真空浓缩设备
掌握真空浓缩设备的构和原、空的的空浓缩设备的操作方法。
真空浓缩设备是生产浓缩果蔬汁、炼乳、乳粉、混合油等食品的主要设备之一。
真空浓缩锅,真空蒸煮锅,真空浸糖锅用于加工食品的原料含有大量的水分(75%~90%),而糖类、蛋白质、维生素等营养成分只占5%~10%,且热敏感性很强。所以在加工食品时,既要保持食品原有的风味和营养价值,又要提高制品营养成分的浓度,这对浓缩工艺流程的设计、浓缩设备的选型和使用都有较高的要求。
第一节概述
真空浓缩设备是在18~8kPa的低压状态下,以蒸汽间接加热方式对料液加热,使其在低温下沸腾蒸发。真空浓缩设备广泛应用于食品、化工、医药等工业部门,其主要优点包括:
①能降低物料的沸点,加速水分的蒸发,避免对物料进行高温处理,有利于保全物料的营养成分;
②通过提高加热蒸汽与物料间的温度差,提高设备在单位面积及时间内的传热量,加快浓缩过程,增强生产能力;
③可利用低压蒸汽为加热蒸汽,减少热损失。真空浓缩设备的缺点是浓缩需有抽真空系统,增加附属机械设备及动力;由于蒸发潜热随沸点降低而增大,所以热量消耗大。
真空浓缩设备的分类
真空浓缩设备的形式很多,一般按如下方法分类按加热蒸汽被利用的次数可分为单效真空浓缩设备和多效真空浓缩设备。在浓缩过程中,液体汽化所生成的蒸汽称为二次蒸汽。单效就是二次蒸汽不再作为热源利用,直接进入冷凝器冷凝。
它在中小型果酱、乳粉和炼乳厂中应用较广。多效是几个蒸发器相连,将前面一台浓缩器产生的二次蒸汽作为下一浓缩器的加热蒸汽,多次利用。以生蒸汽加热的蒸发器为第一效,利用第一效产生的二次蒸汽加热的蒸发器为第二效,依次类推。食品加工厂的多效浓缩设备一般采用双效、三效,效数越多,越有利于节能,但设
备投资费用越高按照液料的流程可分为循环式浓缩设备和单程式浓缩设备。循环式浓缩设备又分为自然循环浓缩设备和强制循环浓缩设备。
按料液蒸发时的分布状态分为薄膜式浓缩设备和非膜式浓缩设备。薄膜式浓缩设备中的料液蒸发时,在蒸发器内分散成薄膜状。
薄膜式浓缩设备有升膜式、降膜式、片式、刮板式和离心式等。由于蒸发面积大,热利用率高,薄膜式浓缩设备的水分蒸发快,但结构较复杂。
非膜式浓缩设备中的料液蒸发时,在蒸发器内聚集,仅做翻滚或流动,形成大蒸发面。非膜式浓缩设备有盘管式和中央循环管式。
二、真空浓缩设备的选择与要求
1.真空浓缩设备的选择
真空浓缩设备必须根据浓缩物料的特性,按照不同需要进行选择
(1)热敏性
食品物料的成分在高温下或长期受热时产生变性、氧化等作用的特性称作热敏性。为了满足热敏性强的成分对蒸发过程的特殊要求,生产中常在较低的温度环境下进行蒸发浓缩,或在较高温度下进行瞬时受热蒸发浓缩,一般选用薄膜式浓缩设备或真空度较高的浓缩设备。
(2)结垢性
液料在浓缩过程中在加热面上生成垢层的特性称作结垢性。液料结垢后将增加热阻,降低传热系数,严重时可使生产能力下降以致停产。所以对结垢性强的液料,通常采用强制循环式浓缩设备、管内流速很大的升膜式浓缩设备或带搅拌器的浓缩设备,利用高流速来防止垢层的形成。有时也采用电磁防垢、化学防垢方法,或采用清洗垢层较为方便的浓缩设备。
(3)结结晶性
料液在浓度增加时,会有晶粒析出的特性称作结晶性。晶粒沉积将影响加热面的热传导,严重时会堵塞加热管。对易结晶的料液,要选择强制循环浓缩设备或带搅拌器的浓缩设备。
(4)黏滞性
有些料液在浓度增加时,黏度也随之增大,致使流速降低、传热系数降低、生产能力下降。所以对甜度较高或加热后黏度增大的料液,应选用强制循环式、刮板式或降膜式浓缩设备。
(5)腐蚀性
有些料液酸度较高,具有腐蚀性。为提高抗腐蚀能力,通常采用不锈钢或具有防腐涂层钢材制成的浓缩设备。
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