CN112931620A - 一种制备乳品的装置系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制备乳品的装置系统及方法，所述装置系统包括第一分离机、稀奶油处理单元、脱脂乳处理单元、复配单元以及第一杀菌装置；所述稀奶油处理单元包括依次连接的稀奶油储罐、第二杀菌装置以及稀奶油产品储罐；所述稀奶油储罐与第一分离机的产品出口连接，稀奶油产品储罐与复配单元连接。本发明所述装置系统通过稀奶油处理单元、脱脂乳处理单元与复配单元的设置，通过对生乳组分不同程度的筛分与组合，突破了目前常温或低温白奶单调的结构组成形式，使乳品消费与需求相适应与匹配，同时最大限度的保持其营养成分。
Description
技术领域
本发明属于食品技术领域，涉及一种乳制品的制备装置，尤其涉及一种制备乳品的装置系统及方法。
背景技术
牛奶中含有丰富的蛋白质和矿物质，且牛奶是人体钙的最佳来源，被誉为“白色血液”。然而，牛奶中存在的乳糖对大部分乳糖不耐候的人群来说是极其不便的。由于肠道中不能分泌分解乳糖的酶，乳糖会在肠道中由细菌产生大量的乳酸、甲酸等短链脂肪酸和氨气，造成渗透压升高，使肠腔中的水分增多，引起腹胀、肠鸣、肠绞痛直至发生腹泻等症状。
CN 109169911A公开了一种生产高活性蛋白、低乳糖牛奶的新工艺，包括如下步骤：首先，将鲜牛奶进行离心分离，得到脱脂牛奶；通过膜分离技术，依次将脱脂牛奶进行络蛋白和乳清的分离；和乳清进行乳清蛋白、乳糖及盐的分离，得到浓缩乳清蛋白液、乳糖及盐的混合液；最后，将络蛋白和浓缩乳清蛋白液进行均质处理，得到高活性蛋白、低乳糖牛奶。
但上述方法并未对脱脂所得奶油进行合理地利用，而且所得产品单一，无法针对多样化的市场需求进行灵活地调整。
CN 109744316A公开了一种基于分离膜技术的脱乳糖牛奶制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)将经过巴氏消毒的牛奶通过微滤膜进行数次渗析脱去脂肪组分，得到含有脂肪、酪蛋白胶束的第一截留液和含有乳清蛋白、乳糖、无机盐、小分子纤维的第一透过液；(2)将步骤(1)得到的第一透过液通过超滤膜进行数次渗析截留乳清蛋白，得到含有乳清蛋白的第二截留液和含有乳糖、无机盐、小分子纤维素的第二透过液；(3)将步骤(2)得到的第二透过液通过电渗析进行脱盐处理，得到富集无机盐的浓缩液和含有乳糖、小分子纤维素的淡化液，所述淡化液内含有少量未脱除完全的无机盐；(4)步骤(3)所得淡化液通过纳滤膜进行无机盐与乳糖的再次分离，得到含有乳糖、小分子纤维素的第二截留液和含有少量无机盐的第三透过液，所述第三透过液可再次循环至步骤(2)的超滤渗析中，从而将无机盐回收利用；(5)将第一截留液、第二截留液以及浓缩液进行合并，从而得到脱乳糖牛奶。
上述方法虽然能够对乳糖进行分离处理，但并未对脱脂所得奶油进行合理地利用，而且所得产品单一，无法针对多样化的市场需求进行灵活地调整。
CN 109561724A公开了一种生产含乳蛋白和乳糖类的改良营养产品的方法及通过该方法获得的产品，所述方法包括如下步骤：(1)提供乳进料；(2)对如乳进料进行微滤或微滤/渗滤，从而提供富含胶束络蛋白的MF渗余物和富含乳浆蛋白的MF渗透物；(3)使用允许单价离子通过却将乳糖保留下来的膜对MF渗透物进行NF，以便获得NF渗余物和NF渗透物；(4)对NF渗余物进行电渗析，以便获得脱矿物质的、含有乳糖类的乳浆蛋白产品；(5)将络蛋白来源和任选的一种或多种另选的配料添加到脱矿物质、含有乳糖类的乳浆蛋白产品中，以获得该营养产品。
上述方法利用电渗析对乳品中的盐类进行去除，使其适用于婴儿配方食品以及成长配方食品，但并未对生乳中的成分进行充分利用，而且成本较高，产品单一，同样无法针对多样化的市场需求进行灵活地调整。
对此，需要提供一种能够提供一种新的制备乳品的装置系统及方法，使装置系统与方法能够对生乳的各种组分进行不同程度的筛分与组合，并能够针对不同人群的需求进行灵活的调节，并最大限度的保持生乳中的营养成分。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制备乳品的装置系统及方法，所述装置系统能够对生乳进行不同程度的分离、过滤、筛分和浓缩等处理，同时也能够对乳糖进行合理处理，满足不同产品的组分需求，而且在去除细菌等有害组分的前提下，还能最大程度的保证生乳中蛋白质、维生素、乳铁蛋白以及钙等热敏性营养物质的含量。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种制备乳品的装置系统，所述制备乳品的装置系统包括第一分离机、稀奶油处理单元、脱脂乳处理单元、复配单元以及第一杀菌装置。
所述第一分离机的产品出口分别独立地与稀奶油处理单元以及脱脂乳处理单元连接。
所述稀奶油处理单元以及脱脂乳处理单元的产品出口分别独立地与复配单元连接。
所述复配单元的产品出口与第一杀菌装置连接。
所述稀奶油处理单元包括依次连接的稀奶油储罐、第二杀菌装置以及稀奶油产品储罐；所述稀奶油储罐与第一分离机的产品出口连接，稀奶油产品储罐与复配单元连接。
所述稀奶油储罐与第二杀菌装置之间，还设置有脱乳糖单元。
本发明通过稀奶油处理单元的设置能够对分离得到的稀奶油进行杀菌处理。本发明通过脱脂乳处理单元的设置，能够对分离得到的脱脂乳中的蛋白质、乳糖、盐分以及水分进行分别回收，然后根据市场需求，在复配单元中对稀奶油处理单元的产品以及脱脂乳处理单元的产品进行复配，从而满足市场对不同组分乳制品的需求。
示例性的，本发明所述复配单元包括至少2个复配罐体，稀奶油处理单元的产品以及脱脂乳处理单元的产品在不同的复配罐体中进行混合，从而完成复配。所述复配罐体的数量能够根据生产乳制品种类的需求进行合理地设置，例如可以是2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或10个，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明所述第一杀菌装置包括巴氏杀菌装置、ESL超巴氏杀菌装置、ESL直接接触式杀菌装置或UHT杀菌装置中的任意一种或至少两种的组合。所述巴氏杀菌装置用于巴氏杀菌，巴氏杀菌的营养损失低，保质期1-2周；所述ESL超巴氏杀菌装置用于ESL超巴氏杀菌，ESL超巴氏杀菌的营养损失较大，保质期2-3周；所述ESL直接接触式杀菌装置用于ESL直接接触式杀菌，ESL直接接触式杀菌的营养损失小，保质期2-3周；所述UHT杀菌装置用于UHT杀菌，所述UHT杀菌的营养损失大，保质期5-7个月。
本领域技术人员能够根据产品需求，对第一杀菌装置进行合理地选择，以满足不同乳制品对营养组分含量以及保质期的要求。
优选地，所述脱乳糖单元包括乳糖酶添加装置和/或乳糖萃取装置。
本发明所述乳糖酶添加装置用于向稀奶油中添加乳糖酶，从而将稀奶油中的乳糖分解为半乳糖和葡萄糖；所述乳糖萃取装置用于向稀奶油中添加水，通过离心萃取分离乳糖，使稀奶油中的乳糖含量降低至0.5wt％以下。
优选地，所述第二杀菌装置包括巴氏杀菌装置、ESL杀菌装置或UHT杀菌装置中的任意一种。综合考虑装置投资以及能耗，所述第二杀菌装置优选为巴氏杀菌装置。
本发明通过巴氏杀菌装置的设置，对稀奶油进行巴氏杀菌，从而简单快捷地对稀奶油进行杀菌处理，且营养损失低。
优选地，所述脱脂乳处理单元包括依次设置的脱脂乳储罐、微滤单元、超滤单元、纳滤单元与反渗透单元。
优选地，所述微滤单元包括微滤组件与离心净乳机，所述离心净乳机用于净化微滤组件的浓缩液。
进一步优选地，所述离心净乳机的净乳液出口与脱脂乳储罐连接。
本发明通过微滤组件的设置对脱脂乳进行除菌处理，浓缩液经过离心净乳机的处理回收，减少了蛋白质的损失，保留了脱脂乳中的营养物质。
优选地，所述超滤单元包括依次连接的超滤组件与蛋白质浓缩液储罐。
本发明所述超滤组件用于超滤处理微滤组件的透过液，超滤组件能够对微滤组件的透过液进行蛋白质浓缩，得到富含蛋白质的蛋白质浓缩液。
优选地，所述纳滤单元包括依次连接的纳滤组件与乳糖浓缩液储罐。
本发明所述纳滤单元用于纳滤处理超滤组件的透过液，纳滤组件能够截留超滤透过液中的乳糖、二价盐以及部分一价盐，得到富含乳糖、二价盐以及部分一价盐的浓缩液。
优选地，所述反渗透单元包括反渗透组件、盐分浓缩液储罐与水储罐，所述反渗透组件的浓缩液出口与盐分浓缩液储罐连接，所述反渗透组件的透过液出口与水储罐连接。
本发明所述反渗透单元用于反渗透处理纳滤组件的透过液，反渗透组件能够截留纳滤透过液中的一价盐，得到的一价盐浓缩液进入盐分浓缩液储罐，得到的反渗透透过液进入水储罐。
优选地，所述蛋白质浓缩液储罐、乳糖浓缩液储罐、盐分浓缩液储罐与水储罐分别独立地与复配单元连接。
稀奶油产品储罐、蛋白质浓缩液储罐、乳糖浓缩液储罐、盐分浓缩液储罐与水储罐分别独立地与复配单元，本领域技术人员能够根据需求选择稀奶油产品、蛋白质浓缩液、乳糖浓缩液、盐分浓缩液与水中的至少一种进行应用，从而最大程度的对生乳中的各组分进行利用，且最大程度地保留了生乳中的营养物质。
优选地，所述脱脂乳处理单元还包括膜脱水组件。
所述膜脱水组件设置于纳滤膜组件与乳糖浓缩液储罐之间，膜脱水组件的浓缩液出口与乳糖浓缩液储罐连接，膜脱水组件的透过液出口与水储罐连接。
优选地，所述超滤单元还包括乳糖酶添加件。
超滤单元中乳糖酶添加件的作用为向蛋白质浓缩液中添加乳糖酶。
优选地，所述纳滤单元还包括乳糖酶添加件。
纳滤单元中乳糖酶添加件的作用为向乳糖浓缩液中添加乳糖酶。
上述乳糖酶添加件可以是同一个乳糖酶添加件，也可以是独立地乳糖酶添加件，只要能够实现添加乳糖即可，本发明不做过多限定。本发明通过设置乳糖酶添加件，能够实现对蛋白质浓缩液以及乳糖浓缩液中乳糖含量的灵活调节。
第二方面，本发明提供了一种应用第一方面所述的制备乳品的装置系统进行制备乳品的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)对生乳进行分离处理，得到质量比为1:(8.5-9.5)的稀奶油与脱脂乳；所述稀奶油的脂肪含量为35-40wt％；所述脱脂乳的脂肪含量为<0.06wt％；
(2)对步骤(1)所得稀奶油进行杀菌处理，得到稀奶油产品；
(3)对步骤(1)所得脱脂乳进行膜处理，得到脱脂乳产品；
(4)步骤(2)所得稀奶油产品与步骤(3)所得脱脂乳产品进行复配，复配产品进行杀菌处理，完成乳品的制备；
所述步骤(2)与步骤(3)不分先后顺序。
本发明步骤(1)所得稀奶油与脱脂乳的质量比为1:(8.5-9.5)，例如可以是1:8.5、1:8.6、1:8.7、1:8.8、1:8.9、1:9、1:9.1、1:9.2、1:9.3、1:9.4或1:9.5，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明步骤(1)所述稀奶油的脂肪含量为35-40wt％，例如可以是35wt％、36wt％、37wt％、38wt％、39wt％或40wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明步骤(1)所述脱脂乳的脂肪含量为<0.06wt％，例如可以是0.01wt％、0.02wt％、0.03wt％、0.04wt％、0.05wt％或0.058wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明所述方法的分离处理、膜处理以及杀菌处理等过程均为物理处理过程，处理过程中不引入其他杂质，减少生乳中蛋白质、维生素、乳铁蛋白与钙等热敏性营养物质的损失。
优选地，步骤(1)所述生乳的温度为50-55℃，例如可以是50℃、51℃、52℃、53℃、54℃或55℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明对生乳进行分离的温度为50-55℃，若温度过低，则生乳的粘度过大，使生乳的流动性变差，分离效果变差；若温度过高，则生乳中的蛋白质变性，不利于后续加工的进行，且温度过高会使能耗升高。
优选地，步骤(1)所述分离处理为离心分离。
本发明步骤(1)所述稀奶油的乳糖含量为4.5-5wt％，例如可以是4.5wt％、4.6wt％、4.7wt％、4.8wt％、4.9wt％或5wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明步骤(1)所得脱脂乳的蛋白质含量为3.3-3.5wt％，例如可以是3.3wt％、3.35wt％、3.4wt％、3.45wt％或3.5wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用；本发明步骤(1)所得脱脂乳的乳糖含量为2.7-3.0wt％，例如可以是2.7wt％、2.75wt％、2.8wt％、2.85wt％、2.9wt％、2.95wt％或3wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)还包括杀菌处理之前的脱乳糖处理，所述脱乳糖处理包括乳糖酶处理和/或乳糖萃取处理。
本发明所述乳糖酶处理为向稀奶油中添加乳糖酶，从而将稀奶油中的乳糖分解为半乳糖和葡萄糖；所述乳糖萃取处理为向稀奶油中添加水，通过离心萃取分离乳糖，使稀奶油中的乳糖含量降低至0.5wt％以下。
优选地，步骤(2)所述杀菌处理为巴氏杀菌处理。
本发明对稀奶油进行巴氏杀菌，实现了简单快捷地对稀奶油进行杀菌处理，且营养损失低。
优选地，步骤(2)所述杀菌处理的温度为95-125℃，例如可以是95、100、105、110、115、120或125，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述杀菌处理的时间为4-300s，例如可以是4s、10s、20s、30s、50s、80s、100s、150s、200s、250s或300s，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(3)所述膜处理包括依次进行的微滤处理、超滤处理、纳滤处理与反渗透处理。
本发明所述微滤处理能够去除脱脂乳中的细菌；所述超滤处理能够对微滤透过液进行蛋白质浓缩，得到富含蛋白质的蛋白质浓缩液；所述纳滤处理能够截留超滤透过液中的乳糖、二价盐以及部分一价盐；所述反渗透处理能够截留纳滤透过液中的一价盐，得到的一价盐浓缩液与水。
优选地，所述超滤处理所得蛋白质浓缩液的蛋白质含量为10-16wt％，例如可以是10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％、15wt％或16wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用；乳糖含量<0.5wt％，例如可以是0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.45wt％或0.49wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述方法还包括对微滤处理的浓缩液进行离心净乳处理，离心净乳处理所得净乳液回用于步骤(3)与脱脂乳混合。
本发明所述离心净乳处理减少了蛋白质的损失，保留了脱脂乳中的营养物质。
优选地，所述方法还包括对纳滤处理所得浓缩液的脱水处理。
作为第二方面所述方法的优选技术方案，所述方法包括如下步骤：
(1)对温度为50-55℃的生乳进行离心分离，得到质量比为1:(8.5-9.5)稀奶油与脱脂乳；所述稀奶油的脂肪含量为35-40wt％；所述脱脂乳的脂肪含量为<0.06wt％；
(2)对步骤(1)所得稀奶油依次进行脱乳糖处理与杀菌处理，得到稀奶油产品；所述脱乳糖处理包括乳糖酶处理和/或乳糖萃取处理；所述杀菌处理为巴氏杀菌处理，杀菌处理的温度为95-125℃，时间为4-300s；
(3)对步骤(1)所得脱脂乳进行膜处理，得到脱脂乳产品；所述膜处理包括依次进行的微滤处理、超滤处理、纳滤处理与反渗透处理；超滤处理得到蛋白质浓缩液，纳滤处理得到乳糖浓缩液，反渗透处理得到盐分浓缩液与水；
(4)步骤(2)所得稀奶油产品与步骤(3)所得蛋白质浓缩液、乳糖浓缩液、盐分浓缩液与水进行复配，复配产品进行杀菌处理，完成乳品的制备；
所述步骤(2)与步骤(3)不分先后顺序。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明所述装置系统通过稀奶油处理单元、脱脂乳处理单元与复配单元的设置，通过对生乳组分不同程度的筛分与组合，突破了目前常温或低温白奶单调的结构组成形式，使乳品消费与需求相适应与匹配，同时最大限度的保持其营养成分；
(2)本发明提供的方法能够制备适用于不同市场需求的乳制品；如针对乳糖不耐症或糖尿病人群，通过超滤脱除乳糖，通过选择性与稀奶油产品进行复配，得到低/无乳糖、低/无脂肪或高蛋白的乳制品；如针对健身或严格控制热量摄入人群，通过分离的形式去除多余的脂肪，通过超滤脱除了乳糖，形成低/无乳糖、低/无脂肪或高蛋白的乳制品；如针对高热量、高营养摄入需求人群，通过分离的形式对脂肪进行浓缩，然后根据需求进行复配，形成了富营养的乳制品。
附图说明
图1为实施例1提供的制备乳品的装置系统的结构示意图；
图2为实施例5提供的制备乳品的装置系统的结构示意图。
其中：1，第一分离机；2-1，脱脂乳储罐；2-2，稀奶油储罐；3-1，微滤组件；3-2，离心净乳机；4-1，超滤组件；4-2，蛋白质浓缩液储罐；5-1，纳滤组件；5-2，乳糖浓缩液储罐；6-1，反渗透组件；6-2，盐分浓缩液储罐；6-3，水储罐；7，复配单元；8-1，第一杀菌装置；8-2，第二杀菌装置；9，稀奶油产品储罐；10-1，乳糖酶添加装置；10-2，乳糖萃取装置。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供了一种如图1所示的制备乳品的装置系统，所述制备乳品的装置系统包括第一分离机、稀奶油处理单元、脱脂乳处理单元、复配单元以及第一杀菌装置。
所述第一分离机的产品出口分别独立地与稀奶油处理单元以及脱脂乳处理单元连接。
所述复配单元的产品出口与第一杀菌装置连接，所述第一杀菌装置为巴氏杀菌装置。
所述稀奶油处理单元包括依次连接的稀奶油储罐、第二杀菌装置以及稀奶油产品储罐；所述稀奶油储罐与第一分离机的产品出口连接，稀奶油产品储罐与复配单元连接；所述第二杀菌装置包括巴氏杀菌装置。
所述脱脂乳处理单元包括依次设置的脱脂乳储罐、微滤单元、超滤单元、纳滤单元与反渗透单元。
所述微滤单元包括微滤组件与离心净乳机，所述离心净乳机用于净化微滤组件的浓缩液，所得净乳液与脱脂乳混合后回用于微滤组件进行微滤处理。
所述超滤单元包括依次连接的超滤组件与蛋白质浓缩液储罐。
所述纳滤单元包括依次连接的纳滤组件与乳糖浓缩液储罐。
所述反渗透单元包括反渗透组件、盐分浓缩液储罐与水储罐，所述反渗透组件的浓缩液出口与盐分浓缩液储罐连接，所述反渗透组件的透过液出口与水储罐连接。
所述稀奶油产品储罐、蛋白质浓缩液储罐、乳糖浓缩液储罐、盐分浓缩液储罐与水储罐分别独立地与复配单元连接。
实施例2
本实施例提供了一种制备乳品的装置系统，除第一杀菌装置为ESL超巴氏杀菌装置外，其余均与实施例1相同。
实施例3
本实施例提供了一种制备乳品的装置系统，除第一杀菌装置为ESL直接接触式杀菌装置外，其余均与实施例1相同。
实施例4
本实施例提供了一种制备乳品的装置系统，除第一杀菌装置为UHT杀菌装置外，其余均与实施例1相同。
实施例5
本实施例提供了一种如图2所示的制备乳品的装置系统，所述制备乳品的装置系统包括第一分离机、稀奶油处理单元、脱脂乳处理单元、复配单元以及第一杀菌装置。
所述第一分离机的产品出口分别独立地与稀奶油处理单元以及脱脂乳处理单元连接。
所述复配单元的产品出口与第一杀菌装置连接，所述第一杀菌装置为巴氏杀菌装置。
所述稀奶油处理单元包括依次连接的稀奶油储罐、第二杀菌装置以及稀奶油产品储罐；所述稀奶油储罐与第一分离机的产品出口连接，稀奶油产品储罐与复配单元连接；所述第二杀菌装置包括巴氏杀菌装置。
所述稀奶油储罐与第二杀菌装置之间，还设置有脱乳糖单元；所述脱乳糖单元包括乳糖酶添加装置与乳糖萃取装置。
所述脱脂乳处理单元包括依次设置的脱脂乳储罐、微滤单元、超滤单元、纳滤单元与反渗透单元。
所述微滤单元包括微滤组件与离心净乳机，所述离心净乳机用于净化微滤组件的浓缩液，所得净乳液与脱脂乳混合后回用于微滤组件进行微滤处理。
所述超滤单元包括依次连接的超滤组件与蛋白质浓缩液储罐。
所述纳滤单元包括依次连接的纳滤组件与乳糖浓缩液储罐。
所述反渗透单元包括反渗透组件、盐分浓缩液储罐与水储罐，所述反渗透组件的浓缩液出口与盐分浓缩液储罐连接，所述反渗透组件的透过液出口与水储罐连接。
所述稀奶油产品储罐、蛋白质浓缩液储罐、乳糖浓缩液储罐、盐分浓缩液储罐与水储罐分别独立地与复配单元连接。
实施例6
本实施例提供了一种制备乳品的装置系统，与实施例5相比，所述制备乳品的装置系统中，所述脱脂乳处理单元还包括膜脱水组件；所述膜脱水组件设置于纳滤膜组件与乳糖浓缩液储罐之间，膜脱水组件的浓缩液出口与乳糖浓缩液储罐连接，膜脱水组件的透过液出口与水储罐连接；所述超滤单元与纳滤单元还包括乳糖酶添加件。
应用例1
本应用例应用实施例1提供的装置系统进行乳品制备，乳品制备的方法包括如下步骤：
(1)对温度为52℃的生乳进行离心分离，得到质量比为1:9稀奶油与脱脂乳；所述稀奶油的脂肪含量为38wt％，乳糖含量为4.8wt％；所述脱脂乳的脂肪含量为<0.06wt％，蛋白含量为3.4wt％，乳糖含量为2.8wt％；
(2)对步骤(1)所得稀奶油进行杀菌处理，得到稀奶油产品；所述杀菌处理为巴氏杀菌处理，杀菌处理的温度为95℃，时间为300s；
(3)对步骤(1)所得脱脂乳进行膜处理，得到脱脂乳产品；所述膜处理包括依次进行的微滤处理、超滤处理、纳滤处理与反渗透处理；超滤处理得到蛋白质浓缩液，纳滤处理得到乳糖浓缩液，反渗透处理得到盐分浓缩液与水；得蛋白质浓缩液的蛋白质含量为13wt％，乳糖含量<0.5wt％；对微滤处理的浓缩液进行离心净乳处理，离心净乳处理所得净乳液回用于步骤(3)与脱脂乳混合；
(4)步骤(2)所得稀奶油产品与步骤(3)所得蛋白质浓缩液、乳糖浓缩液、盐分浓缩液与水进行复配，复配产品进行巴氏杀菌处理，完成乳品的制备；
所述步骤(2)与步骤(3)不分先后顺序。
本应用例提供的方法能够制备适用于不同市场需求的乳制品，针对乳糖不耐症或糖尿病人群，通过超滤脱除乳糖，通过选择性与稀奶油产品进行复配，得到低/无乳糖、低/无脂肪或高蛋白的乳制品；针对健身或严格控制热量摄入人群，通过分离的形式去除多余的脂肪，通过超滤脱除了乳糖，形成低/无乳糖、低/无脂肪或高蛋白的乳制品；针对高热量、高营养摄入需求人群，通过分离的形式对脂肪进行浓缩，然后根据需求进行复配，形成了富营养的乳制品。
应用例2
本应用例应用实施例1提供的装置系统进行乳品制备，乳品制备的方法包括如下步骤：
(1)对温度为50℃的生乳进行离心分离，得到质量比为1:8.5稀奶油与脱脂乳；所述稀奶油的脂肪含量为35wt％，乳糖含量为4.5wt％；所述脱脂乳的脂肪含量为<0.06wt％，蛋白含量为3.5wt％，乳糖含量为3wt％；
(2)对步骤(1)所得稀奶油进行杀菌处理，得到稀奶油产品；所述杀菌处理为巴氏杀菌处理，杀菌处理的温度为125℃，时间为4s；
(3)对步骤(1)所得脱脂乳进行膜处理，得到脱脂乳产品；所述膜处理包括依次进行的微滤处理、超滤处理、纳滤处理与反渗透处理；超滤处理得到蛋白质浓缩液，纳滤处理得到乳糖浓缩液，反渗透处理得到盐分浓缩液与水；得蛋白质浓缩液的蛋白质含量为10wt％，乳糖含量<0.5wt％；对微滤处理的浓缩液进行离心净乳处理，离心净乳处理所得净乳液回用于步骤(3)与脱脂乳混合；
(4)步骤(2)所得稀奶油产品与步骤(3)所得蛋白质浓缩液、乳糖浓缩液、盐分浓缩液与水进行复配，复配产品进行巴氏杀菌处理，完成乳品的制备；
所述步骤(2)与步骤(3)不分先后顺序。
本应用例提供的方法能够制备适用于不同市场需求的乳制品，针对乳糖不耐症或糖尿病人群，通过超滤脱除乳糖，通过选择性与稀奶油产品进行复配，得到低/无乳糖、低/无脂肪或高蛋白的乳制品；针对健身或严格控制热量摄入人群，通过分离的形式去除多余的脂肪，通过超滤脱除了乳糖，形成低/无乳糖、低/无脂肪或高蛋白的乳制品；针对高热量、高营养摄入需求人群，通过分离的形式对脂肪进行浓缩，然后根据需求进行复配，形成了富营养的乳制品。
应用例3
本应用例应用实施例1提供的装置系统进行乳品制备，乳品制备的方法包括如下步骤：
(1)对温度为55℃的生乳进行离心分离，得到质量比为1:9.5稀奶油与脱脂乳；所述稀奶油的脂肪含量为40wt％，乳糖含量为5wt％；所述脱脂乳的脂肪含量为<0.06wt％，蛋白含量为3.3wt％，乳糖含量为2.7wt％；
(2)对步骤(1)所得稀奶油进行杀菌处理，得到稀奶油产品；所述杀菌处理为巴氏杀菌处理，杀菌处理的温度为125℃，时间为4s；
(3)对步骤(1)所得脱脂乳进行膜处理，得到脱脂乳产品；所述膜处理包括依次进行的微滤处理、超滤处理、纳滤处理与反渗透处理；超滤处理得到蛋白质浓缩液，纳滤处理得到乳糖浓缩液，反渗透处理得到盐分浓缩液与水；得蛋白质浓缩液的蛋白质含量为16wt％，乳糖含量<0.5wt％；对微滤处理的浓缩液进行离心净乳处理，离心净乳处理所得净乳液回用于步骤(3)与脱脂乳混合；
(4)步骤(2)所得稀奶油产品与步骤(3)所得蛋白质浓缩液、乳糖浓缩液、盐分浓缩液与水进行复配，复配产品进行巴氏杀菌处理，完成乳品的制备；
所述步骤(2)与步骤(3)不分先后顺序。
本应用例提供的方法能够制备适用于不同市场需求的乳制品，针对乳糖不耐症或糖尿病人群，通过超滤脱除乳糖，通过选择性与稀奶油产品进行复配，得到低/无乳糖、低/无脂肪或高蛋白的乳制品；针对健身或严格控制热量摄入人群，通过分离的形式去除多余的脂肪，通过超滤脱除了乳糖，形成低/无乳糖、低/无脂肪或高蛋白的乳制品；针对高热量、高营养摄入需求人群，通过分离的形式对脂肪进行浓缩，然后根据需求进行复配，形成了富营养的乳制品。
应用例4
本应用例应用实施例2提供的装置系统进行乳品制备，与应用例1相比，除将步骤(4)所述巴氏杀菌处理替换为ESL超巴氏杀菌外，其余均与应用例1相同。
巴氏杀菌得到的乳制品在2-6℃的条件下可以保存1-2周，本应用例采用ESL超巴氏杀菌，营养损失较大，但在2-6℃的条件下可以保存2-3周。
应用例5
本应用例应用实施例3提供的装置系统进行乳品制备，与应用例1相比，除将步骤(4)所述巴氏杀菌处理替换为ESL直接接触式杀菌外，其余均与应用例1相同。
巴氏杀菌得到的乳制品在2-6℃的条件下可以保存1-2周，本应用例采用ESL直接接触式杀菌，营养损失小，在2-6℃的条件下可以保存2-3周。
应用例6
本应用例应用实施例4提供的装置系统进行乳品制备，与应用例1相比，除将步骤(4)所述巴氏杀菌处理替换为UHT杀菌外，其余均与应用例1相同。
巴氏杀菌得到的乳制品在2-6℃的条件下可以保存1-2周，本应用例采用UHT杀菌，营养损失大，但在2-6℃的条件下可以6个月。
应用例7
本应用例应用实施例5提供的装置系统进行乳品制备，乳品制备的方法包括如下步骤：
(1)对温度为52℃的生乳进行离心分离，得到质量比为1:9稀奶油与脱脂乳；所述稀奶油的脂肪含量为38wt％，乳糖含量为4.8wt％；所述脱脂乳的脂肪含量为<0.06wt％，蛋白含量为3.4wt％，乳糖含量为2.8wt％；
(2)对步骤(1)所得稀奶油依次进行脱乳糖处理与杀菌处理，得到稀奶油产品；所述脱乳糖处理为乳糖酶处理；所述杀菌处理为巴氏杀菌处理，杀菌处理的温度为95℃，时间为300s；所述乳糖酶处理为向稀奶油中添加乳糖酶，从而将稀奶油中的乳糖分解为半乳糖和葡萄糖；
(3)对步骤(1)所得脱脂乳进行膜处理，得到脱脂乳产品；所述膜处理包括依次进行的微滤处理、超滤处理、纳滤处理与反渗透处理；超滤处理得到蛋白质浓缩液，纳滤处理得到乳糖浓缩液，反渗透处理得到盐分浓缩液与水；得蛋白质浓缩液的蛋白质含量为13wt％，乳糖含量<0.5wt％；对微滤处理的浓缩液进行离心净乳处理，离心净乳处理所得净乳液回用于步骤(3)与脱脂乳混合；
(4)步骤(2)所得稀奶油产品与步骤(3)所得蛋白质浓缩液、乳糖浓缩液、盐分浓缩液与水进行复配，复配产品进行巴氏杀菌处理，完成乳品的制备；
所述步骤(2)与步骤(3)不分先后顺序。
本应用例提供的方法能够制备适用于不同市场需求的乳制品，针对乳糖不耐症或糖尿病人群，通过超滤脱除乳糖，通过选择性与稀奶油产品进行复配，得到低/无乳糖、低/无脂肪或高蛋白的乳制品；针对健身或严格控制热量摄入人群，通过分离的形式去除多余的脂肪，通过超滤脱除了乳糖，形成低/无乳糖、低/无脂肪或高蛋白的乳制品；针对高热量、高营养摄入需求人群，通过分离的形式对脂肪进行浓缩，然后根据需求进行复配，形成了富营养的乳制品。
应用例8
本应用例应用实施例5提供的装置系统进行乳品制备，乳品制备的方法包括如下步骤：
(1)对温度为52℃的生乳进行离心分离，得到质量比为1:9稀奶油与脱脂乳；所述稀奶油的脂肪含量为38wt％，乳糖含量为4.8wt％；所述脱脂乳的脂肪含量为<0.06wt％，蛋白含量为3.4wt％，乳糖含量为2.8wt％；
(2)对步骤(1)所得稀奶油依次进行脱乳糖处理与杀菌处理，得到稀奶油产品；所述脱乳糖处理为乳糖萃取处理；所述杀菌处理为巴氏杀菌处理，杀菌处理的温度为95℃，时间为300s；所述乳糖萃取处理为向稀奶油中添加水，通过离心萃取分离乳糖，使稀奶油中的乳糖含量降低至0.5wt％以下；
(3)对步骤(1)所得脱脂乳进行膜处理，得到脱脂乳产品；所述膜处理包括依次进行的微滤处理、超滤处理、纳滤处理与反渗透处理；超滤处理得到蛋白质浓缩液，纳滤处理得到乳糖浓缩液，反渗透处理得到盐分浓缩液与水；得蛋白质浓缩液的蛋白质含量为13wt％，乳糖含量<0.5wt％；对微滤处理的浓缩液进行离心净乳处理，离心净乳处理所得净乳液回用于步骤(3)与脱脂乳混合；
(4)步骤(2)所得稀奶油产品与步骤(3)所得蛋白质浓缩液、乳糖浓缩液、盐分浓缩液与水进行复配，复配产品进行巴氏杀菌处理，完成乳品的制备；
所述步骤(2)与步骤(3)不分先后顺序。
本应用例提供的方法能够制备适用于不同市场需求的乳制品，针对乳糖不耐症或糖尿病人群，通过超滤脱除乳糖，通过选择性与稀奶油产品进行复配，得到低/无乳糖、低/无脂肪或高蛋白的乳制品；针对健身或严格控制热量摄入人群，通过分离的形式去除多余的脂肪，通过超滤脱除了乳糖，形成低/无乳糖、低/无脂肪或高蛋白的乳制品；针对高热量、高营养摄入需求人群，通过分离的形式对脂肪进行浓缩，然后根据需求进行复配，形成了富营养的乳制品。
应用例9
本应用例应用实施例6提供的装置系统进行乳品制备，与应用例7或8相比，本应用例还能够对蛋白质浓缩液以及乳糖浓缩液中的乳糖含量进行调节。
综上所述，本发明所述装置系统通过稀奶油处理单元、脱脂乳处理单元与复配单元的设置，通过对生乳组分不同程度的筛分与组合，突破了目前常温或低温白奶单调的结构组成形式，使乳品消费与需求相适应与匹配，同时最大限度的保持其营养成分；本发明提供的方法能够制备适用于不同市场需求的乳制品；如针对乳糖不耐症或糖尿病人群，通过超滤脱除乳糖，通过选择性与稀奶油产品进行复配，得到低/无乳糖、低/无脂肪或高蛋白的乳制品；如针对健身或严格控制热量摄入人群，通过分离的形式去除多余的脂肪，通过超滤脱除了乳糖，形成低/无乳糖、低/无脂肪或高蛋白的乳制品；如针对高热量、高营养摄入需求人群，通过分离的形式对脂肪进行浓缩，然后根据需求进行复配，形成了富营养的乳制品。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种制备乳品的装置系统，其特征在于，所述制备乳品的装置系统包括第一分离机、稀奶油处理单元、脱脂乳处理单元、复配单元以及第一杀菌装置；
所述第一分离机的产品出口分别独立地与稀奶油处理单元以及脱脂乳处理单元连接；
所述稀奶油处理单元以及脱脂乳处理单元的产品出口分别独立地与复配单元连接；
所述复配单元的产品出口与第一杀菌装置连接；
所述稀奶油处理单元包括依次连接的稀奶油储罐、第二杀菌装置以及稀奶油产品储罐；所述稀奶油储罐与第一分离机的产品出口连接，稀奶油产品储罐与复配单元连接；
所述稀奶油储罐与第二杀菌装置之间，还设置有脱乳糖单元。
2.根据权利要求1所述的制备乳品的装置系统，其特征在于，所述脱乳糖单元包括乳糖酶添加装置和/或乳糖萃取装置。
3.根据权利要求1或2所述的制备乳品的装置系统，其特征在于，所述第二杀菌装置包括巴氏杀菌装置、ESL杀菌装置或UHT杀菌装置中的任意一种，优选为巴氏杀菌装置。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备乳品的装置系统，其特征在于，所述脱脂乳处理单元包括依次设置的脱脂乳储罐、微滤单元、超滤单元、纳滤单元与反渗透单元；
优选地，所述微滤单元包括微滤组件与离心净乳机，所述离心净乳机用于净化微滤组件的浓缩液；
优选地，所述超滤单元包括依次连接的超滤组件与蛋白质浓缩液储罐；
优选地，所述纳滤单元包括依次连接的纳滤组件与乳糖浓缩液储罐；
优选地，所述反渗透单元包括反渗透组件、盐分浓缩液储罐与水储罐，所述反渗透组件的浓缩液出口与盐分浓缩液储罐连接，所述反渗透组件的透过液出口与水储罐连接；
优选地，所述蛋白质浓缩液储罐、乳糖浓缩液储罐、盐分浓缩液储罐与水储罐分别独立地与复配单元连接。
5.根据权利要求4所述的制备乳品的装置系统，其特征在于，所述脱脂乳处理单元还包括膜脱水组件；
所述膜脱水组件设置于纳滤膜组件与乳糖浓缩液储罐之间，膜脱水组件的浓缩液出口与乳糖浓缩液储罐连接，膜脱水组件的透过液出口与水储罐连接；
优选地，所述超滤单元还包括乳糖酶添加件；
优选地，所述纳滤单元还包括乳糖酶添加件。
6.一种应用权利要求1-5任一项所述的制备乳品的装置系统进行制备乳品的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)对生乳进行分离处理，得到质量比为1:(8.5-9.5)的稀奶油与脱脂乳；所述稀奶油的脂肪含量为35-40wt％；所述脱脂乳的脂肪含量为<0.06wt％；
(2)对步骤(1)所得稀奶油进行杀菌处理，得到稀奶油产品；
(3)对步骤(1)所得脱脂乳进行膜处理，得到脱脂乳产品；
(4)步骤(2)所得稀奶油产品与步骤(3)所得脱脂乳产品进行复配，复配产品进行杀菌处理，完成乳品的制备；
所述步骤(2)与步骤(3)不分先后顺序。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述生乳的温度为50-55℃；
优选地，步骤(1)所述分离处理为离心分离；
优选地，步骤(2)还包括杀菌处理之前的脱乳糖处理，所述脱乳糖处理包括乳糖酶处理和/或乳糖萃取处理。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述杀菌处理为巴氏杀菌处理；
优选地，步骤(2)所述杀菌处理的温度为95-125℃；
优选地，步骤(2)所述杀菌处理的时间为4-300s；
优选地，步骤(3)所述膜处理包括依次进行的微滤处理、超滤处理、纳滤处理与反渗透处理；
优选地，所述超滤处理所得蛋白质浓缩液的蛋白质含量为10-16wt％，乳糖含量<0.5wt％。
9.根据权利要求6-8任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括对微滤处理的浓缩液进行离心净乳处理，离心净乳处理所得净乳液回用于步骤(3)与脱脂乳混合；
优选地，所述方法还包括对纳滤处理所得浓缩液的脱水处理。
10.根据权利要求6-9任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)对温度为50-55℃的生乳进行离心分离，得到质量比为1:(8.5-9.5)稀奶油与脱脂乳；所述稀奶油的脂肪含量为35-40wt％；所述脱脂乳的脂肪含量为<0.06wt％；
(2)对步骤(1)所得稀奶油依次进行脱乳糖处理与杀菌处理，得到稀奶油产品；所述脱乳糖处理包括乳糖酶处理和/或乳糖萃取处理；所述杀菌处理为巴氏杀菌处理，杀菌处理的温度为95-125℃，时间为4-300s；
(3)对步骤(1)所得脱脂乳进行膜处理，得到脱脂乳产品；所述膜处理包括依次进行的微滤处理、超滤处理、纳滤处理与反渗透处理；超滤处理得到蛋白质浓缩液，纳滤处理得到乳糖浓缩液，反渗透处理得到盐分浓缩液与水；
(4)步骤(2)所得稀奶油产品与步骤(3)所得蛋白质浓缩液、乳糖浓缩液、盐分浓缩液与水进行复配，复配产品进行杀菌处理，完成乳品的制备；
所述步骤(2)与步骤(3)不分先后顺序。
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