食品机械与设备(第八章).复习课程.ppt

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1、食品机械与设备(第八章).概论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部分分离过程,旨在提高溶液的浓度。在食品加工中,常被用于浓缩果汁、果酱、浓缩乳、功能食品等的生产。浓缩方法平衡浓缩非平衡浓缩蒸发浓缩冷冻浓缩蒸发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。冷冻浓缩是利用稀溶液和固体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,而后用机械分离方法将浓缩液与冰晶分离。非平衡浓缩是利用半透膜来分离溶质和溶剂的过程,两相用半透膜隔开,分离不是靠两相的直接接触,故称非平衡缩。第一节：真空浓缩设备优点

2、:1)增大了加热蒸汽与沸腾液体之间的温度差,可相应减少蒸发器的传热面积。2)产生的低压蒸汽或废气可作为加热蒸汽使用,进行多效蒸发,提高经济效益。3)适合于不耐高温的溶液的浓缩。4)溶液的沸点降低,蒸发器损失于外界的热量较小。局限性:1)附设真空系统,增加了附属机械设备与动力。2)蒸发潜热随沸点的降低而增大,热量消耗相应增大。3)随着压力的减少,溶液沸点的降低,物料的粘度增大,减小了对流传热系数,从而也使总传热系数减少。真空浓缩的原理溶液受热时,溶剂分子获得动能,当某些溶剂分子获得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,成为蒸气分子。如果热能不断地供给,生成

3、的蒸气被不断地排除,则可打破溶剂气相与液相之间化学势的平衡,溶剂的气化将持续地进行。工程上为了提高这种气化速度,大多采用在沸腾状态下的气化过程,这种将溶液加热至沸腾,使溶液中部分溶剂气化并排除的过程就是蒸发。食品产品的浓缩,大多是采用蒸发的方法进行的。真空浓缩的特点1)成分复杂的食品原料大多具有热敏性,以及质量上对产品色、香、味的要求,使得食品的浓缩力求“低温短时”,由于料液的沸点与外压有关,低压相对应于低温,真空浓缩对产品的质量有保障。2)真空浓缩排除了溶解在料液中的空气、氧气,由于蒸气空间无氧,对易氧化物料的加工品质有利。3)蒸发速度快,比常压浓缩省时。4)起到预杀菌或部分杀菌

4、的作用。5)操作空间密闭,有助于减少微生物对物料的污染。真空浓缩设备的分类按加热蒸汽被利用的次数分单效浓缩设备多效浓缩设备带有热泵的浓缩设备按料液的流程分循环式比单程式的热利用率高循环式(自然循环与强制循环)单程式按料液蒸发时的分布状态分非膜式薄膜式真空浓缩设备的选择一般而言,对食品物料的浓缩,结合设备的特点,应考虑物料在蒸发过程中的下面几个性质进行设备的选型:1)物料的热敏性。2)物料对设备的腐蚀性。3)物料在浓缩过程中粘稠度的变化。4)物料在传热界面上的结垢性。5)物料在沸腾时形成泡沫的特性。6)物料的结晶性。因此,应当首选物料蒸发温度低、停留时间短、真空度高的强制循环设备,避

5、免物料结垢和堵塞管路,注意消泡和捕集泡沫,使用耐腐蚀的不锈钢材质的设备。真空浓缩设备操作流程单效真空浓缩设备操作流程多效真空浓缩设备操作流程顺流法逆流法平流法混流法单效真空浓缩设备膜式真空浓缩设备真空浓缩装置的附属设备第二节：冷冻浓缩设备冷冻浓缩是将溶液中的一部分水以冰的形式析出,并将其从液相中分离出去,从而使溶液浓缩的方法。对热敏性食品的浓缩特别有利,具有低温操作、气液界面小、微生物增殖少、溶质的劣化及挥发性芳香成分的损失可控制在极低的水平的优点。浓缩的制品或直接作为成品,或作为冷冻干燥过程中的半成品使用.冷冻浓缩的原理冷冻浓缩的特点冷冻浓缩由于是在低温下对溶液的浓缩,因而,对热

6、敏性物料,尤其是食品物料的浓缩非常有利;冷冻浓缩中溶剂水的排除不是通过热加工方法的加热蒸发,而是依靠从溶液到冰晶的相际传递,因此,对低沸点的芳香物质成分可避免因挥发造成的损失,因而对含挥发性芳香物质的食品采用冷冻浓缩,除成本因素外,其品质优于蒸发和膜浓缩加工的产品。冷冻浓缩的缺点主要表现在以下几个方面:1)工艺对溶液的浓度有要求,冰晶与浓缩液的分离技术要求高,溶液的粘度越大,分离越困难。2)制成品相对浓度较低,微生物活性未能受到抑制,加工后仍需采用加热等后处理或需要冷冻贮藏。3)晶液分离时,部分浓缩液(溶质)会因冰晶夹带而损失。4)生产成本相对较高。悬浮结晶法食品料液的冷冻浓缩大多

7、采用内冷式的悬浮结晶法，即冷却物料使之形成无数自由悬浮于母液中的小冰晶，在带搅拌的低温罐中长大并不断排除，使母液浓度增加而实现浓缩。渐进冷冻浓缩法渐进冷冻法又称层状结晶法或标准冻结法，是一种沿冷却界面形成并成长为整体冰晶的冻结方法，随着冰层在冷却面上生成并成长，界面附近的溶质被排除到液相侧，液相中的溶质浓度将逐渐升高，利用这一现象的浓缩方法称为渐进冷冻浓缩法。此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢