[发明专利]防腐剂作为汲取液的正渗透技术在产品浓缩方面的应用

说明书

本发明公开了一种防腐剂作为汲取液的正渗透技术在产品浓缩方面的应用，属于食品、化工或医药浓缩加工技术领域。该技术方案包括防腐剂作为汲取液的正渗透技术在产品浓缩方面的应用。具体的，以防腐剂作为汲取液，采用正渗透系统或正渗透集成系统对产品进行浓缩或分离处理。本发明应用于食品、化工和医药产品加工方面，解决现有汲取液影响产品质量，易造成膜污染的问题。将防腐剂作为汲取液可在不影响产品质量的前提下，有效抑制微生物滋长，降低正渗透过程中膜污染的风险。同时，产品中反渗进入的汲取液溶质可以作为防腐添加剂存在，无需去除。

技术领域

本发明属于食品、化工或医药浓缩加工技术领域，尤其涉及一种防腐剂作为汲取液的正渗透技术在产品浓缩方面的应用。

背景技术

近年来随着膜技术的发展，越来越多的膜分离过程应用于食品、化工、医药产品的浓缩加工领域，如反渗透、纳滤等膜分离过程，但是这些压力驱动过程在浓缩时存在严重的膜污染现象，使得操作运行维护成本高，并且浓缩倍数低。与传统压力驱动膜过程相比，正渗透无需外界操作压力即可以实现浓缩过程，具有操作条件温和、膜污染轻、浓缩倍数高等优势，具有很好的应用潜力。然而，正渗透技术在目前的食品、化工、医药产品的浓缩加工领域的推广面临着严峻挑战，这主要由于缺乏适合的汲取液。

目前，正渗透技术中采用的汲取液一般是氯化钠等盐类汲取液或糖浆、蔗糖溶液等糖类汲取液两大类，其中，氯化钠等盐类汲取液具有较高的渗透压，可以提供较高的渗透驱动力；糖浆、蔗糖溶液等糖类汲取液具备高的渗透压，同时可以被回收利用。因此，氯化钠等盐类汲取液或糖浆、蔗糖溶液等糖类汲取液被广泛用作正渗透汲取液。

然而，盐类汲取液如氯化钠的反渗量高，导致产品中积累大量盐分，如在食品中，易导致“咸”味口感，影响食品风味，在化工及医药产品中导致产物纯度下降，影响产品品质；糖类汲取液虽不会产生“咸”味，但是其富含微生物生长所需营养，极易滋生微生物，造成正渗透膜污染，导致生产效率下降。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明提出一种不影响产品质量且能够有效抑制微生物滋生的防腐剂作为汲取液的正渗透技术在产品浓缩方面的应用。

为解决所述技术问题，本发明采用的技术方案为：

防腐剂作为汲取液的正渗透技术在产品浓缩方面的应用。

优选的，以防腐剂作为汲取液，采用正渗透系统或正渗透集成系统对产品进行浓缩或分离处理。

优选的，所述汲取液包括质量分数为0.1mol/L至最高溶解度下对应摩尔浓度的防腐剂。

优选的，所述防腐剂选自酸类防腐剂、酯型防腐剂和无机盐防腐剂中的任意一种。

优选的，所述酸类防腐剂包括苯甲酸、苯甲酸钠、丙酸、丙酸钠、丙酸钙、山梨酸、山梨酸钾或山梨酸钠中的任意一种，所述酯型防腐剂包括对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸甲酯钠、对羟基苯甲酸乙酯钠、没食子酸丙酯、抗坏血酸棕榈酸酯、抗坏血素酸、抗坏血素酸钠或抗坏血素酸钙中的任意一种，所述无机盐防腐剂包括亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、焦亚硫酸钾、硝酸钠、硝酸钾、亚硝酸钠或亚硝酸钾中的任意一种。

优选的，所述正渗透系统和正渗透集成系统中的正渗透系统包括配有正渗透膜的膜元件、位于所述正渗透膜一侧的进料液循环系统和位于所述正渗透膜另一侧的汲取液循环系统，所述进料液循环系统中循环的进料液和汲取液循环系统中循环的汲取液通过正渗透膜的膜交换对进料液进行浓缩处理。

优选的，所述正渗透集成系统选自正渗透-膜蒸馏膜集成系统、正渗透-反渗透膜集成系统、正渗透-纳滤膜集成系统、正渗透-多级闪蒸集成系统和正渗透-冷冻浓缩集成系统中的任意一种。

优选的，所述正渗透集成系统中的膜蒸馏系统、反渗透系统、纳滤系统、多级闪蒸系统或冷冻浓缩系统用于回收浓缩被所述正渗透系统稀释的汲取液，对汲取液进行浓度调节，以保持汲取液浓度的恒定。