食品浓缩和结晶PPT课件
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10-6章浓缩、结晶
第二节 蒸发浓缩
第六章 食品浓缩和结晶 外循环管式蒸发器技术参数
2000 20 0.050.2 200 Ø500 Ø1200 1500 15 0.050.2 1700 Ø500 Ø1100 1000 10 0.050.2 1100 Ø400 Ø1000 505 750 7.5 0.050.2 800 Ø400 Ø800 500 5 0.050.2 550 Ø300 Ø700 300 250 2.5 0.050.2 300 Ø200 Ø400 188
第一节 浓缩的目的和分类
一、食品浓缩的作用与目的
1.作用 2.目的
第六章 食品浓缩和结晶
第一节 浓缩的目的和分类
一、食品浓缩的作用与目的
1.浓缩的作用 除去溶剂获得高浓度溶液 便于溶质以结晶状态析出 方便后续操作
第六章 食品浓缩和结晶
第一节 浓缩的目的和分类
一、食品浓缩的作用与目的 2.浓缩的目的
第六章 食品浓缩和结晶
第二节 蒸发浓缩
四、蒸发器的类型及选择
（二）蒸发器的类型
1.间歇性 2.连续式： 升膜式、降膜式、刮板式、离心薄膜式
第六章 食品浓缩和结晶
第二节 蒸发浓缩
四、蒸发器的类型及选择
（三）常见的蒸发器
1、循环型蒸发器
特点：溶液在蒸发器中循环流动，以提高传热 效率。 （1）中央循环管式蒸发器 （2）外循环管是蒸发器
第六章 食品浓缩和结晶
第一节 浓缩的目的和分类
二、食品浓缩的分类
2.非平衡浓缩 是利用半透膜等来分离溶质与溶剂的过程， 也称为膜分离。
第六章 食品浓缩和结晶
第二节 蒸发浓缩
一、蒸发浓缩的基本原理
★蒸发浓缩可在沸点或低于沸点时进行，又可在 减压或常压下进行。为提高蒸发效率，生产上蒸 发浓缩均采用沸腾蒸发。 ★沸腾蒸发浓缩的效率常以蒸发器生产强度来衡 量。
第七章 食品浓缩和结晶
C、温度 提高温度一般可以增加溶质通量， 降低膜的截流系数， 高温下，膜易受损。 d、进料液浓度 e、进料液流速：提高流速和增加湍流程度， 可提高透过液通量。 （2） 超滤 超滤与反渗透区别：主要体现在膜的种类 通过控制透过膜的截留值大小，超滤可用于按 分子大小对大分子进行选择性分级，可以使用特 定截留值大小的膜，其分子质量的范围从几千到 20000μ
典型的反渗透工艺： 透过膜的溶剂通量J [kg/（m2.h)] J=Kw(△p- △Ⅱ) Kw 膜渗透因子,kg溶剂/(m2.h.kPa) △p 透过膜的压力差,kPa △Ⅱ 进料液与透过液的渗透压差,kPa 对膜施加的压力越高，进料液的渗透压越低，膜 的渗透性越好。 Ns=Ks(cf-cp) Ns 溶质通过膜的质量流量,kg/(m2.h) Ks 膜渗透系数,m/h cf、cp 进料液与透过液的溶质浓度，kg/m3
5、冷冻浓缩单元的类型 冰晶体 关键是控制冰结晶以形成合适的冰晶大小分布， 通常认为，近似球状的均一分布的大冰晶（约400~500μm） 可获得最佳分离效果. 方法：如下表 方式
直接接触 制冷剂膨胀 真空膨胀 间接接触 内部冷却 外部冷却
特点
制冷剂(氟里昂、丁烷、二氧化碳)直接膨胀到食品中 在真空条件下，水汽化，将食品冷冻到冰点以下
g、离心式/锥式蒸发器 工作原理： 优点：物料停留时间短，料液经过时间只有1 秒左右。对热敏性物料的蒸发很有效。但不能无 限制的增加转速,否则液膜不能连续,传热面不能 连续 缺点：费用高和生产能力有限。 适用物料：热敏性物料（乳品、果汁类等）
4、蒸发器结构
（一） 单效蒸发 单效蒸发流程示意图：
（二）多效蒸发
超滤通量： 影响因素： a、膜两侧施加的压力差 超滤采用的操作压力比反渗透中要低得多，一般35~1000kPa
第七章食品浓缩和结晶案例
，减少包装、贮藏和运输费用。 b、提高制品浓度，增加制品的保藏性。延长制品的有效 保藏期。 c、浓缩经常用作干燥或更完全的脱水的预处理过程。 d、浓缩用某些结晶操作的预处理过程。
制造奶粉时,牛奶先经浓缩 至含固形物45~52%以后 再干燥
蒸发是利用了溶剂和溶质挥发度的差异, 冷冻浓缩是利用了稀溶液与固态冰在凝 固点下的平衡关系。
g、离心式/锥式蒸发器 工作原理： 优点：物料停留时间短，料液经过时间只有1 秒左右。对热敏性物料的蒸发很有效。但不能无 限制的增加转速,否则液膜不能连续,传热面不能 连续 缺点：费用高和生产能力有限。 适用物料：热敏性物料（乳品、果汁类等）
4、蒸发器结构
（一） 单效蒸发 单效蒸发流程示意图：
（二）多效蒸发
（三）蒸汽再压缩蒸发 1、蒸汽热压泵 工作原理： 优点：提高蒸汽的经济效益 缺点：a、浓缩低相对分子质量的物料（如蔗糖、 果汁），产生超热蒸汽。 b、使用热压泵，必须要有>400kPa的高压 c、蒸发器不易控制,如果蒸发器内的操作 条件改变时,会发生传热表面的结垢,降 低热压泵的效率。
2、蒸汽机械压缩泵 工作原理：
第七章 液体浓缩
一、 浓缩的目的和分类 二、 蒸发浓缩
三、 膜分离
四、 冷冻浓缩
一、 浓缩的目的和分类
100吨含5%固形物的 番茄汁浓缩至含固形 浓缩：利用物理方法从液态食品中除去水分的过程，也指 物28%的番茄酱,重量 溶液浓度提高的操作过程。包括蒸发、冷冻浓缩等操作。 减至18吨,为原重量的 一、食品浓缩目的与分类 1/5左右
c、长管垂直降膜式蒸发器 工作原理： 优点：不存在静液层效应，物料沸点均匀，传 热系数高，停留时间短(少于30s)。 适用物料：浓缩热敏性物料（乳品和果汁）
制造奶粉时,牛奶先经浓缩 至含固形物45~52%以后 再干燥
蒸发是利用了溶剂和溶质挥发度的差异, 冷冻浓缩是利用了稀溶液与固态冰在凝 固点下的平衡关系。
g、离心式/锥式蒸发器 工作原理： 优点：物料停留时间短，料液经过时间只有1 秒左右。对热敏性物料的蒸发很有效。但不能无 限制的增加转速,否则液膜不能连续,传热面不能 连续 缺点：费用高和生产能力有限。 适用物料：热敏性物料（乳品、果汁类等）
4、蒸发器结构
（一） 单效蒸发 单效蒸发流程示意图：
（二）多效蒸发
（三）蒸汽再压缩蒸发 1、蒸汽热压泵 工作原理： 优点：提高蒸汽的经济效益 缺点：a、浓缩低相对分子质量的物料（如蔗糖、 果汁），产生超热蒸汽。 b、使用热压泵，必须要有>400kPa的高压 c、蒸发器不易控制,如果蒸发器内的操作 条件改变时,会发生传热表面的结垢,降 低热压泵的效率。
2、蒸汽机械压缩泵 工作原理：
第七章 液体浓缩
一、 浓缩的目的和分类 二、 蒸发浓缩
三、 膜分离
四、 冷冻浓缩
一、 浓缩的目的和分类
100吨含5%固形物的 番茄汁浓缩至含固形 浓缩：利用物理方法从液态食品中除去水分的过程，也指 物28%的番茄酱,重量 溶液浓度提高的操作过程。包括蒸发、冷冻浓缩等操作。 减至18吨,为原重量的 一、食品浓缩目的与分类 1/5左右
c、长管垂直降膜式蒸发器 工作原理： 优点：不存在静液层效应，物料沸点均匀，传 热系数高，停留时间短(少于30s)。 适用物料：浓缩热敏性物料（乳品和果汁）
第六章 食品的浓缩与结晶ppt课件
平衡浓缩 利用两相在分配上的某种差异而获得溶质浓缩
液和溶剂的分离方法。如蒸发浓缩和冷冻浓缩。 非平衡浓缩
利用半透膜的选择性来达到分离溶质与溶剂的 过程。
1.蒸发浓缩物料发生变化
成分变化、黏度增加； 结垢
过度受热产生结块，焦化；可用高流速或加 强设备清洗来减缓结垢生成。 起泡
尤其是含蛋白质胶体较多的食物。 结晶
蒸发器的选用
物料敏热性选择制、品度黏设计适蒸用发的器蒸，发器要类以型料液的特性说（明 热敏性、黏度等） 无作要为求重：要低依或等中据，管全式面、衡板式量、，固通定常圆选锥用式 蒸发水平器管要式满不足适以合于下结的垢基制本品
无或小① ②
符传合热高工系艺数要高真求，空圆锅，有锥、溶较式刮液高板的的膜浓热式、缩效旋比率转适且当能琼；耗胶采低、用；明间胶歇、式肉浸出液的浓缩
预习
课堂考勤
41
《食品加工与保藏原理》
第六章 食品浓缩与结晶
食品浓缩的分类和目的 食品的蒸发浓缩技术 食品的冷冻浓缩技术 食品的膜浓缩技术 食品的结晶技术
一、食品浓缩的分类和目的
浓缩是从溶液中除去部分溶剂（通常是水） 的操作过程，也是溶质和溶剂均匀混合液的部 分分离过程。
按浓缩的原理分为平衡浓缩和非平衡浓缩两种物 理方法。
1.多效真空蒸发的特点
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。
2.多效蒸发的形式
690
413
384
第十章--浓缩设备
• （2）非平衡浓缩
• 是利用半透膜来分离溶质和溶剂的过程，两相用膜隔开， 因此分离不是两相的直接接触，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，而且也可以分离各 种不同大小的溶质，因此，统称为膜分离。
• 浓缩设备的分类及特点
• 蒸发浓缩设备一般由蒸发器、冷凝器和抽气泵等部件组成 。根据不同的分类依据可分成不同类型。
作的压力是自动分配的，且逐级降低。
多效真空浓缩设备操作流程大致可分为顺流、逆流、平
流、混流和额外蒸汽运用 。
1）并流法：
• 溶液与蒸汽的流 动方向相同，即 均由第一效顺序 至末效。
• •
特点： 原料液由泵泵入一效罐。由于蒸发室压力由一效至末效依
次递减，故料液在效间流动不需用泵； • 由于料液沸点依效序递降，因而当前效料液进入后效时， 便在降温的同时放出其显热，供一小部分水分汽化（自蒸发 ），可产生更多蒸汽，节省蒸汽; • 由于后效溶液浓度较前效大，且温度低，使传热系数降低 ，影响传热（末效蒸发困难）。 • (但高浓度料液处于低温)对浓缩热敏食品是有利的。
• 注意事项
• 注意进料量、温度、黏度对成膜的影响。
• 特点 • 结构简单，制造方便，占地面积及空间体积小，投 资少，经济实用。减少了热敏性料液的分解，形成泡 沫少，适用于易起泡的料液；能防治结垢，适用于果
汁及乳制品的生产。
单效降膜式蒸发器
工作过程 结构 料液从顶部进入加热
器内，在降膜分布器 汽液分离器 的作用下，均匀地进 液体分布器 人加热管中，受二次 蒸汽的快速流动和本 加热器 身重力作用物料沿管 内壁呈膜状自然向下 流动，并受热不断蒸 发浓缩
上升；在管上部分由于膨胀的二次蒸汽而产生强的上升力，使 料液成薄膜状在管内上升，在管顶部成喷雾状，以较高速度进 入气液分离器，在离心力的作用下使气液分离。
《食品浓缩和结晶》课件
浓缩技术案例分析
浓缩技术原理
通过减少食品中的水分含量， 提高食品的浓度和稳定性，从
而延长保质期和增加风味。
浓缩技术分类
根据不同的工艺和原理，浓缩 技术可分为蒸发浓缩、冷冻浓 缩和膜浓缩等。
浓缩技术应用
浓缩技术在果汁、果酱、调味 品、乳制品等领域广泛应用， 如浓缩苹果汁、浓缩番茄酱等 。
浓缩技术优缺点
04
食品浓缩和结晶技术发展趋势
技术发展趋势
高效节能技术
智能化控制
随着能源成本的不断上升和环保要求 的提高，高效节能的浓缩和结晶技术 成为未来的发展趋势。
通过引入人工智能、大数据等先进技 术，实现浓缩和结晶过程的智能化控 制，提高生产效率和产品质量。
新型分离材料和工艺
新型分离材料和工艺的开发和应用， 如膜分离、离子交换等，将进一步提 高浓缩和结晶的效率和纯度。
应用领域发展趋势
功能性食品领域
随着人们对健康饮食的关注度不 断提高，功能性食品的需求越来 越大。浓缩和结晶技术将在功能
性食品领域发挥重要作用。
生物医药领域
生物医药领域对高纯度、高质量的 原料需求较大，浓缩和结晶技术将 有助于提高原料质量和降低生产成 本。
环保领域
随着环保要求的提高，高盐废水处 理等环保领域将更多地应用浓缩和 结晶技术。
食品结晶技术的应用范围相对较窄，主要用于糖、盐等大宗 工业原料的结晶。
优缺点比较
食品浓缩技术的优点在于操作简单、设备投资少、加工成 本低，同时能够较好地保持食品的营养价值和口感。然而 ，食品浓缩技术也存在一些缺点，如可能会改变食品的质 构和风味，以及浓缩后的食品容易变质。
食品结晶技术的优点在于可以将食品中的有效成分或杂质 进行分离和纯化，提高食品的品质和安全性。然而，食品 结晶技术也存在一些缺点，如结晶过程较为复杂、设备投 资大、加工成本高等。
第八章+食品的浓缩与结晶技术
组成成分的变化，物料的粘稠性、结垢性、泡沫性、 结晶性、风味形成与挥发的变化，对设备腐蚀性等。
三、蒸发器的类型及选择
蒸发器主要由加热室（器）和分离室（器）两部分组成。
加热室的作用是利用水蒸气为热源来加热被浓缩的物料。加热 室的型式随着技术的发展而不断改进。最初采用的是夹层式和蛇 （盘）管式，其后有各种板式、管式等换热器形式。为了强化传 热，采用强制循环替代自然循环，也有采用带叶片的刮板薄膜蒸 发器和离心薄膜蒸发器等。
一、蒸发浓缩的分类
根据对二次蒸汽的利用分为：单效蒸发和多效蒸发； 根据操作压力分为：常压蒸发、真空蒸发和加压蒸发； 根据操作方式分为：间歇式蒸发、连续式蒸发和循环式蒸发。
单效真空蒸发 设备
双效真空蒸发 设备
三效真空蒸发 设备
二、蒸发浓缩过程对物料的影响
料液在蒸发浓缩过程中发生的变化对浓缩液品质有很 大的影响，因此在选择和设计蒸发器时要充分认识物料液 的特征。
四、蒸发浓缩过程的节能与多效蒸发
单效真空蒸发广泛应用于食品浓缩。其最大优点就是容易操作 控制；可依据物料的粘性、热敏性等，控制蒸发温度和蒸发速率； 由于物料在单效蒸发器内停留时间长，会带来热敏性成分的破坏， 且物料在不断地浓缩，其沸点也随浓度的提高而增大，黏度也随 浓度和温度的变化而变化,因此浓缩过程要合理选择和控制蒸发温 度。由于液层静压效应，从而引起的液面下局部沸腾温度高于液 面上的沸腾温度，同时因料液黏度增大，物料在蒸发过程中湍动 小，更易增大温度差异，甚至加热面附近料液温度接近加热面温 度，引起局部结垢、焦化，严重影响热传递。T1:ຫໍສະໝຸດ T2: T3: Tn
Q 1
K1 A1
:
Q2 K2 A2
:
Q3 K3 A3
:
三、蒸发器的类型及选择
蒸发器主要由加热室（器）和分离室（器）两部分组成。
加热室的作用是利用水蒸气为热源来加热被浓缩的物料。加热 室的型式随着技术的发展而不断改进。最初采用的是夹层式和蛇 （盘）管式，其后有各种板式、管式等换热器形式。为了强化传 热，采用强制循环替代自然循环，也有采用带叶片的刮板薄膜蒸 发器和离心薄膜蒸发器等。
一、蒸发浓缩的分类
根据对二次蒸汽的利用分为：单效蒸发和多效蒸发； 根据操作压力分为：常压蒸发、真空蒸发和加压蒸发； 根据操作方式分为：间歇式蒸发、连续式蒸发和循环式蒸发。
单效真空蒸发 设备
双效真空蒸发 设备
三效真空蒸发 设备
二、蒸发浓缩过程对物料的影响
料液在蒸发浓缩过程中发生的变化对浓缩液品质有很 大的影响，因此在选择和设计蒸发器时要充分认识物料液 的特征。
四、蒸发浓缩过程的节能与多效蒸发
单效真空蒸发广泛应用于食品浓缩。其最大优点就是容易操作 控制；可依据物料的粘性、热敏性等，控制蒸发温度和蒸发速率； 由于物料在单效蒸发器内停留时间长，会带来热敏性成分的破坏， 且物料在不断地浓缩，其沸点也随浓度的提高而增大，黏度也随 浓度和温度的变化而变化,因此浓缩过程要合理选择和控制蒸发温 度。由于液层静压效应，从而引起的液面下局部沸腾温度高于液 面上的沸腾温度，同时因料液黏度增大，物料在蒸发过程中湍动 小，更易增大温度差异，甚至加热面附近料液温度接近加热面温 度，引起局部结垢、焦化，严重影响热传递。T1:ຫໍສະໝຸດ T2: T3: Tn
Q 1
K1 A1
:
Q2 K2 A2
:
Q3 K3 A3
:
食品原料与加工：食品结晶.ppt
（1）将热饱和溶液冷却 （2）将部分溶剂蒸发 （3）化学反应结晶 （4）盐析结晶
8.晶核的形成
初级成核 二次成核
9.晶体的生长
晶体的生长过程由扩散和表面化学反应相继组成。 晶体生长速率与初始晶体的原始粒度无关。 搅拌 升温 降粘度 过饱和度
10.提高晶体质量的途径
晶体大小 晶体形状 晶体纯度 晶体的结块 重结晶
4.晶体的生长
晶体的生长速率 影响晶体生长的因素
过饱和度 温度 粘度 杂质 其它因素
5. 结晶过程：
（1）形成过饱和溶液 （2）晶核形成 （3）晶体生长
过饱和度是结晶的推动力
6.结晶过程的实质
形成新相的过程 表面化学反应过程 热质传递过程 过饱和度 晶核
7.过饱和溶液的形成
温度℃
溶
硝酸钾溶解度曲线图
解
度
．
240
200
．
160
120
．
80
．
40
．
．
0
20 40 60 80 100
温度℃
氢氧化钙溶解度曲线图
S（g/100g水）
． 0.02
0.15
．
0.10
0.05
． ．
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
℃
在一定气压下 气体物质的溶解度与温度的关系
食品的结晶
一、结晶的基本原理
你知道固体有晶体和 非晶体之分吗？能否 举例说明？
胆
冰
矾
糖
晶
体
明
矾
晶
水
体
晶
水晶石
祖母绿
绿宝石
猫眼石
黄黄水水晶晶
NaCl晶体结构示意图：
8.晶核的形成
初级成核 二次成核
9.晶体的生长
晶体的生长过程由扩散和表面化学反应相继组成。 晶体生长速率与初始晶体的原始粒度无关。 搅拌 升温 降粘度 过饱和度
10.提高晶体质量的途径
晶体大小 晶体形状 晶体纯度 晶体的结块 重结晶
4.晶体的生长
晶体的生长速率 影响晶体生长的因素
过饱和度 温度 粘度 杂质 其它因素
5. 结晶过程：
（1）形成过饱和溶液 （2）晶核形成 （3）晶体生长
过饱和度是结晶的推动力
6.结晶过程的实质
形成新相的过程 表面化学反应过程 热质传递过程 过饱和度 晶核
7.过饱和溶液的形成
温度℃
溶
硝酸钾溶解度曲线图
解
度
．
240
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温度℃
氢氧化钙溶解度曲线图
S（g/100g水）
． 0.02
0.15
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0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
℃
在一定气压下 气体物质的溶解度与温度的关系
食品的结晶
一、结晶的基本原理
你知道固体有晶体和 非晶体之分吗？能否 举例说明？
胆
冰
矾
糖
晶
体
明
矾
晶
水
体
晶
水晶石
祖母绿
绿宝石
猫眼石
黄黄水水晶晶
NaCl晶体结构示意图：
第五章：食品浓缩和结晶ppt课件
2. 晶核的构成速率及影响要素 〔1〕 晶核的构成速率〔Nucleation rate〕
j ＝ dN/dQ ＝ KnΔCmmax 〔2〕 影响晶核构成的要素
〔四〕 晶体的生长
1. 晶体的生长速率 2. 影响晶体生长的要素 〔1〕 过饱和度 〔2〕 温度 〔3〕 粘度 〔4〕 杂质 〔5〕 其它要素
第五节 食品的结晶
一、结晶的根本原理 〔一〕 晶体的特性 1. 晶体的构造和外形 2. 晶体的性质 〔1〕自范性 〔2〕各向异性 〔3〕均匀性
〔二〕 溶解度和溶液中的相平衡
1. 物质的溶解度特征 2. 过饱和度〔Supersaturation〕与结晶的关系
〔三〕 晶核的构成
1. 构成晶核的方法 起晶方法： 〔1〕 自然起晶法 〔2〕 刺激起晶法 〔3〕 晶种起晶法
二、 膜资料的种类及膜组件
〔一〕 膜的性能 〔二〕 膜的种类
1. 纤维素膜 2. 聚亚酰胺膜 3. 聚砜系膜 〔三〕 膜组件
三、 膜浓缩在食品中的运用
〔一〕、果汁的浓缩 〔二〕、 蔗糖液的浓缩 〔三〕、干酪制造过程中脱脂乳的浓缩 〔四〕、从大豆乳清废液中提取大豆蛋白、蒸发浓缩过程香味的维护与回收
〔1〕采用低温蒸发浓缩设备，减少香味成分的挥发 〔2〕 采用短时蒸发浓缩设备 〔3〕 蒸馏法回收 〔4〕浆液浓缩工艺
第三节 冷冻浓缩
一 、冷冻浓缩的根本原理 〔一〕 冷冻浓缩过程中的固液相平衡 〔二〕冷冻浓缩过程中溶液的冰点 〔三〕 冷冻浓缩过程中的冰结晶量和浓缩液量 〔四〕 冷冻浓缩过程中的溶质夹带和溶质脱除 〔五〕 浓缩终点
第五章 食品浓缩和结晶
第一节 浓缩的目的和分类 第二节 蒸发浓缩 第三节 冷冻浓缩 第四节 膜浓缩 第五节 食品的结晶
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二、 膜材料的种类及膜组件
（一） 膜的性能 （二） 膜的种类
1. 纤维素膜 2. 聚亚酰胺膜 3. 聚砜系膜 （三） 膜组件
12
三、 膜浓缩在食品中的应用
（一）、果汁的浓缩 （二）、 蔗糖液的浓缩 （三）、干酪制造过程中脱脂乳的浓缩 （四）、从大豆乳清废液中提取大豆蛋白质 （五）、电渗析浓缩法制盐
1. 晶体的生长速率 2. 影响晶体生长的因素 （1） 过饱和度 （2） 温度 （3） 粘度 （4） 杂质 （5） 其它因素
21
二、食品工业常用的结晶方法与结晶设备
（一） 食品工业常用的结晶方法与结晶设备 1. 冷却法结晶 2. 蒸发法结晶 3. 真空结晶法 （二） 结晶器的选择
22
三、 食品结晶过程及品质控制
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（三） 晶核的形成
1. 形成晶核的方法 起晶方法： （1） 自然起晶法 （2） 刺激起晶法 （3） 晶种起晶法
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2. 晶核的形成速率及影响因素 （1） 晶核的形成速率（Nucleation rate）
j ＝ dN/dQ ＝ KnΔCmmax （2） 影响晶核形成的因素
20
（四） 晶体的生长
13
四、 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
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（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
15
（二）影响电渗析操作的因素
4
四、蒸发浓缩过程的节能与多效蒸发
（一） 多效真空蒸发浓缩及其特点 1. 顺流加料法 2. 逆流加料法 3. 平流加料法 （二） 多效蒸发的温差分配与效数 1. 多效蒸发的温差分配 2. 多效蒸发的效数 （三） 多效蒸发过程的节能措施 1. 蒸发器的革新
5
2. 蒸汽再压缩蒸发 （1） 机械再压缩蒸发 （2） 蒸汽喷射再压缩法 （3） 热泵循环再压缩法 3. 利用蒸发器的余热预热物料或用于其它加热目的
（一） 结晶过程的工艺设计 1. 物料衡算 2. 热量衡算 3. 结晶时间
23
（二） 食品结晶过程的品质控制
1. 加晶种的控制结晶 （1） 晶种的量 （2） 投种时的过饱和度 2. 细晶的消除 3. 晶垢的去除
24
（三） 结晶的分离、洗涤和干燥 1. 晶体的分离 2. 晶体的洗涤 3. 晶体干燥与包装
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第五章 食品浓缩和结晶
第一节 浓缩的目的和分类 第二节 蒸发浓缩 第三节 冷冻浓缩 第四节 膜浓缩 第五节 食品的结晶
第一节 浓缩的目的和分类
浓缩：利用物理方法从液态食品中除去水分 的过程，也指溶液浓度提高的操作过程。包 括蒸发、冷冻浓缩等操作。 一、食品浓缩的作用与目的 1. 作用 2. 目的 3. 分类
平衡浓缩；非平衡浓缩
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第二节 蒸发浓缩
一、蒸发浓缩的基本原理 二、蒸发浓缩过程食品物料的变化 （一） 食品中热敏性物质的变化 （二） 沸点和冰点的变化 （三） 粘度 （四）起泡性 （五）结垢性 （六）结晶性 （七）风味形成与挥发
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三、蒸发器的类型及选择
间歇性 连续式：升膜式、降膜式、刮板式、离心薄膜式 几种蒸发器： 特点、工作原理、优缺点、适用的物料
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二、冷冻浓缩的过程与控制
（一） 冰晶生成及控制 1. 冰晶体生成速率 2. 冰晶生成的方式 （1） 层状冻结 （2） 悬浮冻结 （二） 冰晶与浓缩液的分离 （三） 冰晶的洗涤
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三、 应用于食品工业的冷冻浓缩系统 （一） 单级冷冻浓缩装置系统 （二） 多级冷冻浓缩装置
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第四节 膜浓缩
一、 膜浓缩的种类及操作原理 （一） 反渗透 原理 （二） 超滤 原理 （三） 电渗析 原理
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五、蒸发浓缩过程香味的保护与回收
（1）采用低温蒸发浓缩设备，减少香味成分的挥发 （2） 采用短时蒸发浓缩设备 （3） 蒸馏法回收 （4）浆液浓缩工艺
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第三节 冷冻浓缩
一 、冷冻浓缩的基本原理 （一） 冷冻浓缩过程中的固液相平衡 （二）冷冻浓缩过程中溶液的冰点 （三） 冷冻浓缩过程中的冰结晶量和浓缩液量 （四） 冷冻浓缩过程中的溶质夹带和溶质脱除 （五） 浓缩终点
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
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第五节 食品的结晶
一、结晶的基本原理 （一） 晶体的特性 1. 晶体的结构和形状 2. 晶体的性质 （1）自范性 （2）各向异性 （3）均匀性
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（二） 溶解度和溶液中的相平衡 1. 物质的溶解度特征 2. 过饱和度（Supersaturation）与结晶的关系
二、 膜材料的种类及膜组件
（一） 膜的性能 （二） 膜的种类
1. 纤维素膜 2. 聚亚酰胺膜 3. 聚砜系膜 （三） 膜组件
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三、 膜浓缩在食品中的应用
（一）、果汁的浓缩 （二）、 蔗糖液的浓缩 （三）、干酪制造过程中脱脂乳的浓缩 （四）、从大豆乳清废液中提取大豆蛋白质 （五）、电渗析浓缩法制盐
1. 晶体的生长速率 2. 影响晶体生长的因素 （1） 过饱和度 （2） 温度 （3） 粘度 （4） 杂质 （5） 其它因素
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二、食品工业常用的结晶方法与结晶设备
（一） 食品工业常用的结晶方法与结晶设备 1. 冷却法结晶 2. 蒸发法结晶 3. 真空结晶法 （二） 结晶器的选择
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三、 食品结晶过程及品质控制
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（三） 晶核的形成
1. 形成晶核的方法 起晶方法： （1） 自然起晶法 （2） 刺激起晶法 （3） 晶种起晶法
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2. 晶核的形成速率及影响因素 （1） 晶核的形成速率（Nucleation rate）
j ＝ dN/dQ ＝ KnΔCmmax （2） 影响晶核形成的因素
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（四） 晶体的生长
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四、 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
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（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
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（二）影响电渗析操作的因素
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四、蒸发浓缩过程的节能与多效蒸发
（一） 多效真空蒸发浓缩及其特点 1. 顺流加料法 2. 逆流加料法 3. 平流加料法 （二） 多效蒸发的温差分配与效数 1. 多效蒸发的温差分配 2. 多效蒸发的效数 （三） 多效蒸发过程的节能措施 1. 蒸发器的革新
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2. 蒸汽再压缩蒸发 （1） 机械再压缩蒸发 （2） 蒸汽喷射再压缩法 （3） 热泵循环再压缩法 3. 利用蒸发器的余热预热物料或用于其它加热目的
（一） 结晶过程的工艺设计 1. 物料衡算 2. 热量衡算 3. 结晶时间
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（二） 食品结晶过程的品质控制
1. 加晶种的控制结晶 （1） 晶种的量 （2） 投种时的过饱和度 2. 细晶的消除 3. 晶垢的去除
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（三） 结晶的分离、洗涤和干燥 1. 晶体的分离 2. 晶体的洗涤 3. 晶体干燥与包装
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第五章 食品浓缩和结晶
第一节 浓缩的目的和分类 第二节 蒸发浓缩 第三节 冷冻浓缩 第四节 膜浓缩 第五节 食品的结晶
第一节 浓缩的目的和分类
浓缩：利用物理方法从液态食品中除去水分 的过程，也指溶液浓度提高的操作过程。包 括蒸发、冷冻浓缩等操作。 一、食品浓缩的作用与目的 1. 作用 2. 目的 3. 分类
平衡浓缩；非平衡浓缩
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第二节 蒸发浓缩
一、蒸发浓缩的基本原理 二、蒸发浓缩过程食品物料的变化 （一） 食品中热敏性物质的变化 （二） 沸点和冰点的变化 （三） 粘度 （四）起泡性 （五）结垢性 （六）结晶性 （七）风味形成与挥发
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三、蒸发器的类型及选择
间歇性 连续式：升膜式、降膜式、刮板式、离心薄膜式 几种蒸发器： 特点、工作原理、优缺点、适用的物料
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二、冷冻浓缩的过程与控制
（一） 冰晶生成及控制 1. 冰晶体生成速率 2. 冰晶生成的方式 （1） 层状冻结 （2） 悬浮冻结 （二） 冰晶与浓缩液的分离 （三） 冰晶的洗涤
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三、 应用于食品工业的冷冻浓缩系统 （一） 单级冷冻浓缩装置系统 （二） 多级冷冻浓缩装置
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第四节 膜浓缩
一、 膜浓缩的种类及操作原理 （一） 反渗透 原理 （二） 超滤 原理 （三） 电渗析 原理
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五、蒸发浓缩过程香味的保护与回收
（1）采用低温蒸发浓缩设备，减少香味成分的挥发 （2） 采用短时蒸发浓缩设备 （3） 蒸馏法回收 （4）浆液浓缩工艺
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第三节 冷冻浓缩
一 、冷冻浓缩的基本原理 （一） 冷冻浓缩过程中的固液相平衡 （二）冷冻浓缩过程中溶液的冰点 （三） 冷冻浓缩过程中的冰结晶量和浓缩液量 （四） 冷冻浓缩过程中的溶质夹带和溶质脱除 （五） 浓缩终点
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
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第五节 食品的结晶
一、结晶的基本原理 （一） 晶体的特性 1. 晶体的结构和形状 2. 晶体的性质 （1）自范性 （2）各向异性 （3）均匀性
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（二） 溶解度和溶液中的相平衡 1. 物质的溶解度特征 2. 过饱和度（Supersaturation）与结晶的关系