权利要求18-20中任一项所述的系统,连续式正渗透膜系统包括:多个温度计,设置于每个正渗透膜的出口处(优选地,位于进料循环一侧);一个压力计,其位于最后一个正渗透膜的出口处。 22.根据权利要求18-20中任一项所述的系统,其中每个正渗透膜组件的出口处设有压力计和/或浊度计;优选地,每个正渗透膜组件的出口都设有管路直接到达产品罐。 23.根据权利要求18-20中任一项所述的系统,其中所述正渗透膜组件中的正渗透膜面积为2-200平方米,优选10-180平方米,更优选20-120平方米。 24.根据权利要求18-20中任一项所述的系统,其中整个连续式正渗透膜系统的产能为每小时0.1-25吨,优选1-20吨之间;优选地,其中每个正渗透膜组件承担总固提升3-15%,优选4-12%,更优选5-11%的任务;优选地,通过整个连续式正渗透膜系统,所得浓缩乳的总固含量为15-60%,优选20-55%,更优选25-50%;优选地,所得浓缩乳中汲取液阳离子的迁移率在10%以下,优选5%以下,更优选1%以下。
法律状态
PENDING
专利类型码
A
国别省市代码
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