食品的浓缩
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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可在多种设备中进行,包括管式、板式、搅拌夹套式等热交换器以及真空结晶器,内冷转鼓式结晶器、带式冷却结晶器等设备。
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。
食品浓缩的原理食品浓缩是指将食品中的水分含量透过一系列操作步骤减少至所需的浓度。
食品浓缩的主要原理是通过蒸发或膜分离的方式将水分从食品中去除,从而提高食品的浓缩度和品质。
一、蒸发法蒸发是最常用的食品浓缩方法之一。
其原理主要是利用加热使食品中的水分蒸发,并将水蒸汽进行冷凝,从而实现水分的去除。
具体操作包括以下步骤:1. 加热:将食品放入蒸发器内,通过加热使食品中的水分升温并转化为蒸汽。
加热的方式可以是直接加热或间接加热。
2. 蒸发:将加热后的食品蒸汽冷凝,即将食品中的水分冷凝成液体,并通过收集装置收集。
3. 分离:将蒸馏得到的浓缩液和蒸发器中的残渣分离,常用的方法有离心分离和滤网分离。
分离后的浓缩液即为所需的食品浓缩产品。
蒸发法适用于许多食品的浓缩,例如果汁、奶制品、调味品等。
蒸发法的优点是操作简单、工艺成熟、设备成本低,但缺点是能源消耗大且耗时较长。
二、膜分离法膜分离是另一种常用的食品浓缩方法,其原理是通过半透膜的选择性渗透作用,将食品中的水分和溶质分离出来。
具体操作包括以下步骤:1. 压力差:在膜分离装置中建立一定的压力差,使溶液在一侧形成高压,而在另一侧形成低压。
2. 渗透过程:将食品溶液送入膜分离装置,通过膜的渗透作用,溶液中的水分会通过膜透过到低压侧,而大分子的溶质则无法通过膜,从而实现溶质和水分的分离。
3. 浓缩液:在膜分离装置中,通过调节温度和压力等参数,可以实现溶质浓缩液的回收,同时将透过的食品浓缩。
膜分离法适用于液体食品或溶液的浓缩,例如果汁、乳制品、提取物等。
与蒸发法相比,膜分离法的优点是能耗低、工艺快速、操作容易,但缺点是膜的选择和维护较为复杂,成本较高。
此外,还有喷雾干燥法、冷冻浓缩法、离心浓缩法等食品浓缩的方法。
喷雾干燥法是将液体食品喷雾成雾粒,通过热风将水分蒸发,从而实现浓缩。
冷冻浓缩法是通过低温将水分结冰,然后通过真空蒸发将水分蒸发出去,得到浓缩液。
离心浓缩法是利用离心机的离心力将液体食品中的溶质和水分分离出来,实现浓缩。
食品的浓缩名词解释人类对食物的需求可以追溯到远古时代,而食品则是满足这种需求的基本物质之一。
然而,在当代社会,食品已经发展成为一种具有复杂特性的概念。
随着科学技术的进步和社会的发展,新的食品概念不断出现,其中之一就是浓缩食品。
本文将对浓缩食品进行解释,探讨其特性、应用和潜在的影响。
首先,我们需要明确“浓缩食品”这一概念。
浓缩食品是指通过特定的物理或化学处理过程,将食品中的水分或其他成分浓缩起来,使得其呈现出更高的浓度。
这种浓缩可以通过脱水、浓缩、萃取等方式实现。
浓缩食品可以是固态、液态或粉末状的,具体形式取决于原料和处理方法。
浓缩食品的制备可以提高食品的保存性、方便性和更好的口感。
其次,浓缩食品具有很多独特的特性。
首先,浓缩食品经过处理后,水分含量大大减少,从而减轻了食品的重量和体积,方便了储存和运输。
其次,浓缩食品的风味更加浓郁,因为在浓缩过程中,水分的减少导致了其他成分的相对浓度增加。
此外,浓缩食品在一些特定的应用中具有更高的方便性,例如即食食品和速溶饮料等。
浓缩食品还可以提供更多的选择,例如浓缩果汁、浓缩酱料等,让消费者能够根据个人的喜好来调配食物。
浓缩食品在各个领域中都有广泛的应用。
在食品加工中,浓缩食品可以用于制作各种调味品、饮料、汤料等,为烹饪提供方便和多样性。
在军事和探险领域,浓缩食品可以作为紧急食品储备,以满足特殊环境下的人员需求。
此外,在发展中国家,由于运输和储存条件有限,浓缩食品也被广泛应用于解决饮食不足和营养不均衡的问题。
无论是在日常生活还是特殊环境中,浓缩食品都发挥着重要的作用。
然而,浓缩食品也存在一些潜在的问题和负面影响。
首先,由于浓缩食品的加工过程,其中的一些营养成分可能会损失或改变。
这使得浓缩食品不能替代新鲜食品,特别是富含维生素和矿物质的水果和蔬菜。
其次,一些浓缩食品可能含有过多的添加剂、防腐剂和调味剂,对人体健康造成负面影响。
因此,消费者在选择和食用浓缩食品时需要慎重考虑其成分和质量。
食品的浓缩技术之膜浓缩膜浓缩是一种使用半透膜的浓缩方法。
如果半透膜只允许溶剂的通过,把溶质截留下来,使溶液获得浓缩,此过程称为膜浓缩。
膜浓缩不涉及加热,故特别适合热敏。
晖食品成分的浓缩。
与蒸发浓缩和冷冻浓缩相比,膜浓缩不存在相变,耗能少,操作经济,且易连续进行操作。
膜浓缩在咖啡、果汁、乳清蛋白等食品的浓缩中已经得到成功的应用。
(一)种类及原理l.微滤(MF)利用孔径0.02~lOμm的多孔膜来过滤含有微粒的溶液,从而将微粒分离的过程。
操作压强为0.1~0.5MPa,可用以分离淀粉粒子、细菌等。
2.超滤(UF)利用孔径1.0~20.Onm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从溶液中分离的过程。
超滤的推动力是压力差,在溶液侧加压,使溶剂透过膜而使溶液得到浓缩。
而超滤对大分子的截留作用是利用了筛分原理,其操作压强为0.2~1.OMPa,可截留相对分子质量为1000~1000000的大分子。
主要用于大分子物质的分离。
膜上的表面活性层上孔的大小和形状决定截留效果。
除了筛分作用,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被截留。
3.反渗透是通过对溶液施加压力,克服溶液的渗透压,从而使溶剂通过半透膜而使溶液浓缩。
主要用于海水淡化。
4.电渗析电渗析与超滤、反渗透有其共性的一面,都是利用半透膜使溶液中溶质和溶剂获得分离的操作。
但是,它们之间也有区别,电渗析是在外电场的作用下,利用一种特殊的膜(称为离子交换膜)对离子具有不同的选择透过性而使溶液中的阴、阳离子与其溶剂分离。
溶液导电是靠溶液中离子的迁移,离子浓度越高,溶液的导电性越强。
电渗析就是利用含离子的溶液在通电时发生离子迁移这一特点而进行的。
电渗析操作在工业上作为一项分离、浓缩、提纯和回收工艺的新技术,广泛应用于海水淡化,给水软化脱盐,工业用水的纯化处理。
在食品工业上的应用,目前主要也集中在工业用水的纯化处理。
(二)膜的分类1.超滤膜与反渗透膜在反渗透和超滤应用中,半透膜起着关键的作用。
食品浓缩的名词解释食品浓缩是一种常见的食品加工技术,用于将食物中的水分含量减少,从而使其体积减小、重量减轻,同时保持其营养成分和口感不变。
这种技术可以延长食品的保质期,并增加其便携性和储存方便性。
在食品浓缩过程中,水分是主要的目标。
通过使用热力、压力或化学方法,水分可以从食品中被蒸发掉或挤压出来。
其中,热力浓缩是最常见的方法之一。
通过加热食材,在一定的温度下,水分会被蒸发掉,从而使食物变得更加浓缩。
这种方法适用于各种食材,如果蔬汁、肉类、海鲜等。
食品浓缩的过程不仅仅是简单地将水分去除,而是通过控制浓缩的程度来保持食品的质地和风味。
食品浓缩的目的不仅在于减少食品体积,还在于提高食品的浓度,使其更加浓郁和美味。
浓缩后的食物通常具有更浓郁的口感和更丰富的味道,因为浓缩过程中锁住了食物的香气和味道。
浓缩食品有许多优点。
首先,浓缩后的食物更加轻便,便于携带和储存。
这使得浓缩食品成为户外运动、旅行和急救等场合的理想选择。
其次,浓缩食品的营养价值通常比未浓缩食品更高。
由于水分的减少,食物中的营养成分相对更加浓缩,因此对于需要高能量和高营养的人群来说,浓缩食品是很好的选择。
不过,食品浓缩也存在一些限制。
首先,由于浓缩过程中水分的减少,食品的体积和重量减小,导致食用量相对较少。
这使得浓缩食品在满足大量消费需求时不太适用。
其次,由于浓缩食品在制作过程中的高温处理或压力处理,可能会对食材中的某些营养成分造成一定的损失。
因此,在选择浓缩食品时,需要综合考虑其营养价值和食用量。
食品浓缩技术在食品加工业中得到了广泛的应用。
许多常见的食品,如浓缩汤、干果、即食米饭等,都是通过食品浓缩技术制作而成的。
在现代生活中,人们越来越注重便携性和方便性,食品浓缩作为一种有效的食品处理方法,满足了人们对营养和便利的需求。
总之,食品浓缩是一种常见的食品加工技术,通过控制食物中的水分,减少食品的体积和重量,同时保持其营养成分和口感。
浓缩食品具有便携性和营养密度高的特点,在现代生活中得到了广泛的应用。
食品浓缩制造工艺流程1. 原料预处理
- 清洗、去除杂质
- 切割、磨碎等,增大表面积
2. 浓缩前处理
- 加热至一定温度,改变溶液的物理化学性质
- 加入防糖化剂、酶制剂等辅助剂
3. 浓缩过程
- 常用的浓缩方法有:
蒸发浓缩、反渗透浓缩、膜浓缩等
- 在真空或常压下进行,控制温度和时间
4. 终浓缩
- 采用薄膜式或管式蒸发器
- 将溶液浓缩至所需的固形物含量
5. 产品处理
- 制成糖浆、浆液或冻干粉末等不同形式
- 包装、贮存
6. 质量检测
- 检测产品的理化指标、感官质量等
- 确保产品符合标准
在整个工艺过程中,需注重温度、压力、时间等工艺参数的控制,并采取适当的卫生措施,确保食品安全和质量。
随着技术进步,新型浓缩方法不断涌现,为食品加工带来更多选择。