一种牛乳体系的陶瓷膜灭菌方法.pdf

本发明公开了一种牛乳体系使用陶瓷膜的灭菌方法，包括以下步骤：采用陶瓷膜组成的若干组微滤分离单元；将含菌牛乳体系加压直接进入所述微滤分离单元即得所需奶品。本发明的优点是：成本低，常温下灭菌，营养成分损失少，灭菌率高，提高了产品质量，选用陶瓷膜使用寿命长。

1、  一种牛乳体系的陶瓷膜的灭菌方法，包括以下步骤：
采用陶瓷膜组成的若干组微滤分离单元；
将含菌牛乳体系加压直接进入所述微滤分离单元，

2、  根据权利要求1的牛乳体系的陶瓷膜的灭菌方法，所述陶瓷膜为过滤膜，为铝、钛和锆氧化物的混合物为基材，上涂氧化钛活性层的陶瓷膜。

3、  根据权利要求1或2的牛乳体系的陶瓷膜的灭菌方法，所述陶瓷膜孔径为0.1-10μm。

4、  根据权利要求1的牛乳体系的陶瓷膜的灭菌方法，所述陶瓷膜孔径为1.4μm。

5、  根据权利要求1的牛乳体系的陶瓷膜的灭菌方法，所述牛乳体系在陶瓷膜单元中的通量可为1-2000l/m²·hr。

6、  根据权利要求1的牛乳体系的陶瓷膜的灭菌方法，所述牛乳体系在陶瓷膜单元中的通量可为160l/m²·hr。

7、  根据权利要求1的牛乳体系的陶瓷膜的灭菌方法，所述膜单元为4组。

8、  根据权利要求1的牛乳体系的陶瓷膜的灭菌方法，所述加压的压力为0.10-0.50MPa。

9、  根据权利要求1的牛乳体系的陶瓷膜的灭菌方法，所述牛乳体系为原乳、脱脂乳。

10、  根据权利要求1的牛乳体系的陶瓷膜的灭菌方法，所述陶瓷膜包括以下重量份比例组分：三氧化二铝、氧化锆、二氧化钛为(1-4)∶(1-4)∶(1-4)。

一种牛乳体系的陶瓷膜灭菌方法
技术领域
本发明涉及一种牛乳体系的灭菌方法，尤其涉及一种牛乳体系的陶瓷膜的灭菌方法。
背景技术
目前，牛乳体系的灭菌方法有传统的巴氏法，超高温法等热处理方法，现代的高浓度二氧化碳法、离心法、超声波法、高压法、以及微滤膜分离法等冷处理方法。
其中，牛乳体系，如原奶、脱脂奶等牛乳体系，常态下存在许多细菌及酶菌，包括假单胞菌属、大肠杆菌属、黄曲霉毒素等。国家对牛乳的原奶质量，按菌落总数分为四级，I级：≤50×10⁴/ml；II级：≤100×10⁴/ml；III级：≤200×10⁴/ml；IV级：≤400×10⁴/ml。国家对奶产品，比如巴氏杀菌奶，其微生物标准(GB5408 1-1999)为，菌落总数：≤30000/ml，大肠杆菌数：90MPN/100ml，黄曲霉毒素：0.5Ml，μg/kg，治病菌：无。
传统的巴氏杀菌，要达到国家标准，要求原奶质量为I、II级，虽然，巴氏杀菌温度不高，一般在60-70℃，牛乳体系中的蛋白质营养损害程度小，但由于杀菌温度杀菌时间较短，含大量细菌的牛乳体系中，有相当数量的耐热菌无法杀灭，导致巴氏杀菌奶保存期短，且需在-4℃以下保存地缺点。而对III级，IV级牛乳，必须采用＞100℃的高温，如超高温UHT法杀菌，制成灭曲乳，但营养成分破坏严重，其营养价值较低。
大部份冷处理方法成本高，难以大规模工业化，而成本相对较低的微滤膜分离方法在实际中较难以大规模工业化应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种牛乳体系的灭菌方法，尤其提供一种牛乳体系的陶瓷膜的灭菌方法，克服了上述牛乳体系的灭菌方法的缺点。
本发明的目的基于以下膜分离原理：根据待分离的混合流体中各组分分子量大小的不同，选择一种膜材料，通过加压，将混合组分分开，达到分离目的，所述膜分离为微滤膜分离，微膜孔径范围可为0.1-10μm。
一种牛乳体系的陶瓷膜的灭菌方法，包括以下步骤：
采用陶瓷膜组成的若干组微滤分离单元；
将含菌牛乳体系加压直接进入所述微滤分离单元；
所述微滤分离单元可为1-6组，尤其为4组；所述陶瓷膜为过滤膜，具有膜孔，该膜孔径为0.1-10μm，尤其为1.4μm；
所述牛乳体系为原乳、脱脂乳；所述牛乳体系在陶瓷膜单元中的流通量可为1-2000l/m²·hr，尤其为160l/m²·hr；所述牛乳体系PH≥6，尤其为PH＝8；
所述加压的压力为0.10-0.50MPa，尤其为0.40MPa；
所述陶瓷膜成分包括三氧化二铝、氧化锆、二氧化钛，尤其为以下重量份比例组分：三氧化二铝、氧化锆、二氧化钛为(1-4)∶(1-4)∶(1-4)，最好为以下重量份比例组分：三氧化二铝、氧化锆、二氧化钛3∶3∶3。
所述陶瓷膜涂覆氧化活性层，如氧化钛活性层，形成铝、钛和锆氧化物的混合物，这种陶瓷膜具有以下优点：所得牛乳体系杀菌率高；使用寿命比聚合物膜和金属膜长；有耐腐蚀性能强；适应PH 0-14的环境；最高耐温可达150℃；最高爆破压力超过90巴；与传统的过滤装置相比，其所需人力较少；能将巴氏杀菌及高温杀菌的效果相结合。
本发明具有以下优点：
1、能方便地将牛乳体系液体分成两部分：产物、以及含大量微生物及悬浮固体、大分子物组成的截留物。
2、系统稳定，投资和操作费用低，且陶瓷膜寿命长。
3、灭菌率高，常温下灭菌，营养成分损失少，提高了产品质量。
图1为陶瓷膜微滤分离单元的结构示意图
实施例1
一种牛乳体系的陶瓷膜的灭菌方法，包括以下步骤：
如图1所示：采用重量份比例组分：三氧化二铝、氧化锆、二氧化钛3∶3∶3的陶瓷膜1，组成的4组微滤分离单元，膜孔径2为1.4μm；
所述牛乳体系为脱脂奶原液，细菌总数：570,000个/ml，大肠杆菌24000MPN/100ml，霉菌：16个/ml，牛乳体系在陶瓷膜单元中的流通量为160l/m²·hr，PH＝6，将含菌牛乳体系加压至0.4MPa后直接进入陶瓷膜，即可获得合格的灭菌奶，灭菌奶细菌总数≤750个/ml，大肠杆菌≤30MPN/100ml，霉菌≤4个/ml。
实施例2
一种牛乳体系的陶瓷膜的灭菌方法，包括以下步骤：
如图1所示：采用重量份比例组分：三氧化二铝、氧化锆、二氧化钛1∶4∶4的陶瓷膜，组成1组微滤分离单元，膜孔径10μm；
所述牛乳体系为牛奶原液，细菌总数：245000个/ml，大肠杆菌12000MPN/100ml，霉菌：8个/ml，牛乳体系在陶瓷膜单元中的流通量为2000l/m²·hr，PH＝8，将含菌牛乳体系加压至0.1MPa后直接进入陶瓷膜，即可获得合格的灭菌奶，灭菌奶细菌总数≤150个/ml，大肠杆菌≤11MPN/100ml，霉菌5个/ml。
其它步骤同实施例1。
实施例3
一种牛乳体系的陶瓷膜的灭菌方法，包括以下步骤：
如图1所示：采用重量份比例组分：三氧化二铝、氧化锆、二氧化钛4∶1∶3的6组微滤分离单元，膜孔径1.4μm；
所述牛乳体系为脱脂奶原液，细菌总数：1000个/ml，大肠杆菌10MPN/100ml，霉菌：4个/ml，牛乳体系在陶瓷膜单元中的流通量为160l/m²·hr，PH＝11，将含菌牛乳体系加压至10MPa后直接进入陶瓷膜，即可获得合格的灭菌奶，灭菌奶细菌总数≤50个/ml，大肠杆菌无，霉菌无。
其它步骤同实施例1。
实施例4
一种牛乳体系的陶瓷膜的灭菌方法，同实施例1，不同在于采用重量份比例组分：三氧化二铝、氧化锆、二氧化钛4∶1∶4的3组微滤分离单元。