食品浓缩设备专题

食品浓缩设备专题
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主要内容
第一节 真空浓缩设备
真空浓缩装置的分类、操作流程 中央循环管浓缩器 夹套加热、膜式蒸发器 真空浓缩附属设备
第二节 冷冻浓缩设备
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液体的浓缩意味着溶剂的脱除，在大多数情况下是 水的脱除。
对液体食品的浓缩有很多原因，例如： ● 减少干燥费用； ● 增加结晶； ● 减少贮藏和运输费用； ● 降低水的活性，以增加食品的微生物及化学方面
1. 加热器 由沸腾管及中央循环管、中央循环管和
上下管板所组成的竖式加热管束组成。
中央循环管和沸腾加热管一般采用胀管法或 焊接法固定在上下管板上，组成一个竖式加 热管束。料液在管内流动，加热蒸汽在管束 间流动。
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中央循环管是位于加热器中央的一根直径较 大的管子，截面积为总加热管束总面积的 40%-50%，材料为不锈钢或其他耐腐蚀材 料。
2、可利用压强较低的蒸汽作为加热蒸汽。 3、由于低温浓缩，有利于食品溶液进行浓
缩，减少体积及重量，便于运输及储存。 4、由于溶液沸点较低，使浓缩设备的热损
失减少。 5、对料液起加热杀菌作用，有利于食品保
藏。
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不足之处
1、由于真空浓缩，须有抽真空系统， 从而增加附属机械设备及动力。
2、由于蒸发潜热随沸点降低而增大， 所以热ห้องสมุดไป่ตู้消耗大。
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第一节 分类和选择及操作流程
一 、分类 （一）根据加热蒸汽被利用的次数来分 1.单效浓缩装置 2.多效浓缩装置 3.带有热泵的浓缩装置
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（二）根据料液流程来分 1.循环式（自然循环和强制循环） 2.单程式
（三）根据加热器结构型式来分 1. 盘管式浓缩器 2.中央循环管式浓缩器
3.升膜式浓缩器 4.降膜式浓缩器等
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二 、选择原则
（一）结垢性: 选取流速较大的强制循环型或升膜式
的浓缩设备。 （二）结晶性： 采用夹套带搅拌器或强制循环浓缩器。 （三）粘滞性 选强制循环型、刮板式或降膜式薄膜
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顺流法操作时，料液浓度依效次序递增，而 料温则逐渐降低，故对于浓缩热敏性食品是 有利的，但粘度逐渐升高，使末效蒸发增加 困难，需增加末效传热面积。
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2、 逆流法
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逆流法指料液与蒸汽流动方向相反。原料液 由最后一效进入，依次用泵送入前效，最后 浓缩制品从第一效排除。
随着料液向前效流动，料温和蒸发温度越来 越高，温差较稳定，有利于提高传热效率， 浓度温度的提高使料液粘度较稳定，有利于 其循环，但各效间料液流动要用泵输送，同 时高温、高浓度的料液由高温热蒸汽加热， 易形成局部过热，造成结焦和营养破坏。
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3、 平流法
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平流法指原料液分别加入各效加热器进行浓 缩，浓缩后的浓缩液分别从各效放出。加热 蒸汽是从第一效通入，二次蒸汽则顺序通入 各小以至末效。因此从各效蒸发器得到的浓 缩液浓度相同，并且二次蒸汽的热量能得到 充分利用。
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四、 真空浓缩装置操作流程
（一）单效真空浓缩装置流程 由一台浓缩锅和冷凝器及抽真空装置组
合而成。 （二）多效真空浓缩装置流程 常见有并流法、逆流法、平流法
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1、顺流法
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顺流法是指蒸汽和料液的流动方向相同，均 从第一效到末效。在蒸发室内，由于压力依 次递减，所以料液在各效间流动不需用泵， 利用压差供料，料液的沸点也依次递减，因 此当前效料液进入后效时，在降温的同时可 放出其显热，供一小步分水分汽化，增加蒸 发器的蒸发器。
为提高传热效果，可在管间增设若干挡板或 抽去几排加热管，形成蒸汽通道，同时配合 不凝性气体排出管的合理分布，有利于加热 蒸汽均匀分布，从而提高传热及冷凝效果。
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2. 蒸发室
加热室上部的圆筒体，连接在加热体上部。 料液经加热汽化产生的二次蒸汽中夹带有大 量的液滴，直接冷凝造成料液损失，在多效 浓缩时还会将下效加热室污染，并降低传热 效果，所以蒸发室要具有一定的高度和空间。 一般为加热管长度的1.1-1.5倍。
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第二节 单效真空浓缩设备
➢一 、中央循环管式 ➢主要用于果酱、果汁、炼乳等的生产 （一）作用原理 食品料液经过由沸腾管和中央循环
管所组成的竖式管加热面进行加热， 由于传热产生重度差，形成了自然循 环，而将其水分蒸发，从而达到浓缩 目的。
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（二）主要构造
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蒸发室外侧有视镜、人孔、洗水、照明、仪 表、取样等装置。在顶部又捕集器，以对二 次蒸汽夹带的汁液进行分离，保证二次蒸汽 的洁净，减少料液的损失。二次蒸汽由顶部 的二次蒸汽出口排出。
只用于蒸发浓缩操作进行的同时有晶体析出 的场合，比如食盐溶液的浓缩。
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4. 混流法
对于效数多的蒸发浓缩设备操作也有顺流 和逆流并用的，有些效间用顺流，有些用 逆流。
起协调顺流和逆流优缺点的作用，对于粘 度极高的料液很有用处，特别是在料液粘 度随浓度增大而显著增加的场合下，可以 用混流法。
浓缩器。
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（四）热敏性 运用各种薄膜式或真空度较高的浓缩器。 （五）发泡性 采用强制循环型或长管薄膜浓缩器。 （六）腐蚀性 通常使用不锈钢材料或采用各种防腐涂层
材料的钢材。
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三、对浓缩设备的要求
（1）传热效果好，热能利用率高，即传热 系数高和有效温度差大。 （2）结构紧凑、操作方便。 （3）汽液分离效果好。 （4）设备性能适应食品料液的性质，符 合生产工艺要求和食品卫生。 （5）易于制造、检修、清洗。 （6）具有足够的机械强度，金属消耗量 少，耐腐蚀。
的稳定性； ● 从废液中回收副产品
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在真空条件下对液体进行蒸发浓 缩的方法始于1913年，其工艺是 建立在英国科学家E.C.Howard 专利基础之上的，它包含一个蒸 汽加热的带有冷凝器和空气泵的 双底真空釜。
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真空浓缩优点
1、加热蒸汽与沸腾液体之间的温度差t可以 增大。