正渗透耦合反渗透的浓缩方法及浓缩装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种正渗透耦合反渗透的浓缩方法及浓缩装置。本发明专利技术使用了反渗透膜系统与正渗透膜系统相互耦合，对乳品进行浓缩处理的方式；浓缩过程分为两个阶段，第一阶段是反渗透浓缩阶段，第二阶段是正渗透浓缩阶段，最终使乳品浓缩为总固含量达到45‑60％的浓缩乳制品。整个浓缩工艺过程没有对牛奶进行加热处理，最大程度保留了原奶中活性蛋白营养物质，得到了高品质的浓缩乳。本发明专利技术采用了正渗透耦合反渗透的浓缩装置，包括反渗透膜系统和正渗透膜系统两套系统；反渗透膜系统和正渗透膜系统之间采用物料泵来连接。

【技术实现步骤摘要】
正渗透耦合反渗透的浓缩方法及浓缩装置
本专利技术涉及一种正渗透耦合反渗透的浓缩方法及浓缩装置，特别涉及一种正渗透耦合反渗透的牛奶浓缩方法及浓缩装置。
技术介绍
目前，我国生鲜乳产量仅次于印度和美国，居世界第三。据悉，2016年中国奶牛存栏已达1425.3万头，奶类总产量约3712.1万吨，其中牛奶产量3602.2万吨。我国已成为乳业生产和消费大国，但还不是强国，主要面临核心竞争力较弱、进口影响加剧等问题。而我国产奶区主要集中在北方地区，内蒙古、黑龙江、河北三个产奶大省全部处于北方，在鲜奶运输上存在高成本、低效率、并且严重影响鲜乳品质的桎枯。将牛奶浓缩并冷冻后，从北方调用到南方再进行还原及杀菌加工，既可以减少运输成本，又能保持牛奶的新鲜度和营养价值。传统牛乳浓缩方法通过降膜浓缩将牛乳中的水分移除，需要高温处理，此操作对牛乳本身的营养素存量及风味造成很大的破坏，比如颜色变黄、褐变，蒸煮味很重等，严重影响产品品质。并且蒸发工艺能耗相对较大。在热浓缩乳中，降膜浓缩是比较前沿的浓缩系统，但即使降膜浓缩，依然是依靠蒸发来实现水分子的移除，对产品营养本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种正渗透耦合反渗透的浓缩方法，包括使用反渗透膜系统和正渗透膜系统对乳品进行浓缩处理的步骤；/n整个浓缩方法分为两个阶段；第一阶段是反渗透浓缩阶段，用反渗透膜(RO膜)系统将总固含量为11％至13％的原奶浓缩至总固含量为18％至25％(优选20％至25％，更优选22％至24％)的浓缩乳；第二阶段是正渗透浓缩阶段，将第一阶段得到的浓缩乳，经过正渗透膜(FO膜)系统，将乳品浓缩至总固含量达到28％至55％的浓缩乳制品；/n所述正渗透膜系统包括两个循环：进料循环和汲取液循环，水从乳品中被提取至汲取液中，作为进料的乳品被浓缩，而汲取液被稀释。/n

【技术特征摘要】
20190203 CN 20191010865871.一种正渗透耦合反渗透的浓缩方法，包括使用反渗透膜系统和正渗透膜系统对乳品进行浓缩处理的步骤；
整个浓缩方法分为两个阶段；第一阶段是反渗透浓缩阶段，用反渗透膜(RO膜)系统将总固含量为11％至13％的原奶浓缩至总固含量为18％至25％(优选20％至25％，更优选22％至24％)的浓缩乳；第二阶段是正渗透浓缩阶段，将第一阶段得到的浓缩乳，经过正渗透膜(FO膜)系统，将乳品浓缩至总固含量达到28％至55％的浓缩乳制品；
所述正渗透膜系统包括两个循环：进料循环和汲取液循环，水从乳品中被提取至汲取液中，作为进料的乳品被浓缩，而汲取液被稀释。


2.根据权利要求1所述的浓缩方法，其中所述浓缩乳制品为全脂浓缩乳制品和/或脱脂浓缩乳制品；
优选地，所得到的全脂浓缩乳制品的总固含量为35-55％，优选为38-50％，更优选为42-46％；
优选地，所得到的脱脂浓缩乳制品的总固含量为28-45％，优选为32-42％，更优选为35-40％。


3.根据权利要求1或2所述的浓缩方法，其中，所述浓缩乳制品的蛋白含量为8.4～14.8％，优选为10-14％，更优选为11-13％；
当所述浓缩乳制品为全脂浓缩乳制品时，脂肪含量为9.0％～17％，优选为11-15.5％，更优选为12-14.5％；
所述浓缩乳制品的乳糖含量为13％-22％，优选为15-20％，更优选为16-18.5％。


4.根据权利要求1或2所述的浓缩方法，其中，在所述反渗透浓缩阶段，在一定压力的作用下，将牛奶中的水分透过膜，向膜的另一面扩散，从而使牛奶分为浓缩奶和纯净水，达到牛奶初步浓缩。


5.根据权利要求1-4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)选择不断增加汲取液浓度，初始汲取液初始浓度优选为5-25％，优选为10-20％，更优选为12-15％。


6.根据权利要求1所述的浓缩方法，其中正渗透膜系统采用的汲取液为氯化钠、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。


7.根据权利要求1或2所述的浓缩方法，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。


8.根据权利要求1-3中任一项所述的浓缩方法，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)的比值为7:1-1:7之间，优选在3:1-1:3之间。


9.根据权利要求1-4中任一项所述的浓缩方法，其中所述正渗透膜为...

【专利技术属性】
技术研发人员：王慧，俞伟祖，张杰，樊梦原，任宪峰，石红丽，张志尧，王旭，姜利，温新华，皇永胜，李文清，
申请(专利权)人：内蒙古蒙牛乳业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15