一种梯度串联膜浓缩骨提取液的方法技术

本发明专利技术公开了一种梯度串联膜浓缩骨提取液的方法，包括：提供一微滤浓缩系统，微滤浓缩系统包括具有陶瓷膜过滤器的第一循环流路；利用第一循环流路对骨提取液进行微滤循环浓缩，得到微滤浓缩液；提供一级反渗透浓缩系统，一级反渗透浓缩系统包括具有一级反渗透膜过滤器的第二循环流路；利用第二循环流路对滤液进行一级反渗透循环浓缩，得到一级浓缩液；提供二级反渗透浓缩系统，二级反渗透浓缩系统包括具有二级反渗透膜过滤器的第三循环流路；利用第三循环流路对一级浓缩液进行二级反渗透循环浓缩，得到二级浓缩液。本发明专利技术在降低能耗的情况下达到浓缩骨提取液的目的，而且极大减少了骨提取液的营养和风味物质的损失。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及食品加工领域，尤其涉及一种梯度串联膜浓缩骨提取液的方法。
技术介绍
我国每年产生大约1200万吨的大量可食性畜禽骨，占世界产量的30％左右，折合约200万吨动物蛋白，可满足7,500万人的年蛋白需求。畜禽骨中含有丰富的蛋白质、脂类、矿物质等营养成分，具有很高的开发价值。骨产品的加工利用，可实现资源再利用，提升屠宰副产品价值。畜禽骨经过深加工后，可开发出新型、天然、绿色、营养的食品添加剂，生产骨汤、骨素、骨粉等高营养骨类食品，提高肉品加工企业的综合效益。但是，传统工艺中整个提取、真空浓缩、调和等过程均需燃煤供应水蒸汽加热，能耗较大。尤其是在浓缩工段成为整个生产线中的能耗大户占到整个生产线能耗的60％以上，而且在浓缩过程中大量蒸发产生的水蒸汽将鸡骨的风味物质带走，造成品质降低。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术提供了一种梯度串联膜浓缩骨提取液的方法，通过利用微滤-反渗透方法去除骨提取液中的水分，在降低能耗的情况下达到浓缩骨提取液的目的，而且极大减少了骨提取液的营养和风味物质的损失，减轻骨提取液的胺味。本专利技术提供的技术方案为：一种梯度串联膜浓缩骨提取液的方法，包括：提供一微滤浓缩系统，所述微滤浓缩系统包括具有陶瓷膜过滤器的第一循环流路；将骨提取液加入至所述第一循环流路，利用所述第一循环流路对
骨提取液进行微滤循环浓缩，直至将骨提取液浓缩至第一浓度，得到微滤浓缩液；提供一级反渗透浓缩系统，所述一级反渗透浓缩系统包括具有一级反渗透膜过滤器的第二循环流路；所述陶瓷膜过滤器连接至所述第二循环流路，以将所述第一循环流路的滤液输送至所述第二循环流路；利用所述第二循环流路对滤液进行一级反渗透循环浓缩，直至将滤液浓缩至第二浓度，得到一级浓缩液；提供二级反渗透浓缩系统，所述二级反渗透浓缩系统包括具有二级反渗透膜过滤器的第三循环流路；所述第二循环流路选择性地连通至所述第三循环流路，以在得到一级浓缩液后，连通至所述第三循环流路，将一级浓缩液输送至所述第三循环流路；利用所述第三循环流路对一级浓缩液进行二级反渗透循环浓缩，直至将一级浓缩液浓缩至第三浓度，得到二级浓缩液。优选的是，所述的梯度串联膜浓缩骨提取液的方法中，所述第一循环流路还包括第一循环罐，所述第一循环罐用于预先装入所述骨提取液，并用于在微滤循环浓缩结束时贮存微滤浓缩液。优选的是，所述的梯度串联膜浓缩骨提取液的方法中，所述第二循环流路还包括第二循环罐；所述陶瓷膜过滤器连接至所述第二循环罐，并在微滤循环浓缩过程中持续地向所述第二循环罐输送滤液，待所述第二循环罐内滤液达到一定液位时，第二循环流路再开始对滤液进行一级反渗透循环浓缩。优选的是，所述的梯度串联膜浓缩骨提取液的方法中，所述第二循环罐选择性地连通于所述一级反渗透膜过滤器或者所述第三循环流路，其中，所述第二循环流路先连通于所述一级反渗透膜过滤器，待得到一级浓缩液时，所述第二循环罐再连通至所述第三循环流路。优选的是，所述的梯度串联膜浓缩骨提取液的方法中，所述第三循环流路包括第三循环罐，所述第二循环罐选择性地连通至所述第三循环罐，以在得到一级浓缩液后，连通至所述第三循环罐，将一级浓缩液输送至所述第三循环罐，所述第三循环罐用于在二级反渗透浓缩结束时贮存二级浓缩液。优选的是，所述的梯度串联膜浓缩骨提取液的方法中，所述一级反渗透浓缩系统中，一级反渗透膜过滤器的膜进口压力为1.5～3Mpa，滤液温度为
50～80℃；所述二级反渗透浓缩系统中，二级反渗透膜过滤器的膜进口压力为1.5～3Mpa，一级浓缩液温度为50～80℃。优选的是，所述的梯度串联膜浓缩骨提取液的方法中，所述陶瓷膜过滤器中的陶瓷膜的支撑体材质为α-Al2O3，膜材料为ZrO2，支撑体具有37个通道，通道直径为2.6～2.8mm，膜孔径为5～50nm，膜进口压力0.3～0.6Mpa。优选的是，所述的梯度串联膜浓缩骨提取液的方法中，所述骨提取液为经过除渣、除油以及过滤之后得到的骨提取液。本专利技术所述的梯度串联膜浓缩骨提取液的方法利用陶瓷膜过滤器进行微滤，再利用两级反渗透膜过滤器除去骨提取液中的水分，达到浓缩的目的。此方法完全代替了传统真空浓缩方法，采用低能耗的膜分离技术取代传统需燃煤供应水蒸气加热浓缩的方法，达到了降低能耗，节能减排的目的。同时，本专利技术在浓缩过程中降低骨提取液中营养和风味的损失，减轻真空浓缩过程中产生的胺味。本专利技术改进了原有生产工艺，降低了生产成本，提高了产品质量。附图说明图1为本专利技术所述的梯度串联膜浓缩骨提取液的流程图。图2为本专利技术所述的微滤浓缩系统的结构示意图。图3为本专利技术所述的两级反渗透浓缩系统的结构示意图。图4为鸡骨提取液中蛋白分子分布规律。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。如图1、图2和图3所示，本专利技术提供一种梯度串联膜浓缩骨提取液的方法，包括：提供一微滤浓缩系统，所述微滤浓缩系统包括具有陶瓷膜过滤器的第一循环流路；将骨提取液加入至所述第一循环流路，利用所述第一循环流路对骨提取液进行微滤循环浓缩，直至将骨提取液浓缩至第一浓度，得到微滤浓缩液；提供一级反渗透浓缩系统，所述一级反渗透浓缩系统包括具
有一级反渗透膜过滤器的第二循环流路；所述陶瓷膜过滤器连接至所述第二循环流路，以将所述第一循环流路的滤液输送至所述第二循环流路；利用所述第二循环流路对滤液进行一级反渗透循环浓缩，直至将滤液浓缩至第二浓度，得到一级浓缩液；提供二级反渗透浓缩系统，所述二级反渗透浓缩系统包括具有二级反渗透膜过滤器的第三循环流路；所述第二循环流路选择性地连通至所述第三循环流路，以在得到一级浓缩液后，连通至所述第三循环流路，将一级浓缩液输送至所述第三循环流路；利用所述第三循环流路对一级浓缩液进行二级反渗透循环浓缩，直至将一级浓缩液浓缩至第三浓度，得到二级浓缩液。本专利技术结合微滤浓缩系统和两级反渗透浓缩系统对骨提取液进行梯度浓缩，从而得到满足要求的浓缩产物。经过研究发现，骨提取液含有分子量大于10KDa的蛋白肽、分子量介于0～10KDa的蛋白肽以及水分子(如图4所示)。本专利技术先利用陶瓷膜过滤器将分子量大于10KDa的蛋白肽截留下来，即采用微滤浓缩系统对骨提取液进行微滤循环浓缩，骨提取液被浓缩至第一浓度，得到微滤浓缩液。但微滤浓缩系统的滤液中仍然含有有效的营养物质，为了保留这一部分营养物质(即分子量介于0～10KDa的蛋白肽)，再对滤液进行两级反渗透浓缩。滤液先进入一级反渗透浓缩系统，由一级反渗透膜过滤器进行一级反渗透循环浓缩，直至滤液浓缩至第二浓度，废液为纯水，可以排出；一级浓缩液被第二循环流路输送至第三循环流路中，由二级反渗透膜过滤器进行二级反渗透循环浓缩，待达到第三浓度，则可以得到二级浓缩液，废液也为废水，可以再利用或者排出。微滤浓缩液和二级浓缩液一起组成了本专利技术的浓缩产物，浓缩产物可以进行后续工序，加入食盐调和，并杀菌后包装。在一个优选的实施例中，所述的梯度串联膜浓缩骨提取液的方法中，所述第一循环流路还包括第一循环罐，所述第一循环罐用于预先装入所述骨提取液，并用于在微滤循环浓缩结束时贮存微滤浓缩液。在一个优选的实施例中，所述的梯度串联膜浓缩骨提取液的方法中，所述第二循本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种梯度串联膜浓缩骨提取液的方法，其特征在于，包括：提供一微滤浓缩系统，所述微滤浓缩系统包括具有陶瓷膜过滤器的第一循环流路；将骨提取液加入至所述第一循环流路，利用所述第一循环流路对骨提取液进行微滤循环浓缩，直至将骨提取液浓缩至第一浓度，得到微滤浓缩液；提供一级反渗透浓缩系统，所述一级反渗透浓缩系统包括具有一级反渗透膜过滤器的第二循环流路；所述陶瓷膜过滤器连接至所述第二循环流路，以将所述第一循环流路的滤液输送至所述第二循环流路；利用所述第二循环流路对滤液进行一级反渗透循环浓缩，直至将滤液浓缩至第二浓度，得到一级浓缩液；提供二级反渗透浓缩系统，所述二级反渗透浓缩系统包括具有二级反渗透膜过滤器的第三循环流路；所述第二循环流路选择性地连通至所述第三循环流路，以在得到一级浓缩液后，连通至所述第三循环流路，将一级浓缩液输送至所述第三循环流路；利用所述第三循环流路对一级浓缩液进行二级反渗透循环浓缩，直至将一级浓缩液浓缩至第三浓度，得到二级浓缩液。

【技术特征摘要】
1.一种梯度串联膜浓缩骨提取液的方法，其特征在于，包括：提供一微滤浓缩系统，所述微滤浓缩系统包括具有陶瓷膜过滤器的第一循环流路；将骨提取液加入至所述第一循环流路，利用所述第一循环流路对骨提取液进行微滤循环浓缩，直至将骨提取液浓缩至第一浓度，得到微滤浓缩液；提供一级反渗透浓缩系统，所述一级反渗透浓缩系统包括具有一级反渗透膜过滤器的第二循环流路；所述陶瓷膜过滤器连接至所述第二循环流路，以将所述第一循环流路的滤液输送至所述第二循环流路；利用所述第二循环流路对滤液进行一级反渗透循环浓缩，直至将滤液浓缩至第二浓度，得到一级浓缩液；提供二级反渗透浓缩系统，所述二级反渗透浓缩系统包括具有二级反渗透膜过滤器的第三循环流路；所述第二循环流路选择性地连通至所述第三循环流路，以在得到一级浓缩液后，连通至所述第三循环流路，将一级浓缩液输送至所述第三循环流路；利用所述第三循环流路对一级浓缩液进行二级反渗透循环浓缩，直至将一级浓缩液浓缩至第三浓度，得到二级浓缩液。2.如权利要求1所述的梯度串联膜浓缩骨提取液的方法，其特征在于，所述第一循环流路还包括第一循环罐，所述第一循环罐用于预先装入所述骨提取液，并用于在微滤循环浓缩结束时贮存微滤浓缩液。3.如权利要求1或2所述的梯度串联膜浓缩骨提取液的方法，其特征在于，所述第二循环流路还包括第二循环罐；所述陶瓷膜过滤器连接至所述第二循环罐，并在微滤循环浓缩过程中持续地向所述第二循环罐输送滤液，待所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春晖，贾伟，李侠，孙圳，岳鉴颖，
申请(专利权)人：中国农业科学院农产品加工研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11