浓缩的基本特性物料类型液体食品水分减少机制课件.ppt

1、第二篇第二篇 食品技术原理食品技术原理第二章第二章 食品的浓缩食品的浓缩n浓缩的基本特性浓缩的基本特性n浓缩方式及原理浓缩方式及原理一、浓缩的基本特性一、浓缩的基本特性n物料类型：液体食品物料类型：液体食品n水分减少机制：流体内部以分子、漩涡状传水分减少机制：流体内部以分子、漩涡状传递水分，流体表面到外部周围以对流传质递水分，流体表面到外部周围以对流传质n操作方式：商业上使用连续、稳定态操作操作方式：商业上使用连续、稳定态操作n产品特性：水分含量产品特性：水分含量202030%30%，产品仍具有，产品仍具有流动性流动性二、浓缩方式及原理二、浓缩方式及原理n蒸发蒸发n膜浓缩膜浓缩n冷冻浓缩冷冻浓

2、缩1.1.蒸发蒸发技术技术分离动力分离动力分离原理分离原理产产 物物蒸发蒸发热热挥发度的不同挥发度的不同液体和蒸汽液体和蒸汽蒸馏蒸馏热热挥发度的不同挥发度的不同液体和蒸汽液体和蒸汽闪蒸闪蒸压力减小压力减小挥发度的不同挥发度的不同液体和蒸汽液体和蒸汽短管蒸发器短管蒸发器 长管垂直升膜式蒸发器长管垂直升膜式蒸发器 长管垂直降膜式蒸发器长管垂直降膜式蒸发器 强制循环蒸发器强制循环蒸发器 刮板薄膜蒸发器刮板薄膜蒸发器 板式蒸发器板式蒸发器 单效蒸发器单效蒸发器 多（双）效蒸发器多（双）效蒸发器 一效蒸汽一效蒸汽进料进料二次蒸汽二次蒸汽一效冷凝水一效冷凝水中间浓缩物中间浓缩物二效进料二效进料二效冷凝水二

3、效冷凝水产品产品2.2.膜浓缩膜浓缩技术技术分离动力分离动力分分 离离 原原 理理产产 物物反渗透反渗透压力梯度压力梯度选择性渗透膜选择性渗透膜物质在膜中溶解度差物质在膜中溶解度差和扩散速率差和扩散速率差两种两种液态产品液态产品超滤超滤压力梯度压力梯度选择性渗透膜选择性渗透膜对膜不同的透过性对膜不同的透过性两种两种液态产品液态产品透析透析溶媒溶媒选择性渗透膜选择性渗透膜物质透过膜的扩散速物质透过膜的扩散速率不同率不同两种两种液态产品液态产品电渗析电渗析 离子膜、电场离子膜、电场 离子膜对特殊离子的离子膜对特殊离子的选择性选择性两种两种液态产品液态产品 利用反渗透膜选择性的只能透过溶利用反渗透膜

4、选择性的只能透过溶剂剂(通常是水通常是水)的性质，对溶液施加压力的性质，对溶液施加压力以克服溶液的渗透压，使溶剂通过反渗以克服溶液的渗透压，使溶剂通过反渗透膜而从溶液中分离出来的过程。透膜而从溶液中分离出来的过程。反渗透反渗透n反渗透通常采用醋酸纤维、聚丙烯晴、反渗透通常采用醋酸纤维、聚丙烯晴、聚酰胺、聚亚酰胺等具有聚酰胺、聚亚酰胺等具有高度稳定性高度稳定性和和高强度高强度并具有要求并具有要求通透性通透性的材料。的材料。n在处理稀溶液时反渗透可能是最经济的在处理稀溶液时反渗透可能是最经济的浓缩方式。在食品工业中最大的商业化浓缩方式。在食品工业中最大的商业化应用是应用是乳清浓缩乳清浓缩，其他还包

5、括果汁蒸发，其他还包括果汁蒸发前的浓缩、纯化水等。前的浓缩、纯化水等。超超 滤滤 应用孔径为应用孔径为1.01.020.020.0nm(nm(或更大）或更大）的超滤膜来过滤含有大分子或微细粒子的超滤膜来过滤含有大分子或微细粒子的溶液，使大分子或微细粒子从溶液中的溶液，使大分子或微细粒子从溶液中分离的过程。分离的过程。n超滤通常采用聚砜、聚酰胺、聚氧乙烯、超滤通常采用聚砜、聚酰胺、聚氧乙烯、聚碳酸酯、聚酯、刚性醋酸酯等材料。聚碳酸酯、聚酯、刚性醋酸酯等材料。n超滤的最大应用也是超滤的最大应用也是乳制品乳制品行业，如选择行业，如选择性脱乳糖或脱盐，分离功能性成分。其它性脱乳糖或脱盐，分离功能性成分

6、。其它应用包括：酶、其它蛋白质或多糖的分离、应用包括：酶、其它蛋白质或多糖的分离、浓缩；果汁澄清以及反渗透之前的预处理浓缩；果汁澄清以及反渗透之前的预处理等。等。电渗析电渗析 在外加直流电场的作用下，利用阴在外加直流电场的作用下，利用阴离子交换膜（只允许阴离子透过而阻挡离子交换膜（只允许阴离子透过而阻挡阳离子）和阳离子交换膜（只允许阳离阳离子）和阳离子交换膜（只允许阳离子透过而阻挡阴离子）的选择透过性，子透过而阻挡阴离子）的选择透过性，使使溶液中的阴、阳离子与其溶剂分离。溶液中的阴、阳离子与其溶剂分离。料液料液阳膜阳膜阴膜阴膜3.3.冷冻浓缩冷冻浓缩n分离动力：制冷剂分离动力：制冷剂n分离原理

7、：分离原理：纯水的选择性结晶纯水的选择性结晶n分离步骤：首先是部分水分从水溶液中结分离步骤：首先是部分水分从水溶液中结晶析出，而后将冰晶与浓缩液加以分离。晶析出，而后将冰晶与浓缩液加以分离。n分离产物：分离产物：液态浓缩物和纯冰液态浓缩物和纯冰n特别适合于热敏性食品的浓缩，避免芳香特别适合于热敏性食品的浓缩，避免芳香物质因加热所造成的挥发损失。物质因加热所造成的挥发损失。冷冻浓缩基本单元组成示意图冷冻浓缩基本单元组成示意图思考题思考题n干燥和浓缩的区别是什么？浓缩的类型干燥和浓缩的区别是什么？浓缩的类型有哪些？试举一例讨论浓缩的原理、操有哪些？试举一例讨论浓缩的原理、操作过程及其应用特性。作过程及其应用特性。n膜浓缩的种类主要有哪些？各自的分离膜浓缩的种类主要有哪些？各自的分离范围和原理是什么？范围和原理是什么？n由冷冻浓缩的原理，讨论其浓缩单元的由冷冻浓缩的原理，讨论其浓缩单元的具体操作。具体操作。