第四章 浓缩技术
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第四章-浓缩技术.
冻干设备
福州大学图书馆 生物科学与工程学院 Library of Fuzhou Unive产最主要的设备为食品用真空冷冻干 燥机组，该机组的性能，能耗和操作自动化程度 的高低决定了冻干食品生产企业的技术水平的高 低，食品用冻干机分间歇式和连续式。连续式机 组在国内企业尚属少见。间歇式冻干机由干燥箱 体、加热系统、真空系统、制冷系统、控制系统 等5部分组成。
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冷冻浓缩
是利用冰与水溶液之间的固液相平衡原理的一种 浓缩方法。采用冷冻浓缩方法，溶液在浓度上是 有限度的。当溶液中溶质浓度超过低共熔浓度时， 过饱和溶液冷却的结果表现为溶质转化成品体析 出，此即结晶操作的原理。这种操作，不但不会 提高溶液中浓质的浓度，相反却会降低溶质的浓 度。但是当溶液中所含溶质浓度低于低共熔浓度 时，则冷却结果表现为溶剂(水分)成晶体(冰晶) 析出。随着溶剂成品体析出的同时，余下溶液中 的溶质浓度显然就提高了，此即冷冻浓缩的基本 原理。
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工业化使用
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实验型冷冻干燥机
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发酵：浓缩技术—孙欢欢
蒸发浓缩法
蒸发浓缩装置
蒸发浓缩法
分子蒸馏
分子蒸馏克服了传统蒸馏操作 温度高，受热时间长等缺点，可 解决大量传统蒸馏无法解决的工 业化难题，尤其适用于目标产物 与杂质之间沸点相差较大的物质 的分离。 分子蒸馏的原理是根据分子运 动理论，液体混合物的分子受热 后运动会加剧，当接受到足够能 量后，就会从液体溢出而成为气 相分子。
吸收浓缩法
吸收浓缩法：是一种通过吸收剂 直接吸收出去溶液中溶剂分子使 溶液浓缩的方法。
应用吸收浓缩法时要求吸收剂不 与溶液起化学反应，而且对大分 子类的发酵产品不起吸收作用， 易于溶液分开，吸收剂除去溶剂 后能重复使用。
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蒸发浓缩法
分子蒸馏
浓缩技术
浓缩技术概括
蒸发浓缩法 冷冻浓缩法及吸收浓缩法
冷冻浓缩法
冷冻浓缩法：是工业发酵中生物大分子 和具有生理活性的发酵产品浓缩常用的 一种有效方法。如酶制剂和蛋白质。
冷冻浓缩法原理：在冷冻时水分结成冰， 盐类及发酵产品不进入冰内而留在冰外， 浓缩时先将待浓缩的溶液冷冻使之变成 固态，然后缓慢的融解，利用溶剂与溶 质熔点的差别而达到除去大部分溶剂的 目的。
浓缩技术
浓缩技术概括 蒸发浓缩法 冷冻浓缩法及吸收浓缩法
浓缩技术概括
浓缩过程是发酵 工业提取与精制过 程常用的单元操作。
机酸、氨基酸、核 苷酸、酶制剂及抗 生素等发酵工业产
浓缩的目的是将低
溶质浓度的溶液通 过除去溶质术有 蒸发浓缩法、冷冻
溶质浓度的溶液。
它广泛用于有
干燥法、吸收浓缩
法。
浓缩技术
浓缩技术概括
蒸发浓缩法 冷冻浓缩法及吸收浓缩法
发酵：浓缩技术—孙欢欢解读
吸收浓缩法
吸收浓缩法：是一种通过吸收剂 直接吸收出去溶液中溶剂分子使 溶液浓缩的方法。
应用吸收浓缩法时要求吸收剂不 与溶液起化学反应，而且对大分 子类的发酵产品不起吸收作用， 易于溶液分开，吸收剂除去溶剂 后能重复使用。
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浓缩技术
浓缩技术概括 蒸发浓缩法 冷冻浓缩法及吸收浓缩法
浓缩技术概括
浓缩过程是发酵 工业提取与精制过 程常用的单元操作。
机酸、氨基酸、核 苷酸、酶制剂及抗 生素等发酵工业产
浓缩的目的是将低
溶质浓度的溶液通 过除去溶质变为高
品的提取分离过程。
常用的浓缩技术有 蒸发浓缩法、冷冻
溶质浓度的溶液。
它广泛用于有
干燥法、吸收浓缩
法。
浓缩技术
浓缩技术概括
蒸发浓缩法 冷冻浓缩法及吸收浓缩法
蒸发浓缩法
蒸发浓缩法概念及原理
蒸发是工业发酵生产过程中常 用的发酵产品浓缩方法之一。蒸 发的目的是使溶液中的溶剂在一 定的温度和压力下加热后汽化除 去，从而提高溶液中溶质的浓度。 这里所指的溶液是由不挥发的溶 质与液体溶剂所组成，蒸发过程 只有溶剂汽化而溶质不汽化。
蒸发浓缩法
蒸发浓缩装置的设计
蒸发是溶液表面的溶剂分子获得 的动能超过了溶液内溶剂分子间 的吸引力脱离液面进入空间的过 程。蒸发快慢与温度、蒸发面积 及液面蒸汽分子密度等因素有关。 因此，蒸发浓缩装置常按照加热、 扩大液体表面积、减压、和加速 空气流动等因素而设计
蒸发浓缩法
蒸发浓缩装置的分类
常用的蒸发浓缩过程可分为常压 蒸发浓缩和真空减压蒸发浓缩过 程。按照结构型式不同，常压蒸 发设备有中央循环管式蒸发器、 横管式蒸发器、夹套式蒸发器、 夹套带搅拌外循环蒸发器、强制 循环蒸发器等.真空减压蒸发设备 根据二次蒸气的利用的情况，可 分为单效蒸发和多效蒸发。
浓缩技术 演示文稿
浓缩技术•浓缩过程：发酵工业提取与精致过程常用的单元操作，有时应用于整个发酵产品提取与纯化过程。
•浓缩任务：将低溶质浓度的溶液通过除去溶剂变为高溶质浓度的溶液。
•应用：有机酸，氨基酸，核苷酸，酶制剂及抗生素等发酵工艺产品的提前与分离发酵工业常用浓缩方法蒸发浓缩法冷冻浓缩法吸收浓缩法蒸发浓缩法定义：蒸发浓缩是利用溶剂和溶质挥发度的差异，从而获得一个有利的汽液平衡条件，达到分离的目的。
蒸发原理：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。
蒸发的任务：使溶液中的溶剂在一定的温度和压力下加热后汽化除去，从而提高溶液中的溶质浓度。
•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。
•味精生产中谷氨酸钠脱色液是一种溶液，其中水是溶剂谷氨酸钠是溶质，用煮晶锅进行加热浓缩，得到味精。
•蒸发浓缩装置常按照加热、扩大液体表面积、减压、和加速空气流动等因素而设计•对于热敏性发酵产品的浓缩，常采用真空减压蒸发、薄膜蒸发以及分子蒸馏等方法薄膜蒸发器•工业发酵生产中常用的蒸发浓缩过程分为：常压蒸发浓缩过程真空减压蒸发浓缩过程。
常压蒸发浓缩过程真空减压蒸发•常压蒸发设备有中央循环管式蒸发器、横管式蒸发器、夹套式蒸发器、夹套带搅拌外循环蒸发器、强制循环蒸发器、薄膜蒸发器等。
强制循环蒸发器•真空减压蒸发设备根据二次蒸汽的利用情况，可分为:单效蒸发多效蒸发•工业生产中较常用的薄膜蒸发器又可分为管式、管板式、旋风式和离心式等多种类型。
第四章-浓缩技术
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蒸发浓缩
蒸发，是使浓状物料浓缩的方法之一。凡是液体 或水果、蔬菜压汁均可用蒸发的方法进行浓缩。
传统蒸发，就是加热使液料沸腾而使汽体飞入空 间。而现代蒸发则改用低温、低压蒸发的方法， 以免损坏有效成分。
福州大学图书馆 生物科学与工程学院 Library of Fuzhou University
冷冻浓缩的主要优点
由于溶液中水分的排除不是用加热蒸发的方法， 而是靠从溶液到冰晶的相间传递，所以可以避免 芳香物质固加热所造成的挥发损失。 冷冻浓缩就可以充分显示出它独特的优越性。将 这种方法应用于合挥发性芳香物质的食品浓缩。 冷冻浓缩能够很好保持果汁的色泽、风味、香气 和营养成分。因为在全过程中，果汁处于低温条 件下(一般-3℃～-7℃)，果汁中几乎不发生可能 产生的化学变化和生物化学反应。
该设备工作时，液料自加热器底部进入加热管， 液位约占管长的1／5～1／4，蒸汽在管外加热， 使料液沸腾，迅速汽化，蒸汽高速在管内上升， 将物料挤向管壁，二次蒸汽在管内由下而上逐渐 增多，使物料不断形成薄膜，在二次蒸汽的诱导 及分离器高真空的吸力下，被浓缩的物料及二次 蒸汽以较快的速度沿切线方向进入分离器。在分 离器离心力作用下，物料沿其周壁高速旋转，并 均匀分布于周壁及锥底上，物料液表面积增大， 加速了水分的进一步汽化。
冷杀菌技术
福州大学图书馆 生物科学与工程学院 Library of Fuzhou University
浓缩技术在食品工业中的应用
授课教师:林向阳 2009-11-25
明德至诚
博学远志
前
言
浓缩是保健食品生产中常用的工艺之一，用溶剂 进行有效成分或营养成分提取后，回收溶剂一般 用浓缩方法；物质的提取液由于固体物含量过低， 需要经过浓缩达到一定的含量；提取液进行后续 处理时，也常需要提高浓度，如结晶、喷雾干燥 等，都要设计浓缩这道工艺。 浓缩虽然是比较简单的工艺，但采用工艺不当， 也会造成一定损失。在工厂中浓缩主要有蒸发浓 缩、常压浓缩、真空浓缩等方法，近20年来，又 出现了反渗透膜浓缩等新技术。
蒸发浓缩
蒸发，是使浓状物料浓缩的方法之一。凡是液体 或水果、蔬菜压汁均可用蒸发的方法进行浓缩。
传统蒸发，就是加热使液料沸腾而使汽体飞入空 间。而现代蒸发则改用低温、低压蒸发的方法， 以免损坏有效成分。
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冷冻浓缩的主要优点
由于溶液中水分的排除不是用加热蒸发的方法， 而是靠从溶液到冰晶的相间传递，所以可以避免 芳香物质固加热所造成的挥发损失。 冷冻浓缩就可以充分显示出它独特的优越性。将 这种方法应用于合挥发性芳香物质的食品浓缩。 冷冻浓缩能够很好保持果汁的色泽、风味、香气 和营养成分。因为在全过程中，果汁处于低温条 件下(一般-3℃～-7℃)，果汁中几乎不发生可能 产生的化学变化和生物化学反应。
该设备工作时，液料自加热器底部进入加热管， 液位约占管长的1／5～1／4，蒸汽在管外加热， 使料液沸腾，迅速汽化，蒸汽高速在管内上升， 将物料挤向管壁，二次蒸汽在管内由下而上逐渐 增多，使物料不断形成薄膜，在二次蒸汽的诱导 及分离器高真空的吸力下，被浓缩的物料及二次 蒸汽以较快的速度沿切线方向进入分离器。在分 离器离心力作用下，物料沿其周壁高速旋转，并 均匀分布于周壁及锥底上，物料液表面积增大， 加速了水分的进一步汽化。
冷杀菌技术
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浓缩技术在食品工业中的应用
授课教师:林向阳 2009-11-25
明德至诚
博学远志
前
言
浓缩是保健食品生产中常用的工艺之一，用溶剂 进行有效成分或营养成分提取后，回收溶剂一般 用浓缩方法；物质的提取液由于固体物含量过低， 需要经过浓缩达到一定的含量；提取液进行后续 处理时，也常需要提高浓度，如结晶、喷雾干燥 等，都要设计浓缩这道工艺。 浓缩虽然是比较简单的工艺，但采用工艺不当， 也会造成一定损失。在工厂中浓缩主要有蒸发浓 缩、常压浓缩、真空浓缩等方法，近20年来，又 出现了反渗透膜浓缩等新技术。
液体浓缩技术
液体浓缩技术一、概述1、浓缩是从溶液中除去部分溶剂的单元操作，是溶质和溶剂均匀混合液的部分分离过程。
2、浓缩和干燥的意义不同：浓缩过程中，水分在物料内部是借对流扩散作用从液相内部达到液相表面而后除去，最低水分含量约30%(质量)，一般为稳定状态的过程。
而干燥过程中，水分在物料内部最终必将借分子扩散作用从固相中除去，且一般为不稳定状态的过程。
二、浓缩方法：从原理上说分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。
结晶是使溶质呈结晶状从溶液中析出的单元操作，也是溶质和溶剂均匀混合物的部分分离过程。
结晶操作与冷冻浓缩操作虽然都是利用固-液平衡条件的操作，它们的不同点：在于分离的目的，在于它们的操作原理及其前提条件。
在一定的条件下，实现的是溶质从溶液中析出，而在另一条件下实现的则是溶剂从溶液中成冰晶析出。
浓缩和结晶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。
浓缩与干燥技术 常用浓缩技术 中药制剂技术课件
中药浓缩与干燥技术
常用浓缩技术
常压浓 缩技术
减压浓 缩技术
薄膜浓 缩技术
多效浓 缩技术
含义： 指在密闭的容器内，抽真空使液体在低于1个大气压下的
蒸发浓缩。 该方法适用于有效成分不耐热的浸提液的蒸发。
优点
温度低，防止热分解
蒸发速率快
降低生产成本
可回收乙醇等溶剂设备：含义： 指使药液形成薄膜而进行的蒸发。其原理在于，增加药液
常压浓缩耗时长， 易使成分被水解破坏。
的气化表面，从而加速蒸发浓缩。
具体过程： 药液沿加热管表面流动时形成薄膜，药液薄膜再被加热至
剧烈沸腾又产生大量的泡沫，以泡沫表面为更巨大的蒸发面进 行蒸发浓缩。
浓缩速度快 可连续操作
特点 成分不易被破坏 溶剂可重复利用
设备：
含义： 该方法是根据能量守恒定律确认的低温低压（真空）蒸气
含有的热能与高温高压蒸气含有的热能相差很小，而汽化热反 而高的原理设计的，一般在真空下操作。
具体过程：
多效浓缩设备加料方式的不同分类 顺流式：
多效浓缩设备加料方式的不同分类 逆流式：
多效浓缩设备加料方式的不同分类 平流式：
多效浓缩设备加料方式的不同分类 错流式
含义： 指药液在常压下的蒸发浓缩。
该方法要求，浓缩液中的有效成分应 耐热，被蒸发的溶剂应无毒无害，安 全且价格低廉。
缺点：
常用浓缩技术
常压浓 缩技术
减压浓 缩技术
薄膜浓 缩技术
多效浓 缩技术
含义： 指在密闭的容器内，抽真空使液体在低于1个大气压下的
蒸发浓缩。 该方法适用于有效成分不耐热的浸提液的蒸发。
优点
温度低，防止热分解
蒸发速率快
降低生产成本
可回收乙醇等溶剂设备：含义： 指使药液形成薄膜而进行的蒸发。其原理在于，增加药液
常压浓缩耗时长， 易使成分被水解破坏。
的气化表面，从而加速蒸发浓缩。
具体过程： 药液沿加热管表面流动时形成薄膜，药液薄膜再被加热至
剧烈沸腾又产生大量的泡沫，以泡沫表面为更巨大的蒸发面进 行蒸发浓缩。
浓缩速度快 可连续操作
特点 成分不易被破坏 溶剂可重复利用
设备：
含义： 该方法是根据能量守恒定律确认的低温低压（真空）蒸气
含有的热能与高温高压蒸气含有的热能相差很小，而汽化热反 而高的原理设计的，一般在真空下操作。
具体过程：
多效浓缩设备加料方式的不同分类 顺流式：
多效浓缩设备加料方式的不同分类 逆流式：
多效浓缩设备加料方式的不同分类 平流式：
多效浓缩设备加料方式的不同分类 错流式
含义： 指药液在常压下的蒸发浓缩。
该方法要求，浓缩液中的有效成分应 耐热，被蒸发的溶剂应无毒无害，安 全且价格低廉。
缺点：
《中药浓缩技术》PPT课件
1）浓缩温度高，浓缩时间长，有效成份及 挥发性成份有损失等。 2）浓缩器容易结垢，一步浓缩难以达到高 相对密度的质量要求，操作环节多，清洗 困难，废液排放多等诸多生产实际问题。
一、引言
为此中，药开发浓了缩许技多术先进进的展提取液浓
缩新工艺和新技术。
一、引言
冷冻浓中缩药浓缩技术进展 蒸发浓缩 膜浓缩 树脂吸附分离浓缩
因此，寻找非热浓缩工艺就成了 研究的目标。冷冻浓缩是非热浓缩方法 之一，膜浓缩被认为也是一种具有发展 前景ห้องสมุดไป่ตู้非热浓缩新工艺和技术。
四、膜浓缩
膜浓缩分离可分为： 1）反渗透（膜孔径d1nm）； 2）纳滤（膜孔径d＝1-10nm）； 3）超滤（膜孔径d=10-100nm）； 4）微滤（膜孔径d0.1m）。
四、膜浓缩
2）膜蒸馏浓缩
以疏水性的微孔膜两侧温差而引起的水蒸 气压力差为传质驱动力的膜过程。
当一个疏水的微孔高分子膜把不同温度的 水溶液分隔开时，由于表面张力的作用，膜两侧 的水溶液都不能通过膜孔进人另一侧，但高温侧 的水蒸气在两侧水蒸气压差的作用下，会通过膜 孔进人冷侧，然后冷凝下来，从而达到分离目的。
二、冷冻浓缩
无数自由悬浮于母液中的冰晶颗粒， 在带搅拌的低温重结晶器中长大并不断排 出，使母液浓度增加而实现浓缩。
悬浮结晶冷冻浓缩在速溶咖啡、速 溶茶、橙汁、甘蔗汁、葡萄酒、乳制品等
的浓缩方面得到了较好的结果。进展
二、冷冻浓缩
图3 中药悬浮结晶冷冻浓缩装置及流程 1、回转制冰机；2、大皮带轮；3、小皮带轮；4、减速电机； 5、制冷机；6、低温药液泵； 7、滤网；8、冰晶；9、药液罐
四、膜浓缩
2）膜蒸馏浓缩
其传质过程可分为： （1）水分子在热侧膜面处蒸发形成水蒸气； （2）水蒸气通过膜的微孔从膜面的热侧扩 散到冷侧； （3）传递到冷侧膜面的水蒸气重新冷凝成 水。因而膜蒸馏是一蒸发过程。
一、引言
为此中，药开发浓了缩许技多术先进进的展提取液浓
缩新工艺和新技术。
一、引言
冷冻浓中缩药浓缩技术进展 蒸发浓缩 膜浓缩 树脂吸附分离浓缩
因此，寻找非热浓缩工艺就成了 研究的目标。冷冻浓缩是非热浓缩方法 之一，膜浓缩被认为也是一种具有发展 前景ห้องสมุดไป่ตู้非热浓缩新工艺和技术。
四、膜浓缩
膜浓缩分离可分为： 1）反渗透（膜孔径d1nm）； 2）纳滤（膜孔径d＝1-10nm）； 3）超滤（膜孔径d=10-100nm）； 4）微滤（膜孔径d0.1m）。
四、膜浓缩
2）膜蒸馏浓缩
以疏水性的微孔膜两侧温差而引起的水蒸 气压力差为传质驱动力的膜过程。
当一个疏水的微孔高分子膜把不同温度的 水溶液分隔开时，由于表面张力的作用，膜两侧 的水溶液都不能通过膜孔进人另一侧，但高温侧 的水蒸气在两侧水蒸气压差的作用下，会通过膜 孔进人冷侧，然后冷凝下来，从而达到分离目的。
二、冷冻浓缩
无数自由悬浮于母液中的冰晶颗粒， 在带搅拌的低温重结晶器中长大并不断排 出，使母液浓度增加而实现浓缩。
悬浮结晶冷冻浓缩在速溶咖啡、速 溶茶、橙汁、甘蔗汁、葡萄酒、乳制品等
的浓缩方面得到了较好的结果。进展
二、冷冻浓缩
图3 中药悬浮结晶冷冻浓缩装置及流程 1、回转制冰机；2、大皮带轮；3、小皮带轮；4、减速电机； 5、制冷机；6、低温药液泵； 7、滤网；8、冰晶；9、药液罐
四、膜浓缩
2）膜蒸馏浓缩
其传质过程可分为： （1）水分子在热侧膜面处蒸发形成水蒸气； （2）水蒸气通过膜的微孔从膜面的热侧扩 散到冷侧； （3）传递到冷侧膜面的水蒸气重新冷凝成 水。因而膜蒸馏是一蒸发过程。
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? 蒸发器分离室的作用是将二次蒸汽中央带的雾沫分离出来。 为使这些雾滴下落回到液体中，分离室须具有足够大的直 径和高度以降低蒸汽流速，并有充分机会使其返回波体中。 分离室的型式，最切是将其置于加热室之上并与后者成为 为一体。其后，出现了外加热型加热室 (加热器)，分离室 也就独立成为分离器。
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实验型冷冻干燥机
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台式冷冻干燥机
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冻干设备
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冻干设备
冷冻浓缩的主要优点
? 由于溶液中水分的排除不是用加热蒸发的方法， 而是靠从溶液到冰晶的相间传递，所以可以避免 芳香物质固加热所造成的挥发损失。
? 冷冻浓缩就可以充分显示出它独特的优越性。将 这种方法应用于合挥发性芳香物质的食品浓缩 。
? 冷冻浓缩能够很好保持果汁的色泽、风味、香气 和营养成分。因为在全过程中，果汁处于低温条 件下 (一般 -3℃～ -7℃)，果汁中几乎不发生可能 产生的化学变化和生物化学反应。
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浓缩技术在食品工业中的应用
授课教师:林向阳 2009-11-25
明德至诚 博学远志
前言
? 浓缩是保健食品生产中常用的工艺之一，用溶剂 进行有效成分或营养成分提取后，回收溶剂一般 用浓缩方法；物质的提取液由于固体物含量过低， 需要经过浓缩达到一定的含量；提取液进行后续 处理时，也常需要提高浓度，如结晶、喷雾干燥 等，都要设计浓缩这道工艺。
?(3) 过程中会造成 不可避免的溶质损失 ； ?(4) 成本高。到目前为止，冷冻浓缩法尚有许多技
术问题未获满意解决，特别是在成本高，溶质损失 严重这些问题上，致使这项新技术还不能成为广泛 的应用。
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工业化使用
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食品工程高新技术
授课教师:林向阳 博士 2009-10
明德至诚 博学远志
目录
1
酶工程技术
2
干燥技术
3
沉降、分离技术
4
分子蒸馏技术
5
浓缩技术
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目录
6 提取技术 7 射流破碎冷杀菌技术 8 膜分离技术 9 微胶囊技术 10 冷杀菌技术
冷冻浓缩
? 是利用冰与水溶液之间的固液相平衡原理的一种 浓缩方法。采用冷冻浓缩方法，溶液在浓度上是 有限度的。当溶液中溶质浓度超过低共熔浓度时， 过饱和溶液冷却的结果表现为溶质转化成品体析 出，此即结晶操作的原理。这种操作，不但不会 提高溶液中浓质的浓度，相反却会降低溶质的浓 度。但是当溶液中所含溶质浓度低于低共熔浓度 时，则冷却结果表现为溶剂 (水分)成晶体(冰晶) 析出。随着溶剂成品体析出的同时，余下溶液中 的溶质浓度显然就提高了，此即冷冻浓缩的基本 原理。
? 传统蒸发，就是加热使液料沸腾而使汽体飞入空 间。而现代蒸发则改用低温、rar与y o工f福Fu州程zh大o学u学U院图ni书ve馆rsity
蒸发浓缩
? 蒸发器主要由加热室(器)和分离室(器)两部分组成。加热 室的作用是利用水蒸气为热源来加热被浓缩的料液。加热 室的型式随着技术的改进而不断发展。最初采用的是夹套 式和管式，其后有卧式短管加热室和竖式短管加热室。为 了强化传热过程．采用强制循环代替自然循环。也有采用 带叶片的刮板薄膜蒸发器等。
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冷冻浓缩的主要缺点
?(1) 采用这种方法，不仅受到溶液浓度的限制，而 且还取决于冷晶与浓缩液可能分离的程度。一般而 言，溶液粘度愈高，分离就愈因难 ；
?(2) 因为加工过程中， 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；
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冻干设备
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间歇式冻干机
? 冻干食品生产最主要的设备为食品用真空冷冻干 燥机组，该机组的性能，能耗和操作自动化程度 的高低决定了冻干食品生产企业的技术水平的高 低，食品用冻干机分间歇式和连续式。连续式机 组在国内企业尚属少见。间歇式冻干机由 干燥箱 体、加热系统、真空系统、制冷系统、控制系统 等5 部分组成。
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冷冻浓缩两个步骤
?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 ; ?而后将冰晶与浓缩浓加以分离 。 ?冷冻浓缩方法特别适用于热敏食品的浓缩。
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? 浓缩虽然是比较简单的工艺，但采用工艺不当， 也会造成一定损失。在工厂中浓缩主要有 蒸发浓 缩、常压浓缩、真空浓缩 等方法，近 20年来，又 出现了反渗透膜浓缩 等新技术。
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蒸发浓缩
? 蒸发，是使浓状物料浓缩的方法之一。凡是液体 或水果、蔬菜压汁均可用蒸发的方法进行浓缩。
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? 蒸发器分离室的作用是将二次蒸汽中央带的雾沫分离出来。 为使这些雾滴下落回到液体中，分离室须具有足够大的直 径和高度以降低蒸汽流速，并有充分机会使其返回波体中。 分离室的型式，最切是将其置于加热室之上并与后者成为 为一体。其后，出现了外加热型加热室 (加热器)，分离室 也就独立成为分离器。
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实验型冷冻干燥机
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台式冷冻干燥机
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冻干设备
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冻干设备
冷冻浓缩的主要优点
? 由于溶液中水分的排除不是用加热蒸发的方法， 而是靠从溶液到冰晶的相间传递，所以可以避免 芳香物质固加热所造成的挥发损失。
? 冷冻浓缩就可以充分显示出它独特的优越性。将 这种方法应用于合挥发性芳香物质的食品浓缩 。
? 冷冻浓缩能够很好保持果汁的色泽、风味、香气 和营养成分。因为在全过程中，果汁处于低温条 件下 (一般 -3℃～ -7℃)，果汁中几乎不发生可能 产生的化学变化和生物化学反应。
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浓缩技术在食品工业中的应用
授课教师:林向阳 2009-11-25
明德至诚 博学远志
前言
? 浓缩是保健食品生产中常用的工艺之一，用溶剂 进行有效成分或营养成分提取后，回收溶剂一般 用浓缩方法；物质的提取液由于固体物含量过低， 需要经过浓缩达到一定的含量；提取液进行后续 处理时，也常需要提高浓度，如结晶、喷雾干燥 等，都要设计浓缩这道工艺。
?(3) 过程中会造成 不可避免的溶质损失 ； ?(4) 成本高。到目前为止，冷冻浓缩法尚有许多技
术问题未获满意解决，特别是在成本高，溶质损失 严重这些问题上，致使这项新技术还不能成为广泛 的应用。
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工业化使用
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食品工程高新技术
授课教师:林向阳 博士 2009-10
明德至诚 博学远志
目录
1
酶工程技术
2
干燥技术
3
沉降、分离技术
4
分子蒸馏技术
5
浓缩技术
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目录
6 提取技术 7 射流破碎冷杀菌技术 8 膜分离技术 9 微胶囊技术 10 冷杀菌技术
冷冻浓缩
? 是利用冰与水溶液之间的固液相平衡原理的一种 浓缩方法。采用冷冻浓缩方法，溶液在浓度上是 有限度的。当溶液中溶质浓度超过低共熔浓度时， 过饱和溶液冷却的结果表现为溶质转化成品体析 出，此即结晶操作的原理。这种操作，不但不会 提高溶液中浓质的浓度，相反却会降低溶质的浓 度。但是当溶液中所含溶质浓度低于低共熔浓度 时，则冷却结果表现为溶剂 (水分)成晶体(冰晶) 析出。随着溶剂成品体析出的同时，余下溶液中 的溶质浓度显然就提高了，此即冷冻浓缩的基本 原理。
? 传统蒸发，就是加热使液料沸腾而使汽体飞入空 间。而现代蒸发则改用低温、rar与y o工f福Fu州程zh大o学u学U院图ni书ve馆rsity
蒸发浓缩
? 蒸发器主要由加热室(器)和分离室(器)两部分组成。加热 室的作用是利用水蒸气为热源来加热被浓缩的料液。加热 室的型式随着技术的改进而不断发展。最初采用的是夹套 式和管式，其后有卧式短管加热室和竖式短管加热室。为 了强化传热过程．采用强制循环代替自然循环。也有采用 带叶片的刮板薄膜蒸发器等。
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冷冻浓缩的主要缺点
?(1) 采用这种方法，不仅受到溶液浓度的限制，而 且还取决于冷晶与浓缩液可能分离的程度。一般而 言，溶液粘度愈高，分离就愈因难 ；
?(2) 因为加工过程中， 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；
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冻干设备
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间歇式冻干机
? 冻干食品生产最主要的设备为食品用真空冷冻干 燥机组，该机组的性能，能耗和操作自动化程度 的高低决定了冻干食品生产企业的技术水平的高 低，食品用冻干机分间歇式和连续式。连续式机 组在国内企业尚属少见。间歇式冻干机由 干燥箱 体、加热系统、真空系统、制冷系统、控制系统 等5 部分组成。
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冷冻浓缩两个步骤
?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 ; ?而后将冰晶与浓缩浓加以分离 。 ?冷冻浓缩方法特别适用于热敏食品的浓缩。
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? 浓缩虽然是比较简单的工艺，但采用工艺不当， 也会造成一定损失。在工厂中浓缩主要有 蒸发浓 缩、常压浓缩、真空浓缩 等方法，近 20年来，又 出现了反渗透膜浓缩 等新技术。
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蒸发浓缩
? 蒸发，是使浓状物料浓缩的方法之一。凡是液体 或水果、蔬菜压汁均可用蒸发的方法进行浓缩。