本實用新型涉及牛奶濃縮及相關(guān)乳制品加工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種牛奶濃縮處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著生活水平的提高，國內(nèi)消費者對乳制品的口味和品質(zhì)的要求越來越高，特別是對乳制品的質(zhì)量和味覺要求的提高，使得生產(chǎn)廠家開始追求無蛋白質(zhì)變質(zhì)的乳制品濃縮方法。

鮮牛乳中含有百分之八十以上的水分，在水分中混合著蛋白質(zhì)等各種營養(yǎng)成分，所以在乳制品生產(chǎn)加工領(lǐng)域，一般用濃縮技術(shù)來去除乳制品中的水分，以減小乳制品的體積，增加保存性。現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用蒸發(fā)濃縮方法實現(xiàn)牛奶濃縮，蒸發(fā)濃縮方法利用設(shè)備的加熱作用，在高溫下使鮮牛乳中的水分在其沸點時汽化，并將汽化時所產(chǎn)生的二次蒸汽不斷排除，從而去除牛乳中的水分使牛乳濃度不斷提高，直至達到預(yù)定的濃度。這種蒸發(fā)濃縮方法在高溫下實現(xiàn)濃縮，一方面能耗高，使得乳制品濃縮成本增高；另一方面由于這種方法溫度相對較高，濃縮過程中不僅產(chǎn)生物理變化，而且還會有較大的化學變化，使得牛乳中的熱敏性營養(yǎng)物質(zhì)及香味成分的損失，牛奶的顏色也會發(fā)生變化，不能很好的保留牛乳原本的風味和營養(yǎng)。

從上述濃縮技術(shù)可以看出，現(xiàn)有蒸發(fā)濃縮技術(shù)能耗高，使得乳制品濃縮成本高；高溫濃縮過程中不僅產(chǎn)生物理變化，還會發(fā)生化學變化，不能很好地保留牛乳原本的風味和營養(yǎng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供了一種牛奶濃縮處理系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有蒸發(fā)濃縮技術(shù)中，能耗高，乳制品濃縮成本高；高溫濃縮過程中不僅產(chǎn)生物理變化，還會發(fā)生化學變化，不能很好地保留牛乳原本的風味和營養(yǎng)的問題。

為解決上述問題，本實用新型實施例公開了如下技術(shù)方案：

一種牛奶濃縮處理系統(tǒng)，包括儲奶罐、提升泵、預(yù)過濾器、膜組件和儲水箱，其中：

所述儲奶罐的原奶出口與所述提升泵的進奶口相連通,所述提升泵的出奶口與所述預(yù)過濾器的原奶預(yù)過濾入口相連通；

所述預(yù)過濾器的原奶預(yù)過濾出口與所述膜組件的原奶分離入口相連通,所述膜組件 的濃縮奶出口與所述儲奶罐的濃縮奶入口相連通，所述膜組件的過濾水出口與所述儲水箱的進水口相連通。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括反洗泵，其中：

所述反洗泵的反洗水入口與所述儲水箱的出水口相連通,所述反洗泵的反洗水出口與所述膜組件的原奶分離入口相連通。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括壓力調(diào)節(jié)閥，其中：

所述壓力調(diào)節(jié)閥的壓力調(diào)節(jié)入口與所述膜組件的濃縮奶出口相連通，所述壓力調(diào)節(jié)閥的壓力調(diào)節(jié)出口與所述儲奶罐的濃縮奶入口相連通。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括中央控制器，其中：

所述中央控制器的控制信號輸出端分別與所述提升泵的提升自動控制開關(guān)、反洗泵的反洗自動控制開關(guān)電連接。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括液位檢測器，其中：

所述液位檢測器設(shè)置于所述儲水箱內(nèi)壁處，所述液位檢測器的檢測信號輸入端與所述儲水箱相連接，所述液位檢測器的檢測信號輸出端與所述中央控制器的控制信號輸入端電連接。

優(yōu)選地，所述中央控制器還包括用于設(shè)定系統(tǒng)所述系統(tǒng)工作時間的系統(tǒng)控制單元。

優(yōu)選地，所述膜組件包括膜組件殼和反滲透膜組，其中：

所述反滲透膜組將所述膜組件殼分隔成第一膜組件腔和第二膜組件腔；

所述膜組件的原奶分離入口設(shè)置于所述第一膜組件腔的側(cè)壁，所述膜組件的濃縮奶出口設(shè)置于所述第一膜組件腔的頂部，所述膜組件的過濾水出口設(shè)置于所述第二膜組件腔的側(cè)壁；

所述反滲透膜組由多個并排設(shè)置的反滲透膜構(gòu)成。

由以上技術(shù)方案可見，本實用新型實施例提供的一種牛奶濃縮處理系統(tǒng)，包括儲奶罐、提升泵、預(yù)過濾器、膜組件和儲水箱。儲奶罐的原奶出口與提升泵的入口相連通,提升泵的出口與預(yù)過濾器的原奶預(yù)過濾入口相連通，預(yù)過濾器的原奶預(yù)過濾出口與膜組件的原奶分離入口相連通,提升泵將原奶罐中的原奶輸送至預(yù)過濾器，原奶經(jīng)預(yù)過濾器過濾出大顆粒雜質(zhì)后進入膜組件；原奶中的水分子能透過膜組件中的反滲透膜組，而原奶中的牛奶分子則不能透過反滲透膜組，于是原奶在膜組件中被分離為濃縮奶和過濾水；膜組件的濃縮奶出口與儲奶罐的濃縮奶入口相連通，膜組件中的濃縮奶流入儲奶罐，循環(huán)濃縮直至達到濃縮要求；膜組件的過濾水出口與儲水箱的進水口相連通，膜組件中的 過濾水流入儲水箱。這樣，本實用新型實施示例在低溫下實現(xiàn)牛奶濃縮，系統(tǒng)能耗低，節(jié)約牛奶濃縮成本；本實用新型實施示例可在不使牛奶中蛋白質(zhì)變質(zhì)的條件下實現(xiàn)牛奶濃縮，濃縮過程中只產(chǎn)生物理變化，不產(chǎn)生化學變化，能很好的保留牛乳原本的風味和營養(yǎng)。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的一種牛奶濃縮處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例提供的膜組件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1-2中，具體符號為：

1-儲奶罐，2-提升泵，3-預(yù)過濾器，4-膜組件，41-膜組件殼，42-反滲透膜組，43-第一膜組件腔，44-第二膜組件腔，45-原奶分離入口，46-濃縮奶出口，47-過濾水出口，5-反洗泵，6-儲水箱，7-壓力調(diào)節(jié)閥，8-液位檢測器，9-中央控制器。

具體實施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施示例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當屬于本實用新型保護的范圍。

參見圖1為本實用新型實施例提供的一種牛奶濃縮處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，該系統(tǒng)主要包括儲奶罐1、提升泵2、預(yù)過濾器3、膜組件4、反洗泵5、儲水箱6、壓力調(diào)節(jié)閥7、液位檢測器8和中央控制器9。

儲奶罐1中儲存著待濃縮的鮮奶和待循環(huán)濃縮的濃縮奶，這兩部分奶在儲奶罐1中混合并組成牛奶濃縮處理系統(tǒng)中的原奶。儲奶罐1的原奶出口與提升泵2的進奶口相連通，提升泵2的出奶口與預(yù)過濾器3的原奶預(yù)過濾入口相連通。提升泵2抽取儲奶罐1中的原奶，并將從儲奶罐1中抽取的原奶連續(xù)輸送至預(yù)過濾器3中，原奶在預(yù)過濾器3中濾出大顆粒雜質(zhì)。由于提升泵2不斷向預(yù)過濾器3輸送原奶，而預(yù)過濾器3的原奶預(yù)過濾出口與原奶分離入口45相連通，則預(yù)過濾器3中新輸入的原奶將推動預(yù)過濾器3中過濾后的原奶流入膜組件4。

參見圖2為本實用新型實施例提供的膜組件結(jié)構(gòu)示意圖，包括膜組件殼41、反滲透膜組42、第一膜組件腔43、第二膜組件腔44、原奶分離入口45、濃縮奶出口46、過濾水出口47。其中，原奶分離入口45與預(yù)過濾器3的原奶預(yù)過濾出口相連通，濃縮奶出口46與儲奶罐1的濃縮奶入口相連通，過濾水出口47與儲水箱6的進水口相連通。

反滲透膜組42由多個并排設(shè)置的反滲透膜構(gòu)成，反滲透膜是一種具有微孔結(jié)構(gòu)的薄膜。反滲透膜組42將膜組件殼41分隔成第一膜組件腔43和第二膜組件腔44；原奶分離入口45設(shè)置于第一膜組件腔43的側(cè)壁，濃縮奶出口46設(shè)置于第一膜組件腔43的頂部，過濾水出口47設(shè)置于第二膜組件腔44的側(cè)壁。

原奶分離入口45與預(yù)過濾器3的原奶預(yù)過濾出口相連通，經(jīng)預(yù)過濾器3過濾后的原奶由原奶分離入口45流入膜組件4的第一膜組件腔43，第一膜組件腔43中一部分過濾后的原奶直接經(jīng)濃縮奶出口46回流至儲奶罐1中；另一部分過濾后的原奶在壓力作用下流至反滲透膜組42位于第一膜組件腔43的這一側(cè)。

過濾后的原奶中包含水分和蛋白質(zhì)等牛奶分子，過濾后的原奶中的水分子半徑小于反滲透膜組42的微孔半徑，而過濾后的原奶中的奶分子半徑大于反滲透膜組42的微孔半徑。所以過濾后的原奶中的水分子可通過反滲透膜組42，流入第二膜組件腔44，而過濾后的原奶中的奶分子則不能通過反滲透膜組42，將留在第一膜組件腔43中。這樣，反滲透膜組42將過濾后的原奶分離為濃縮奶和過濾水，濃縮奶位于第一膜組件腔43經(jīng)濃縮奶出口46回流至儲奶罐1中；過濾水位于第二膜組件腔44經(jīng)過濾水出口47流入儲水箱6中。

進一步的，為減少第一膜組件腔43中的過濾后的原奶直接回流至儲奶罐1中的回流原奶量，本實用新型實施例在膜組件4和儲奶罐1之間加入壓力調(diào)節(jié)閥7。其中，壓力調(diào)節(jié)閥7的壓力調(diào)節(jié)入口與濃縮奶出口46相連通，壓力調(diào)節(jié)閥7的壓力調(diào)節(jié)出口與儲奶罐1的濃縮奶入口相連通。牛奶濃縮處理系統(tǒng)工作時，調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)閥7可控制壓力調(diào)節(jié)閥7的壓力調(diào)節(jié)入口處的壓力。

通過調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)閥7，使壓力調(diào)節(jié)閥7的壓力調(diào)節(jié)入口處的壓力增加，此時第一膜組件腔43中的過濾后的原奶由濃縮奶出口46流向壓力調(diào)節(jié)閥7的壓力調(diào)節(jié)入口的阻力增大，阻礙第一膜組件腔43中過濾后的原奶回流至儲奶罐1；通過調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)閥7，使壓力調(diào)節(jié)閥7的壓力調(diào)節(jié)入口處的壓力減小，此時第一膜組件腔43中的過濾后的原奶由濃縮奶出口46流向壓力調(diào)節(jié)閥7的壓力調(diào)節(jié)入口的阻力減小，有助于第一膜組件腔43中過濾后的原奶回流至儲奶罐1。這樣，通過調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)閥7，可實現(xiàn)控制膜組件4中過濾后的原奶直接回流至儲奶罐1中的回流原奶量的目的，提高牛奶濃縮處理系統(tǒng)的工作效率。

牛奶濃縮處理系統(tǒng)連續(xù)工作一段時間后，反滲透膜組42表面將附著大量牛奶分子， 這些牛奶分子將會堵塞反滲透膜組42的微孔結(jié)構(gòu)，使得過濾后的原奶中的水分子無法通過反滲透膜組42，這將影響牛奶濃縮處理系統(tǒng)的工作效率以及反滲透膜組42的使用壽命。

進一步的，本實用新型實施例還包括反洗泵5，其中，反洗泵5的反洗水入口與儲水箱6的出水口相連通,反洗泵5的反洗水出口與原奶分離入口45相連通。當反滲透膜組42表面附著大量牛奶分子時，關(guān)閉提升泵2，啟動反洗泵5。提升泵2停止抽取儲奶罐1中的原奶，反洗泵5將抽取儲水箱6中的過濾水，過濾水由原奶分離入口45進入第一膜組件腔43。第一膜組件腔43中的反洗水在反洗泵的推動力作用下，將沖洗反滲透膜組42，沖洗掉附著在反滲透膜組42表面上的牛奶分子。反滲透膜組42沖洗干凈后，關(guān)閉反洗泵5，開啟提升泵2，提升泵2將抽取儲奶罐1中的原奶；反洗泵5停止抽取儲水箱6中的過濾水。這樣，提升泵2和反洗泵5交替工作，既保證了牛奶濃縮處理系統(tǒng)的工作效率，也提高了反滲透膜組42的使用壽命。

進一步的，本實用新型實施例還包括中央控制器9對該系統(tǒng)中的提升泵2和反洗泵5的工作進行統(tǒng)一調(diào)控。其中，中央控制器9還包括用于設(shè)定系統(tǒng)工作時間的系統(tǒng)控制單元、控制信號輸出端和控制信號輸入端，中央控制器9的控制信號輸出端分別與提升泵2的提升自動控制開關(guān)、反洗泵5的反洗自動控制開關(guān)電連接。用戶可根據(jù)需要設(shè)置或修改系統(tǒng)控制單元，通過中央控制器9的控制信號輸出端控制反洗泵5和提升泵2的工作時間。

根據(jù)中央控制器9的系統(tǒng)控制單元的設(shè)置，當牛奶濃縮處理系統(tǒng)處于提升泵2的工作時間時，中央控制器9的控制信號輸出端向提升泵2的提升自動控制開關(guān)發(fā)送啟動信號，向反洗泵5的反洗自動控制開關(guān)發(fā)送停止信號。提升泵2的提升自動控制開關(guān)打開，提升泵2開始工作，提升泵2將抽取儲奶罐1中的原奶；反洗泵5的反洗自動控制開關(guān)關(guān)閉，反洗泵5停止工作。

根據(jù)中央控制器9的系統(tǒng)控制單元的設(shè)置，當該系統(tǒng)處于反洗泵5的工作時間時，中央控制器9的控制信號輸出端向反洗泵5的反洗自動控制開關(guān)發(fā)送啟動信號，向提升泵2的提升自動控制開關(guān)發(fā)送停止信號。反洗泵5的反洗自動控制開關(guān)打開，反洗泵5開始工作，反洗泵5將抽取儲水箱6中的過濾水輸送至膜組件4用于沖洗反滲透膜組42；提升泵2的提升自動控制開關(guān)關(guān)閉，提升泵2停止工作。這樣，提升泵2和反洗泵5交替工作，直至儲奶罐1中的原奶達到濃縮要求。

進一步的，為檢測儲奶罐1中原奶的濃縮程度，本實用新型實施例還包括液位檢測器8。液位檢測器8設(shè)置于儲水箱6內(nèi)壁處，用于檢測儲水箱6中的過濾水的水位，液位檢測器8的檢測信號輸入端與儲水箱6相連接，液位檢測器8的檢測信號輸出端與中央控制器9的控制信號輸入端電連接。

本實用新型實施例根據(jù)儲水箱6中的過濾水的水位，判斷儲奶罐1中原奶的濃縮程 度，并控制牛奶濃縮處理系統(tǒng)的啟停。當液位檢測器8的檢測信號輸入端未檢測到水位信息時，液位檢測器8的檢測信號輸出端向中央控制器9的控制信號輸入端發(fā)送工作信號，中央控制器9持續(xù)工作；當液位檢測器8的檢測信號輸入端檢測到水位信息時，液位檢測器8的檢測信號輸出端向中央控制器9的控制信號輸入端發(fā)送停止工作信號，中央控制器9停止工作。這樣，中央控制器9將自動控制牛奶濃縮處理系統(tǒng)。

綜上所述，這樣，本實用新型實施示例在低溫下實現(xiàn)牛奶濃縮，系統(tǒng)能耗低，節(jié)約牛奶濃縮成本；本實用新型實施示例可在不使牛奶中蛋白質(zhì)變質(zhì)的條件下實現(xiàn)牛奶濃縮，濃縮過程中只產(chǎn)生物理變化，不產(chǎn)生化學變化，能很好的保留牛乳原本的風味和營養(yǎng)。

以上僅是本實用新型的具體實施方式，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解或?qū)崿F(xiàn)本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。

以上的本實用新型實施方式并不構(gòu)成對本實用新型保護范圍的限定。