冷冻 Freeze concentration
何为冷冻
冷冻浓缩是将溶液中的一部分水以冰的形式析出,并将其从液相中分离出去,从而使溶液达到浓缩的目的.
冷冻分离原理
F
A
B
E
273
D
TA
TB
TE
0
C
ωA
ωB
ωE
溶液
溶液+溶质
冻结溶液
冰+溶液
质量分数ω
温
度
T
(K)
(两个方面: )
低于共溶浓度和冰晶与浓缩液分离困难
,对热敏性食品物料非常有利;
.
,必须采取加热或冷冻冷藏.
,可能会带走一部分浓缩液.
(一)冷冻分离设备
冷冻分离设备主要围绕两个过程来工作:
结晶过程和分离过程
其生产工艺中的一个重要概念:
最优冰晶尺寸
冰
晶
尺
寸
分离成本
结晶成本
A
成本
Grenco冷冻浓缩系统示意图
其最大优点在于能够迅速形成洁净的冰晶且浓缩终点较大,但是冰晶与浓
缩液的分离比较困难.
带搅拌的渐进浓缩装置示意图
* 渐进冷却浓缩法最大的特点就是形成一个整体的冰结晶,固液界面小,使得浓缩液与冰结晶的分离相对容易,同时,装置简单,控制方便。
冷冻分离的应用状况
设备投资大和日常维护费用高,以及对冰核生成及其生长机理的研究和数据积累不足,,目前主要还是实验研究以及初步利用阶段.
该项技术可以用于啤酒浓缩\橙汁浓缩\速溶咖啡\葡萄酒浓缩以及海水脱盐等方面.
(二)冷冻干燥技术
冷冻干燥,也叫升华干燥.
就是将待干燥的湿物料在较低温度下(-50~-10℃)冻结成固态后,在高真空度(~133Pa)的环境下,将已冻结了的物料中的水分,不经过冰的融化而直接从固态升华为气态,从而达到干燥的目的。
冷冻干燥基本工艺
冻结
一次干燥
二次干燥
去除98-99%的水分
%的水分,
但是花掉了整个
干燥时间的70%-80%
成品
冷冻干燥的优点
(1)操作温度低,并处于真空状态下,特别适用于热敏性食品和易氧化食品
的干燥,可以保留新鲜食品的色、香、微以及VC等营养物质,各种芳香物质
的损失可减少到最低程度;
(2)能够维持物料原始结构和性质;
(3)极不易氧化,且产品保持时间长;
缺点
(1)要有严格的包装;
(2)产品成本高
冷冻干燥设备的主要部件
制冷系统、真空系统、加热系统和控制系统
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