專利名稱：一種用于確定熱敏性物質膜過濾除菌參數的試驗設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種膜過濾試驗設備，特別涉及一種用于確定熱敏性物質膜過濾除菌參數的試驗設備。
背景技術：
在液態奶乳制品的生產過程中，會用到很多類型的加工助劑或營養強化劑，其中會有部分原料屬于熱敏性物質，由于其具有特定的生物及化學功能，熱處理會破壞它們的結構，導致其失去活性，從而失去營養價值或輔助功能，而熱處理又是液態奶乳制品生產過程中必須的工藝過程，經過熱處理才能使其達到滅菌效果，因此，從這個方面講，熱處理限制了該類熱敏性物質在液態奶乳制品中的應用。基于以上原因需要將該類型的熱敏性物質制備成無菌物質，才能將其進行無菌后添加(在UHT殺菌機后將無菌熱敏性物質定量添加到管道中的牛奶中)；另外，有一些熱敏性物質雖然是無菌的，但為粉末物質，不能直接用來進行無菌后添加，(無菌后添加工藝對于固體粉末物質無能為力，只能用來添加液體物質)，因此，首先需要將粉末狀熱敏性物質制備成液體狀態物質才能進行無菌后添加，用于液態奶乳制品的生產中。但是，對各種熱敏性物質除菌過濾所需要的各項參數不同，包括壓力、過濾膜的種類、過濾速度等等，因此，在工業化生產中設備的配型如果不根據該種物質所需要的各項參數進行，就會出現問題，不利于拓展熱敏性物質的使用范圍。
發明內容
本發明的目的在于，提供一種用于確定熱敏性物質膜過濾除菌參數的試驗設備， 用于對各種不同熱敏性物質除菌的研究，通過研究得出過濾該種物質所需要的各項參數， 壓力、過濾膜的種類、過濾速度等等，為工業化生產中設備的配型，提供有力依據，降低設備采購的風險。為實現上述發明目的，本發明提供的一種用于確定熱敏性物質膜過濾除菌參數的試驗設備，其特征在于，所述的試驗設備包括若干級串聯設置的樣品桶和過濾單元，每一級過濾單元設置于本級樣品桶和下一級樣品桶之間，每一級過濾單元和下一級樣品桶之間還設有單向閥；所述的樣品桶通過過濾減壓閥連接高壓無菌空氣管路。作為上述技術方案的一種改進，所述的過濾單元內設置有過濾膜或過濾膜組件。作為上述技術方案的一種改進，所述的若干級串聯設置的過濾單元中，上一級過濾單元中的過濾膜的孔徑大于下一級過濾單元中的過濾膜的孔徑。作為上述技術方案的一種改進，所述的過濾膜膜片的直徑為10 四3讓。作為上述技術方案的一種改進，所述的過濾膜采用死端過濾和切向流過濾。作為上述技術方案的一種改進，所述的過濾膜采用的材質包括醋酸纖維素CA、 聚砜PS0、聚偏二佛乙烯PVDF、不銹鋼膜或陶瓷膜。作為上述技術方案的一種改進，所述的若干級串聯設置的過濾單元為兩級，第一級過濾單元，用于溶液的除雜和預除菌；第二級過濾單元，用于最終除菌。作為上述技術方案的一種改進，所述的若干級串聯設置的過濾單元為四級，前三級過濾單元，用于溶液的除雜和預除菌；第四級過濾單元，用于最終除菌。作為上述技術方案的一種改進，所述的若干級串聯設置的樣品桶中的第一級樣品桶通過CIP系統接口與CIP系統連接，用于清洗整個過濾系統。作為上述技術方案的一種改進，所述的高壓無菌空氣管路中的高壓無菌空氣的壓力范圍為1 20bar。本發明的優點在于，本發明有益于研究各種熱敏性物質的除菌參數和性質，能夠為工業化生產中設備的配型提供有力依據，降低設備采購的風險。具體優點包括1、每級過濾前都安裝樣品桶，可以取出濾出的樣品，檢驗樣品濁度和產品的生物活性，驗證過濾膜除雜效果和防止過濾膜對樣品活性的影響，這就可以對每一級過濾進行監控，選擇合適的過濾膜，進行試驗。2、應用高壓無菌空氣作為動力壓縮無菌空氣壓力范圍為1 20bar。3、單向閥保證了每個單元部分液體流向的一致性，不會有壓縮空氣泄露到上一級過濾裝置中的現象。4、整個過濾裝置放置在超凈臺中，以減少空氣中的微生物對過濾過程的影響，無菌過濾后的原料可以灌裝到無菌袋中，用來驗證除菌效果。
圖1是為本發明用于確定熱敏性物質膜過濾除菌參數的試驗設備的結構示意圖。附圖標識1、高壓無菌空氣管路 2、CIP系統接口 3、樣品桶4、單向閥5、過濾膜6、樣品管路7、過濾減壓閥 8、設備支架
具體實施例方式下面以一個具體實施例對本發明的的用于確定熱敏性物質膜過濾除菌參數的試驗設備進行說明。如圖1所示，該設備包括兩部分預處過濾部分和除菌部分，其中預過濾部分包括三級過濾設備，主要是用于溶液的除雜和預除菌，使產品更加純凈，根據不同的物質性質以及其潔凈程度，可以減少預過濾環節，同時可以從每個樣品桶中取出上一級設備過濾出的樣品，檢驗樣品濁度和產品的生物活性，驗證過濾膜除雜效果和防止過濾膜對樣品活性的影響，這就可以對每一級過濾進行監控，選擇合適的過濾膜，進行試驗；除菌部分是用于產品的最終除菌，并將無菌設備灌裝到無菌袋中，取樣可以驗證其除菌效果。2、該設備應用高壓無菌空氣管路1作為動力來源。使用無菌空氣可以詳細的分析對不同熱敏性物質、不同濃度溶液過濾過程中所需要的壓力，為以后的生產中蠕動泵或無菌泵的選型提供有力依據。同時每個過濾環節都配過濾減壓閥7，能夠根據需要方便的調整壓縮空氣壓力，該壓縮無菌空氣壓力范圍為1 20bar，該壓力基本能夠滿足各種物質的過濾除菌過程。
3、該設備可以連接CIP清洗設備，可以對整個設備進行無菌清洗。4、該設備的膜過濾裝置可以連接各種不同的過濾膜以及過濾膜組件，包括不同直徑(10-293mm)的膜片，不同類型的過濾膜(包括死端過濾和切向流過濾)，同時該設備可以對不同材質的過濾膜進行試驗，主要包括醋酸纖維素(CA)、聚砜(PS0)、聚偏二佛乙烯 (PVDF)、不銹鋼膜、陶瓷膜等種類，具有很好的開放性，對于死端過濾膜可以用高壓鍋對其支撐工具進行滅菌，對于切向流過濾可以連接設備后對整個設備進行CIP清洗，保證系統的無菌性。5、單向閥4保證了每個單元部分液體流向的一致性，不會有壓縮空氣泄露到上一級過濾裝置中的現象。6、整個過濾裝置放置在超凈臺中，以減少空氣中的微生物對過濾過程的影響，無菌過濾后的原料可以灌裝到無菌袋中，用來驗證除菌效果。本實施例中，選擇合適的過濾膜，連接整個過濾系統，并將整個無菌膜過濾系統通過CIP系統接口 2與CIP系統連接，清洗整個過濾系統。具體應用中，熱敏性物質處理1)如果熱敏性物質為液體狀物質，則不需要進行前處理，直接可以進行膜過濾。2)如果熱敏性物質為固體狀或膏狀物質，則需要將原料進行前處理，將其制備成一定濃度的溶液，再進行膜過濾處理。3)將處理好的熱敏性物質放入一級過濾裝置樣品桶3中，通過過濾減壓閥7調整無菌空氣壓力，使熱敏性原料順利通過過濾膜5，停止調整壓力，對熱敏性物質進行除雜操作，同時過濾后的液體通過樣品管路6進入二級裝置的樣品桶3，同時檢測過濾后的溶液的濁度，如果濁度沒有達到要求，則進一步進行除雜，重復本步驟操作。4)將除雜后的溶液進行在三級過濾裝置中進行初步除菌操作，同時調整無菌壓縮空氣的壓力，達到過濾要求。5)對初步除菌的溶液進行進一步除菌，該操作在四級過濾裝置中進行，將過濾后的溶液罐裝入無菌袋中。6)溶液除菌后，驗證溶液的無菌性，如果能夠達到無菌效果，則根據該過程的各項參數進行生產設備配備，如果不能達到無菌效果，則重復操作，更換過濾膜和壓力參數。最后所應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制。盡管參照實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，都不脫離本發明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種用于確定熱敏性物質膜過濾除菌參數的試驗設備，其特征在于，所述的試驗設備包括若干級串聯設置的樣品桶和過濾單元，每一級過濾單元設置于本級樣品桶和下一級樣品桶之間，每一級過濾單元和下一級樣品桶之間還設有單向閥；所述的樣品桶通過過濾減壓閥連接高壓無菌空氣管路。
2.根據權利要求1所述的用于確定熱敏性物質膜過濾除菌參數的試驗設備，其特征在于，所述的過濾單元內設置有過濾膜或過濾膜組件。
3.根據權利要求2所述的用于確定熱敏性物質膜過濾除菌參數的試驗設備，其特征在于，所述的若干級串聯設置的過濾單元中，上一級過濾單元中的過濾膜的孔徑大于下一級過濾單元中的過濾膜的孔徑。
4.根據權利要求2所述的用于確定熱敏性物質膜過濾除菌參數的試驗設備，其特征在于，所述的過濾膜膜片的直徑為10 ^3mm。
5.根據權利要求2所述的用于確定熱敏性物質膜過濾除菌參數的試驗設備，其特征在于，所述的過濾膜采用死端過濾和切向流過濾。
6.根據權利要求2所述的用于確定熱敏性物質膜過濾除菌參數的試驗設備，其特征在于，所述的過濾膜采用的材質包括醋酸纖維素CA、聚砜PS0、聚偏二佛乙烯PVDF、不銹鋼膜或陶瓷膜。
7.根據權利要求1所述的用于確定熱敏性物質膜過濾除菌參數的試驗設備，其特征在于，所述的若干級串聯設置的過濾單元為兩級，第一級過濾單元，用于溶液的除雜和預除菌；第二級過濾單元，用于最終除菌。
8.根據權利要求1所述的用于確定熱敏性物質膜過濾除菌參數的試驗設備，其特征在于，所述的若干級串聯設置的過濾單元為四級，前三級過濾單元，用于溶液的除雜和預除菌；第四級過濾單元，用于最終除菌。
9.根據權利要求1所述的用于確定熱敏性物質膜過濾除菌參數的試驗設備，其特征在于，所述的若干級串聯設置的樣品桶中的第一級樣品桶通過CIP系統接口與CIP系統連接， 用于清洗整個過濾系統。
10.根據權利要求1所述的用于確定熱敏性物質膜過濾除菌參數的試驗設備，其特征在于，所述的高壓無菌空氣管路中的高壓無菌空氣的壓力范圍為1 20bar。
全文摘要
本發明涉及一種用于確定熱敏性物質膜過濾除菌參數的試驗設備，所述的試驗設備包括若干級串聯設置的樣品桶和過濾單元，每一級過濾單元設置于本級樣品桶和下一級樣品桶之間，每一級過濾單元和下一級樣品桶之間還設有單向閥；所述的樣品桶通過過濾減壓閥連接高壓無菌空氣管路。所述的若干級串聯設置的過濾單元為兩級，第一級過濾單元，用于溶液的除雜和預除菌；第二級過濾單元，用于最終除菌。所述的高壓無菌空氣管路中的高壓無菌空氣的壓力范圍為1～20bar。本發明有益于研究各種熱敏性物質的除菌參數和性質，能夠為工業化生產中設備的配型提供有力依據，降低設備采購的風險。
文檔編號B01D61/00GK102499287SQ20111045014
公開日2012年6月20日 申請日期2011年12月29日 優先權日2011年12月29日
發明者任新志, 巴根納, 王艷萍 申請人:內蒙古伊利實業集團股份有限公司