食品浓缩分类
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• 提高制品的浓度、增大渗透压、阵 低水分话性、延长制品的保质期。
• 100t含固形物6%的番茄肉（去除皮 和种子），若将其浓缩成32％的番 茄酱，则重量喊至18.7t，体租为原 来的1／6，可将贮运要求及费用大 大降低。
• 浓缩是结晶操作的预处理过程及结 晶控制的一种手段。
• 降低食品脱水过程的能耗真空浓缩 尤其是多效真空浓缩，常常是食品 千燥的前处理过程。
第二节 蒸发浓缩
一、蒸发浓缩的基本原理
• 食品工业上应用最为广泛的浓 缩方法。不少食晶物料是水溶液， 因此蒸发指的是水溶液的蒸发。
二、蒸发浓缩过程食品物料的变化
• 食品中热敏性物质的变化 • 沸点和冰点的变化 • 粘度 • 起泡性 • 结垢性 • 结晶性 • 风味形成与挥发
三、蒸发器的类型及选择
• 机械再压缩蒸发 • 蒸汽喷射再压缩法 • 热泵循环再压缩法
– 利用蒸发器的余热预热物料或用于其它加热 目的
五、蒸发浓缩过程香味的保护与回收
• 果蔬香味成分主要是由各种有机化合物 如酯、醇、酸、醛、内酯等所组成．其 量少于 0.1mg/kg，却是影响果蔬汁品质 的主要因素。
• 果蔬香味多具挥发性，因此香味回收是 蒸发液缩过程必须考虑的措施。
• 改善产品质量。
• 甘蔗汁经净化、蒸发浓缩去除 水分，并进行浓缩结晶是蔗糖 生产的必经工艺过程。
二、分 类
• 按浓缩的原理分类
–平衡浓缩
• 蒸发浓缩 • 冷冻浓缩
–非平衡浓缩--膜分离
按浓缩的方法分类
– 日光浓缩法(Solar concentration) – 釜(Open kettles) – 瞬间蒸发/急剧蒸发 ( Flash evaporation） – 薄膜蒸发(Thin-Film evaporation) – 真空浓缩(vacuum concentration) – 冷冻浓缩(Freeze concentration) – 超率法(Ultrafiltration) – 逆渗透(Reverse osmosis)
一、膜浓缩的种类及操作原理
• 目前在工业上应用较成功的膜浓缩主要 有以压力为推动力的反渗透 (Rever Osmosis, 简称 RO) 、超滤(Ultra Filtration,简称 UF)， 以及以电力为推动力的电渗析(ED) 。
1. 反渗透
在左图中，我们用半透膜隔开两种浓度不同的溶
•液工在，作刚所原开有理始膜：时浓两缩侧技水术平是中平，齐反的渗，透但的由应于浓用度不同，
△P
温 度（ T）
• 透水速率受温度的影响通常遵循
LnJw
阿伦尼乌斯公式：
b
Jw ae T
• 或者：
LnJw b Lna T
– Jw – 透水率 m3/m2.h ; a-- 膜常数
b -- 常数 T---热力学温度，K
变化趋势：温度升高、透水率上升、正相关； 1/T
压强（P）
Jw = a(P-π)
理论
– Jw--透水率 m3/m2.h ；a--膜常数；Jw 线
P---压强； π---渗透压
– 从公式中可以看出Jw与P成线性关 系，即透水速率正比于溶液压力
与渗透压的差值。但随着压力P的 增加线性关系会逐渐受到破坏，
这主要是由于受到浓度差极化的
现象所引起的。
实际曲 线
措施
• 采用低温蒸发浓缩设备，减少香 味成分的挥发
• 采用短时蒸发浓缩设备 • 蒸馏法回收 • 浆液浓缩工艺
第三节 冷冻浓缩
冷冻浓缩－－利用冰和水溶液之间的 固液相平衡原理的一种浓缩方法。
• 2.冷冻浓缩过程中溶液的冰点
– 冰点下降的计算式为：
-RT0ln(1-X)
ΔTi = -------------
ΔS
– 式中：
• ΔTi --冰点下降，K； • R——摩尔气体常数，8.314kJ.kmol-1.K-1 • T0——未添加溶质时溶浓的冰点，K； • X——溶液的浓度， kmol．M-3; • ΔS——水转化为冰时的佰变，1·K-1。
• 3.冷冻浓缩过程中的冰结晶量和浓缩液量 • 4.冷冻浓缩过程中的溶质夹带和溶质脱除 • 5.浓缩终点
蒸发器主要由加热室、分离室组成。 加热室：利用水蒸气为热源来加热被 浓缩的物料。 分离室：将二次蒸汽中夹带的雾沫分 离出来。
C
A
E
BD
Hale Waihona Puke Baidu
四、蒸发浓缩过程的节能与多效蒸发
• 1.多效真空蒸发浓缩及其特点
– 顺流加料法 – 逆流加料法 – 平流加料法
• 3.多效蒸发过程的节能措施
– 蒸发器的革新 – 蒸汽再压缩蒸发
二、冷冻浓缩的过程与控制
• 1.冰晶生成及控制
– 1. 冰晶体生成速率 – 2. 冰晶生成的方式
• 层状冻结 • 悬浮冻结
• 2.冰晶与浓缩液的分离
第四节 膜浓缩
膜浓缩--类似于过滤的浓缩方法，只不过 “过滤介质”为天然或人工合成的高分子 半透膜，如果“过滤”膜只允许溶剂通过， 把溶质截留下来．使溶质在溶液中的相对 浓度提高．就称为膜浓缩。
食品浓缩分类
内容
第一节 浓缩的目的和分类 第二节 蒸发浓缩 第三节 冷冻浓缩 第四节 膜浓缩 第五节 食品的结晶
第一节 浓缩的目的和分类
浓缩：从溶液中除去部分溶剂（通常 是水）的操作过程，也是溶质和溶剂 均匀混合溶液的部分分离过程。
一、目的
• 减少重量和体积 浓缩去除食品中 大量的水分，可减少食品包装、贮 藏和运输费用。
属高半 会膜都透逐离的现浓是膜 步在子去缩由向 下压压浓，除技半降浓溶强实微能术透，溶液、、生力，膜当液一温 膜物 ；压一在 的侧度 的力侧， 尤渗 作加、 降超流其 其上透 用过动浓 解一它 在与 才某，个度 、胶 水反 能一直外差 膜中体渗完数到来极 的含类透成值两压化 结盐物时侧的的力、垢渗达量质过。P2膜等透到大具程，停平的于有渗中止衡透较，为速即至度； 4达0到0据m了g下/渗L图时透我效平们果衡。来更P分好2－析。P一1＝下π （反π渗即透为的渗透工压作差原） 理当–：反P2渗进透一的步基增本大工时作,浓原溶理液中的水就会反其原来的 渗透方向进入稀溶液侧，这就叫做反渗透。
• 提高制品的浓度、增大渗透压、阵 低水分话性、延长制品的保质期。
• 100t含固形物6%的番茄肉（去除皮 和种子），若将其浓缩成32％的番 茄酱，则重量喊至18.7t，体租为原 来的1／6，可将贮运要求及费用大 大降低。
• 浓缩是结晶操作的预处理过程及结 晶控制的一种手段。
• 降低食品脱水过程的能耗真空浓缩 尤其是多效真空浓缩，常常是食品 千燥的前处理过程。
第二节 蒸发浓缩
一、蒸发浓缩的基本原理
• 食品工业上应用最为广泛的浓 缩方法。不少食晶物料是水溶液， 因此蒸发指的是水溶液的蒸发。
二、蒸发浓缩过程食品物料的变化
• 食品中热敏性物质的变化 • 沸点和冰点的变化 • 粘度 • 起泡性 • 结垢性 • 结晶性 • 风味形成与挥发
三、蒸发器的类型及选择
• 机械再压缩蒸发 • 蒸汽喷射再压缩法 • 热泵循环再压缩法
– 利用蒸发器的余热预热物料或用于其它加热 目的
五、蒸发浓缩过程香味的保护与回收
• 果蔬香味成分主要是由各种有机化合物 如酯、醇、酸、醛、内酯等所组成．其 量少于 0.1mg/kg，却是影响果蔬汁品质 的主要因素。
• 果蔬香味多具挥发性，因此香味回收是 蒸发液缩过程必须考虑的措施。
• 改善产品质量。
• 甘蔗汁经净化、蒸发浓缩去除 水分，并进行浓缩结晶是蔗糖 生产的必经工艺过程。
二、分 类
• 按浓缩的原理分类
–平衡浓缩
• 蒸发浓缩 • 冷冻浓缩
–非平衡浓缩--膜分离
按浓缩的方法分类
– 日光浓缩法(Solar concentration) – 釜(Open kettles) – 瞬间蒸发/急剧蒸发 ( Flash evaporation） – 薄膜蒸发(Thin-Film evaporation) – 真空浓缩(vacuum concentration) – 冷冻浓缩(Freeze concentration) – 超率法(Ultrafiltration) – 逆渗透(Reverse osmosis)
一、膜浓缩的种类及操作原理
• 目前在工业上应用较成功的膜浓缩主要 有以压力为推动力的反渗透 (Rever Osmosis, 简称 RO) 、超滤(Ultra Filtration,简称 UF)， 以及以电力为推动力的电渗析(ED) 。
1. 反渗透
在左图中，我们用半透膜隔开两种浓度不同的溶
•液工在，作刚所原开有理始膜：时浓两缩侧技水术平是中平，齐反的渗，透但的由应于浓用度不同，
△P
温 度（ T）
• 透水速率受温度的影响通常遵循
LnJw
阿伦尼乌斯公式：
b
Jw ae T
• 或者：
LnJw b Lna T
– Jw – 透水率 m3/m2.h ; a-- 膜常数
b -- 常数 T---热力学温度，K
变化趋势：温度升高、透水率上升、正相关； 1/T
压强（P）
Jw = a(P-π)
理论
– Jw--透水率 m3/m2.h ；a--膜常数；Jw 线
P---压强； π---渗透压
– 从公式中可以看出Jw与P成线性关 系，即透水速率正比于溶液压力
与渗透压的差值。但随着压力P的 增加线性关系会逐渐受到破坏，
这主要是由于受到浓度差极化的
现象所引起的。
实际曲 线
措施
• 采用低温蒸发浓缩设备，减少香 味成分的挥发
• 采用短时蒸发浓缩设备 • 蒸馏法回收 • 浆液浓缩工艺
第三节 冷冻浓缩
冷冻浓缩－－利用冰和水溶液之间的 固液相平衡原理的一种浓缩方法。
• 2.冷冻浓缩过程中溶液的冰点
– 冰点下降的计算式为：
-RT0ln(1-X)
ΔTi = -------------
ΔS
– 式中：
• ΔTi --冰点下降，K； • R——摩尔气体常数，8.314kJ.kmol-1.K-1 • T0——未添加溶质时溶浓的冰点，K； • X——溶液的浓度， kmol．M-3; • ΔS——水转化为冰时的佰变，1·K-1。
• 3.冷冻浓缩过程中的冰结晶量和浓缩液量 • 4.冷冻浓缩过程中的溶质夹带和溶质脱除 • 5.浓缩终点
蒸发器主要由加热室、分离室组成。 加热室：利用水蒸气为热源来加热被 浓缩的物料。 分离室：将二次蒸汽中夹带的雾沫分 离出来。
C
A
E
BD
Hale Waihona Puke Baidu
四、蒸发浓缩过程的节能与多效蒸发
• 1.多效真空蒸发浓缩及其特点
– 顺流加料法 – 逆流加料法 – 平流加料法
• 3.多效蒸发过程的节能措施
– 蒸发器的革新 – 蒸汽再压缩蒸发
二、冷冻浓缩的过程与控制
• 1.冰晶生成及控制
– 1. 冰晶体生成速率 – 2. 冰晶生成的方式
• 层状冻结 • 悬浮冻结
• 2.冰晶与浓缩液的分离
第四节 膜浓缩
膜浓缩--类似于过滤的浓缩方法，只不过 “过滤介质”为天然或人工合成的高分子 半透膜，如果“过滤”膜只允许溶剂通过， 把溶质截留下来．使溶质在溶液中的相对 浓度提高．就称为膜浓缩。
食品浓缩分类
内容
第一节 浓缩的目的和分类 第二节 蒸发浓缩 第三节 冷冻浓缩 第四节 膜浓缩 第五节 食品的结晶
第一节 浓缩的目的和分类
浓缩：从溶液中除去部分溶剂（通常 是水）的操作过程，也是溶质和溶剂 均匀混合溶液的部分分离过程。
一、目的
• 减少重量和体积 浓缩去除食品中 大量的水分，可减少食品包装、贮 藏和运输费用。