苹果汁冷冻浓缩与真空蒸发浓缩效果的对比

基于悬浮结晶式冷冻浓缩仪,将传统上相互分离的单元操作——刮面换热器、结晶器和洗涤柱整合,研发具有三位一体紧凑结构的多级智能化冷冻浓缩仪。采用该冷冻浓缩仪对苹果汁进行冷冻浓缩,并以真空蒸发浓缩作对比分析。结果表明:单级浓缩比约为1.8;经三级冷冻浓缩后苹果汁可溶性固形物含量由初始的10.5°Brix增加至34.5°Brix;VC和芳香物乙酸丁酯的保留率均在90%以上;同时对还原糖的破坏和果汁颜色的影响很小;此外,可溶性组分在冰晶和母液中的分配系数为0.008 1～0.067 0;三级冷冻浓缩后对应的可溶性固形物回收率约为98%。对比分析结果表明,当苹果浓缩汁可溶性固形物含量为33.6°Brix时,真空蒸发浓缩苹果汁的VC保留率为84.5%,芳香物乙酸丁酯保留率为43.9%。就苹果汁营养及风味保存而言,冷冻浓缩远优于蒸发浓缩。     

悬浮结晶冷冻浓缩苹果汁的全床离心过滤

使用篮式离心过滤机对悬浮结晶冷冻浓缩技术产生的多孔性冰晶堆积床和浓缩果汁进行全床离心过滤.结果表明,经三级冷冻浓缩和三级离心分离后,苹果汁可溶性固形物含量从最初的10.2鞍Bx逐级增加至19.6,28.5,40.3鞍Bx;最终可溶性固形物得率为93.6％.离心过滤数学模型中的冰晶堆积床的渗透率和渗透系数分别为4×10-...     

智能控制冷冻浓缩仪的研发及性能分析和测试

以往悬浮结晶冷冻浓缩工艺多采用分立单元设备组合,系统庞大、操作复杂。本研究对一台多级智能控制的冷冻浓缩仪的原型机进行了测试和验证。该设备采用将刮面换热器、结晶器、洗涤柱三位一体的结构设计,并配置了一个智能控制单元。基于该设备,本研究以浓缩苹果汁为例对冷冻浓缩仪的性能参数进行了实验测试。第一级、第二级和第三级冷冻浓缩的浓缩比分别为1.84、1.40和1.32;结晶率分别为0.44、0.36和0.22;固溶物在冰晶和母液中的分配系数分别为0.03、0.04和0.11;固溶物的回收得率分别为0.99、0.99和0.98;刮面换热器冷却阶段的换热系数分别为0.23±0.00 kJ·m~(-2)·℃~(-1)、0.11±0.02 kJ·m~(-2)·℃~(-1)和0.22±0.02 kJ·m~(-2)·℃~(-1);冷冻阶段的换热系数分别为0.54±0.03 kJ·m~(-2)·℃~(-1)、0.44±0.02 kJ·m~(-2)·℃~(-1)和0.29±0.01 kJ·m~(-2)·℃~(-1);产冰速率分别为0.90±0.05 kg/h、0.90±0.05kg/h和0.30±0.06 kg/h。结果表明该系统简约高效,并可将冷冻浓缩复杂的操作控制交由机器完成。     

基于体积增量表征的冷冻浓缩进程的数学模型及试验验证

建立了基于物料容积变化所关联的溶液结晶率、用于表征冷冻浓缩进程的数学模型。在一台多级冷冻浓缩试验装置上通过溶液冷冻浓缩试验和海水脱盐试验,测量了液柱高度与溶液浓度和溶液结晶率的对应关系,并与模型预测值作了比较和验证且吻合度较高,溶液结晶率误差在5%以内。