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食品浓缩技术和设备

作者:本站 来源:本站 时间:2022/8/1 10:36:02 次数:

在食品工业中,蒸发历来是液体浓缩的主要技术,蒸发技术已目益完善,在液体食品蒸发并尽可能地接近保持食品初始特性方面已有相当好的基础和经验。真空低温蒸发降低了食品品质(如质构和营养)的热分解,同时用芳香物质回收流程,将风味物质和芳香化合物收集起来;除此之外,热能回收和再利用的技术也得到了很好的发展,使运行成本更加经济,在所有的浓缩技术中,由于热能能回收再利用,因此蒸发是最便宜的;蒸发技术可以得到高浓度浓缩物,大部分浓缩产品的总固形物含量为60%~80%,也可以生产总固形物含量高达95%的浓缩产品。在这方面还没有其他技术能够与蒸发竞争。


为了最大限度地减少蒸发过程中物料因长时间加热而引起的热分解,必须尽量减少食品在升温后的受热时间。最理想的蒸发浓缩应包括下列几点:

①传热速率高;

②在真空下低温操作;

③有效的汽-液分离;

④有效的热能回收和利用。

此外,还必须有合理的蒸发器设计和物料处理方式,以确保操作卫生,因为在蒸发器中微生物在很大程度上不会失活。


传热速率快会减少物料在高温下的停留时间,在最有效的蒸发器中,物料高速流动而形成薄膜,在薄膜蒸发中,流速快,列管的传热面积大,使传热更快,浓缩效果更好;然而,被浓缩液体的黏度,也是一个重要的因素,因为黏度高会限制传热速率。运用现代的蒸发器,可以在不到1min的加热时间内使物料浓缩到总固形物含量80%。


为了降低物料沸点,通常使用真空蒸发。这是基于沸点和压力之间的平衡关系,降低压力(即提高真空度)可使水的沸点比在常压下低得多。例如,在65.6℃(150下)下蒸发需要在绝对压力为25.6MPa下操作,低温下蒸发浓缩减少了热分解,可得到理想的产品质量。


如果二次蒸汽和浓缩物之间分离不足,蒸发浓缩技术效率就会降低,细小液滴在浓缩物的蒸发中可能会夹带在二次蒸汽流内,必须有效地分离出这些细小液滴,以最大限度地提高浓缩效率。许多蒸发器都设计采用离心力在旋风分离器中,将液滴从二次蒸汽中分离出来。


蒸发技术的一个主要的优点是,能量回收和利用的选择范围较大。如果蒸汽不再是廉价资源的话,那么结合多段蒸汽利用的流程,可以使二次蒸汽中的热能得到最有效的利用。通常,在蒸发过程中,1kg蒸汽产生略低于lkg的二次蒸汽,若使用能量回收技术,可使蒸汽的经济效益提高25~30倍(单位质量的蒸汽所产生的二次蒸汽)。


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