CN108993149A - 一种超滤膜婴幼儿奶粉过滤系统及其过滤分离方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种超滤膜婴幼儿奶粉过滤系统及其过滤分离方法，包括膜过滤装置，所述的膜过滤装置包括第一超滤膜、内支撑框、内压紧座、外压紧座、储放桶、外支撑框、第二超滤膜、缓冲机构和框柱。本发明可以解决现有在分离乳清蛋白的过程中，乳清蛋白容易与膜表面之间发生非特异性的不可逆吸附，造成膜通量的衰减，同时滤膜在过滤时会产生大分子颗粒堵塞滤膜，使得滤膜过滤效率低等问题，当持续对滤膜内的乳品进行加压时，吸附在滤膜孔上的大分子颗粒可能会穿过滤膜，造成滤膜孔径增大，最终容易造成婴幼儿奶粉的不稳定性，可以实现对生羊乳进行高效率彻底分离的功能。

Description

一种超滤膜婴幼儿奶粉过滤系统及其过滤分离方法
技术领域
本发明涉及奶粉技术领域，具体而言，涉及一种超滤膜婴幼儿奶粉过滤系统及其过滤分离方法。
背景技术
羊奶、牛奶是生产婴幼儿奶粉重要的原料，然而在羊奶和牛奶中乳清蛋白的含量远远低于人乳。因此，在婴幼儿奶粉的生产过冲中为了使得奶粉的成分接近人乳，需要补充大量乳清蛋白。近年来，利用膜技术分离乳清蛋白进而制备婴幼儿奶粉已经得到了较为广泛的应用。目前，聚乙烯、聚醚砜、聚偏乙烯等膜材料已经应用在蛋白类产品的分离中，但是该类膜材料疏水性强，在分离乳清蛋白的过程中，乳清蛋白容易与膜表面之间发生非特异性的不可逆吸附，造成膜通量的衰减，同时滤膜在过滤时会产生大分子颗粒堵塞滤膜，使得滤膜过滤效率低等问题，当持续对滤膜内的乳品进行加压时，吸附在滤膜孔上的大分子颗粒可能会穿过滤膜，造成滤膜孔径增大，最终容易造成婴幼儿奶粉的不稳定性。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种超滤膜婴幼儿奶粉过滤系统及其过滤分离方法，本发明滤膜的中部通过弹簧进行固定，使得羊乳在过滤过程中滤膜可以进行小幅震动，增加羊乳的过滤效率，当羊乳从滤膜内流出时，羊奶会滴在内支撑框或外支撑框上方槽设置的三角卡块上，从而带动内支撑框或外支撑框进行转动，内支撑框或外支撑框上的弧形卡块能够对滤膜进行挤压，从而本发明的过滤效果，大大的提高了超滤膜的使用寿命，确保了超滤膜分离乳清蛋白能力的稳定性，可以实现对生羊乳进行高效率彻底分离的功能，可以解决现有在生羊乳进行加压过滤时，吸附在滤膜孔上的大分子颗粒可能会穿过滤膜，造成滤膜孔径增大，最终容易造成婴幼儿奶粉成分的不稳定性。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种超滤膜婴幼儿奶粉过滤系统，包括膜过滤装置，所述的膜过滤装置包括第一超滤膜、内支撑框、内压紧座、外压紧座、储放桶、外支撑框、第二超滤膜、缓冲机构和框柱，所述的储放桶为空心圆柱体结构，储放桶的顶部上安装有外压紧座，外压紧座的内端通过框柱与内压紧座的外侧面相连接，外压紧座的底部设置有外滑槽，外压紧座上的外滑槽通过滑动配合的方式与外支撑框的顶部相连接，外支撑框的内端设置有第二超滤膜，内压紧座的底部设置有内滑槽，内压紧座设置的内滑槽通过滑动配合的方式与内支撑框的顶部相连接，内支撑框的内侧设置有第一超滤膜，第一超滤膜与第二超滤膜的内侧均分布有缓冲机构，位于第一超滤膜内侧的缓冲机构安装在内压紧座的内侧面上，位于第二超滤膜内侧的缓冲机构安装在外压紧座的内侧面上；所述第一超滤膜与第二超滤膜材料均为乙烯-乙烯醇共聚物或醋酸乙烯-乙烯共聚物，具体工作时，首先将生羊乳倒入到第一超滤膜内，控制外部的加压设备将外压紧座密封住并对第一超滤膜内进行加压，生羊乳在第一超滤膜的一次过滤下，经过一次过滤后产生的脱乳清生羊乳和羊乳清蛋白流动到第二超滤膜内，通过加压设备对第二超滤膜内进行加压处理，且控制第二超滤膜内施加的压力小于第一超滤膜内施加的压力，在压力差的作用下，第二超滤膜内的羊乳清蛋白被压送到储放桶内，脱乳清生羊乳被储存在第二超滤膜内，分别对脱乳清生羊乳和羊乳清蛋白进行回收。
所述的缓冲机构包括连接夹、夹扣连扳、缓冲弹簧、连接环和缓冲座，位于第一超滤膜内侧的连接夹夹扣在第一超滤膜上，位于第二超滤膜内侧的连接夹夹扣在第二超滤膜上，夹扣连扳安装在连接夹的内端上，夹扣连扳的顶部通过缓冲弹簧与连接环的底部相连接，连接环的上下两端均为铁质盘状结构，连接环的中部为圆柱体结构，连接环的顶部设置有拉环，位于第一超滤膜内侧的缓冲座安装在内压紧座的内侧面上，位于第二超滤膜内侧的缓冲座安装在外压紧座的内侧面上，缓冲座的中部设置有T型槽，且缓冲座的T型槽右端设置有圆槽，缓冲座T型槽右端的圆槽内设置有磁铁块，缓冲座T型槽右端圆槽内设置的磁铁块能够对连接环的顶部盘状结构起到定位的作用，连接环上端的盘状结构位于缓冲座上T型槽设置的圆槽内，具体工作时，缓冲机构能够对第一超滤膜与第二超滤膜起到缓冲的作用，使得第一超滤膜与第二超滤膜在被加压后能够进行小幅度震动，增加第一超滤膜与第二超滤膜的过滤速度，当需要羊奶过滤完毕后，人工通过连接环顶部的拉环能够将第一超滤膜或第二超滤膜拉起以便对其堵塞程度进行检查。
所述的内压紧座与外压紧座的顶部上均设置有密封垫，内压紧座与外压紧座上端的密封垫能够增加本发明的密封效果。
所述的内支撑框与外支撑框上端均为钢材质，内支撑框与外支撑框的下端为塑料材质，且内支撑框与外支撑框的下端均对称设置有方槽，内支撑框与外支撑框的内端均设置有弧形卡块，内支撑框与外支撑框上方槽侧壁上设置有三角卡块，具体工作时，当羊乳进行加压过滤时，羊乳会从第一超滤膜或第二超滤膜的侧面流出，羊奶流出后滴在内支撑框或外支撑框上方槽设置的三角卡块上，从而带动内支撑框或外支撑框进行转动，内支撑框或外支撑框上的弧形卡块能够对第一超滤膜或第二超滤膜进行挤压，从而增加第一超滤膜或第二超滤膜的过滤效果。
此外，本发明还提供了一种超滤膜婴幼儿奶粉过滤系统的过滤分离方法，包括以下步骤：
1、首先将生羊乳倒入到第一超滤膜内，控制外部的加压设备将外压紧座密封住并对第一超滤膜内进行加压，生羊乳在第一超滤膜的一次过滤下，经过一次过滤后产生的脱乳清生羊乳和羊乳清蛋白流动到第二超滤膜内；
2、通过加压设备对第二超滤膜内进行加压处理，且控制第二超滤膜内施加的压力小于第一超滤膜内施加的压力，在压力差的作用下，第二超滤膜内的羊乳清蛋白被压送到储放桶内，脱乳清生羊乳被储存在第二超滤膜内，分别对脱乳清生羊乳和羊乳清蛋白进行回收，缓冲机构能够对第一超滤膜与第二超滤膜起到缓冲的作用，使得第一超滤膜与第二超滤膜在被加压后能够进行小幅度震动，增加第一超滤膜与第二超滤膜的过滤速度；
3、当需要羊奶过滤完毕后，人工通过连接环顶部的拉环能够将第一超滤膜或第二超滤膜拉起以便对其堵塞程度进行检查，当羊乳进行加压过滤时，羊乳会从第一超滤膜或第二超滤膜的侧面流出，羊奶流出后滴在内支撑框或外支撑框上方槽设置的三角卡块上，从而带动内支撑框或外支撑框进行转动，内支撑框或外支撑框上的弧形卡块能够对第一超滤膜或第二超滤膜进行挤压，从而增加第一超滤膜或第二超滤膜的过滤效果，可以实现对生羊乳进行高效率彻底分离的功能。
本发明一种超滤膜婴幼儿奶粉过滤系统的有益效果是：将生羊乳经过膜材料为乙烯-乙烯醇共聚物或醋酸乙烯-乙烯共聚物的超滤膜,因乙烯-乙烯醇共聚物和醋酸乙烯-乙烯共聚物上具有很多羟基和羧基的官能团，故而可以避免传统分离膜材料非特异性不可逆吸附造成的膜通量的衰减,本发明滤膜的中部通过弹簧进行固定，使得羊乳在过滤过程中滤膜可以进行小幅震动，增加羊乳的过滤效率，当羊乳从滤膜内流出时，羊奶会滴在内支撑框或外支撑框上方槽设置的三角卡块上，从而带动内支撑框或外支撑框进行转动，内支撑框或外支撑框上的弧形卡块能够对滤膜进行挤压，从而本发明的过滤效果，采用本发明超滤膜分离出的乳清蛋白质量高，可作为全羊乳婴幼儿奶粉的原料，同时分离乳清蛋白后得到的脱乳清生羊乳可以生产出牛羊混合婴幼儿配方奶粉。
说明书附图
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的剖视图；
图3是本发明缓冲机构的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
如图1至图3所示，一种超滤膜婴幼儿奶粉过滤系统，包括膜过滤装置1，所述的膜过滤装置1包括第一超滤膜11、内支撑框12、内压紧座13、外压紧座14、储放桶15、外支撑框16、第二超滤膜17、缓冲机构18和框柱19，所述的储放桶15为空心圆柱体结构，储放桶15的顶部上安装有外压紧座14，外压紧座14的内端通过框柱19与内压紧座13的外侧面相连接，外压紧座14的底部设置有外滑槽，外压紧座14上的外滑槽通过滑动配合的方式与外支撑框16的顶部相连接，外支撑框16的内端设置有第二超滤膜17，内压紧座13的底部设置有内滑槽，内压紧座13设置的内滑槽通过滑动配合的方式与内支撑框12的顶部相连接，内支撑框12的内侧设置有第一超滤膜11，第一超滤膜11与第二超滤膜17的内侧均分布有缓冲机构18，位于第一超滤膜11内侧的缓冲机构18安装在内压紧座13的内侧面上，位于第二超滤膜17内侧的缓冲机构18安装在外压紧座14的内侧面上；所述第一超滤膜11与第二超滤膜17材料均为乙烯-乙烯醇共聚物或醋酸乙烯-乙烯共聚物，具体工作时，首先将生羊乳倒入到第一超滤膜11内，控制外部的加压设备将外压紧座14密封住并对第一超滤膜11内进行加压，生羊乳在第一超滤膜11的一次过滤下，经过一次过滤后产生的脱乳清生羊乳和羊乳清蛋白流动到第二超滤膜17内，通过加压设备对第二超滤膜17内进行加压处理，且控制第二超滤膜17内施加的压力小于第一超滤膜11内施加的压力，在压力差的作用下，第二超滤膜17内的羊乳清蛋白被压送到储放桶15内，脱乳清生羊乳被储存在第二超滤膜17内，分别对脱乳清生羊乳和羊乳清蛋白进行回收。
所述的缓冲机构18包括连接夹181、夹扣连扳182、缓冲弹簧183、连接环184和缓冲座185，位于第一超滤膜11内侧的连接夹181夹扣在第一超滤膜11上，位于第二超滤膜17内侧的连接夹181夹扣在第二超滤膜17上，夹扣连扳182安装在连接夹181的内端上，夹扣连扳182的顶部通过缓冲弹簧183与连接环184的底部相连接，连接环184的上下两端均为铁质盘状结构，连接环184的中部为圆柱体结构，连接环184的顶部设置有拉环，位于第一超滤膜11内侧的缓冲座185安装在内压紧座13的内侧面上，位于第二超滤膜17内侧的缓冲座185安装在外压紧座14的内侧面上，缓冲座185的中部设置有T型槽，且缓冲座185的T型槽右端设置有圆槽，缓冲座185T型槽右端的圆槽内设置有磁铁块，缓冲座185T型槽右端圆槽内设置的磁铁块能够对连接环184的顶部盘状结构起到定位的作用，连接环184上端的盘状结构位于缓冲座185上T型槽设置的圆槽内，具体工作时，缓冲机构18能够对第一超滤膜11与第二超滤膜17起到缓冲的作用，使得第一超滤膜11与第二超滤膜17在被加压后能够进行小幅度震动，增加第一超滤膜11与第二超滤膜17的过滤速度，当需要羊奶过滤完毕后，人工通过连接环184顶部的拉环能够将第一超滤膜11或第二超滤膜17拉起以便对其堵塞程度进行检查。
所述的内压紧座13与外压紧座14的顶部上均设置有密封垫，内压紧座13与外压紧座14上端的密封垫能够增加本发明的密封效果。
所述的内支撑框12与外支撑框16上端均为钢材质，内支撑框12与外支撑框16的下端为塑料材质，且内支撑框12与外支撑框16的下端均对称设置有方槽，内支撑框12与外支撑框16的内端均设置有弧形卡块，内支撑框12与外支撑框16上方槽侧壁上设置有三角卡块，具体工作时，当羊乳进行加压过滤时，羊乳会从第一超滤膜11或第二超滤膜17的侧面流出，羊奶流出后滴在内支撑框12或外支撑框16上方槽设置的三角卡块上，从而带动内支撑框12或外支撑框16进行转动，内支撑框12或外支撑框16上的弧形卡块能够对第一超滤膜11或第二超滤膜17进行挤压，从而增加第一超滤膜11或第二超滤膜17的过滤效果。
此外，本发明还提供了一种超滤膜婴幼儿奶粉过滤系统的过滤分离方法，包括以下步骤：
1、首先将生羊乳倒入到第一超滤膜11内，控制外部的加压设备将外压紧座14密封住并对第一超滤膜11内进行加压，生羊乳在第一超滤膜11的一次过滤下，经过一次过滤后产生的脱乳清生羊乳和羊乳清蛋白流动到第二超滤膜17内；
2、通过加压设备对第二超滤膜17内进行加压处理，且控制第二超滤膜17内施加的压力小于第一超滤膜11内施加的压力，在压力差的作用下，第二超滤膜17内的羊乳清蛋白被压送到储放桶15内，脱乳清生羊乳被储存在第二超滤膜17内，分别对脱乳清生羊乳和羊乳清蛋白进行回收，缓冲机构18能够对第一超滤膜11与第二超滤膜17起到缓冲的作用，使得第一超滤膜11与第二超滤膜17在被加压后能够进行小幅度震动，增加第一超滤膜11与第二超滤膜17的过滤速度；
3、当需要羊奶过滤完毕后，人工通过连接环184顶部的拉环能够将第一超滤膜11或第二超滤膜17拉起以便对其堵塞程度进行检查，当羊乳进行加压过滤时，羊乳会从第一超滤膜11或第二超滤膜17的侧面流出，羊奶流出后滴在内支撑框12或外支撑框16上方槽设置的三角卡块上，从而带动内支撑框12或外支撑框16进行转动，内支撑框12或外支撑框16上的弧形卡块能够对第一超滤膜11或第二超滤膜17进行挤压，从而增加第一超滤膜11或第二超滤膜17的过滤效果，可以实现对生羊乳进行高效率彻底分离的功能。
本发明滤膜的中部通过弹簧进行固定，使得羊乳在过滤过程中滤膜可以进行小幅震动，增加羊乳的过滤效率，当羊乳从滤膜内流出时，羊奶会滴在内支撑框12或外支撑框16上方槽设置的三角卡块上，从而带动内支撑框12或外支撑框16进行转动，内支撑框12或外支撑框16上的弧形卡块能够对滤膜进行挤压，从而本发明的过滤效果，大大的提高了超滤膜的使用寿命，确保了超滤膜分离乳清蛋白能力的稳定性，实现了对生羊乳进行高效率彻底分离的功能，解决了现有在生羊乳进行加压过滤时，吸附在滤膜孔上的大分子颗粒可能会穿过滤膜，造成滤膜孔径增大，最终容易造成婴幼儿奶粉成分的不稳定性，达到了目的。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种超滤膜婴幼儿奶粉过滤系统，包括膜过滤装置(1)其特征在于：所述的膜过滤装置(1)包括第一超滤膜(11)、内支撑框(12)、内压紧座(13)、外压紧座(14)、储放桶(15)、外支撑框(16)、第二超滤膜(17)、缓冲机构(18)和框柱(19)，所述的储放桶(15)为空心圆柱体结构，储放桶(15)的顶部上安装有外压紧座(14)，外压紧座(14)的内端通过框柱(19)与内压紧座(13)的外侧面相连接，外压紧座(14)的底部设置有外滑槽，外压紧座(14)上的外滑槽通过滑动配合的方式与外支撑框(16)的顶部相连接，外支撑框(16)的内端设置有第二超滤膜(17)，内压紧座(13)的底部设置有内滑槽，内压紧座(13)设置的内滑槽通过滑动配合的方式与内支撑框(12)的顶部相连接，内支撑框(12)的内侧设置有第一超滤膜(11)，第一超滤膜(11)与第二超滤膜(17)的内侧均分布有缓冲机构(18)，位于第一超滤膜(11)内侧的缓冲机构(18)安装在内压紧座(13)的内侧面上，位于第二超滤膜(17)内侧的缓冲机构(18)安装在外压紧座(14)的内侧面上；
所述的缓冲机构(18)包括连接夹(181)、夹扣连扳(182)、缓冲弹簧(183)、连接环(184)和缓冲座(185)，位于第一超滤膜(11)内侧的连接夹(181)夹扣在第一超滤膜(11)上，位于第二超滤膜(17)内侧的连接夹(181)夹扣在第二超滤膜(17)上，夹扣连扳(182)安装在连接夹(181)的内端上，夹扣连扳(182)的顶部通过缓冲弹簧(183)与连接环(184)的底部相连接，连接环(184)的上下两端均为铁质盘状结构，连接环(184)的中部为圆柱体结构，连接环(184)的顶部设置有拉环，位于第一超滤膜(11)内侧的缓冲座(185)安装在内压紧座(13)的内侧面上，位于第二超滤膜(17)内侧的缓冲座(185)安装在外压紧座(14)的内侧面上。
2.根据权利要求1所述的一种超滤膜婴幼儿奶粉过滤系统，其特征在于：所述的第一超滤膜(11)与第二超滤膜(17)材料均为乙烯-乙烯醇共聚物或醋酸乙烯-乙烯共聚物。
3.根据权利要求1所述的一种超滤膜婴幼儿奶粉过滤系统，其特征在于：所述的内压紧座(13)与外压紧座(14)的顶部上均设置有密封垫。
4.根据权利要求1所述的一种超滤膜婴幼儿奶粉过滤系统，其特征在于：所述的内支撑框(12)与外支撑框(16)上端均为钢材质，内支撑框(12)与外支撑框(16)的下端为塑料材质，且内支撑框(12)与外支撑框(16)的下端均对称设置有方槽，内支撑框(12)与外支撑框(16)的内端均设置有弧形卡块，内支撑框(12)与外支撑框(16)上方槽侧壁上设置有三角卡块。
5.根据权利要求1所述的一种超滤膜婴幼儿奶粉过滤系统，其特征在于：所述的缓冲座(185)的中部设置有T型槽，且缓冲座(185)的T型槽右端设置有圆槽，缓冲座(185)T型槽右端的圆槽内设置有磁铁块，连接环(184)上端的盘状结构位于缓冲座(185)上T型槽设置的圆槽内。
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