食品浓缩技术

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浓缩工艺原理

浓缩工艺原理

浓缩工艺原理浓缩工艺是将液体中的水分通过蒸发或其他方法去除,使得液体中的固体物质含量增加的方法。

这种工艺广泛应用于化工、食品、制药等领域。

浓缩工艺的原理是利用物质的热力学性质,在一定温度和压力下将液体中的水分转化为蒸汽,从而实现液体中固体物质的浓缩。

浓缩工艺的分类根据浓缩工艺的不同原理和方法,可以将其分为以下几类:1. 蒸发浓缩法蒸发浓缩法是将液体加热使其蒸发,形成水蒸气,再通过冷凝器将水蒸气冷却成液体,从而实现液体中水分的去除。

这种方法适用于水分含量较高的液体。

2. 冷冻浓缩法冷冻浓缩法是利用水分在低温下的冷凝和结晶特性将液体中的水分去除。

这种方法适用于水分含量较低的液体。

3. 膜分离浓缩法膜分离浓缩法是利用特殊材料的渗透性和分离性将液体中的水分和固体物质分离开来。

这种方法适用于液体中含有高分子物质的情况。

4. 溶剂萃取浓缩法溶剂萃取浓缩法是利用溶剂与液体中的物质之间的相溶性差异将液体中的水分去除。

这种方法适用于含有有机物的液体。

浓缩工艺的应用浓缩工艺广泛应用于各种行业,如:1. 化工行业在化工行业中,浓缩技术被广泛应用于化工原料、化工中间体、化工成品等的生产过程中。

通过浓缩工艺可以实现化工产品的提纯和浓缩。

2. 食品行业在食品行业中,浓缩技术被应用于果汁、乳制品、调味品等的生产过程中。

通过浓缩工艺可以提高食品的品质和口感,延长其保质期。

3. 制药行业在制药行业中,浓缩技术被广泛应用于药物的生产过程中。

通过浓缩工艺可以实现药物的纯化和浓缩,从而提高其药效。

4. 环保行业在环保行业中,浓缩技术被应用于危险废物处理和污水处理等方面。

通过浓缩工艺可以实现废物的减量和污水的净化。

总结浓缩工艺是一种实现液体中固体物质浓缩的重要方法,其原理和分类多种多样。

浓缩工艺在化工、食品、制药和环保等领域都有广泛的应用。

未来,随着科技的不断进步,浓缩工艺将会更加成熟和完善,为人类的生产和生活带来更多的便利和效益。

食品的浓缩

食品的浓缩

三、蒸发器的类型及选择
蒸发器主要由加热室、分离室组成。 加热室:利用水蒸气为热源来加热被 浓缩的物料。 分离室:将二次蒸汽中夹带的雾沫分 离出来。
蒸发器的类型及选择
(一)选用蒸发器的基本要求 1.符合工艺要求,溶液的浓缩比适当; 2.传热系数高,有较高的热效率,能耗低; 3.结构合理紧凑,操作、清洗方便,卫生、 安全可靠; 4.动力消耗低,设备便于检修,有足够的机 械强度。
升膜式蒸发器
是原料液从蒸发器底部进入,被蒸汽带动 ,沿着管往上流。
特点: 液体高度湍流-为了摆脱重力影响而向上运 动,因此升膜蒸发器不适用于高粘度产品 和加热表面易结垢的产品。
降膜式蒸发器
是原料液从蒸发器顶部进入,随重力作用 沿着管壁向下流动。
适用于蒸发量大、热敏、发粘、发泡物质 的蒸发。
(3)采用板式镜面换热、清洗方便。 蒸发 温度低、部份二次蒸汽经喷射式热压泵重 新吸入一效加热器,热量得到充分利用, 蒸发温度为75℃-45℃,而耗汽量是单效 25%;
(4) 可实现全自动化生产。
刮板式薄膜蒸发器
设备简介:
可用于易结晶、易结垢、高 粘度或热敏性的料液浓缩。 但该结构较复杂、动力消耗 大,处理量较小,浓缩比一 般小于3。
真空蒸发的主要特点
1.在真空条件下,液体的沸点低,有利于蒸发 2.减少对热敏性食品成分的破坏 3.便于采用低压蒸汽或废蒸汽作为加热源,利于多
效蒸发 4.真空蒸发需要配套的真空系统,增大设备投资及
动力损耗 5.热量消耗大
二、蒸发浓缩过程食品物料的变化
(一) 食品成分的变化 (二)粘稠性 (三)结垢性 (四)起泡性 (五)结晶性 (六)风味形成与挥发性 (七)腐蚀性
本设备采用离心式滑 动沟槽转子,是目前国外 最新结构蒸发器,在流量 很小的情况下也能形成薄 膜,在筒体蒸发段内壁表 面附着处理液中的淤积物 可被活动刮板迅速移去, 和固定间隙的刮板蒸发器 相比,蒸发量可提高40%69%。

食品技术原理 浓缩技术

食品技术原理 浓缩技术
蒸发器的管束很长,约6~8m,其截面积很小,具 有很大的传热面,溶液送入管束后很快强烈沸 腾,管子的中央部分充满料液蒸汽,蒸汽从管口 流出的速度高达100-l20m/s,料液就被带动而 沿管子内壁形成上升或下降的液膜,被蒸汽带 动而沿管壁流动的液体速度可达20m/s,所以这 种蒸发器被称为液膜式蒸发器,
对各种不同粘度、不同浓缩比要求、不同沸腾 温度的物料,调整传热板的尺寸可满足最佳操作 条件的要求, 板式蒸发器的板组 4片成1板组 按所需传热面积顺序装于机架上,对所有板组而 言,加料是平流的,
英国APV公司新型板式蒸发器
这种设备没有升膜段,全部料液以降膜方式 流过加热板,而加热板则比普通板式蒸发器 的大,如此,一片降膜进料板紧接一片蒸汽 加热板,即两片成一组,板的长度为以前的 升膜板和降膜板长度之和,而板宽则比以前 增加50%,因此,为完成同一任务,需要板数 较少,组合后长度较短,料液在此设备内不 再循环,且停留时间极短,
蒸发器为升膜式, 它包括一个长管加 热器和一个分离器 以及附属设备 : 冷凝器 、真空泵 、 不凝气排除 装置 、 疏水器、捕沫器,
附属设备
1、冷凝器:蒸发器所产生的大量二次蒸 汽必须设法排除掉,方法是将其导入冷凝 器进行冷凝,一般均采用混合式冷凝器
2、疏水器:为求蒸发器的蒸汽利用经济、 保持传热良好,同其他水蒸气加热设备 一样,必须装置排除冷凝水的设备,即疏水 器,
➢ 3、真空泵:因为冷凝器所能冷凝的气体主 要为水蒸气,而空气等不凝结气体如不设 法除去,系统的真空度不可能长久维持,
➢ 使用真空泵的目的就是抽出这些不凝结气体,
➢ 4、不凝气排除装置:为保持加热室的传热 效率,
➢ 方法是在加热器侧壁上设抽气管口,并连以管子 和排气阀门,

食品浓缩制造工艺流程

食品浓缩制造工艺流程

食品浓缩制造工艺流程英文回答:Food concentration is a process that involves removing water from a food product to create a more concentrated form. This process is commonly used in the manufacturing of various food products such as juices, soups, sauces, and dairy products. There are several methods and technologies used in food concentration, including evaporation, freeze concentration, and membrane separation.One of the most commonly used methods is evaporation.In this process, heat is applied to the food product to vaporize the water content. The evaporated water is then removed, leaving behind a concentrated product. For example, in the production of fruit juice, the juice is heated in an evaporator to remove the water content and create a concentrated juice.Another method is freeze concentration, which involvesfreezing the food product and then removing the icecrystals formed. This process is commonly used in the production of ice cream and other frozen desserts. For instance, in the production of ice cream, the mixture of cream, sugar, and flavorings is frozen and then the ice crystals are separated to create a concentrated ice cream base.Membrane separation is another technology used in food concentration. It involves passing the food product through a membrane that selectively allows the water molecules to pass through, while retaining the other components. This process is commonly used in the production of dairy products such as milk and cheese. For example, in the production of cheese, the milk is passed through a membrane to remove the water content and create a concentrated milk protein.In addition to these methods, there are also other techniques used in food concentration, such as reverse osmosis and vacuum drying. These methods are often used in specific applications where a high level of concentrationis required.Food concentration is important in the food industry as it allows for the preservation and transportation of food products. By removing the water content, the shelf life of the product is extended, and it becomes easier to transport and store. Additionally, food concentration also enhancesthe flavor and texture of the product, providing a more intense and concentrated taste.中文回答:食品浓缩是一种将食品产品中的水分去除,制造出更加浓缩形式的过程。

食品的浓缩技术之冷冻浓缩

食品的浓缩技术之冷冻浓缩

食品的浓缩技术之冷冻浓缩(一)原理和缺点冷冻浓缩是利用冰与水溶液之间固液相平衡原理的一种浓缩方法,即将溶液的部分溶剂以冰的形式析出,并将其从液相中分离出去从而使料液浓缩。

采用冷冻浓缩方法,对溶液的浓度有一定的要求。

当溶液中溶质浓度超过低共熔点浓度时,冷冻的结果表现为溶质转化成晶体析出,表现为结晶。

这样不仅不会提高溶液中溶质的浓度,反而会降低溶质的浓度。

而当溶液中溶质浓度低于低共熔点时,其冷却结果则表现为溶剂(水分)成晶体(冰晶)析出。

随着溶剂成晶体析出的同时,余下溶液中的溶质浓度也就提高了,此即冷冻浓缩的基本原理。

由此可见,冷冻浓缩的操作包括两个步骤,首先是部分水分从水溶液中结晶析出,而后将冰晶与浓缩液加以分离。

结晶和分离两步操作可在同一设备中或在不同设备中进行。

冷冻浓缩方法比较适用于对热敏性物料、生物制药、中草药及对色、香、味均有较高要求的饮料等的浓缩,因为冷冻浓缩过程中,溶液中水分的排除是靠溶液到冰晶的相际传递,避免了加热蒸发,从而减少了挥发性物质和易变性物质的损失。

为了更好地使操作中形成的冰晶不混有溶质,分离时又不致使冰晶夹带溶质,防止造成过多的溶质损失,结晶操作时应尽量避免局部过冷,分离操作也要很好地加以控制。

冷冻浓缩具有独特的优越性,对于含挥发性芳香物质的食品采用冷冻浓缩,其制品品质将优于蒸发浓缩和膜浓缩法。

冷冻浓缩也存在不可避免的缺点,主要包括:1.冷冻浓缩方法受溶液浓度的限制,而且冰晶与浓缩液可能分离的程度也影响浓缩的效果。

一般而言,溶液粘度愈高,分离就愈困难。

2.冷冻加工过程中,细菌和酶的活性得不到抑制,所以制品还必须再经热处理或加以冷冻保藏。

3.冷冻过程中会造成不可避免的溶质损失且成本高。

(二)冷冻浓缩中的结晶过程冷冻浓缩中的结晶为溶剂的结晶。

同常规的溶质结晶操作一样,被浓缩的溶液中的水分也是利用冷却除去结晶热的方法使其结晶析出。

冷冻浓缩的结晶过程可在多种设备中进行,包括管式、板式、搅拌夹套式等热交换器以及真空结晶器,内冷转鼓式结晶器、带式冷却结晶器等设备。

食品的浓缩技术之蒸发浓缩

食品的浓缩技术之蒸发浓缩

食品的浓缩技术之蒸发浓缩蒸发是利用溶质和溶剂之间挥发性的差异,当溶液中溶质的挥发性较小,而溶剂具有较明显的挥发性时,采用加热的方法使溶剂汽化,从而使溶液浓缩。

(一)特点料液的性质对蒸发有很大影响,特别是食品多属生物系统的物料,比一般化TAN到的物料更为复杂多变。

食品物料的蒸发浓缩具有如下几方面特点。

1.热敏性生物系统的物料多由蛋白质、脂肪、糖类、维生素以及其他许多色、香、味成分所组成。

这些物质在高温下或长期受热时要受到破坏、变性、氧化等作用。

所以许多食品的蒸发要严格考虑加热温度和加热时间。

加热温度和加热时问是不可分割的。

“低温短时”主要是尽可能保证食品品质,而“高温短时”则主要为了提高生产效率。

2.结垢性蛋白质、糖和果胶等受热过度会产生变性、焦化和结块等现象。

因为传热面附近的物料温度最高,所以较容易发生。

结垢形成后,将严重影响传热速率,甚至产生安全性问题。

解决结垢问题的积极措施是提高液速,经验证明,提高液速可显著减轻污垢的形成。

另外,可采用电磁防垢、化学防垢等方法,对不可避免的结垢问题,必须有定期的严格清理措施。

3.粘稠性许多食品因含有丰富的蛋白质、糖分、果胶等成分,其粘稠性较高,蒸发过程中,溶液的粘稠性随浓度而增加,流动性下降,严重妨碍了加热面的热传导。

因此,对于粘性制品的蒸发一般采用由外力强制的循环或搅拌措施。

4.泡沫性含蛋白质较多的食品物料有较大的表面张力,蒸发沸腾时泡沫较多,且较稳定,容易使料液随蒸气进入冷凝器,造成料液流失。

泡沫形成与界面张力有关。

界面张力发生在蒸汽、过热液体和悬浮固体之间,固体在形成泡沫时起核心作用。

一般可使用表面活性剂以控制泡沫的形成,也可用各种机械装置以消除泡沫。

5.腐蚀性一些酸性食品如蔬菜汁、果汁,在蒸发浓缩时容易发生蒸发器的腐蚀。

对于食品,即使是轻度的腐蚀所引起的污染也往往使产品不合格。

因此,用于酸性食品的蒸发器需要选用耐腐蚀且导热性好的材料,在结构设计上采用方便更换的型式。

食品浓缩制造工艺流程

食品浓缩制造工艺流程

食品浓缩制造工艺流程英文回答:Food concentration is a process used to remove water from food products, resulting in a more concentrated and stable product. There are several methods and techniques involved in the food concentration manufacturing process. Let me explain the process in detail.Firstly, the raw food material is prepared for concentration. This can include fruits, vegetables, or any other food product that needs to be concentrated. For example, let's say we are concentrating apple juice. The apples are washed, peeled, and then crushed to extract the juice.Next, the extracted juice is subjected to a heat treatment. This is done to remove any unwanted microorganisms and enzymes that may affect the quality and shelf life of the concentrated product. The juice is heatedto a specific temperature and held for a certain period of time to ensure proper sterilization. In the case of apple juice, this step helps in removing any harmful bacteria or pathogens.After the heat treatment, the juice is then concentrated. There are different methods for concentration, such as evaporation, freeze concentration, or membrane filtration. Evaporation is the most commonly used method, where the juice is heated under reduced pressure tofacilitate the removal of water. This process helps in increasing the solids content and reducing the volume ofthe product. In the case of apple juice, the concentrated juice will have a higher sugar content and a thicker consistency.Once the concentration is complete, the concentrated product is cooled and stored. It is important to cool the product quickly to prevent any bacterial growth or spoilage. The concentrated product can be stored in various forms, such as liquid concentrate, powder, or frozen concentrate. For example, apple juice concentrate can be stored infrozen form, which can later be reconstituted by adding water.Now, let's move on to the Chinese version.中文回答:食品浓缩是一种将食品中的水分去除,使其更加浓缩和稳定的过程。

简述冷冻浓缩的原理和方法

简述冷冻浓缩的原理和方法

简述冷冻浓缩的原理和方法冷冻浓缩是一种常见的食品加工方法,用于制备浓缩果汁、浓缩牛奶、浓缩鱼汁等产品。

其原理是通过冷冻或冷冻-蒸发的方式,将原料中的水分部分或全部去除,以达到浓缩的目的。

冷冻浓缩的原理是利用物质在低温下溶解度降低的特性。

一般情况下,随着温度的下降,物质的溶解度逐渐减少。

当温度降至冰点以下时,溶质的溶解度急剧降低。

因此,在冷冻浓缩过程中,通过控制冷冻室的温度,可以使溶质(如果汁中的糖分、盐分等)的溶解度下降,从而利用冷冻时溶质与溶剂的分离,实现浓缩效果。

冷冻浓缩方法主要分为直接冷冻浓缩和冷冻-蒸发浓缩两种。

1. 直接冷冻浓缩直接冷冻浓缩是将原料注入冷冻室,通过低温冷冻使其中的水分结冰。

冷冻过程中,结冻的水分分离出来并形成冰晶,通过筛网或离心等方法分离。

而含有浓缩成分的部分,则在冷冻室中形成稀薄果汁状。

随后,通过进一步分离、干燥,可获得浓缩果汁等。

2. 冷冻-蒸发浓缩冷冻-蒸发浓缩是先将原料进行冷冻,然后再通过升温进行蒸发。

这种方法的特点是能够更好地保持原料中的营养成分和口感。

在冷冻-蒸发浓缩方法中,原料首先被冷冻至较低温度,其中的水分结冰。

然后通过升温使冰晶融化,变成液态,此时冷冻浓缩物含有浓缩成分。

接着,将冷冻浓缩物送入蒸发器,通过提供热量进行蒸发。

在蒸发过程中,水分逐渐蒸发,而浓缩成分(如果汁中的糖分、酸分等)则质量不变地集中在液体中。

最终,经过冷却和分离等步骤,可得到浓缩果汁等产品。

冷冻浓缩的好处在于能够保留原料中的营养成分和风味。

由于冷冻浓缩过程中较低的温度,可以最大限度地防止维生素、酶等营养成分的热敏性损失。

此外,冷冻浓缩还能够在保持浓缩成分的同时,保持原料中的口感和风味。

当然,冷冻浓缩过程也有一些技术挑战和注意事项。

首先,需要严格控制冷冻浓缩室的温度和冷冻速度,以确保溶质的溶解度适当降低,从而达到理想的浓缩效果。

其次,对于冷冻-蒸发浓缩方法,需要在控制冷冻温度的同时,对蒸发过程中的温度、压力和时间等进行合理控制,以避免浓缩成分的丢失。

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摘要:为了在生产中便于储藏运输或作为其他工序的预处理,又要使食品溶液的色、香、味尽可能地保存下来,所以,采用了浓缩技术。

我过现有的几种浓缩技术主要有蒸发浓缩、真空浓缩、闪蒸浓缩、反渗透浓缩、超滤浓缩、膜浓缩、电渗析浓缩、冷冻浓缩等。

此篇文章主要对其中的蒸发浓缩、膜浓缩、冷冻浓缩三大浓缩技术的原理、操作技术进行了阐述说明。

关键字:浓缩技术;原理;选择一、食品浓缩的目的①减少重量和体积,浓缩去除食品中大量的水分,减少食品包装、贮藏和运输费用。

②可提高制品浓度,增大渗透压,降低水分活度,抑制微生物生长,延长保质期。

③作为干燥、结晶或完全脱水的预处理过程。

④降低食品脱水过程的能耗。

⑤改善产品质量。

二、浓缩方法从原理上说分为平衡浓缩和非平衡浓缩两种物理方法。

①平衡浓缩是利用两相在分配上的某种差异而获得溶质和溶剂分离的方法。

蒸发浓缩和冷冻浓缩即属此法。

蒸发浓缩在实践上是利用加入热能使部分溶剂汽化,并将此汽化水分从余下的被浓缩溶液中分离出去。

即使溶剂汽化达到使溶质增浓的目的。

这种方法目前仍然是食品工业最广泛应用的一种浓缩方法。

冷冻浓缩是利用稀溶液与固态冰在凝固点下的平衡关系,即利用有利的液固平衡条件。

冷冻浓缩时,部分水分因放热而结冰,而后用机械方法将浓缩液与冰晶分离。

蒸发和冷冻浓缩,两相都是直接接触的,故称为平衡浓缩。

②非平衡浓缩:是利用半透膜来分离溶质与溶剂的过程,两相用膜隔开,因此分离不是靠两相的直接接触,故称非平衡浓缩。

利用半透膜的方法不仅可以分离溶质和溶剂,而且也可用以分离各种不同大小的溶质,因此统称为膜(渗)分离。

浓缩操作在食品工业中有着广泛的应用,是食品工程上极其重要的单元操作。

这些操作的原理都涉及到溶液的热力学问题。

1.蒸发浓缩原理:按照分子运动学观点,溶液受热时,溶剂分子获得了动能,当一些溶剂分子的能量足以克服分子间的吸引力时,溶剂分子就会逸出液面进入上部空间,成为蒸汽分子,这就是汽化。

如果不设法除去这些蒸汽分子,则汽相与液相之间,水分的化学势将渐趋平衡,汽化过程也相应逐渐减弱以至停止进行。

故进行蒸发的必要条件就是热能的不断供给和生成的蒸气的不断排除。

一般说来,溶液在任何温度下都会有水分的汽化。

但这种汽化速度很慢,效率不高,所以工程上多采用在沸腾状态下的汽化过程。

通常说的蒸发就是指的这种过程。

为了维持溶液在沸腾条件下汽化,需要不断地供给热量,通常多采用饱和水蒸气为热源。

饱和水蒸气在冷凝过程中放出的汽化潜热提供蒸发所需的热量。

由此可见,从换热角度看,蒸发器中进行的蒸发一方是水蒸气的冷凝放热,另一方是溶液的沸腾放热1.1真空蒸发的特点①在真空条件下,液体的沸点低,有利于增大加热蒸汽与液体之间的温差,增大传热效率,减少传热面积;②物料在较低温度下蒸发,可以减少对热敏性物料的破坏;③便于采用低压蒸汽和废热蒸汽作为热源,降低能耗,提高生产效率。

④真空蒸发需要配备真空系统,会增大设备投资及动力消耗。

1.2真空浓缩的优点❝1、加热蒸汽与沸腾液体之间的温度差t可以增大。

❝2、可利用压强较低的蒸汽作为加热蒸汽。

❝3、由于低温浓缩,有利于食品溶液进行浓缩,减少体积及重量,便于运输及储存。

❝4、由于溶液沸点较低,使浓缩设备的热损失减少。

❝5、对料液起加热杀菌作用,有利于食品保藏。

1.3真空浓缩的缺点❝1、由于真空浓缩,须有抽真空系统,从而增加附属机械设备及动力。

❝2、由于蒸发潜热随沸点降低而增大,所以热量消耗大。

1.4蒸发浓缩过程食品物料的变化(一)食品成分的变化(二)粘稠性(三)结垢性(四)起泡性(五)结晶性(六)风味形成与挥发性(七)腐蚀性1.5真空浓缩装置操作流程(一)单效真空浓缩装置流程由一台浓缩锅和冷凝器及抽真空装置组合而成。

(二)多效真空浓缩装置流程常见有并流法、逆流法、平流法顺流法:是指蒸汽和料液的流动方向相同,均从第一效到末效。

在蒸发室内,由于压力依次递减,所以料液在各效间流动不需用泵,利用压差供料,料液的沸点也依次递减,因此当前效料液进入后效时,在降温的同时可放出其显热,供一小步分水分汽化,增加蒸发器的蒸发器。

逆流法:指料液与蒸汽流动方向相反。

原料液由最后一效进入,依次用泵送入前效,最后浓缩制品从第一效排除。

随着料液向前效流动,料温和蒸发温度越来越高,温差较稳定,有利于提高传热效率,浓度温度的提高使料液粘度较稳定,有利于其循环,但各效间料液流动要用泵输送,同时高温、高浓度的料液由高温热蒸汽加热,易形成局部过热,造成结焦和营养破坏。

平流法:指原料液分别加入各效加热器进行浓缩,浓缩后的浓缩液分别从各效放出。

加热蒸汽是从第一效通入,二次蒸汽则顺序通入各小以至末效。

因此从各效蒸发器得到的浓缩液浓度相同,并且二次蒸汽的热量能得到充分利用。

只用于蒸发浓缩操作进行的同时有晶体析出的场合,比如食盐溶液的浓缩。

混流法:对于效数多的蒸发浓缩设备操作也有顺流和逆流并用的,有些效间用顺流,有些用逆流。

起协调顺流和逆流优缺点的作用,对于粘度极高的料液很有用处,特别是在料液粘度随浓度增大而显著增加的场合下,可以用混流法。

2.冷冻浓缩2.1原理:1、冷冻浓缩过程中的固液相平衡当溶液的浓度低于低共熔浓度时,温度T1的溶液降温到T2以下,溶剂(水)成晶体(冰晶)析出;随着冰晶体的形成及分离,溶液就获得了浓缩。

2、冷冻浓缩过程中溶液的冰点在纯水中加入溶质形成溶液时,冰点就下降,温度下降多少与形成的溶液浓度高低有关。

冷冻浓缩过程中,随着水分结成冰,溶液浓度不断升高,冰点不断下降。

3、冷冻浓缩过程中的冰结晶量和浓缩液量设原蔗糖溶液的总量为M kg,生成冰晶量为Fkg,蔗糖浓缩液量为Pkg,根据溶质的物料衡算应有:MX1=PX2 ,即(F+P)X1=PX2或F/P=(X2 -X1)/X14、冷冻浓缩过程中的溶质夹带和溶质脱除(1)溶质夹带冷冻浓缩过程中析出的冰结晶中有或多或少的溶质混杂其中(2)溶质脱除是指水分冻结时,排斥溶质,保持冰晶纯净的现象,只有保持在极缓慢冻结的条件下,才有可能发生。

5、浓缩终点2.2优点浓缩过程不涉及加热,适用于热敏性食品物料的浓缩,可避免芳香物质因加热造成的挥发损失。

缺点浓缩过程微生物和酶的活性得不到抑制,制品还需进行热处理或冷冻保藏;冻浓缩的溶质浓度有一定限制,且取决于冰晶与浓缩液的分离程度;有溶质损失;成本高。

2.3冷冻浓缩的过程与控制(一)冰晶生成及控制1.冰晶生成速率(1)冻结速度(2)冻结方法(3)搅拌方式(4)溶液浓度(5)食品成分2.冰晶生成的方式(1)层状冻结是在管式、板式、转鼓式以及带式设备中进行,又称为规则冻结。

(2)悬浮冻结在受搅拌的冰晶悬浮液中进行的冰晶成长过程称为悬浮冻结(二)冰晶与浓缩液的分离冰晶分离有压榨、过滤式离心和洗涤等方法。

(三)冰晶的洗涤在冰晶形成过程中,存在着溶质夹带现象,在实际冷冻浓缩中,夹带主要由冰晶表面吸附造成,溶质主要存在于冰晶表层。

为避免损失,可采用稀溶液、冰晶融化后的水及清水对冰晶洗涤,将冰晶表面吸附的溶质洗脱焉,用清水洗涤容易造成浓缩液稀释。

2.4冷冻浓缩的应用冷冻浓缩由于在应用过程中不使物料受热,因此所得制品热敏性物质不被破坏,生物活性几乎不受影响并在色、香味方面均得到最大限度地保留,显著地增进了产品品质。

但由于浓缩极限的限制及操作成本较高的缺陷,使得其应用受到很大的限制。

目前主要应用于高档果汁、高档饮品、生物制品以及调味品等的浓缩,浓缩的制品或直接作为产品,或作为冷冻干燥的半成品。

应用分为:单级冷冻浓缩多级冷冻浓缩3.膜浓缩原理:利用选择性渗透膜进行浓缩是一项正在快速发展的技术,它已经在许多食品加工中得到应用。

膜分离的基础是分子的大小不同,对半孔膜的渗透性不同,小分子比大分子更容易通过膜。

由于水分子是食品中最小的分子之一,用恰当的相对分子质量截留值的膜很容易实现浓缩。

膜分离技术在乳品工业,用于从乳蛋白中分离水和其他相对分子质量小的分子,其他方面的应用包括果汁、调味剂和糖浆等的浓缩。

根据组成膜的物质把膜分成液膜和固膜两种。

膜浓缩(分离)即是一种使用膜的浓缩(分离)方法。

该方法的优点是过程比较简单,没有相变,可在常温下操作,既节省能源,又适合对热敏性物质的浓缩(分离)。

食品工业中应用较成功的膜浓缩主要有:以压力差为推动力的反渗透浓缩;以电力为推动力的电渗析浓缩。

反渗透和超滤的操作大致是:原料液在一定压力下进入过滤器,溶剂通过具有支撑多孔板的半透膜,溶质留于滤膜前,操作方法有间歇式和连续式两种,目前工业上大都以连续式为主。

3.1膜浓缩的种类及操作原理目前在工业上应用较成功的膜浓缩主要有以压力为推动力的反渗透 (Rever Osmosis, 简称RO) 、超滤(Ultra Filtration,简称UF),以及以电力为推动力的电渗析(ED) 。

1. 反渗透用半透膜隔开两种浓度不同的溶液,刚开始时两侧水平是平齐的,但由于浓度不同,浓度差造成两侧的化学势不同, 稀溶液中的水透过半透膜向浓溶液一侧流动,直到两侧达到平衡为至;现在浓溶液一侧加上一个外来压力P2 ,渗透速度会逐步下降,当压力超过某一数值时渗透停止,即达到了渗透平衡。

P2-P1=π(π即为渗透压差)当P2进一步增大时,浓溶液中的水就会反其原来的渗透方向进入稀溶液侧,这就叫做反渗透。

2.超滤应用孔径为1.0~20.0nm(或更大)的半透膜来过滤含有大分子或微细粒子的溶液,使大分子或微细粒子在溶液中得到浓缩的过程称之为超滤浓缩。

超滤的推动力也是压力差,但与反渗透不同的是,超滤膜对大分子的截留机理主要是筛分作用,即符合所谓的毛细-孔流模型。

决定截留效果的主要是膜的表面活性层上孔的大小和形状。

除筛分作用外,粒子在膜表面微孔内的吸附和在膜孔中的阻塞也使大分子截留。

3.电渗析电渗析工程是应用膜法分离工程之一,它的原理是利用离子透过选择性离子交换膜在直流电场的作用下进行迁移,使电解质离子从溶液中部分分离出来的过程。

主要用途生产纯净水海水淡化,苦咸水淡化除氟化物、废水处理动力设备给水除盐3.2膜材料的种类及膜组件1. 膜的性能--膜的物化稳定性和分离透过性能。

膜的物化稳定性主要是指膜的耐压性、耐热性、适用的pH值范围、化学惰性、机械强度。

膜的物化稳定性主耍取决于构成膜的高分子材料。

2. 膜的种类纤维素膜聚亚酰胺膜聚砜系膜3.3膜浓缩在食品中的应用●果汁的浓缩●蔗糖液的浓缩●干酪制造过程中脱脂乳的浓缩●从大豆乳清废液中提取大豆蛋白质●电渗析浓缩法制盐3.4影响膜浓缩的因素(一)影响反渗透浓缩和超滤浓缩的因素1.膜材料的种类和性能2. 溶质的特性3.溶液的性质4. 操作条件(1)操作压力;(2)操作温度;(3)操作时间;(4)浓差极化5. 膜的维护(1)膜的压实;(2)膜的降解;(3)膜的结垢(二)影响电渗析操作的因素1. 膜的极化2. 电解质的浓差扩散3. 水的渗透4. 压差渗漏5. 膜的污染和中毒三、浓缩技术在工业上的选择应用四、参考文献:1.石莹莹.科学技术学院本科生专业文献综述2.食品的浓缩与结晶技术,西北大学,20063.孙君社主编.现代食品加工学.北京:中国农业出版社,2001.4.夏文水主编.食品工艺学北京:中国轻工业出版社,2007.5.卢蓉蓉,张文斌,夏文芹编著.食品科学导论.北京:化学工业出版社,20086.梅秀明.潘道东著乳酸菌发酵液中胞外多糖的超滤浓缩技术研究7.王如福,李汴生主编.食品工艺学概论.北京:中国轻工业出版社,20068.潘超然,食品冷冻加工技术及应用,福建农林大学食品科学学院9.马长伟,曾名勇主编.食品工艺学导论.北京:中国农业大学出版社,2002.10.液体浓缩技术11.浅谈浓缩技术的研究12.食品机械-浓缩设备13.食品原料与加工:食品浓缩14.乳酸菌发酵液中胞外多糖的超滤浓缩技术研究15.新型食品构想。

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