食品浓缩技术
摘要：为了在生产中便于储藏运输或作为其他工序的预处理，又要使食品溶液的色、香、味尽可能地保存下来，所以，采用了浓缩技术。我过现有的几种浓缩技术主要有蒸发浓缩、真空浓缩、闪蒸浓缩、反渗透浓缩、超滤浓缩、膜浓缩、电渗析浓缩、冷冻浓缩等。此篇文章主要对其中的蒸发浓缩、膜浓缩、冷冻浓缩三大浓缩技术的原理、操作技术进行了阐述说明。
关键字：浓缩技术；原理；选择
一、食品浓缩的目的
①减少重量和体积,浓缩去除食品中大量的水分，减少食品包装、贮藏和运输费用。
②可提高制品浓度，增大渗透压，降低水分活度，抑制微生物生长，延长保质期。
③作为干燥、结晶或完全脱水的预处理过程。
④降低食品脱水过程的能耗。
⑤改善产品质量。
二、浓缩方法
从原理上说分为平衡浓缩和非平衡浓缩两种物理方法。
①平衡浓缩是利用两相在分配上的某种差异而获得溶质和溶剂分离的方法。蒸发浓缩和冷冻浓缩即属此法。
蒸发浓缩在实践上是利用加入热能使部分溶剂汽化，并将此汽化水分从余下的被浓缩溶液中分离出去。即使溶剂汽化达到使溶质增浓的目的。这种方法目前仍然是食品工业最广泛应用的一种浓缩方法。
冷冻浓缩是利用稀溶液与固态冰在凝固点下的平衡关系，即利用有利的液固平衡条件。冷冻浓缩时，部分水分因放热而结冰，而后用机械方法将浓缩液与冰晶分离。蒸发和冷冻浓缩，两相都是直接接触的，故称为平衡浓缩。
②非平衡浓缩：是利用半透膜来分离溶质与溶剂的过程，两相用膜隔开，因此分离不是靠两相的直接接触，故称非平衡浓缩。利用半透膜的方法不仅可以分离溶质和溶剂，而且也可用以分离各种不同大小的溶质，因此统称为膜(渗)分离。
浓缩操作在食品工业中有着广泛的应用，是食品工程上极其重要的单元操作。这些操作的原理都涉及到溶液的热力学问题。
1.蒸发浓缩
原理：按照分子运动学观点，溶液受热时，溶剂分子获得了动能，当一些溶剂分子的能量足以克服分子间的吸引力时，溶剂分子就会逸出液面进入上部空间，成为蒸汽分子，这就是汽化。如果不设法除去这些蒸汽分子，则汽相与液相之间，水分的化学势将渐趋平衡，汽化过程也相应逐渐减弱以至停止进行。故进行蒸发的必要条件就是热能的不断供给和生成的蒸气的不断排除。
一般说来，溶液在任何温度下都会有水分的汽化。但这种汽化速度很慢，效率不高，所以工程上多采用在沸腾状态下的汽化过程。通常说的蒸发就是指的这种过程。为了维持溶液在沸腾条件下汽化，需要不断地供给热量，通常多采用饱和水蒸气为热源。饱和水蒸气在冷凝过程中放出的汽化潜热提供蒸发所需的热量。由此可见，从换热角度看，蒸发器中进行
的蒸发一方是水蒸气的冷凝放热，另一方是溶液的沸腾放热
1.1真空蒸发的特点
①在真空条件下，液体的沸点低，有利于增大加热蒸汽与液体之间的温差，增大传热效率，减少传热面积；
②物料在较低温度下蒸发，可以减少对热敏性物料的破坏；
③便于采用低压蒸汽和废热蒸汽作为热源，降低能耗，提高生产效率。
④真空蒸发需要配备真空系统，会增大设备投资及动力消耗。
1.2真空浓缩的优点
?1、加热蒸汽与沸腾液体之间的温度差t可以增大。
?2、可利用压强较低的蒸汽作为加热蒸汽。
?3、由于低温浓缩，有利于食品溶液进行浓缩，减少体积及重量，便于运输及储存。
?4、由于溶液沸点较低，使浓缩设备的热损失减少。
?5、对料液起加热杀菌作用，有利于食品保藏。
1.3真空浓缩的缺点
?1、由于真空浓缩，须有抽真空系统，从而增加附属机械设备及动力。
?2、由于蒸发潜热随沸点降低而增大，所以热量消耗大。
1.4蒸发浓缩过程食品物料的变化
（一）食品成分的变化
（二）粘稠性
（三）结垢性
（四）起泡性
（五）结晶性
（六）风味形成与挥发性
（七）腐蚀性
1.5真空浓缩装置操作流程
（一）单效真空浓缩装置流程
由一台浓缩锅和冷凝器及抽真空装置组合而成。
（二）多效真空浓缩装置流程
常见有并流法、逆流法、平流法
顺流法：是指蒸汽和料液的流动方向相同，均从第一效到末效。在蒸发室内，由于压力依次递减，所以料液在各效间流动不需用泵，利用压差供料，料液的沸点也依次递减，因此当前效料液进入后效时，在降温的同时可放出其显热，供一小步分水分汽化，增加蒸发器的蒸发器。
逆流法：指料液与蒸汽流动方向相反。原料液由最后一效进入，依次用泵送入前效，最后浓缩制品从第一效排除。
随着料液向前效流动，料温和蒸发温度越来越高，温差较稳定，有利于提高传热效率，浓度温度的提高使料液粘度较稳定，有利于其循环，但各效间料液流动要用泵输送，同时高温、高浓度的料液由高温热蒸汽加热，易形成局部过热，造成结焦和营养破坏。
平流法：指原料液分别加入各效加热器进行浓缩，浓缩后的浓缩液分别从各效放出。加热蒸汽是从第一效通入，二次蒸汽则顺序通入各小以至末效。因此从各效蒸发器得到的浓缩液浓度相同，并且二次蒸汽的热量能得
到充分利用。
只用于蒸发浓缩操作进行的同时有晶体析出的场合，比如食盐溶液的浓缩。
混流法：对于效数多的蒸发浓缩设备操作也有顺流和逆流并用的，有些效间用顺流，有些用逆流。
起协调顺流和逆流优缺点的作用，对于粘度极高的料液很有用处，特别是在料液粘度随浓度增大而显著增加的场合下，可以用混流
法。
2.冷冻浓缩
2.1原理：
1、冷冻浓缩过程中的固液相平衡
当溶液的浓度低于低共熔浓度时，温度T1的溶液降温到T2以下，溶剂（水）成晶体（冰晶）析出；随着冰晶体的形成及分离，溶液就获得了浓缩。
2、冷冻浓缩过程中溶液的冰点
在纯水中加入溶质形成溶液时，冰点就下降，温度下降多少与形成的溶液浓度高低有关。冷冻浓缩过程中，随着水分结成冰，溶液浓度不断升高，冰点不断下降。
3、冷冻浓缩过程中的冰结晶量和浓缩液量
设原蔗糖溶液的总量为Ｍ kg，生成冰晶量为Ｆkg，蔗糖浓缩液量为Ｐkg，根据溶质的物料衡算应有：ＭX1=PX2 ,即（Ｆ＋Ｐ）X1=PX2或
Ｆ／Ｐ＝（X2 －X1）／X1
4、冷冻浓缩过程中的溶质夹带和溶质脱除
（1）溶质夹带
冷冻浓缩过程中析出的冰结晶中有或多或少的溶质混杂其中
（2）溶质脱除
是指水分冻结时，排斥溶质，保持冰晶纯净的现象，只有保持在极缓慢冻结的条件下，才有可能发生。
5、浓缩终点
2.2优点
浓缩过程不涉及加热，适用于热敏性食品物料的浓缩，可避免芳香物质因加热造成的挥发损失。
缺点
浓缩过程微生物和酶的活性得不到抑制，制品还需进行热处理或冷冻保藏；冻浓缩的溶质浓度有一定限制，且取决于冰晶与浓缩液的分离程度；
有溶质损失；成本高。
2.3冷冻浓缩的过程与控制
（一）冰晶生成及控制
１．冰晶生成速率
（１）冻结速度
（２）冻结方法
（３）搅拌方式
（４）溶液浓度
（５）食品成分
２．冰晶生成的方式
（１）层状冻结
是在管式、板式、转鼓式以及带式设备中进行，又称为规则冻结。（２）悬浮冻结
在受搅拌的冰晶悬浮液中进行的冰晶成长过程称为悬浮冻结
（二）冰晶与浓缩液的分离
冰晶分离有压榨、过滤式离心和洗涤等方法。
（三）冰晶的洗涤
在冰晶形成过程中，存在着溶质夹带现象，在实际冷冻浓缩中，夹带主要由冰晶表面吸附造成，溶质主要存在于冰晶表层。为避免损失，可采用稀溶液、冰晶融化后的水及清水对冰晶洗涤，将冰晶表面吸附的溶质洗脱焉，用清水洗涤容易造成浓缩液稀释。
2.4冷冻浓缩的应用
冷冻浓缩由于在应用过程中不使物料受热，因此所得制品热敏性物质不被破坏，生物活性几乎不受影响并在色、香味方面均得到最大限度地保留，显著地增进了产品品质。但由于浓缩极限的限制及操作成本较高的缺陷，使得其应用受到很大的限制。目前主要应用于高档果汁、高档饮品、生物制品以及调味品等的浓缩，浓缩的制品或直接作为产品，或作为冷冻干燥的半成品。
应用分为：
单级冷冻浓缩
多级冷冻浓缩
3.膜浓缩
原理：利用选择性渗透膜进行浓缩是一项正在快速发展的技术，它已经在许多食品加工中得到应用。膜分离的基础是分子的大小不同，对半孔膜的渗透性不同，小分子比大分子更容易通过膜。由于水分子是食品中最小的分子之一，用恰当的相对分子质量截留值的膜很容易实现浓缩。膜分离技术在乳品工业，用于从乳蛋白中分离水和其他相对分子质量小的分子，其他方面的应用包括果汁、调味剂和糖浆等的浓缩。
根据组成膜的物质把膜分成液膜和固膜两种。膜浓缩（分离）即是一种使用膜的浓缩（分离）方法。该方法的优点是过程比较简单，没有相变，可在常温下操作，既节省能源，又适合对热敏性物质的浓缩（分离）。食品工业中应用较成功的膜浓缩主要有：以压力差为推动力的反渗透浓缩；以电力为推动力的电渗析浓缩。
反渗透和超滤的操作大致是：原料液在一定压力下进入过滤器，溶剂通过具有支撑多孔板的半透膜，溶质留于滤膜前，操作方法有间歇式和连续式两种，
目前工业上大都以连续式为主。
3.1膜浓缩的种类及操作原理
目前在工业上应用较成功的膜浓缩主要有以压力为推动力的反渗透 (Rever Osmosis, 简称RO) 、超滤(Ultra Filtration,简称UF)，以及以电力为推动力的电渗析(ED) 。
1. 反渗透
用半透膜隔开两种浓度不同的溶液，刚开始时两侧水平是平齐的，但由于浓度不同，浓度差造成两侧的化学势不同, 稀溶液中的水透过半透膜向浓溶液一侧流动，直到两侧达到平衡为至；
现在浓溶液一侧加上一个外来压力P2 ，渗透速度会逐步下降，当压力超过某一数值时渗透停止，即达到了渗透平衡。P2－P1＝π（π即为渗透压差）
当P2进一步增大时,浓溶液中的水就会反其原来的渗透方向进入稀溶液侧，这就叫做反渗透。
2.超滤
应用孔径为1.0～20.0nm（或更大）的半透膜来过滤含有大分子或微细粒子的溶液，使大分子或微细粒子在溶液中得到浓缩的过程称之为超滤浓缩。
超滤的推动力也是压力差，但与反渗透不同的是，超滤膜对大分子的截留机理主要是筛分作用，即符合所谓的毛细-孔流模型。决定截留效果的主要是膜的表面活性层上孔的大小和形状。除筛分作用外，粒子在膜表面微孔内的吸附和在膜孔中的阻塞也使大分子截留。
3.电渗析
电渗析工程是应用膜法分离工程之一，它的原理是利用离子透过选择性离子交换膜在直流电场的作用下进行迁移，使电解质离子从溶液中部分分离出来的过程。
主要用途
生产纯净水
海水淡化，苦咸水淡化
除氟化物、废水处理
动力设备给水除盐
3.2膜材料的种类及膜组件
1. 膜的性能--膜的物化稳定性和分离透过性能。
膜的物化稳定性主要是指膜的耐压性、耐热性、适用的pH值范围、化学惰性、机械强度。
膜的物化稳定性主耍取决于构成膜的高分子材料。
2. 膜的种类
纤维素膜
聚亚酰胺膜
聚砜系膜
3.3膜浓缩在食品中的应用
●果汁的浓缩
●蔗糖液的浓缩
●干酪制造过程中脱脂乳的浓缩
●从大豆乳清废液中提取大豆蛋白质
●电渗析浓缩法制盐
3.4影响膜浓缩的因素
（一）影响反渗透浓缩和超滤浓缩的因素
1.膜材料的种类和性能
2. 溶质的特性
3.溶液的性质
4. 操作条件
（1）操作压力；（2）操作温度；
（3）操作时间；（4）浓差极化
5. 膜的维护
（1）膜的压实；（2）膜的降解；
（3）膜的结垢
（二）影响电渗析操作的因素
1. 膜的极化
2. 电解质的浓差扩散
3. 水的渗透
4. 压差渗漏
5. 膜的污染和中毒
三、浓缩技术在工业上的选择应用
四、参考文献：
1.石莹莹.科学技术学院本科生专业文献综述
2.食品的浓缩与结晶技术，西北大学，2006
3.孙君社主编.现代食品加工学.北京:中国农业出版社,2001.
4.夏文水主编.食品工艺学北京:中国轻工业出版社,2007.
5.卢蓉蓉,张文斌,夏文芹编著.食品科学导论.北京:化学工业出版社,2008
6.梅秀明.潘道东著乳酸菌发酵液中胞外多糖的超滤浓缩技术研究
7.王如福,李汴生主编.食品工艺学概论.北京:中国轻工业出版社,2006
8.潘超然，食品冷冻加工技术及应用，福建农林大学食品科学学院
9.马长伟,曾名勇主编.食品工艺学导论.北京:中国农业大学出版社,2002.
10.液体浓缩技术
11.浅谈浓缩技术的研究
12.食品机械-浓缩设备
13.食品原料与加工：食品浓缩
14.乳酸菌发酵液中胞外多糖的超滤浓缩技术研究
15.新型食品构想
食品工程原理重点
食品工程原理复习 第一章 流体力学基础 1.单元操作与三传理论的概念及关系。 不同食品的生产过程应用各种物理加工过程，根据他们的操作原理，可以归结为数个应用广泛的基本操作过程，如流体输送、搅拌、沉降、过滤、热交换、制冷、蒸发、结晶、吸收、蒸馏、粉 碎、乳化萃取、吸附、干燥 等。这些基本的物理过程称为 单元 操作 动量传递：流体流动时，其内部发生动量传递，故流体流动过程也称为动量传递过程。凡是遵循流体流动基本规律的单元操作， 均可用动量传递的理论去研究。 热量传递 : 物体被加热或冷却的过程也称为物体的传热过程。凡 是遵循传热基本规律的单元操作，均可用热量传递的理论去研究。 质量传递 : 两相间物质的传递过程即为质量传递。凡是遵循传质 基本规律的单元操作，均可用质量传递的理论去研究。 单元操作与三传的关系 “三传理论”是单元操作的理论基础，单元操作是“三传理论” 的具体应用。 同时，“三传理论”和单元操作也是食品工程技术的理论和实践 基础 2.粘度的概念及牛顿内摩擦(粘性)定律。牛顿黏性定律的数学表达式是y u d d μτ±= ，服从此定律的流体称为牛顿流体。 μ比例系数，其值随流体的不同而异，流体的黏性愈大，其值愈 大。所以称为粘滞系数或动力粘度，简称为粘度 3.理想流体的概念及意义。 理想流体的粘度为零，不存在内摩擦力。理想流体的假设，为工
程研究带来方便。 4.热力体系：指某一由周围边界所限定的空间内的所有物质。边 界可以是真实的，也可以是虚拟的。边界所限定空间的外部称为 外界。 5.稳定流动：各截面上流体的有关参数（如流速、物性、压强） 仅随位置而变化，不随时间而变。 6．流体在两截面间的管道内流动时, 其流动方向是从总能量大的截面流向总能量小的截面。 7.1kg理想流体在管道内作稳定流动而又没有外功加入时，其柏努利方程式的物理意义是其总机械能守恒，不同形式的机械能可以相互转换。 8. 实际流体与理想流体的主要区别在于实际流体具有黏性，实际流体柏努利方程与理想流体柏努利方程的主要区别在于实际流体柏努利方程中有阻力损失项。 柏努利方程的三种表达式 p1/ρ+gz1+u12/2 = p2/ρ+gz2+u22/2 p1/ρg+z1+u12/2g = p2/ρg+z2+u22/2g p1+ρgz1+ρu12/2 = p2 +ρgz2+ρu22/2
食品工程原理重点
食品工程原理复习 第一章 流体力学基础 1.单元操作与三传理论的概念及关系。 不同食品的生产过程应用各种物理加工过程，根据他们的操作原理，可以归结为数个应用广泛的基本操作过程，如流体输送、搅拌、沉降、过滤、热交换、制冷、蒸发、结晶、吸收、蒸馏、粉 碎、乳化萃取、吸附、干燥 等。这些基本的物理过程称为 单元 操作 动量传递：流体流动时，其内部发生动量传递，故流体流动过程也称为动量传递过程。凡是遵循流体流动基本规律的单元操作， 均可用动量传递的理论去研究。 热量传递 : 物体被加热或冷却的过程也称为物体的传热过程。凡 是遵循传热基本规律的单元操作，均可用热量传递的理论去研究。 质量传递 : 两相间物质的传递过程即为质量传递。凡是遵循传质 基本规律的单元操作，均可用质量传递的理论去研究。 单元操作与三传的关系 “三传理论”是单元操作的理论基础，单元操作是“三传理论” 的具体应用。 同时，“三传理论”和单元操作也是食品工程技术的理论和实践 基础 2.粘度的概念及牛顿内摩擦(粘性)定律。牛顿黏性定律的数学表达式是y u d d μτ±= ，服从此定律的流体称为牛顿流体。 μ比例系数，其值随流体的不同而异，流体的黏性愈大，其值愈 大。所以称为粘滞系数或动力粘度，简称为粘度 3.理想流体的概念及意义。 理想流体的粘度为零，不存在内摩擦力。理想流体的假设，为工 程研究带来方便。 4.热力体系：指某一由周围边界所限定的空间内的所有物质。边
界可以是真实的，也可以是虚拟的。边界所限定空间的外部称为 外界。 5.稳定流动：各截面上流体的有关参数（如流速、物性、压强） 仅随位置而变化，不随时间而变。 6．流体在两截面间的管道内流动时, 其流动方向是从总能量大的截面流向总能量小的截面。 7.1kg理想流体在管道内作稳定流动而又没有外功加入时，其柏努利方程式的物理意义是其总机械能守恒，不同形式的机械能可以相互转换。 8. 实际流体与理想流体的主要区别在于实际流体具有黏性，实际流体柏努利方程与理想流体柏努利方程的主要区别在于实际流体柏努利方程中有阻力损失项。 柏努利方程的三种表达式 p1/ρ+gz1+u12/2 = p2/ρ+gz2+u22/2 p1/ρg+z1+u12/2g = p2/ρg+z2+u22/2g p1+ρgz1+ρu12/2 = p2 +ρgz2+ρu22/2 9.管中稳定流动连续性方程：在连续稳定的不可压缩流体的流动中，流体流速与管道的截面积成反比。截面积愈大之处流速愈小，反之亦然。对于
蒸发结晶和冷却结晶有什么不同
蒸发结晶和冷却结晶有什么不同？ 蒸发结晶指的是溶液通过溶剂的散失（即蒸发），使得溶液达到饱和状态，继而达到过饱和状态。由于在一定的温度下，一定量的水（或溶剂）所能溶解的某一溶质的质量是有限的，那么多余的溶质就会随着溶剂的减少而析出，即结晶。（较高温度下得到晶体） 冷却结晶是指饱和溶液通过降低溶液的温度，使溶质析出的方法。一般来说，溶液的温度越高，一定质量的溶剂所能溶解的某一溶质的质量越大，那么降低溶液的温度，就会有溶质析出。（较低温度下得到晶体） 典型的蒸发结晶的例子：海水晒盐。 冷却结晶的例子：可以用一杯热水加糖，加到糖再也不溶解的情况时，澄清的糖水就是饱和溶液，把它冷却一段时间后，看到又重新析出固体糖，这就是冷却结晶。 蒸发结晶和蒸发浓缩冷却结晶有什么区别？什么时候用蒸发结晶，什么时候用蒸发浓缩冷却结晶？ 差不多同一个意思，都是要除去溶剂，使溶质达到过饱和从而从溶剂中分离出来 1.蒸发结晶主要用于单一溶质的水溶液中提取溶质．例如氯化钠的溶液中提取氯化钠 2.蒸发结晶主要用于该溶质溶解度受温度影响不大．例如氯化钠中含少量氯化钾（但不能把水蒸完就得过滤） 3.加热蒸发浓缩结晶主要用于溶解度受温度影响较大的溶质的提纯．例如氯化钾中含少量氯化钠 蒸发浓缩结晶分离多溶质溶液中溶解度较低的一种溶质 蒸发结晶直接在蒸发皿中加热蒸发溶液至出现大量晶体（或有晶膜出现）即停止，用蒸发皿的余热将剩余的溶剂蒸干。 降温结晶先要加热浓缩得到热饱和溶液，然后趁热过滤除去不溶性杂质，再冷却结晶，过滤，得到的晶体中还可能含有其他杂质，若要进一步提纯，再进行重结晶 冷却热饱和溶液、降温结晶这两者道理一样，通过降温使溶液饱和并析出溶质，这种方法一般用于溶解度随温度变化大的溶质，唯一的差异是降温的起点有差别； 蒸发溶剂结晶则是通过溶剂的不断减少促进溶液达到饱和并析出溶质，这种方法主要用于溶解度随温度变化小的溶质。 蒸发结晶:溶解度不变，减少溶剂，溶质析出 冷却热饱和:随温度降低,，溶解度减小，溶质析出
氯化钙的浓缩结晶方案
氯化钙的浓缩结晶方案 1.工艺流程的确定及设计 1.1工艺流程确定的原则 污水处理工艺的选择是污水处理工程成败的关键，处理工艺是否合理直接关系到污水处理设施的处理效果、排放的污水水质、运转的稳定性、投资、运行成本和管理水平等。因此污水处理工艺的选择首先应结合工厂的实际情况，综合考虑厂内各种作用因素，慎重选择适合本厂的污水处理工艺，以达到污水处理设施的最佳处理效果及最好的经济、社会和环境效益。 污水处理应遵循以下原则 ★污水处理流程在满足达标的前提下尽量缩短流程，采用便于操 作的方法或设备。 ★污水处理流程在满足达标排放的基础上应尽量减少污泥量。 ★污水处理流程在满足达标的基础上应考虑避免产生二次污染物质的生成。 ★污水处理流程在满足达标排放的基础上应充分考虑构筑物及 设备的高程布置，降低整个设施的动力消耗。 1.2工艺流程的设计 整个工艺可由四部分组成：溶液预处理工艺；MVR工艺(浓度10% -40%)；增浓工艺(浓度40%-70%)；结片固化工艺。 1.2.1溶液预处理工艺 1、工艺设计
预处理工艺主要为:PH调节，沉淀除铁、锰等金属杂质。采用的PH调节药剂为盐酸或氢氧化钙。当PH值在9-10时可以将铁、锰等金属离子去除。沉淀后的上清液过滤。滤后的液体调节PH至6-7后进入蒸发系统。 2、主要技术参数 沉淀控制PH值：9-10 沉淀时间：1小时（斜板沉淀） 药剂反应时间：5-10分钟 过滤机过滤面积：40m2 加药机药桶容积：200L 3、主要设备选型 1）盐酸加药机 型号：JY-200，加药罐及配药罐容积200L。材质：PE 计量泵型号：P10； 2）氢氧化钙加药机 型号：JY-500，加药罐及配药罐容积500L。材质：PE 加药泵型号： ZW40-32 3）斜板沉淀器 型号：XBC-10 外形尺寸：5000×2000×3000mm,材质：碳钢内衬玻璃钢 4）过滤机 型号：BKA40/800U 材质：聚丙烯
食品工程原理重点70750
食品工程原理复习 第一章流体力学基础 1.单元操作与三传理论的概念及关系。 不同食品的生产过程应用各种物理加工过程，根据他们的操作原理，可以归结为数个应用广泛的基本操作过程，如流体输送、搅拌、沉降、过滤、热交换、制冷、蒸发、结晶、吸收、蒸馏、粉碎、乳化萃取、吸附、干燥等。这些基本的物理过程称为单元操作 动量传递：流体流动时，其内部发生动量传递，故流体流动过程也称为动量传递过程。凡是遵循流体流动基本规律的单元操作，均可用动量传递的理论去研究。 热量传递: 物体被加热或冷却的过程也称为物体的传热过程。凡是遵循传热基本规律的单元操作，均可用热量传递的理论去研究。 质量传递: 两相间物质的传递过程即为质量传递。凡是遵循传质基本规律的单元操作，均可用质量传递的理论去研究。 单元操作与三传的关系 “三传理论”是单元操作的理论基础，单元操作是“三传理论” 1
2 的具体应用。 同时，“三传理论”和单元操作也是食品工程技术的理论和实 践基础 2.粘度的概念及牛顿内摩擦(粘性)定律。牛顿黏性定律的数学表达式是y u d d μτ±= ，服从此定律的流体称为牛顿流体。 μ比例系数，其值随流体的不同而异，流体的黏性愈大，其 值愈大。所以称为粘滞系数或动力粘度，简称为粘度 3.理想流体的概念及意义。 理想流体的粘度为零，不存在内摩擦力。理想流体的假设， 为工程研究带来方便。 4.热力体系：指某一由周围边界所限定的空间内的所有物质。 边界可以是真实的，也可以是虚拟的。边界所限定空间的外部称 为外界。 5.稳定流动：各截面上流体的有关参数（如流速、物性、压 强）仅随位置而变化，不随时间而变。 6．流体在两截面间的管道内流动时, 其流动方向是从总能量大的 截面流向总能量小的截面。 7.1kg 理想流体在管道内作稳定流动而又没有外功加入时，其柏努
国内外食品快速冷冻装备技术对比及快速冷冻装置的节能技术探索
现代食品工程学 文献综述报告 姓名：陈乐 学号：M140208447 组别：第12组 2014年11月
国内外食品快速冷冻装备技术对比及快速冷冻装置的节能技术探索 摘要 本文介绍了国内外速冻装备技术发展概况，具体举例了我国速冻设备及市场应用情况。并分析快速冻结装置的节能新技术，最大限度地追求降低速冻环节耗能，降低产品成本，对企业产生直接经济效益。 关键词：快速冷冻；装备技术；节能技术； 1.我国速冻设备的现状 1.1速冻设备与一般冻结设备 目前国内生产的冻结设备有两大类:即快速冻结设备(速冻设备)和一般冻结设备(主要指慢速冻结设备)。过去在统计产量时，往往将速冻设备与一般冻结设备混在一起作为速冻设备进行统计产量，这是不妥的。因此，有必要将速冻这一概念在此作一介绍。 按国际制冷学会C2委员会对食品冻结速度所作的定义:食品表面与热中心点(冷却或冻结过程终了时，食品中温度最高的一点称为热中心点)的最短距离与食品表面温度达到0°C后，食品热中心点降至比冻结点低10°C所需时间之比，称为该食品的冻结速度V(cm/h)。快速冻结V一般为5-2cm/h，中速冻结V为1-5cm/h，慢速冻结V为0.1-1cm/h[1]。 我国目前生产的速冻设备，主要有鼓风式速冻设备、接触式速冻设备、深冷速冻设备和沉浸式速冻设备四大类型。这四种类型派生出的各种速冻设备，均已在国内市场和出口国外销售[2]。 1.2我国速冻设备及市场应用情况 我国速冻设备主要生产企业及应用情况见表1所示。
生产企业:（1）南通冷冻设备厂（2）天津天马制冷设备工程有限公司（3）浙江上风实业有限公司（4）沈阳冰天制冷设备有限公司（5）烟台冰轮股份有限公司（6）约克有限公司（7）沈阳新阳速冻设备制造公司（8）加拿大AERO公司（9）无锡锡南机械厂（10）瑞典Frigoscandia公司（11）大连冰山菱设速冻设备有限公司。 1.3速冻设备主要生产企业概况 下面介绍我国生产速冻设备的主要企业概况 a)烟台冰轮股份有限公司 该公司是烟台冰轮集团的核心企业，冰轮集团在全国制冷空调行业中，首家
硫酸镁溶液浓缩结晶技术方案汇总
*****热电厂 硫酸镁溶液浓缩结晶分离干燥包装项目 设计方案 ****环保工程有限公司 二○一四年
●项目名称：硫酸镁溶液浓缩结晶分离干燥包装工程●项目负责人 ●项目联系人： ●设计主师： ●方案编写： ●方案审核： ●电话： 025- ●传真：025- ●E-mail: ●地址： ●邮编：
目录 一、设计依据 (1) 二、设计原则 (3) 三、设计参数 (4) 四、设计范围 (5) 五、工艺设计选择依据 (6) 六、工艺流程示意图 (8) 七、工艺流程描述 (8) 八、控制参数 (8) 九、主要设备简介 (9) 十、投资估算 (10) 1. 直接费用估算 (10) 2. 工程间接费用 (12) 3．工程总投资 (12) 十一、技术经济指标及运行成本 (12) 1. 技术经济指标 (12) 2. 辅助材料及动力消耗 (13) 3. 运行成本 (14) 十二、操作控制说明 (14) 十三、提供的文件资料 (15) 十四、技术培训 (16) 十五、调试和服务承诺 (17)
一、设计依据 1.《压力容器安全技术监察规程》国家质量技术监督局1999年 2.《钢制压力容器》GB150 3.《钢制压力容器-分析设计标准》JB4732 4.《压力容器法兰》JB4700～4707 5.《衬里钢壳设计技术规定》HG/T 20678 6.《钢制管法兰、垫片、紧固件》HG20592～20635 7.《钢制人孔和手孔》HG/T21514～21535 8.《不锈钢人、手孔》HG21594～21604 9.《钢制压力容器用封头》JB/T4746 10.《钢制压力容器焊接规程》JB/T4709 11.《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708 12.《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验》JB4744 13.《承压设备无损检测》JB/T4730.1～.6 14.《压力容器用钢锻件》JB4726～4728 15.《补强圈》JB/T4736 16.《鞍式支座》JB/T 4712 17.《腿式支座》JB/T 4713 18.《支承式支座》JB/T 4724 19.《耳式支座》JB/T 4725
硫酸钾浓缩结晶技术方案
某制药厂硫酸钾浓缩结晶技术方案 一，目前现状： 项目单位数据需处理溶液m3/d 120 其中：硫酸钾﹪8 青霉素﹪ 其他﹪ PH 6-7 蒸发量m3/h 5.5 加热方式蒸汽加热 二，方案选择： 1，采用三效蒸发浓缩设备，工艺流程见附图。由于含有硫酸钾的水溶液在浓缩过程中容易结晶结垢，因此选用带强制循环方式外循环蒸发器。 2，含有硫酸钾等水溶液通过进料泵经过流量计进入预热器后，再进入一效加热器，在一效蒸发器内进行蒸发，蒸发出的二次蒸汽供二效加热器使用，由于真空作用，一效蒸发器蒸发过的溶液进入二效加热器再次加热并进入二效蒸发器进行蒸发，在二效蒸发过程中，考虑到二效加热器结垢，因此在二效蒸发器下部加装一台强制循环泵，避免物料粘附到加热管的内壁上。达到一定浓度后的溶液进入三效蒸发器再次蒸发达到过饱和，同样三效蒸发器也加装了一台循环泵。 过饱和溶液进入结晶釜进行结晶，结晶完成后进入离心机分离。 分离后的滤液返回其他工序。 三，设备材料的选择： 由于需要蒸发浓缩的是硫酸钾的溶液，因此设备材料选用可以用不锈钢和石墨，具体选用详见设备明细。 四，设备说明及价格 1，设备说明： 1）、加热器： 一、二、三效加热器采用石墨加热器，加热面积分别为：75m2 、75m2 、75㎡。 2）、蒸发器：蒸发器采用304不锈钢制作，蒸发器设有人孔、视孔、温度计、真空表等装置。同时还设有消泡、除沫装置。 3）、预热器：预热器采用石墨材料，二台预热器的面积都为：25m2 。 4）、进料泵：采用材质为氟塑料的泵为进料泵。
5）、循环泵、循环出料泵： 循环泵、循环出料泵，要求密封良好，耐温，保证在负压状态下，能使高浓度物料或结晶物料连续出料工作，材质为氟塑料。 6）、冷凝器：采用304不锈钢材料，冷却面积有80㎡。 7）、液封槽：采用304不锈钢材料，容积为2000L。 8）、真空机组：采用的水喷射真空机组。 9）、工艺配件：工艺管道采用304/Q235B等材质。 10）、仪表：所有压力、温度、真空等采数的测量，采用传感器检测，数字式集中显示。 11)、结晶釜：采用304不锈钢材料的结晶釜，采用夹套冷却，配摆线针轮 减速机。 12）、离心机：采用双级活塞推料型离心机，可实现连续操作，减轻工人劳动强度，又能减少分离过程中产生的二次污染。 2，设备价格（单位：万元） 设备名称规格材料数量 氟塑料 4 进料泵IHF50-32-160，流量12.5M3/H，扬程32米，电机 4KW。安徽卧龙泵阀有限责任公司制造。 流量计Q-10 氟塑料 2 预热器25㎡，设备规格：Ф690×2650石墨 2 一效加热器75㎡石墨 1 二效加热器75㎡石墨 1 三效加热器75㎡石墨 1 一、二、三效加热器规格为：Ф920×3550 一效蒸发器3000L 304 1 二效蒸发器3000L 304 1 三效蒸发器3000L 304 1 一、二、三效蒸发器的规格为： Ф1200×10×3450 氟塑料 4 循环泵IHF100-80-125，流量100M3/H，扬程32米，电机 11KW。安徽卧龙泵阀有限责任公司制造。 出料泵IHF65-50-160，流量25M3/H，扬程32米，电机 氟塑料 2 5.5KW。安徽卧龙泵阀有限责任公司制造。
食品工程原理总复习
食品工程原理总复习 第0章引论 1．什么是单元操作？ 2．食品工程原理是以哪三大传递为理论基础的？简述三大传递基本原理。3．物料衡算所依据的基本定律是什么？解质量衡算问题采取的方法步骤。4．能量衡算所依据的基本定律是什么？要会进行物料、能量衡算。 第一章流体流动 1．流体的密度和压力定义。气体密度的标准状态表示方法？ 2．气体混合物和液体混合物的平均密度如何确定？ 3．绝对压力Pab、表压Pg和真空度Pvm的定义。 4．液体静力学的基本方程，其适用条件是什么？ 5．什么是静压能，静压头？位压能和位压头？ 6．压力测量过程中使用的U型管压差计和微差压差计的原理。 7．食品工厂中如何利用流体静力学基本方程检测贮罐中液体存量和确定液封高度？ 8．流体的流量和流速的定义。如何估算管道内径？ 9．什么是稳定流动和不稳定流动？流体流动的连续性方程及其含义。10．柏努利方程及其含义。位能、静压能和动能的表示方式。 11．实际流体的柏努利方程，以及有效功率和实际功率的定义。 12．计算管道中流体的流量以及输送设备的功率。 13．什么是牛顿粘性定律？动力黏度和运动黏度的定义。 14．什么是牛顿流体？非牛顿流体？举例说明在食品工业中的牛顿流体和非牛顿流体。 15．雷诺实验和雷诺数是表示流体的何种现象？ 16．流体在圆管内层流流动时的速度分布及平均速度表述，泊稷叶方程。17．湍流的速度分布的近似表达式。 18．计算直管阻力的公式—范宁公式。 19．层流和湍流时的摩擦因数如何确定？ 20．管路系统中局部阻力的计算方法有哪两种？具体如何计算？ 21．管路计算问题（重点是简单管路，复杂管路） 22．流体的流量测定的流量计有哪些？简述其原理。 第二章流体输送 1．简述离心泵的工作原理。什么是“气缚”现象？ 2．离心泵主要部件有哪些？有何特点？ 3．离心泵的主要性能参数有哪些？ 4．离心泵的特性曲线是指那三条关系曲线？ 5．影响离心泵特性曲线的因素有哪些？
食品工程原理论文
食品工程原理是一门不仅精于理论更重于实践的一门很重要的专业课，是食品学院的专业基础课。课程中详细的讲述了食品生产加工过程中的“三传理论”及常用单元操作中典型设备的工作原理、基本构造及设计计算等，教会我们运用所学的知识去解决食品工程设计及生产操作中各类实际问题的能力。这是一门非常重要的专业基础课，把我们之前所学的高等数学、大学物理、理论力学等等课程紧密的结合在一起去解决食品工程中的相关问题。同时也为以后的课程作了铺垫，在大学的课程中很好的起到了承上启下的作用。 三传理论之热量传递过程--------在自然界中，热量传递是一种普遍存在的现象。两物体间或同一物体的不同部位间，只要存在温差，且两者之间没有隔热层，就会发生热量传递，直到各处温度相同为止。在化工生产过程中，普遍遇到的物料升温、冷却或保温，都涉及热量传递。此外，有不少场合，热量传递是与其他传递同时进行的。例如在干燥操作中，热量传递与质量传递同时发生；而在反应器中，动量传递、热量传递、质量传递与化学反应同时发生。热量传递有热传导、对流传热和辐射传热三种基本方式。热传导依靠物质的分子、原子或电子的移动或(和)振动来传递热量，流体中的热传导与分子动量传递类似。对流传热依靠流体微团的宏观运动来传递热量，所以它只能在流体中存在，并伴有动量传递。辐射传热是通过电磁波传递热量，不需要物质作媒介。 三传理论值质量传递过程--------例如敞口水桶中水向静止空气中蒸发，糖块在水中溶解，烟气在大气中扩散，用吸收方法脱除烟气中的二氧化硫，以及催化反应中反应物向催化剂表面转移等，都是日常生活中或工程上常见的质量传递过程。在化工生产中，质量传递不仅是均相混合物分离的物理基础，而且也是反应过程中几种反应物互相接触以及反应产物分离的主要机理。研究质量传递规律，不仅对传质设备（如板式塔、填充塔等）的设计很重要，而且对反应器的设计，特别在涉及受质量传递控制的反应时，也是很重要的。此外，在环境工程、航天技术以及生物医药工程中，质量传递都起着重要作用。质量传递有分子扩散和对流扩散两种方式。分子扩散由分子热运动造成；只要存在浓度差，就能够在一切物系中发生。对流扩散由流体微团的宏观运动所引起，仅发生在流动流体中。质量传递的中心问题是确定浓度分布和传质速率。浓度分布可在已知速度分布的基础上，通过对流扩散方程解出。传质速率又称质量通量，是单位时间内通过单位传质面积所传递的质量。求取浓度分布可作为确定质量通量的基础。在对流扩散的研究和计算中，常将传质速率表述为传质分系数与传质推动力（浓度差）的乘积，于是确定传质分系数成了质量传递的计算和研究中的关键问题。质量传递的研究方法与热量传递的研究方法颇为相似；但热量传递过程中所传递的只是热量，而在质量传递时，物系中的一个或几个组分本身在迁移着。因之质量传递更为复杂。简称传质。物质系统由于浓度不均匀而发生的质量迁移过程。某一组分在两相中的浓度尚未达到相平衡即有浓度梯度存在时，这一组分就会由比平衡浓度高的一相转移入浓度低的一相，直至两相间浓度达到平衡为止。一相中若浓度不均，传质也可以在一相内发生，两相流体间的传质在工业过程中较为重要，可借以分离混合物。气体吸收，空气的增湿、减湿，以及液体的蒸馏、精馏，是属于气液系统的传质过程。液液萃取是属于液液系统的传质过程。固液萃取(即浸取)和离子交换是属于液固系统的传质过程。干燥和吸附则是属于气固系统的传质过程。 三传理论之动量传递过程--------在流动着的流体中动量由高速流体层向相邻的低速流体层的转移，与热量传递和质量传递并列为三种传递过程。动量传递影响到流动空间中速度分布的状况和流动阻力的大小，并且因此而影响热量和质量
食品的浓缩技术之冷冻浓缩
食品的浓缩技术之冷冻浓缩 (一)原理和缺点 冷冻浓缩是利用冰与水溶液之间固液相平衡原理的一种浓缩方法，即将溶液的部分溶剂以冰的形式析出，并将其从液相中分离出去从而使料液浓缩。采用冷冻浓缩方法，对溶液的浓度有一定的要求。当溶液中溶质浓度超过低共熔点浓度时，冷冻的结果表现为溶质转化成晶体析出，表现为结晶。这样不仅不会提高溶液中溶质的浓度，反而会降低溶质的浓度。而当溶液中溶质浓度低于低共熔点时，其冷却结果则表现为溶剂(水分)成晶体(冰晶)析出。随着溶剂成晶体析出的同时，余下溶液中的溶质浓度也就提高了，此即冷冻浓缩的基本原理。由此可见，冷冻浓缩的操作包括两个步骤，首先是部分水分从水溶液中结晶析出，而后将冰晶与浓缩液加以分离。结晶和分离两步操作可在同一设备中或在不同设备中进行。 冷冻浓缩方法比较适用于对热敏性物料、生物制药、中草药及对色、香、味均有较高要求的饮料等的浓缩，因为冷冻浓缩过程中，溶液中水分的排除是靠溶液到冰晶的相际传递，避免了加热蒸发，从而减少了挥发性物质和易变性物质的损失。为了更好地使操作中形成的冰晶不混有溶质，分离时又不致使冰晶夹带溶质，防止造成过多的溶质损失，结晶操作时应尽量避免局部过冷，分离操作也要很好地加以控制。冷冻浓缩具有独特的优越性，对于含挥发性芳香物质的食品采用冷冻浓缩，其制品品质将优于蒸发浓缩和膜浓缩法。 冷冻浓缩也存在不可避免的缺点，主要包括： 1.冷冻浓缩方法受溶液浓度的限制，而且冰晶与浓缩液可能分离的程度也影响浓缩的效果。一般而言，溶液粘度愈高，分离就愈困难。 2.冷冻加工过程中，细菌和酶的活性得不到抑制，所以制品还必须再经热处理或加以冷冻保藏。 3.冷冻过程中会造成不可避免的溶质损失且成本高。 (二)冷冻浓缩中的结晶过程 冷冻浓缩中的结晶为溶剂的结晶。同常规的溶质结晶操作一样，被浓缩的溶液中的水分也是利用冷却除去结晶热的方法使其结晶析出。冷冻浓缩的结晶过程
食品浓缩技术
摘要：为了在生产中便于储藏运输或作为其他工序的预处理，又要使食品溶液的色、香、味尽可能地保存下来，所以，采用了浓缩技术。我过现有的几种浓缩技术主要有蒸发浓缩、真空浓缩、闪蒸浓缩、反渗透浓缩、超滤浓缩、膜浓缩、电渗析浓缩、冷冻浓缩等。此篇文章主要对其中的蒸发浓缩、膜浓缩、冷冻浓缩三大浓缩技术的原理、操作技术进行了阐述说明。 关键字：浓缩技术；原理；选择 一、食品浓缩的目的 ①减少重量和体积,浓缩去除食品中大量的水分，减少食品包装、贮藏和运输费用。 ②可提高制品浓度，增大渗透压，降低水分活度，抑制微生物生长，延长保质期。 ③作为干燥、结晶或完全脱水的预处理过程。 ④降低食品脱水过程的能耗。 ⑤改善产品质量。 二、浓缩方法 从原理上说分为平衡浓缩和非平衡浓缩两种物理方法。 ①平衡浓缩是利用两相在分配上的某种差异而获得溶质和溶剂分离的方法。蒸发浓缩和冷冻浓缩即属此法。 蒸发浓缩在实践上是利用加入热能使部分溶剂汽化，并将此汽化水分从余下的被浓缩溶液中分离出去。即使溶剂汽化达到使溶质增浓的目的。这种方法目前仍然是食品工业最广泛应用的一种浓缩方法。 冷冻浓缩是利用稀溶液与固态冰在凝固点下的平衡关系，即利用有利的液固平衡条件。冷冻浓缩时，部分水分因放热而结冰，而后用机械方法将浓缩液与冰晶分离。蒸发和冷冻浓缩，两相都是直接接触的，故称为平衡浓缩。 ②非平衡浓缩：是利用半透膜来分离溶质与溶剂的过程，两相用膜隔开，因此分离不是靠两相的直接接触，故称非平衡浓缩。利用半透膜的方法不仅可以分离溶质和溶剂，而且也可用以分离各种不同大小的溶质，因此统称为膜(渗)分离。 浓缩操作在食品工业中有着广泛的应用，是食品工程上极其重要的单元操作。这些操作的原理都涉及到溶液的热力学问题。 1.蒸发浓缩 原理：按照分子运动学观点，溶液受热时，溶剂分子获得了动能，当一些溶剂分子的能量足以克服分子间的吸引力时，溶剂分子就会逸出液面进入上部空间，成为蒸汽分子，这就是汽化。如果不设法除去这些蒸汽分子，则汽相与液相之间，水分的化学势将渐趋平衡，汽化过程也相应逐渐减弱以至停止进行。故进行蒸发的必要条件就是热能的不断供给和生成的蒸气的不断排除。 一般说来，溶液在任何温度下都会有水分的汽化。但这种汽化速度很慢，效率不高，所以工程上多采用在沸腾状态下的汽化过程。通常说的蒸发就是指的这种过程。为了维持溶液在沸腾条件下汽化，需要不断地供给热量，通常多采用饱和水蒸气为热源。饱和水蒸气在冷凝过程中放出的汽化潜热提供蒸发所需的热量。由此可见，从换热角度看，蒸发器中进行
蒸发结晶 浓缩结晶 重结晶
https://www.wendangku.net/doc/415815329.html,/?3777 蒸发结晶与冷却结晶的区别 桂耀荣 结晶是混合物分离的方法，结晶常分为两种：蒸发结晶、冷却结晶。 蒸发结晶指的是溶液通过溶剂的散失（即蒸发），使得溶液达到饱和状态，继而达到过饱和状态。由于在一定的温度下，一定量的水（或溶剂）所能溶解的某一溶质的质量是有限的，那么多余的溶质就会随着溶剂的减少而析出，即结晶。它适用于温度对溶解度影响不大的物质。沿海地区“晒盐”就是利用的这种方法。 蒸发结晶适用于一切固体溶质从他们的溶液中分离，或从含两种以上溶质的混合溶液中提纯随温度的变化溶解度变化不大的物质，如从氯化钠与硝酸钾混合溶液中提纯氯化钠（硝酸钾少量），此时蒸发结晶不能将溶剂全部蒸干。而我们高中氯化钠提纯实验中因为只有一种溶质（氯化钠），所以采用的蒸发结晶是将溶剂水全部蒸干。 冷却结晶是指饱和溶液通过降低溶液的温度，使溶质析出的方法。一般来说，溶液的温度越高，一定质量的溶剂所能溶解的某一溶质的质量越大，那么降低溶液的温度，就会有溶质析出。此法适用于温度升高，溶解度也增加的物质。如北方地区的盐湖，夏天温度高，湖面上无晶体出现；每到冬季，气温降低，纯碱（Na2CO3·10H2O）、芒硝（Na2SO4·10H2O）等物质就从盐湖里析出来。在实验室里为获得较大的完整晶体，常使用缓慢降低温度，减慢结晶速率的方法。 冷却结晶主要对于混合溶液含有两种以上溶质，且有一种随温度的变化溶解度变化较大，提纯它就用冷却结晶，如从氯化钠与硝酸钾混合溶液中提纯硝酸钾（氯化钠少量）。 https://www.wendangku.net/doc/415815329.html,/?3777
(完整版)《食品工程原理》教学大纲
《食品工程原理》教学大纲 一、本课程的教学目标和任务 本课程为食品专业的必修专业基础课。课程内容主要包括动量传递、热量传递和质量传递的三大传递理论及其在食品工程中的应用，即研究食品工程单元操作的基本原理与应用。动量传递内容包括流体力学和流体输送机械（泵与风机）的选用、颗粒与流体间的相对运动；热量传递内容包括传热学和蒸发操作等；质量传递内容包括传质过程、吸收与蒸馏、吸附与离子交换，浸出与萃取等单元操作；此外还包括热、质同时传递的过程，如食品的干燥等。 食品工程原理是一门主要研究食品加工过程的技术原理与工程实现的应用基础课程，与机械工程、化学工程等学科的有关课程密切相关，其基础涉及数学、物理、力学、热力学、传热学和传质学等。本课程以单元操作为主线，研究食品加工过程的有关理论与工程方法，为食品科学与工程及相近专业的学生和工程技术人员学习研究提供参考。 二、本课程的教学要求 食品工程原理是食品科学与工程及其相近专业的一门十分重要的专业基础课程，在创新人才培养中具有举足轻重的地位。由于课程涉及的知识面宽，对理论分析、设计计算、实验探索、工程经验的贯通融合和创新应用方面要求很高。学习中要注重逐步树立学生的工程观念，从先进实用、安全可靠、经济方便、节能减排等方面认真掌握单元操作和工程系统集成方面的知识。 1．注重培养学生的工程设计和应用的能力。食品加工工艺千变万化，其实现的途径又可以多种多样，所以要树立学生的工程观念，能够根据生产工艺要求和物料特性，合理地选择单元操作及相应的设备，完成过程分析、设计计算，努力使系统集成达到最优化。 2.注重培养学生的数据攫取能力。食品工程原理学科研究的历史短，基础数据十分缺乏。如何通过网络或资料查取有参考价值的数据，或者通过实验测取、生产现场查定相关数据、是进行良好的食品工程设计的重要前提。 3.注重培养学生的实验能力。学习实验设计、单元操作实验、数据处理、误差分析方法，提高学生的动手能力和实验技能。 4. 多媒体等现代化教学手段辅助教学，使学生增加感性认识，激发学习兴趣，提高教学质量。 5. 课堂教学与学生的课后复习、查阅资料、讨论及实验等相结合，随时听取学生对教学的意
食品冷藏与冷冻技术综述
食品冷冻与冷藏技术综述 ——速冻食品的发展前景 姓名： 学号： 班级： 概述： 2008年中国所有的产业都在面临盘整，面临洗牌，面临升级，在日益增长的物价和日益升值的人民币的相互挤兑下，中国很多出口企业纷纷崩盘，很多中小企业面临倒塌的危险。可以说新一轮经济压力，比起1998年的大批国有企业倒闭，这次以民营经济、外贸经济、代工经济为特征的中国经济的危机，显然对于中国整个经济结构的调整与变革，具有非常重要的意义和作用。 在这种经济环境下，作为现代生活的一部分，速冻行业同样面临着新一轮的洗牌和换代，谁能够在这轮经济环境下占领先机，瞄准未来的发展方向，必定会成为下一轮经济高峰中的佼佼者，引领行业发展和进步 一速冻食品行业整体分析 速冻食品是将需速冻的食品，经过适当的速冻食品处理，急速冷冻，低温储存，于-18℃—-20℃下（一般要求，不同食物要求温度不同）的连贯低温条件下送抵消费地点的低温产品，其最大优点完全以低温来保存食品原有品质（使食品内部的热或支持各种化学活动的能量降低，同时将细胞的部分游离水冻结，及降低水分活度），而不借助任何防腐剂和添加剂，同时使食品营养最大限度的保存下来。具有原食品美味、方便、健康、卫生、营养、实惠（错开季节，提升食品值，创造更高效益）的好处。 速冻食品的分类 水产速冻食品：海虾、冻速冻蟹肉棒鱼、虾仁等。 农产速冻食品：毛豆、花生、竹笋、混合蔬菜等。 畜产速冻食品：猪肉、鸡肉等。 调理类速冻食品： 1、中式点心类：汤圆、水饺、烧卖、包子、炒饭等。
2、火锅调料类：鱼饺、鱼丸、贡丸等。 3、裹面油炸类：鸡块、可乐饼、鱿鱼排。 4、菜肴料理类：三杯排骨等。 5、糕点点心类：芝麻球、比萨饼、各式冷冻蛋糕等。 从上个世纪90 年代末期开始，速冻食品行业的年增长率平均超过20％。其中，2004 年冷冻、冷藏食品业的年销售额已接近500 亿元人民币。内销的米、面类 二速冻食品行业相关政策及影响分析 据悉，现行标准推出 9 年来，食品行业经历了快速发展，不仅产品种类不断翻新增加，消费者的需求也不断提高，加之受散装速冻面米食品在销售环节出现的一些二次污染案例等影响，因此推出全新的、更加系统合理的行业标准,已成为当务之急。伴随着行业发展,我国速冻食品行业标准也日益完善,已经先后颁布了SB/ T10289 -1997《速冻面米食品》、SN/ T0795 - 1999《出口速冻方便食品检验规程》和 GB19295 - 2003《速冻预包装面米食品卫生标准》等多套专门性标准,对速冻食品生产、储藏、运输、经营过程等各个环节都提出了相关要求,有效地规范了速冻食品生产活动,保障了速冻食品质量安全,促进了速冻食品贸易和市场统一,提高了速冻食品行业的国际竞争力。 速冻食品行业的主要法律法规及政策如下： 未经分装的速冻食品今后将不得销售，商务部公布新的《速冻面米食品行业标准》于2007 年 7 月 1 日起正式实施，以替代已实施近 9 年的现行标准。新标准在强调加工原料品质的同时，还明确表述"速冻面米食品"的"速冻"含义，即："使产品迅速通过其最大冰晶区域，当平均温度达到-18℃时，冻结方告完成的冻结方法"。即速冻食品在强冷环境下，
食品工程原理知识点
第八章液体吸附与离子交换 液体吸附与离子交换的应用 1、吸附主要用在脱臭、脱色、沉淀、澄清和除杂等工艺操作中。 2、离子交换常用于水的软化、纯化、产品提纯精制，制品的浓缩分离等。 液体吸附吸附操作是指流体与某种固体相接触时,固体能够有选择地将流体中的某些组分凝聚在其表面上,从而达到分离的目的。这些有吸附作用的固体称为吸附剂,在固体表面上被吸附的物质称为吸附质或吸附物。在吸附过程,气体或液体中的分子、原子或离子传递到吸附剂固体的内外表面,依靠键或微弱的分流动相（气体和液体）与多孔固体颗粒相接触，流动子间力吸着于固体上。解吸是吸附的逆过程。 ☆吸附单元操作相中一种或多种组份被吸附于固体颗粒上，这种利用各组分吸附力不同，从而使流动相中组份得以分离或纯化的单元操作。 多孔固体颗粒——吸附剂被吸附组份——吸附质 吸附原理吸附剂固体之所以能够吸附流体分子,是因为固体表面上的质点处于力场不平衡状态, 固体表面具有过剩的能即表面能,当固体与流体分子接触时,被吸附物质与固体之间由于某种吸附力的作用使固体与流体混合物中的某些组分产生吸附,从而降低了表面能。吸附过程所放出的热量,称为该物质在固体表面的吸附热。按吸附剂与吸附质之间作用力的不同,可将吸附过程分为物理吸附和化学吸附两类。常见的吸附类型及其主要特点 物理吸附化学吸附 吸附作用力分子间引力化学键合力 选择性较差较高 所需活化能低高 吸附层单层或多层单层 达到平衡所需时间快慢 食品工业常用吸附剂活性炭、活性白土、膨润土（天然）分子筛、硅胶、吸附树脂 活性炭活性炭具有非极性表面,为疏水和亲有机物的吸附剂。它具有性能稳定、抗腐蚀、吸附容量大和解吸容易等优点。经过多次循环操作,仍可保持原有的吸附性能。活性炭用于于溶剂回收、烃类气体的分馏、各种油品和糖液的脱色、水的净化等各个方面,也常用作催化剂的载体。活性炭是一种由含炭材料制成的外观呈黑色，内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料。活性炭材料中有大量肉眼看不见的微孔。活性炭有一个共同的特性，那就是“吸附性”。活性炭产生吸附性的原因就是因为它有发达的孔隙结构，就象我们所见到的海绵一样，在同等重量的条件下，海绵比其他物体能吸收更多的水，原因也是因为它具有发达的孔隙结构。但活性炭的这种孔隙结构是肉眼无法看见的，因为他们只有1×10-12mm—10-5mm之间，比一个分子大不了多少。活性炭孔隙发达的程度是难以想象的，若取1克活性炭，将里面所有的孔壁都展开成一个平面，这个面积将达到1000平方米（既比表面积为1000g/m2）！影响活性炭吸附性的主要因素就取决于内部孔隙结构的发达程度。 活性碳主要用途﹕用于液相吸附类活性碳 ?自来水，工业用水，电镀废水，纯净水，饮料，食品，医药用水净化及电子超纯水制备。 ?蔗糖、木糖、味精、药品、化工产品、食品添加剂的脱色、精制和去杂质纯化过滤 ?油脂、油品、汽油、柴油的脱色、除杂、除味、酒类及饮料的净化、除臭、除杂 ?精细化工、医药化工、生物制药过程产品提纯、精制、脱色、过滤。 ?环保工程废水、生活废水净化、脱色、脱臭、降COD 离子交换 基本概念在吸附操作中，极性吸附，如果被吸附离子与吸附剂中的离子进行交换，则称离子交换过程。离子交换过程实际上是特殊吸附过程。与吸附不同的是，离子交换是化学过程。 离子交换剂吸附剂——离子交换剂。 ○阳离子交换剂——提供阳离子○阴离子交换剂——提供阴离子 分类 （1）阳离子交换剂和阴离子交换剂（强、弱）
阿维浓缩结晶、水洗、离心操作法
题目：西区浓缩粗结晶操作法页数：第页 标题： 1.目的 2.范围 3.工艺操作 3.1接料 3.2 过滤 3.3双效浓缩器浓缩 3.4粗结晶罐浓缩 3.5水洗 3.6打浆正文： ----规定了阿维菌素浓缩粗结晶岗位操作法。 ----适用于阿维菌素浓缩粗结晶岗位。 ----与浸提岗位人员认真交接浸提液体积，取样时先关闭二合一出料阀，关闭排气阀，拧紧二合一罐盖，打开空压阀，打开要取样的浓液罐罐底阀，利用二合一空压反搅料液20分钟后，打开浓液罐取样阀取样，取样后关闭取样阀，关闭浓液罐罐底阀，关闭二合一空压阀，打开二合一排气阀，取样后由二合一人员与浸提人员共同送化验室测样并记录效价，写好物料交接单，双方人员签名。 ----与精制岗位人员认真交接精制母液遍数及体积，取样时先开启搅拌，利用真空翻搅料液10分钟，打开罐底阀取样，取样后由浓缩人员和精制人员公共送化验室测样并记录效价，写好物料交接单，双方人员签名。 ----检查滤后浓液贮罐体积，点开打料泵确认运转正常，检查二合一滤布无破损。 ----关闭二合一排气阀，依次开启浓液罐罐底阀、打料泵进料阀、二合一出料阀，滤后承接罐进料阀，开启打料泵过滤。 ----过滤过程中巡查打料泵运转状况、滤后罐体积，以防溢料。 ----过滤完毕后，关闭打料泵、浸提液贮罐罐底阀、打料泵进料阀，打开空压阀压干二合一内浸提液，关闭二合一出料阀。关闭空压阀、二合一出料阀、滤后浓液罐罐底阀，打开排气阀卸压，待压力为零后打开灌盖，用工具清理干净细粉，装袋后重新投入浸提罐中。 ----记录浓缩人员每班工作量。 ----每周更换二合一滤布两次，每次更换双层滤布，进入二合一严格执行安全操作规程：充分置换空气、佩戴劳保用品、全程专人监护并认真填写进入设备操作记录，监护人签名。 ----更换完毕后，监护人员负责复核滤布更换质量。 ----检查蒸汽压力≥0.4Mpa、真空度≥0.04Mpa。 ----开启浓缩器总真空阀、关闭一效、二效排气阀，打开一效、二效真空阀。 ----打开浓缩器一效进料阀，打开精制母液贮罐罐底阀，打入1.5-2吨三至五遍精制母液，关闭精制母液贮罐罐底阀，打开浓液罐罐底阀、开启浓液打料泵进料。 ----当料液升到第一视镜时，缓慢开启加热器蒸气阀，控制温度65—75℃，真空度≥0Mpa。 ----当料液升至第三视镜1／2时，调节进料阀保持料液匀速浓缩。当一效蒸出甲醇后，把二效进料阀开启，温度55—65℃、真空度≥0.01Mpa，当料液升至第三视镜，保持料液视镜一半匀速浓缩。 ----浓缩过程中每60分钟记录一次温度和真空度。 ----当料液在浓缩器内转速变慢，视镜上有结晶析出时，关闭进料泵和进料阀，关闭二效真空阀，打开二效排气阀，将料倒至一效浓缩器继续浓缩至第一视镜转料。 ----料液明显变稠时，开启结晶罐真空阀、进料阀，关闭浓缩器真空阀，并迅速关闭蒸汽阀、打开排气阀，开启浓缩器转料阀，将浓缩液转入结晶罐，开启结晶罐搅拌，缓慢开启蒸汽阀门，控制罐温65-75℃继续浓缩，直至将结晶液中甲醇全部蒸出，结晶液呈土黄色粘稠状，并且随搅拌旋转不粘管壁为止，关闭蒸汽阀门。 ----打开粗结晶罐罐底阀，打开双效浓缩器冷凝水出水阀门，加入料液体积2-2.5倍65-70℃热水，加水至要求体积，关闭粗结晶罐罐底阀，并将结晶罐电机转速调至10-15转/分钟，搅拌30分钟，关闭真空阀门，打开排气阀门，静置降温至30-40℃；当温度降至30-40℃时，打开罐顶盖，取样测废水甲醇浓度和效价，将上层废水抽至废水贮罐，直至料液表面无明显废水残留；要求废水甲醇浓度为0，效价在300以下； ----依次关上粗结晶罐罐顶盖，关闭排气阀门，打开真空阀门，然后打开精母贮罐罐底阀，粗结晶罐罐底阀，抽入水洗后剩余结晶液体积1.5-2.0制母液，当精制母液加至要求体积，依次
低温多效蒸发浓缩结晶技术介绍
低温多效板式蒸发浓缩结晶技术介绍 一、低温多效板式蒸发浓缩结晶技术原理 低温多效板式蒸发浓缩结晶系统，是由相互串联的多个蒸发器组成，低温（90℃左右）加热蒸汽被引入第一效，加热其中的料液，使料液产生比蒸汽温度低的几乎等量蒸发。产生的蒸汽被引入第二效作为加热蒸汽，使第二效的料液以比第一效更低的温度蒸发。这个过程一直重复到最后一效。第一效凝水返回热源处，其它各效凝水汇集后作为淡化水输出，一份的蒸汽投入，可以蒸发出多倍的水出来。同时，料液经过由第一效到最末效的依次浓缩，在最末效达到过饱和而结晶析出。由此实现料液的固液分离。 低温多效板式蒸发浓缩结晶系统不仅可以应用于化工生产的浓缩过程和结晶过程，还可以应用于工业含盐废水的蒸发浓缩结晶处理过程中。 在工业含盐废水的处理过程中，工业含盐废水进入低温多效板式浓缩结晶装置，经过5-8效蒸发冷凝的浓缩结晶过程，分离为淡化水（淡化水可能含有微量低沸点有机物）和浓缩晶浆废液；无机盐和部分有机物可结晶分离出来，焚烧处理为无机盐废渣；不能结晶的有机物浓缩废液可采用滚筒蒸发器，形成固态废渣，焚烧处理；淡化水可返回生产系统替代软化水加以利用。其主要技术参数如下： ①淡化水含盐量（TDS）<10ppm（可能含有微量随蒸汽出来的低沸点有机物） ②吨淡化水蒸汽耗量=（1/效数）/90% ｔ/t ③吨淡化水电力消耗2－4 kw·h/t（依效数和装置大小而异） 二、装置结构方案： ⑴低温多效板式蒸发器＋管式蒸发结晶器
⑵冷凝器:管式冷凝器 ⑶除沫型式：每效采用“转角式挡板+旋风复挡+丝网”三级复合除沫系统， 确保二次蒸汽（淡化水）清洁。 ⑷真空泵为自冷式水环泵。 ⑸系统控制： 装置的温度、压力、液位、流量为系统自动控制调节。 三、低温多效板式浓缩结晶装置技术特点： 工艺特点 ①该装置采用混程给水，使相同造水吨位装置的吨水电耗较国外工艺减少40%--50%。 ②由于混程给水，废水从高温效依次进入低温效，浓度逐渐升高，温度逐渐降低。避免了国外工艺中，由低温效向高温效循环给水引起的在高温效给水浓度升高，有效减轻了高温效的结垢和腐蚀情况。 ③水量在蒸发器上分布均匀，避免了现有装置喷头式给水不均匀易堵塞的缺点。 ④真空系统采用差压抽气装置，各效间准确形成设计压差，使得装置运行稳定可靠。 结构特点： ①采用抽屉式结构，制造装配、检修维护方便；板式蒸发器，可拆卸清洗。 ②采用板式蒸发器，可实现废水高倍浓缩，无机盐可结晶分离。 ③采用板式蒸发器，模块化设计，便于大规模批量生产。造价低。