[发明专利]一种膜法连续明胶浓缩装置

说明书

技术领域

本发明属于膜浓缩技术领域，具体涉及一种膜法连续运行浓缩技术应用在明胶的过滤除杂、浓缩工艺上来制备明胶的膜法连续明胶浓缩装置。

背景技术

明胶是动物的皮、骨等组织中的胶原经部分水解得到的产物，是一种重要的天然蛋白高聚物，含有除色氨酸以外的几乎所有必需氨基酸，它在食品、医药、照相和工业部门具有广泛的用途。在传统的明胶生产工艺中，需要先将3％～5％的明胶溶液浓缩到25％以上，再进行冷冻切胶。这个过程传统上是采用三效蒸发器蒸发浓缩明胶溶液，其“一效”温度高达8O℃，明胶是热敏性物质，明胶溶液在此停留时间过长容易引起明胶热变性。破坏明胶产品质量。并且平均每蒸发(去除)一吨水，需用O.3～0.4吨蒸汽，消耗大量能源，蒸发过程消耗的蒸汽大约占明胶生产全过程所需蒸汽的40％左右。因而明胶工艺学家力求改进工艺技术和设备，防止和减少对明胶性能的破坏。

传统的明胶生产工艺流程：原料（皮、骨）、脱脂、浸酸、浸灰、水洗中和抽提、过滤、硅藻土过滤、离子交换、蒸发浓缩、灭菌、干燥粉碎、包装。

膜分离技术是近几十年来迅速发展起来的高效分离技术。膜分离技术所具有的选择性、等温、无相变、节能、无化学反应、成本低等独特优势，特别是能选择性地将明胶大分子和无机盐分离，对明胶无吸附、无降解作用。由于在制备明胶时发生不同程度的键的断裂，因此明胶是由不同分子大小及分布的蛋白质组成。膜法浓缩技术能选择性去除明胶中的小分子，如盐分、低分子量的氨基酸。这些小分子存在于明胶中，会增加明胶的灰分降低明胶的冻力；部分去除小分子物质后，会明显提高明胶冻力降低灰分，提高产品质量。

循环膜浓缩设备运行模式的原理是明胶截留液又回流至原料桶中再进入循环浓缩，随着料液浓度的增大膜通量衰减严重，并且此时明胶运行时间相对较长，其受热时间也相对较长，一些大分子会热降解成小分子，这样明胶冻力就会有所损失。在膜浓缩时细菌和明胶一样被截留，在循环式膜设备中，随着时间延长，微生物将以几何级数繁衍剧增，从而使浓缩后的明胶中微生物含量大大增多。这些细菌会在膜表面分泌蛋白酶（分子量大概在20000-40000Da），致使一些明胶在膜表面会发生酶解反应使明胶的黏度降升高。此外，在循环式浓缩设备中，膜组件多为并联形式，这样需要大功率的泵，能耗高。

发明内容

为了解决现有明胶生产工艺中的能耗高、产品冻力及黏度低、灰分大等问题，本发明提供一种应用于明胶过滤、浓缩工艺中的膜法连续明胶浓缩装置。

具体的技术解决方案如下：

一种膜法连续明胶浓缩装置包括卷式膜组件6，所述卷式膜组件6的出口连通着四通接头的第一接口，四通接头的第二接口和第三接口分别连接着原胶罐1和浓胶罐8；卷式膜组件6的进口连通着循环泵5的出口；原胶罐1与循环泵5的进口之间依次串联着抽吸泵2和过滤器4；抽吸泵2和过滤器4之间的管道上串联着第一截止阀3；原胶罐1与卷式膜组件6的出口之间的管道上串联着第二截止阀10；卷式膜组件6的出口与浓胶罐8之间的管道上串联着第三截止阀9；循环泵5的进口与四通接头的第四接口之间并联着第四截止阀11；卷式膜组件6的一侧设有出料口，出料口处设有第一蝶阀7。

所述卷式膜组件6由二个以上的卷式超滤膜串联式组成，超滤膜的截留分子量为5000-10000MW。

本发明将连续明胶浓缩运行技术应用于明胶浓缩工艺中。

本发明与目前膜法循环浓缩设备相比具有以下内方面的优点。

1、膜分离过程是以压力作为推动力，因而分离装置简单，操作容易，易自控和维修。

2、膜分离过程可在常温下进行，特别适用于明胶这种热敏性物质的分离、浓缩、纯化，而且具有节能、无环境污染等优点。使用相同的膜，在相同的浓缩比下，连续浓缩运行模式电耗相比于循环浓缩的运行模式对更低。

3、采用膜分离工艺，可将大量杂质（盐、小分子蛋白）滤除，灰分去除率高。使用相同的膜，在相同的浓缩比下，连续浓缩运行模式相比于循环浓缩的运行模式对灰分的去除率更高，明胶的冻力和黏度高。

4、采用膜分离工艺，可将小分子蛋白滤除，减少了低值明胶的得率，提高产品质量。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方案

下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地说明。

实施例：

参见图1，一种膜法连续明胶浓缩装置包括卷式膜组件6，卷式膜组件6由多个的卷式超滤膜串并联相结合组成，超滤膜的截留分子量为5000-10000MW。