甘新装业大学 食品加工新技术一冷冻 浓缩 ■学院：食品科学与工程 ■专业：食品工程 ▣汇报人：刘小波 食品科学与工程学院 College of Food Science and Engineering
食品加工新技术—冷冻 浓缩 n 学院：食品科学与工程 n 专业：食品工程 n 汇报人：刘小波
Content 目录 01. 冷冻浓缩的理论基础 02. 冷冻浓缩技术的国内外发展现状 03. 选择冷冻浓缩工艺时要考虑的因素 04. 前景展望
01. 02. 03. Content 冷冻浓缩的理论基础 冷冻浓缩技术的国内外发展现状 选择冷冻浓缩工艺时要考虑的因素 目 录 04. 前景展望
1、冷冻浓缩的理论基础 稀溶液的相图如图1所示，横 坐标表示溶液的浓度X,纵坐标表 D A 示溶液的温度T。曲线DABCE是溶 F 液的冰点线，D点是纯水的的冰点， E是低共熔点 X X2 图1冷冻浓缩的相平衡图
1、冷冻浓缩的理论基础 稀溶液的相图如图1所示，横 坐标表示溶液的浓度X，纵坐标表 示溶液的温度T。曲线DABCE是溶 液的冰点线，D点是纯水的的冰点， E是低共熔点
1、冷冻浓缩的理论基础 某一稀溶液起始浓度为X1,温度在A1点。对该溶液进行冷 却降温，当温度降到冰点线A点时，如果溶液中无“冰种”， 则溶液不会结冰，其温度将继续下降至C点，变成过冷液体。 过冷液体是不稳定的液体，受到外界干扰（如振动)，溶液 中会产生大量的冰晶，并成长变大。此时，溶液的浓度增大 为X2。冰晶的浓度为0（即纯水） 如果把溶液中的冰粒过滤出来，即可达到 T A 浓缩的目的。这个操作过程就即为冷冻浓缩。 设原溶液总量为M,冰晶量为G,浓缩液为P, 根溶质的物料平衡，有：(G+P)X1=PX2或 C 如上式表明，冰晶量的浓缩液量之比等于线段 BC与线段FC长度之比，这个关系符合化学工程 精馏分离的“杠杆法则”。根据上述关系式可 计算冷冻浓缩的结冰量 X1 X2 X 图1冷冻浓缩的相平衡图
1、冷冻浓缩的理论基础 某一稀溶液起始浓度为X1，温度在A1点。对该溶液进行冷 却降温，当温度降到冰点线A点时，如果溶液中无“冰种” ， 则溶液不会结冰，其温度将继续下降至C点，变成过冷液体。 过冷液体是不稳定的液体，受到外界干扰（如振动），溶液 中会产生大量的冰晶，并成长变大。此时，溶液的浓度增大 为X2。冰晶的浓度为0（即纯水） 如果把溶液中的冰粒过滤出来，即可达到 浓缩的目的。这个操作过程就即为冷冻浓缩。 设原溶液总量为M，冰晶量为G，浓缩液为P， 根据溶质的物料平衡，有：（G+P）X1=PX2或 如上式表明，冰晶量的浓缩液量之比等于线段 BC与线段FC长度之比，这个关系符合化学工程 精馏分离的“杠杆法则” 。根据上述关系式可 计算冷冻浓缩的结冰量
2、冷冻浓缩技术的国内外发展现状 2.1国外发展概况 F.A Ramos发现此技术并未改变其果肉的色泽及pH值，并明显降 低了挥发性物质的损失量，且很好地保留了浆果独特的香味 Osato Miyawaki等[4]将管式结冰渐进式冷冻浓缩系统应用于咖 啡萃取物可将其溶液浓度浓缩至30%，含果肉的番茄汁可浓缩至 12.5%,而将夹带有5%果肉的冰相溶解再次经过管状结冰器浓缩后所 得冰相的溶液浓度降低至0.25%，如果事先将果肉去除，则番茄汁可 浓缩至40%，蔗糖水溶液可由41.8%浓缩至54.8%，且浓缩效果非常好
2、 冷冻浓缩技术的国内外发展现状 2.1 国外发展概况 F.A Ramos 发现此技术并未改变其果肉的色泽及pH值，并明显降 低了挥发性物质的损失量，且很好地保留了浆果独特的香味 Osato Miyawaki 等[4]将管式结冰渐进式冷冻浓缩系统应用于咖 啡萃取物可将其溶液浓度浓缩至30%，含果肉的番茄汁可浓缩至 12.5%，而将夹带有5%果肉的冰相溶解再次经过管状结冰器浓缩后所 得冰相的溶液浓度降低至0.25%，如果事先将果肉去除，则番茄汁可 浓缩至40%，蔗糖水溶液可由41.8%浓缩至54.8%，且浓缩效果非常好