浓缩果汁加工装备

出处:按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《中国食品与包装工程装备手册》第473页(11861字)

1 概述

浓缩果汁加工装备用于以水果为原料进行水果原汁和浓缩果汁的生产。由于水果原料不同,加工方法和使用的设备略有区别。这里根据我国目前果汁的生产情况,以柑橘汁加工为主,同时介绍了苹果汁和葡萄汁加工工艺和设备。

我国果汁加工因起步较晚,与国外相比差距较大,主要表现在设备的完备性、关键工艺与设备的成熟度、自动化程度及物料的综合利用等方面。

榨汁机和浓缩设备是生产浓缩果汁的关键设备。国产榨汁机除目前正在开发的带式榨汁机外,生产能力一般为1~2t/h,不到国外设备的1/10,出汁率和国外设备相比差不多,以柑橘为例,一般可达40%左右,但功能单一,自动化程度和物料的综合利用等方面差距较大。在浓缩方面,国外已采用先进的长管蒸发器,美国FMC公司四效蒸发器每千克蒸汽可蒸发3.3kg水,七效蒸发器每千克蒸汽可蒸发5.7kg水。国产蒸发器多为单效和双效,最多为三效。单效浓缩锅每千克蒸汽可蒸发0.5~1kg水,双效降膜蒸发器每千克蒸汽可蒸发2kg水,三效蒸发器一般每千克蒸汽蒸发不到3kg水。另外,国外先进的浓缩果汁生产线多数都带有芳香回收装置,回收的芳香物重新加入到果汁中去,使得加工后的产品保持天然的果味。我国虽也着手开发芳香回收装置,目前只限于在浓缩的过程中,而不是在榨汁后,因此效果还不太理想。分离和过滤设备和国外也有一定的差距,影响着产品的透明度和色泽,从而影响了浓缩果汁产品在国际市场上的竞争力。

2 加工工艺

柑橘、苹果和葡萄浓缩汁因原料不同,所采取的加工方法和设备略有区别。这里以柑橘汁加工为主,对苹果汁和葡萄汁与柑橘汁不同之处加以说明。

国外柑橘汁一般采用全果榨汁或磨果后切半榨汁。国内多为去皮(橘子)或磨油(广柑、甜橙等)后再榨汁。全果榨汁是一种比较先进的生产工艺,但设备比较复杂,价格较贵,关键设备均要进口。这里主要介绍国产柑橘汁加工工艺,其工艺流程如图1-17-11所示。

图1-17-11 柑橘汁工艺流程

苹果汁有混浊汁和透明汁两种,工艺流程略有区别。如图1-17-12和图1-17-13所示。

图1-17-12 混浊苹果汁工艺流程

图1-17-13 透明苹果汁工艺流程

葡萄原料有红葡萄和白葡萄之分,白葡萄汁的生产工艺与红葡萄汁的生产工艺基本相同,只是不需要进行加热使色泽溶出的操作,这样果汁中的酚酶没有得到钝化,因此冷榨汁后要迅速进行杀菌和冷却。这里介绍的是红葡萄汁加工工艺如图1-17-14所示。

图1-17-14 红葡萄汁工艺流程

2.1 粗选

原料中的病害果,未熟果(青果)、枯果、过熟果和腐烂果等要经过粗选将其剔除。粗选一般为手工操作,可通过水流槽由提升机送到粗选输送带,两侧站操作人员,也可卸车后直接挑选。

2.2 洗果

洗果是为了洗去水果表面的泥砂、尘土等附着物及可能残存的农药等。柑橘清洗一般采用刷洗和冲洗。国内小型生产线一般没有专用清洗设备,只用流动水冲洗,尤其是采用剥皮后再榨汁的工艺时,因剥皮之前要先进行浸烫以利剥皮,对清洗要求不高。国外大型生产线使用洗涤剂在装有回转刷子滚筒的刷洗机上先进行刷洗,然后用清水冲净。

苹果清洗一般采用水沸式洗果机,洗果后可在输送带或提升机上加喷淋水管进行淋洗。为了洗去附着在葡萄表面和梗部的农药和灰尘等,将葡萄在水中浸泡一次后,再在0.03%的高锰酸钾溶液中浸泡2~3min,取出后用净水漂洗,最后用高压水冲洗干净。

2.3 拣选

经清洗后的水果,可进一步发现残次果,还要进行拣选。捡选一般是在输送带式捡选台上由两侧操作人员来完成。如采用全果榨汁工艺,还要通过分级机按几何尺寸将柑橘进行分级,分别送往榨汁机进行榨汁。

2.4 磨油或剥皮

柑橘皮下含有甜橙油,主要成分是α一苎烯。柑橘汁中含有少量的甜橙油,可使果汁具有一种香气并增加风味,但太多也会产生其他异味,因此需将多余的甜橙油去掉。果汁中甜橙油的含量以容量计,宜保持在0.025%~0.15%,美国A级柑橘汁甜橙油的含量规定为0.035%以下。

磨油的目的是为了去除多余的甜橙油,一般使用磨果机。

国内橘子榨汁因规模一般较小,且橘子易于剥皮,故采用先剥皮再榨汁的办法,既去除了甜橙油又便于榨汁。剥皮一般以手工操作。

2.5 榨汁

榨汁是果汁加工的关键过程,其作用就是通过挤压将果汁和水果的其他成分分离开来。柑橘和苹果、葡萄及蕃茄等相比,结构复杂,是榨汁的各类水果中较困难的一类果实。

榨汁要注意的几个问题是榨汁得率要高,尽量减少白皮层、囊衣和柑皮油的混入,避免种子破碎,榨汁成本要低。

榨汁普遍采用榨汁机,但榨汁机种类较多,根据不同的原料品种、生产工艺和投资规模采用不同的榨汁机。葡萄榨汁相对较容易些,经过加热软化的葡萄取出粗滤取汁,滤渣再进行榨汁,两次葡萄汁混合后冷却。

2.6 过滤(分离)

榨出的果汁中含有果皮的碎片和囊衣及粗的果肉浆等。为了去除这些夹杂物必须进行过滤。不同的原料品种及不同的榨汁方法所含的夹杂物不同,过滤方式也有所不同。

过滤分粗滤和精滤两个过程。一般来说,榨汁机均带有粗滤装置,榨出的果汁经粗滤后立即排出果渣和种子,因此无需分设粗滤器。精滤一般采用离心过滤机。苹果汁一般采用筛滤,使用的设备为不锈钢回转筛或振动筛,滤网以60~100目为宜。

果汁中微细的果肉浆能给予果汁良好的色泽和浊度,但过量又会使果汁粘稠化,在后续的浓缩过程中容易产生焦糊,致使热效应下降和风味的恶化等。对于天然果汁来说,果肉浆的最适含量为3%~5%。

2.7 调配

天然果汁的调配主要是调整糖酸比,并使果肉浆的含量均匀一致,必要时需按产品标准添加适量的砂糖或柠檬酸等。调合后的果汁,可溶性固形物一般为15~17°Bx,总酸度0.8%~1.6%(以柠檬酸计)。一般来说,甜橙汁呈橙黄色,如需增浓色泽,可采用红玉血橙汁加以调配。

调配一般是在带搅拌的不锈钢容器中进行。

2.8 脱气

果实细胞间隙中存有氧、氮和呼吸作用的产物二氧化碳等气体,在调配过程中也会有空气进入。因此调配后的果汁中含有多种气体,特别是氧气会使果汁氧化,是果汁品质劣化的主要原因。脱气亦称脱氧,即在果汁加工中除去果汁中的氧。脱气可防止维生素C的损失,防止香味和色泽的变化,防止好气性细菌的繁殖及杀菌或装填时发生气泡。

果汁脱氧的办法有真空法、氮气交换法、酶法脱气法和抗氧化剂法等。一般均采用真空脱气法,使用的设备为真空脱气器。

在真空脱气过程中要损失一部分芳香成分,因此要控制脱气的温度和真空度,果汁真空脱气的真空度为90.66~93.33kPa(680~700mmHg),果汁温度一般50~70℃左右。

2.9 杀菌、冷却

果汁中含有大量的微生物和酶。杀菌的目的就在于杀灭微生物,钝化果胶分解酶和抗坏血酸氧化酶。杀菌方法一般有低温杀菌、高温杀菌和超高温瞬时杀菌等。果汁的杀菌一般均采用高温杀菌,杀菌设备一般采用板式热交换器。加热、保温(杀菌)、冷却可在同一设备的不同区段进行。脱气后的果汁通过板式热交换器,在15~20s内果汁温度达到93~95℃,保持15~20s后进行冷却。对于生产的原汁,一般冷却至85~90℃,进行热灌装(除纸质容器外);如果生产浓缩果汁,一般冷却到50~60℃。

2.10 浓缩

原果汁中含有大量的水,对于贮藏和运输都不方便,且不容易保持产品成分的稳定性。浓缩的目的就是去除原果汁中的部分水分,这是生产浓缩果汁的关键工序。

浓缩的方法有加热蒸发、膜分离和冷冻分离等。后两种方法由于不需加热而浓缩,作为果汁核心的维生素C和芳香成分损失很少。但效率低,果汁损失多,不经济,目前还在继续研究之中。现代果汁工业化生产上广泛采用的仍是加热蒸发的浓缩方式,所使用的设备一般为连续式薄膜真空蒸发器。浓缩时的温度一般为50~60℃,蒸发室真空度为0.079~0.092MPa。

采用不同的蒸发器可以达到不同的浓缩倍数,目前柑橘汁浓缩后可溶性固形物含量最高可达65~68°Bx,苹果汁可达70°Bx。

在浓缩过程中会有相当部分的芳香物随蒸汽蒸发掉,尤其是苹果汁等所含易挥发成分,因此,大型浓缩果汁生产过程中一般常有芳香回收装置。

2.11 冷却

果汁浓缩后,有几种不同的处理方法,国内一般采用冷却或直接装大罐(桶)再冷却。国外浓缩果汁一般有杀菌浓缩果汁和冷冻浓缩果汁两种。特别是美国,大型工业化生产的浓缩果汁多为冷冻浓缩果汁。其生产过程是浓缩后直接冷却到4~5℃,然后冷冻到-5~-8℃后再进行灌装,采用低温贮藏,贮藏温度为-25~-30℃,使用时先进行解冻。采用这种方法果汁不会产生褐变和风味的变化,维生素C几乎没有损失,更不会产生由于细菌原因引起的变质。杀菌浓缩果汁是在浓缩之后再杀菌,杀菌温度比浓缩前的杀菌温度略低,一般为90℃左右。杀菌后立即灌装,封盖后再逐渐冷却。浓缩果汁相对密度和粘度较大,冷却所需时间较长。分阶段冷却后一般在4℃以下的冷藏库中贮藏。

国内生产的浓缩果汁冷却视浓缩设备的形式浓缩倍数,一般连续式生产均采用板式热交换器进行冷却。

2.12 灌装与贮藏

原汁可以直接灌装成小包装(瓶、罐或袋等)上市出售,也可用作果汁饮料的原料。国内一般都进行浓缩。浓缩果汁的包装形式较多,国内多采用塑料桶。随着无菌包装技术的引进,近年也有生产厂家采用无菌包装。无菌大包装采用专用无菌灌装机。塑料桶灌装一般为半机械化配以手工操作。市场上也有“家庭用”浓缩果汁产品,包装形式有玻璃瓶和塑料瓶,容积有750mL或3000~5000mL不等,饮用时先进行稀释。

用于制作果汁饮料的浓缩果汁装于大桶后继续冷却,然后贮藏于4℃以下的冷藏库中贮藏。

2.13 橘油过滤及分离

柑橘汁生产过程中的另一个产品是橘皮油。经磨果机磨掉的皮渣、橘皮油和水等成分先进行过滤,滤掉颗粒较大的皮渣。国内一般采用圆网过滤机或振动筛,筛网尺寸一般为90~100目左右。经过过滤的橘皮油、水和少量细小皮渣再经离心分离机分离出橘皮油(产品)和水(排掉或循环使用)。

国内小型柑橘汁生产线的出油率一般为0.15%~0.2%。

2.14 破碎

破碎是生产苹果汁的特殊要求,其作用是为了便于榨汁并提高出汁率。苹果破碎使用的设备一般为点式或锤片式破碎机。对于过熟的苹果,往往会因破碎过度造成榨汁困难,此时可通过改变滚齿与孔板的间隙、滚齿或锤片轴的转速及孔板的孔径尺寸来调节。

生产混浊苹果汁时,为了防止褐变,破碎时可添加抗坏血酸。一般每吨苹果原料加1kg的5%~10%抗坏血酸溶液(如维生素C液),用定量泵连续注入到破碎机中去,此时苹果原料的喂入量也应由定量输送机构来控制。

2.15 芳香回收

苹果汁的挥发性成分中,含有低沸点的醇、酯和羰基化合物等,极易从果汁中蒸发分离,因此生产浓缩果汁时须进行芳香回收。芳香回收方法有两种:一是在浓缩前,首先将芳香成分分离回收,然后加回到浓缩果汁中去;另一种方法将浓缩过程中蒸发的蒸汽进行分离回收,国内目前只能做到这一点。

芳香回收使用的设备为芳香回收装置,与三效降膜式蒸发器配套使用。

2.16 澄清和过滤

澄清是生产透明果汁(清汁)的特殊要求。果汁中存在的果胶有很强的保护胶体作用,能保持稳定的混浊度,同时果胶溶液粘度大,如果不加处理,过滤是困难的,因此生产清汁在过滤之前必须先进行澄清。澄清的方法可以采用加单宁、明胶、皂土处理、果胶分解酶处理和物理方法等,果汁的澄清一般采用酶处理。

原料品种和状态对澄清有很大影响,有时用单一酶处理很难澄清,可采用纤维素酶,淀粉酶和酸性蛋白酶并用的方法,可以提高澄清效果。果汁中含有一定量的铜、铁等重金属离子,有时会阻碍酶的作用,而添加微量的动物胶能够防止酶活性的下降。

果汁原料特性和酶制剂的特性对酶处理影响很大,必须根据原料种类和成熟度、选定酶制剂和用量。一般果胶酶为0.01%~0.05%,其他酶制剂为0.005%~0.025%,处理条件在40~45℃,作用时间为4~10h。

过熟的苹果中酸含量减少,pH增加,会造成澄清的困难,为此须适当调节pH。澄清过滤后的果汁经加热杀菌,有时还会再次出现混浊,这是由于澄清前没有加热处理或加热温度偏低所产生的现象,通过高温杀菌之后再进行澄清就能防止这种现象。

果汁经酶处理后再进行过滤便可得到透明果汁。此时多采用板框过滤机进行过滤,以硅藻土为助剂。先将硅藻土分散于水中,用泵送入过滤机中形成3~5mm的预涂层。在果汁中加入适量的硅藻土,苹果汁一般加0.1%的硅藻土,葡萄汁的用量为果汁的0.5%~1.0%。有时最后一道可采用石棉进行过滤。

2.17 压碎除梗

这是生产葡萄汁的特殊要求。葡萄洗净后放在回转的合成橡皮辊上进行压碎,再由带桨叶的回转轴将果梗排出。果梗混入葡萄中,在加热过程中会溶解出大量的单宁,色泽发黑,影响产品外观质量,必须加以注意。

2.18 加热提色

为了使红葡萄色素溶出,榨汁前要进行加热提色,这是决定红葡萄汁质量优劣的重要工艺,在加热提色过程中不得损害葡萄的色、香、味等特性。加热条件要参考加热装置特性,榨汁机结构、原料品种和成熟度、产品用途等慎重确定。要避免过度的加热,否则会促进种子和皮中单宁的溶出。加热提色一般可使用连续式预煮器,小规模加工厂可使用夹层锅。加热温度大约为65~75℃。

2.19 除酒石、过滤及糖度调整

葡萄汁中含酒石,必须去除,否则影响产品透明度。浓缩结束后,通过冷却器使果汁温度冷却到-2℃左右,便有酒石结晶析出,在此温度下将果汁在贮汁罐内静置12h以上,就可使相当数量的酒石沉淀下来,将上层清汁进行过滤后装入不锈钢贮罐中,根据需要进行第二次、第三次除酒石的操作。贮藏温度在-5~-7℃时,除酒石效果更好。

将除酒石后的果汁进行最后过滤,并将糖度调整到所需的要求,一般为55~60°Bx。

3 关键装备

3.1 磨果机

磨果机也称磨油机,用于磨去柑橘皮下的橘皮油。该机主要由电机、调速器、主轴、机架和磨油装置等组成。在工作过程中,物料由进料口进入到旋转的底齿盘上,底齿盘由不锈钢齿板拼成,油泡受尖锐钢齿的作用而破裂,同时在离心力的作用下将物料挤向筒壁,壁上粘有金刚砂,油泡在旋转中被金刚砂再次刺破,定时由喷淋水冲洗。油、水及渣的混合物排出后进入分离机进行分离等处理。

在使用过程中要注意进料、喷水和出料的时间控制及匹配。国内外磨果机性能相差不大,进料口有光电控制装置以控制进料量,出料口有一套齿轮连杆机构定期开启排料,排料后自动关门再进料。

3.2 榨汁机

榨汁机用于果汁的榨出作业,是果汁加工最关键的设备之一。榨汁机种类较多,按其工作原理分有打浆取汁,压榨取汁和复合榨汁等。这里简单介绍两种榨汁机的工作原理。

图1-17-15所示为滚筒(安德逊)榨汁机示意图,水果通过进料口经原料投入导向辊5喂入,经旋转锯7切半后进入转动的圆锥盘1和筛网中间,靠圆锥盘和筛网间隙的变化进行榨汁。果汁由筛网的孔眼流出通过浆液料斗2收集起来,果皮、果渣等由排渣口排出。该榨汁机主要用于柑橘和苹果等水果榨汁。

图1-17-15 滚筒(安德逊)榨汁机示意图

1-转动圆锥盘 2-浆液料斗 3-转动圆锥盘 4-旋转刮片 5-原料投入导向辊 6-原料 7-旋转锯

图1-17-16所示为复合榨汁机结构示意图。水果由进料口1首先进入打浆室由多组交叉刀片3打浆,果核和皮渣由排渣口9排出,果肉浆经弧形筛网进入榨汁室靠螺杆6挤压榨汁,果汁通过筛网由果汁出口5流出,果渣由果肉渣出口8排出。该机用于柑橘榨汁时果核及带有苦味的瓤衣不会进入果汁中,果汁品质良好。

图1-17-16 复合榨汁机结构示意图

1-进料口 2-弧形筛板 3-切刀 4-果浆出口 5-果汁出口 6-螺杆 7-筛网 8-果肉渣出口 9-果核皮渣出口

其他各种榨汁机的主要性能、特点及用途见表1-17-2,用户可根据加工品种,投资规模等进行选用。

表1-17-2 各种榨汁机的主要用途及特点

在诸多榨汁机中,用于柑橘榨汁的国外主要有FMC的全果榨汁机、布朗榨汁机(切半锥汁)和安德逊榨汁机(切半榨汁)等。其中全果榨汁机较其他型式的榨汁设备技术先进,出汁率高,平均在40%以上,适用于大型果汁加工厂使用。但由于其压环尺寸的限制,用于榨汁的柑橘需经分级才能进入,故一般大型果汁厂同时配备几台不同压环尺寸的榨汁机。另外,由于设备结构复杂,价格偏高,小型果汁加工厂较难采用。

国内使用较多的是螺旋榨汁机、滚筒榨汁机、复合榨汁机和带式榨汁机等。复合榨汁机用于柑橘榨汁出汁率一般在40%以上;带式榨汁机用于苹果榨汁出汁率达75%左右;葡萄榨汁一般选用气动卧式榨汁机或改进型的螺旋榨汁机。

3.3 离心机、过滤机

离心机用于水果榨汁后的分离和过滤以及橘油的分离。离心机的种类较多,在果汁分离过滤中,国外一般采用螺旋精滤机,其效果较好,国内除此之外,中小型果汁厂也采用三足式离心机、回转锥式筛滤机或振动筛等,用于柑橘汁过滤的筛孔一般为0.3mm左右。

过滤机用于清汁生产过程中澄清后的过滤。一般采用板框过滤机和硅藻土过滤机。橘油分离普遍采用离心分离机。有关离心机和过滤机的结构原理参见第1篇第14章第9节和第16章第1节。

3.4 真空脱气器

真空脱气器用于除去果汁中的空气,主要是氧。在工作过程中,果汁进入到抽真空的脱气罐内,液面上的压力降低,溶于果汁中的空气等气体不断逸出,随真空泵从出气口排出,从而达到脱气的目的。罐内的真空度由水环式真空泵来控制,脱气罐的液面由浮子开关控制,以保证脱气空间。

国外真空脱气器在气体出口处装有冷凝器,其作用是将蒸发的水和易挥发的成分冷凝返回到果汁中去,使得排出的气体主要是空气。国产脱气器一般不带冷凝器,故在真空度较高或果汁温度过高时,果汁香味损失较大。且国产脱气器生产能力较低,一般处理果汁在5t/h以下。

物料进入脱气罐内的形式影响着脱气效果。应尽可能使果汁分散成薄膜或雾状,以利于脱气。图1-17-17所示三种方式:离心式、喷雾式和薄膜式。国内外果汁脱气采用较多的结构均为喷雾式。

图1-17-17 脱气罐的种类

3.5 板式热交换器

板式热交换器也称片式热交换器,主要用于果汁、乳品及其他饮料的加热、杀菌和冷却等。主要工作部件有换热片、温度调节系统、温度保持器与自动记录仪、饮料泵和热水泵等。其主体部分是由许多带有花纹的换热片依次重叠在框架上压紧而成。在工作过程中,加热(或冷却)介质与液料在相邻两片间流动,通过金属片进行热交换。金属片面积大,流动的液层又薄,故传热效果好。图1-17-18和图1-17-19所示为简单板式热交换器结构原理图和流程示意图。液料和加热(或冷却)介质的流动方向可以是顺流、逆流或混流。一般来说,逆流传热效果较好。换热片的数量根据物料的传热系数、流量、初始温度和最终温度以及加热(或冷却)介质等情况而定。

图1-17-18 板式热交换器结构原理图

1-前支架 2-上角孔 3-橡胶垫圈 4-分界板 5-导杆 6-压紧板 7-后支架 8-压紧螺杆 9、10-连接管 11-板框橡胶垫圈 12-下角孔 13-换热片

图1-17-19 板式热交换器流程示意图

两换热片的间距一般为3~6mm,流体通过的流速为0.3~0.8m/s。

板式热交换器可单独使用用于果汁等的加热或冷却,也可以组成集预热、升温、保温杀菌和冷却于一体的完整的杀菌-冷却系统。其中冷却水可以用于液料的预热,可充分利用能源。

板式热交换器由于自身的结构特点,也存在着一些不足之处,使用时应加以注意。一是不适合粘稠度较高的液料;二是承压耐温不高,一般使用温度不应超过120℃。另外,密封圈易变形、老化甚至从波纹片上脱落,需经常更换,一般不超过3个月要更换1次,在拆卸清洗更换时注意安装精度。

3.6 浓缩设备

浓缩设备用于浓缩果汁生产过程中去除部分水分,提高其浓度。浓缩设备的种类有真空浓缩设备、膜过滤浓缩和冷冻浓缩等,目前国内工业化生产中使用较多的是真空浓缩设备(亦称蒸发器)。其基本工作原理是将要浓缩的果汁泵入到具有一定真空度的蒸发室内,通过加热使其蒸发,排出蒸发气体,降低果汁的含水量,从而达到浓缩的目的。

真空浓缩设备型式很多,按加热蒸汽利用次数可分单效和多效浓缩设备;按加热器结构型式可分为盘管式、中央循环管式、升膜式、降膜式、刮板式、离心薄膜式和片式浓缩设备等。

浓缩设备的效数越多、蒸汽被利用的次数也越多,因而国外越来越多的采用四效七阶TASTE长管蒸发器。特别是美国和巴西等国,果汁浓缩90%以上采用该设备。盘管式真空浓缩锅、单效、双效和三效升(降)膜蒸发器等浓缩设备工作原理参见第1篇第8章第2节。此处仅介绍刮板式和离心薄膜浓缩设备。

3.6.1 刮板式薄膜浓缩设备刮板式薄膜浓缩设备有立式和卧式两种,其结构原理如图1-17-20所示。两者工作原理相似,以立式刮板薄膜浓缩设备为例,在工作过程中,料液从进料管以稳定流速进入到分配盘4内,在离心力的作用下被抛向夹套加热室6内壁,同时装在转轴上的刮板5将其刮成薄膜,料液受加热面的加热蒸发浓缩。刮板式薄膜蒸发器在浓缩过程中液层很薄且不断更新,总传热系数高,适用于处理粘度不太高果汁的浓缩。

图1-17-20 刮板式薄膜浓缩设备

1-电机 2-转轴 3-分离器 4-分配盘 5-刮板 6-夹套加热室

3.6.2 离心薄膜式浓缩设备离心薄膜式浓缩设备工作过程如图1-17-21所示,料液由进料分配管2上的喷嘴3进入离心盘4内,在离心力的作用下使料液分布于离心盘4外表面,形成0.1mm左右的薄膜,由离心盘4夹套内通入的蒸汽加热蒸发达到浓缩的目的。

图1-17-21 离心式薄膜浓缩设备

1-吸料管 2-进料分配管 3-喷嘴 4-离心盘 5-间隔盘 6-电机 7-三角皮带 8-空心转轴

这是一种新型的浓缩设备,具有传热效率高、料液受热时间短(约1~2s)、浓缩倍数高、浓缩液质量好、设备体积小等优点,特别适合果汁和其他热敏性液体食品进行浓缩。但由于离心盘间隙小,对粘度大、易结晶、易结垢的物料不大适用。此外,该设备加工精度要求高,造价较贵。

除上述真空浓缩设备外,国外还有片式浓缩设备和长管式蒸发器。其中双效片式浓缩设备采用强制式循环,料液经过传热面的时间短,液流分布均匀,不易结垢和结焦,传热效率高,是一种较为先进的浓缩设备。

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