食品技术原理-浓缩技术.ppt

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1、第九章-食品浓缩技术一、液体浓缩技术概述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、浓缩和干燥的区别浓缩过程中，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。干燥过程中，水分在物料内部借分子扩散作用从固相中几乎完全除去，且一般为不稳定状态的过程。二、浓缩方法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。蒸发浓缩冷冻浓缩（自学）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

2、两相的直接接触，故称非平衡浓缩。膜浓缩食品浓缩技术-蒸发内容：蒸发的基本概念蒸发器类型及其选择单效真空蒸发多效蒸发蒸汽再压缩蒸发重点：蒸发器结构、多效蒸发流程难点：蒸发计算、蒸汽再压缩蒸发第一节蒸发及其特点一、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。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。2、蒸发原理按照分子运动学观点，溶液受热时，溶剂分

3、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。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。3、食品浓缩的目的除去食品中大量水分，减少包装、贮藏和运输费用。提高制品浓度，增加制品的保藏性。浓缩经常用作干燥或更完全的脱水的预处理过程。浓缩用作某些结晶的预处理过程。二、食品物料蒸发浓缩的特点热敏性：加热温度和加热时间腐蚀性：酸性食品粘稠

4、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三、蒸发对食品的影响风味风味物质损失解决方法包括：A将浓缩物与部分新鲜物料混合，以提高风味；B风味物质回收风味劣变颜色：加深营养物质损失第二节蒸发器类型及其选择一、蒸发器的组成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。蒸发器分离室的作用是将二次蒸汽中夹带的雾沫分离出来。二、食品工业上常用的典型蒸发器标准式蒸发器悬筐式蒸发器加热室在外的蒸发器长管式蒸发器刮板薄膜蒸发器板式

5、(片式)蒸发器(一)标准式蒸发器标准式蒸发器由上、下两部分构成，下部为加热室，上部为分离室。加热室由沸腾管、上、下管板所组成的加热管束。分离器顶部有捕沫器，用以分离雾沫，保证二次蒸汽洁净，有利于下一效蒸发器的加热。分离器顶部连接二次蒸汽排出管。标准式蒸发器的缺点在增强循环方面有一定限制，因而沸腾液一侧的传热膜系数也受到限制。不便清洗和更换管子。(二)悬筐式蒸发器悬筐式蒸发器适用于中等粘度、轻度结垢的非腐蚀性料液，并且可以得到较好的蒸发速率。在食品工业上：果汁、麦芽浸出液、蔗糖、葡萄糖等溶液的浓缩。(三)加热室在外的蒸发器(自然循

6、环型和强制循环型)蒸发器是由加热器、分离器和循环管三部分组成优点：可以改变两者之间的距离，并调节循环速度使料液达到不在加热室中沸腾可改善分离雾沫条件，并有可能将其作成离心分离器的形式。可将几个加热器共用一个分离器，从而必要时可灵活轮流使用每个加热器。循环条件得到了改善，检修、清洗也较方便自然循环型设备不适用于蒸发粘稠溶液，主要是传热速率降低，污垢易于形成。解决的办法是采用强制循环型，使溶液在管内流速达3~4m/s.(四)长管式蒸发器蒸发器采用细长的管子，单程通过的时间内，达到全部浓缩的要求，这就是长管式蒸发器蒸发器的管束很长，约

7、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。长管蒸发器的分类长管蒸发器根据浓膜的流动方向可分为升膜蒸发器、降膜蒸发器及升降膜蒸发器。1、升膜蒸发器料液先经预热至接近沸点，从管束的下端引入。操作时，管内有三段不同的区域。在底部，因液层静压力的作用，不发生沸腾，只是起着加热的作用。在中部，温度显著升高并开始沸

8、腾产生蒸汽，但传热速率仍不太高。在上部区域，蒸汽体积急速增大，所产生的高速上升蒸汽使液体在管壁上形成一层薄膜，造成很好的传热条件。升膜蒸发器底部结构图特点优点：在加热器内料液停留时间短，传热系数高，适于浓缩热敏物料。缺点：在管内下部区域尚积存较多的液体，故而延长