冷凍濃縮效應的概念

冷凍濃縮效應沒聽說過，冷凍濃縮倒有：
果蔬汁的冷凍濃縮應用了冰晶與水溶液的固-液相平衡原理。當水溶液中所含溶質(zhì)濃度低于共溶濃度時，溶液被冷卻后，水（溶劑）便部分成冰晶析出，剩余溶液的溶質(zhì)濃度則由于冰晶數(shù)量和冷凍次數(shù)的增加而大大提高，這即是冷凍濃縮果蔬汁的基本原理。其過程包括如下三步：結(jié)晶（冰晶的形成）、重結(jié)晶（冰晶的成長）、分離（冰晶與液相分開）。

濃縮分離設備采用了什么技術？

　目前，世界果汁濃縮分離加工領域存在這四個大型技術難關，分別是果汁顏色變化、果汁透明度不佳、營養(yǎng)成分流失以及香味流失四個現(xiàn)象，尤其是后面兩個技術難關一直是困擾果汁濃縮處理領域的超級難題，隨著近些年科學技術的發(fā)展，膜分離技術的出現(xiàn)打破了這個技術上的難關。

　　自從上世紀六十年代發(fā)現(xiàn)了膜技術之后，以膜產(chǎn)品作為主要技術的設備在食品行業(yè)以及各類工業(yè)中得到廣泛的使用，這也為果汁濃縮處理領域帶來了新希望，并且得到了該領域?qū)＜胰藛T的高度關注，但是因為壓力過高的限制，很難使用一級反滲透膜技術就將果汁分離濃縮到想要的效果。

特種分離設備

　　近十年來，隨著膜元件材質(zhì)以及膜元件構(gòu)成形式的不斷改進，膜元件結(jié)合技術應運產(chǎn)生，所謂的膜元件結(jié)合技術是將超濾膜技術以及反滲透膜技術聯(lián)合使用，使得這兩種膜元件技術的缺點互相彌補，進而想成非常完美的果汁濃縮分離膜技術。

　　傳統(tǒng)的果汁濃縮分離技術都是采用蒸發(fā)處理工藝，新型的膜技術和蒸發(fā)處理工藝相比優(yōu)勢非常多，膜技術不必要求工作環(huán)境的溫度，在常溫下就能進行相應的處理，并且處理之后的營養(yǎng)物質(zhì)成分以及香味成分流失非常少，單是這兩個優(yōu)點就深受人們的青睞。

真空蒸發(fā)濃縮的原理

真空減壓濃縮器真空濃縮具有很多優(yōu)點。液體物質(zhì)在沸騰狀態(tài)下溶劑的蒸發(fā)很快，其沸點因壓力而變化，壓力增大，沸點升高，壓力小，沸點降低。例如牛奶在101kPa下，沸點為100℃，而在真空度82.7～90.6KPa下，沸點僅為45～55℃。由于在較低溫度下蒸發(fā)，可以節(jié)省大量能源。同時，由于物料不受高溫影響，避免了熱不穩(wěn)定成分的破壞和損失，更好地保存了原料的營養(yǎng)成分和香氣。特別是某些氨基酸、黃酮類、酚、類維生素等物質(zhì)，可防止受熱而破壞。而一些糖類、蛋白質(zhì)、果膠、粘液質(zhì)等粘性較大的物料，低溫蒸發(fā)可防止物料焦化。

真空濃縮設備主要有以下幾種：

真空減壓濃縮罐（1）降膜式濃縮設備：物料循環(huán)時間少，物料受熱時間僅2min左右，故適合于熱敏性物料的濃縮。其傳熱系數(shù)、能耗與升膜式相近。有時液膜形成不均勻，物料易焦化、結(jié)垢。

（2).雙效升(降)膜式濃縮設備：該設備的結(jié)構(gòu)及工作原理與單效膜式濃縮設備相似，主要是增加了一臺熱泵，并增加了二效加熱器、二效分離器等。主要是由于二次蒸汽能夠加以利用，降低了能耗，生產(chǎn)能力大。但設備結(jié)構(gòu)趨于復雜，給操作和管理帶來較高要求。

（3)間歇式單效盤管式真空濃縮鍋：該設備主要由盤管式加熱器、蒸發(fā)室、冷凝器、抽真空裝置、霧沫分離器、進出料閥及各種控制儀表所組成。該設備結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、操作穩(wěn)定、易于控制。傳熱系數(shù)較高，蒸發(fā)速率快，一般蒸發(fā)量為1200L／h的濃縮設備，在生產(chǎn)乳粉時，其實際蒸發(fā)量可達1500L／h?？烧{(diào)節(jié)加熱蒸汽的量和蒸汽壓力的高低．以滿足生產(chǎn)或操作的需要。在鍋內(nèi)物料混合均勻，特別適用于粘稠物料的濃縮。其缺點是間歇出料，物料受熱時間較長，在一定程度上對產(chǎn)品質(zhì)量有一定影響。該設備體積較大，清洗比較困難。

（4)單效升膜式濃縮設備：該設備為自然循環(huán)的長管型液膜式蒸發(fā)器，主要由加熱器、分離器、霧沫捕集器、水力噴射泵、循環(huán)管等部分組成。

真空蒸發(fā)濃縮的原理

真空減壓濃縮器真空濃縮具有很多優(yōu)點。液體物質(zhì)在沸騰狀態(tài)下溶劑的蒸發(fā)很快，其沸點因壓力而變化，壓力增大，沸點升高，壓力小，沸點降低。例如牛奶在101kPa下，沸點為100℃，而在真空度82.7～90.6KPa下，沸點僅為45～55℃。由于在較低溫度下蒸發(fā)，可以節(jié)省大量能源。同時，由于物料不受高溫影響，避免了熱不穩(wěn)定成分的破壞和損失，更好地保存了原料的營養(yǎng)成分和香氣。特別是某些氨基酸、黃酮類、酚、類維生素等物質(zhì)，可防止受熱而破壞。而一些糖類、蛋白質(zhì)、果膠、粘液質(zhì)等粘性較大的物料，低溫蒸發(fā)可防止物料焦化。
真空濃縮設備主要有以下幾種：
真空減壓濃縮罐（1）降膜式濃縮設備：物料循環(huán)時間少，物料受熱時間僅2min左右，故適合于熱敏性物料的濃縮。其傳熱系數(shù)、能耗與升膜式相近。有時液膜形成不均勻，物料易焦化、結(jié)垢。
（2).雙效升(降)膜式濃縮設備：該設備的結(jié)構(gòu)及工作原理與單效膜式濃縮設備相似，主要是增加了一臺熱泵，并增加了二效加熱器、二效分離器等。主要是由于二次蒸汽能夠加以利用，降低了能耗，生產(chǎn)能力大。但設備結(jié)構(gòu)趨于復雜，給操作和管理帶來較高要求。
（3)間歇式單效盤管式真空濃縮鍋：該設備主要由盤管式加熱器、蒸發(fā)室、冷凝器、抽真空裝置、霧沫分離器、進出料閥及各種控制儀表所組成。該設備結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、操作穩(wěn)定、易于控制。傳熱系數(shù)較高，蒸發(fā)速率快，一般蒸發(fā)量為1200L／h的濃縮設備，在生產(chǎn)乳粉時，其實際蒸發(fā)量可達1500L／h?？烧{(diào)節(jié)加熱蒸汽的量和蒸汽壓力的高低．以滿足生產(chǎn)或操作的需要。在鍋內(nèi)物料混合均勻，特別適用于粘稠物料的濃縮。其缺點是間歇出料，物料受熱時間較長，在一定程度上對產(chǎn)品質(zhì)量有一定影響。該設備體積較大，清洗比較困難。
（4)單效升膜式濃縮設備：該設備為自然循環(huán)的長管型液膜式蒸發(fā)器，主要由加熱器、分離器、霧沫捕集器、水力噴射泵、循環(huán)管等部分組成。

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