[发明专利]利用余热机械增压偶联酶膜法进行梯度浓缩的装置及方法

说明书

本发明公开了利用余热机械增压偶联酶膜法进行梯度浓缩的装置，包括：超滤膜过滤单元和反渗透膜过滤单元，超滤膜过滤单元包括通过管道连通的平衡桶、第一酶解罐和超滤膜原件；机械增压浓缩单元。本发明装置能够在较低能耗下将原料汤液进行逐级浓缩获得不同浓度的浓缩液，并在超滤滤膜单元中加设第一酶解罐，可以将原料汤液中蛋白质分子通过酶解后再经过不同孔径膜分离，而获得目标分子量段的汤液，从而提高产品的特征属性，随后再经过机械增压浓缩得到高浓度的物料汤液；通过本发明装置以及应用方法可以获得不同浓度、不同分子量段的目标浓缩液，很好保持物料原始风味、节约大量能源，尤其适用于骨汤浓缩。

技术领域

本发明涉及原料汤液浓缩技术领域。更具体地说，本发明涉及一种利用余热机械增压偶联酶膜法进行梯度浓缩的装置及方法，用于将不同浓缩方式进行合理整合，使料液浓度梯度降低达到节能浓缩目的。并同时加入第一酶解罐对原料汤液进行循环酶解，结合生物酶的方法同时解决了产品的均一性和过滤膜再生的问题，生产过程中很好的保持物料的原始风味，尤其适用于骨汤浓缩。

背景技术

一般在骨汤的生产线中，能耗最大就集中在浓缩工段，其比例占到整个生产线能耗的80％以上。而在目前的浓缩加工中，最常见的是单效外循环浓缩器，其蒸汽与蒸发比约为1.2～1.3:1，意味着每蒸发1公斤水需要消耗1.2～1.3公斤蒸汽。初始浓度为5％的骨汤，浓缩至40％，需要蒸发掉87.5％的水分，即所得最终液体体积为原体积的12.5％，能耗巨大。

而且单效外循环浓缩器还需要配套冷却水系统，又增加了水的损耗和系统维护费用。在物料浓缩蒸发时，所产生的二次蒸汽会带走大量的小分子风味物质，造成汤液的风味损失。在浓缩到接近终点，由于料液浓度大，传热效果不佳，加热器内部直接蒸汽与物料温差巨大容易造成结焦，也影响汤液的风味。所以，使用传统的蒸发器，存在很多弊端。

另外，一般的膜过滤方法生产中遇到最大的难点就在于通量衰减和恢复问题，在生产过程中，膜通量的衰减会很大程度影响到供压设备和膜的寿命。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种利用余热机械增压偶联酶膜法进行梯度浓缩的装置，其能够在较低能耗下将原料汤液进行逐级浓缩获得不同浓度的浓缩液，并由于在超滤膜过滤单元中加设第一酶解罐，将原料汤液中蛋白质分子通过添加不同的酶制剂进行酶解，可以获得目标分子量段的汤液，从而提高产品的特征属性；

本发明还有一个目的是提供一种应用利用余热机械增压偶联酶膜法进行梯度浓缩的方法，其详细描述了利用余热机械增压偶联酶膜法进行梯度浓缩的装置的正确应用方法，从而通过该正确方法获得保持物料原始风味的浓缩液，尤其适用于骨汤浓缩。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种利用余热机械增压偶联酶膜法进行梯度浓缩的装置，其特征在于，包括：

超滤膜过滤单元，其包括原料汤液平衡桶、超滤膜原件和第一酶解罐，其中，原料汤液平衡桶的出液口与所述超滤膜原件的进液口相连通，所述超滤膜原件的超滤浓液出口与所述第一酶解罐的进液口通过超滤浓液管相连通，所述第一酶解罐的出液口与所述原料汤液平衡桶的进液口通过循环管相连通；

机械增压浓缩单元，其为真空浓缩设备，所述机械增压浓缩单元的进液口与所述超滤膜原件的超滤浓液出口通过反渗透浓液管相连通，且超滤浓液管和反渗透浓液管上分别设置一个阀门。

优选的是，其中，还包括：反渗透过滤单元，其包括通过管道连通的超滤稀液平衡桶、反渗透膜原件和第二酶解罐，所述超滤稀液平衡桶的第一进液口与超滤原件的超滤稀液出口通过超滤稀液管相连通，所述超滤稀液平衡桶的出液口分别与所述渗透原件的进液口和所述机械增压浓缩单元的进液口相连通；所述反渗透原件的反渗透稀液出口与第二酶解罐的进液口相连通，所述第二酶解罐的进液口还与所述超滤浓液出口通过所述反渗透浓液管相连通，所述第二酶解罐的出液口还与所述超滤稀液平衡桶的第二进液口相连通。