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低温浓缩设备的原理

浏览 251次发布时间:2024-02-27 

冷冻浓缩效应的概念

冷冻浓缩效应没听说过,冷冻浓缩倒有:
果蔬汁的冷冻浓缩应用了冰晶与水溶液的固-液相平衡原理。当水溶液中所含溶质浓度低于共溶浓度时,溶液被冷却后,水(溶剂)便部分成冰晶析出,剩余溶液的溶质浓度则由于冰晶数量和冷冻次数的增加而大大提高,这即是冷冻浓缩果蔬汁的基本原理。其过程包括如下三步:结晶(冰晶的形成)、重结晶(冰晶的成长)、分离(冰晶与液相分开)。

浓缩分离设备采用了什么技术?

 目前,世界果汁浓缩分离加工领域存在这四个大型技术难关,分别是果汁颜色变化、果汁透明度不佳、营养成分流失以及香味流失四个现象,尤其是后面两个技术难关一直是困扰果汁浓缩处理领域的超级难题,随着近些年科学技术的发展,膜分离技术的出现打破了这个技术上的难关。

  自从上世纪六十年代发现了膜技术之后,以膜产品作为主要技术的设备在食品行业以及各类工业中得到广泛的使用,这也为果汁浓缩处理领域带来了新希望,并且得到了该领域专家人员的高度关注,但是因为压力过高的限制,很难使用一级反渗透膜技术就将果汁分离浓缩到想要的效果。

特种分离设备

  近十年来,随着膜元件材质以及膜元件构成形式的不断改进,膜元件结合技术应运产生,所谓的膜元件结合技术是将超滤膜技术以及反渗透膜技术联合使用,使得这两种膜元件技术的缺点互相弥补,进而想成非常完美的果汁浓缩分离膜技术。

  传统的果汁浓缩分离技术都是采用蒸发处理工艺,新型的膜技术和蒸发处理工艺相比优势非常多,膜技术不必要求工作环境的温度,在常温下就能进行相应的处理,并且处理之后的营养物质成分以及香味成分流失非常少,单是这两个优点就深受人们的青睐。

真空蒸发浓缩的原理


真空减压浓缩器真空浓缩具有很多优点。液体物质在沸腾状态下溶剂的蒸发很快,其沸点因压力而变化,压力增大,沸点升高,压力小,沸点降低。例如牛奶在101kPa下,沸点为100℃,而在真空度82.7~90.6KPa下,沸点仅为45~55℃。由于在较低温度下蒸发,可以节省大量能源。同时,由于物料不受高温影响,避免了热不稳定成分的破坏和损失,更好地保存了原料的营养成分和香气。特别是某些氨基酸、黄酮类、酚、类维生素等物质,可防止受热而破坏。而一些糖类、蛋白质、果胶、粘液质等粘性较大的物料,低温蒸发可防止物料焦化。

真空浓缩设备主要有以下几种:

真空减压浓缩罐(1)降膜式浓缩设备:物料循环时间少,物料受热时间仅2min左右,故适合于热敏性物料的浓缩。其传热系数、能耗与升膜式相近。有时液膜形成不均匀,物料易焦化、结垢。

(2).双效升(降)膜式浓缩设备:该设备的结构及工作原理与单效膜式浓缩设备相似,主要是增加了一台热泵,并增加了二效加热器、二效分离器等。主要是由于二次蒸汽能够加以利用,降低了能耗,生产能力大。但设备结构趋于复杂,给操作和管理带来较高要求。

(3)间歇式单效盘管式真空浓缩锅:该设备主要由盘管式加热器、蒸发室、冷凝器、抽真空装置、雾沫分离器、进出料阀及各种控制仪表所组成。该设备结构简单、制造方便、操作稳定、易于控制。传热系数较高,蒸发速率快,一般蒸发量为1200L/h的浓缩设备,在生产乳粉时,其实际蒸发量可达1500L/h。可调节加热蒸汽的量和蒸汽压力的高低.以满足生产或操作的需要。在锅内物料混合均匀,特别适用于粘稠物料的浓缩。其缺点是间歇出料,物料受热时间较长,在一定程度上对产品质量有一定影响。该设备体积较大,清洗比较困难。

(4)单效升膜式浓缩设备:该设备为自然循环的长管型液膜式蒸发器,主要由加热器、分离器、雾沫捕集器、水力喷射泵、循环管等部分组成。

真空蒸发浓缩的原理

真空减压浓缩器真空浓缩具有很多优点。液体物质在沸腾状态下溶剂的蒸发很快,其沸点因压力而变化,压力增大,沸点升高,压力小,沸点降低。例如牛奶在101kPa下,沸点为100℃,而在真空度82.7~90.6KPa下,沸点仅为45~55℃。由于在较低温度下蒸发,可以节省大量能源。同时,由于物料不受高温影响,避免了热不稳定成分的破坏和损失,更好地保存了原料的营养成分和香气。特别是某些氨基酸、黄酮类、酚、类维生素等物质,可防止受热而破坏。而一些糖类、蛋白质、果胶、粘液质等粘性较大的物料,低温蒸发可防止物料焦化。
真空浓缩设备主要有以下几种:
真空减压浓缩罐(1)降膜式浓缩设备:物料循环时间少,物料受热时间仅2min左右,故适合于热敏性物料的浓缩。其传热系数、能耗与升膜式相近。有时液膜形成不均匀,物料易焦化、结垢。
(2).双效升(降)膜式浓缩设备:该设备的结构及工作原理与单效膜式浓缩设备相似,主要是增加了一台热泵,并增加了二效加热器、二效分离器等。主要是由于二次蒸汽能够加以利用,降低了能耗,生产能力大。但设备结构趋于复杂,给操作和管理带来较高要求。
(3)间歇式单效盘管式真空浓缩锅:该设备主要由盘管式加热器、蒸发室、冷凝器、抽真空装置、雾沫分离器、进出料阀及各种控制仪表所组成。该设备结构简单、制造方便、操作稳定、易于控制。传热系数较高,蒸发速率快,一般蒸发量为1200L/h的浓缩设备,在生产乳粉时,其实际蒸发量可达1500L/h。可调节加热蒸汽的量和蒸汽压力的高低.以满足生产或操作的需要。在锅内物料混合均匀,特别适用于粘稠物料的浓缩。其缺点是间歇出料,物料受热时间较长,在一定程度上对产品质量有一定影响。该设备体积较大,清洗比较困难。
(4)单效升膜式浓缩设备:该设备为自然循环的长管型液膜式蒸发器,主要由加热器、分离器、雾沫捕集器、水力喷射泵、循环管等部分组成。

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