《浓缩及设备》PPT课件

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1、浓缩与设备姓名：伍俭学号：107011508班级：生化103指导老师：乔德阳9/15/2021浓缩与设备第一节浓缩概述第二节浓缩的类型第三节真空浓缩设备第四节单效真空浓缩设备第五节真空浓缩装置的附属设备9/15/2021第一节概述一、浓缩的概念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。浓缩过程中，水分在物料内部借对流扩散作用从液相内部达液相表面而后除去，最低水分含量约为30%（质量），一般为稳定状态的过程。9/15/2021二、浓缩的目的1.除去食品中大量水分，减少包

2、装，贮藏和运输费用。例如，100T含5%固形物的番茄榨出汁浓缩至含固形物28%的番茄酱，重量减至18T，体积也大大缩小。这样可大大降低包装，贮藏和运输费用。2.提高制品浓度，增加制品的保藏性。用浓缩方法提高制品的糖分或盐分可使水分活度降低，使制品达到微生物学上安全的程度，延长制品的有效保藏期。9/15/20213.浓缩经常用作干燥或更安全的脱水的预处理过程。这种情况特别适用于原液含大量水分，而用浓缩法排除这部分水分比用干燥法更为节约时间，如制造奶粉时，牛奶先经预浓缩至固形物45%~52%以后再进行干燥

3、。4.浓缩用作某些结晶操作的预处理过程。9/15/2021第一节蒸发浓缩一、蒸发的基本概念1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。即溶液中溶质的挥发性小，溶剂具有明显挥发性时，工业上常用加热方法，使溶剂汽化达到使溶质增浓的目的就是蒸发操作。9/15/2021食品工业浓缩的物料大多数为水溶液。蒸发就指水溶液的蒸发。9/15/2021蒸发浓缩二、蒸发浓缩原理蒸发作为浓缩的重要手段，生产中应用最早也最广泛，称为蒸发浓缩。蒸发是将溶液加热至沸腾，使部分溶剂

4、汽化并移除，以提高溶液浓度的操作。也是溶液中挥发性溶剂和不挥发性溶质间的分离过程。蒸发的必要条件：热能的不断供给（饱和蒸汽）和生成的蒸气的不断排除。蒸发浓缩的受热时间、浓缩温度（与操作压力等有关）和浓缩工艺和设备是影响浓缩质量的关键因素。温度是蒸发浓缩最重要的控制指标。9/15/2021食品物料蒸发浓缩的特点(了解皆可)热敏性：加热温度和加热时间腐蚀性：酸性食品粘稠性：蛋白质、糖分、果胶结垢性：蛋白质、糖分、果胶过热泡沫性：物料沸腾时形成易挥发成分：芳香成分和风味成分9/15/2021蒸发设备的要求1

5、.工艺上的要求1）适应物料性质，符合工艺要求和食品卫生；2）保证达到要求的浓度；2.热能利用上的要求合理使用加热蒸汽和二次蒸汽，降低全厂耗汽量和燃料耗用量。9/15/20213.设备结构的要求1）在一定容积内尽量增大其加热面积，以减少金属耗量和占地面积；2）蒸发效能好，具有较高的传热系数，热能利用率高；3）结构简单，制造、安装、维修和清洗方便；9/15/2021蒸发浓缩操作流程1.加热室；2.蒸发室；3.混合冷凝器4.分离器；5.缓冲罐；6.真空泵。单效真空蒸发流程9/15/2021加热蒸汽进入蒸发器

6、的加热室1后，在加热室的管间冷凝，放出的热量通过管壁传给了管内溶液，冷凝水从下部排出；被蒸发浓缩后的完成液由蒸发器的底部排出；蒸发时产生的二次蒸汽至冷凝器3与冷却水相混合而被冷却，冷却液从冷凝器底部排出；溶液中的不溶性气体经分离器4和缓冲罐5再由真空泵6抽出排往大气。9/15/2021二、蒸发浓缩操作的方式单效蒸发：产生的二次蒸汽直接被冷凝而不再利用；多效蒸发：二次蒸汽被引入另一蒸发器作为热源利用的多个蒸发器串联的蒸发操作。蒸发是在常压下进行称为常压蒸发。9/15/2021蒸发在低于大气压力下进行称真

7、空蒸发。真空蒸发是工业中应用最广的一种蒸发操作，主要优点是：低压下使溶液的沸点降低，溶液可在较低温度下沸腾，使溶剂蒸发。在传热量一定情况下节约传热面积，防止热敏性溶液在高温下的分解或变质。如葡萄汁采用真空蒸发浓缩，对果汁风味影响很小，比常压蒸发风味好得多，浓缩的葡萄汁含糖量可达60-80%。9/15/2021二冷冻浓缩冷冻浓缩是利用冰和水溶液之间的固—液相平衡原理来实现浓缩的操作方法。当溶液中所含溶质的浓度低于最低共溶浓度时，冷却的结果使溶剂结成晶体(冰晶)析出，使溶质浓度提高。9/15/2021图示

8、为蔗糖水溶液的固—液相平衡图。平衡图中纵坐标t表示温度，横坐标x表示蔗糖的百分比浓度。AE是冰点曲线，也即冰和溶液的平衡线，其中A点为纯水(溶液浓度X=0)的冰点；EB是溶解度曲线，即固体溶质和溶液的平衡线；E点是最低共溶点，即固体溶质和溶液的平衡点，代表了冰和固体溶质共同熔化的最低温度，称最低共熔点。蔗糖水溶液固—液平衡图9/15/2021冷冻浓缩的基本原理:冷冻浓缩是在溶液浓度低于最低共熔点浓度下进行的。如浓度为X1、温度为t1的溶液对应的冰点为t′