现代乳粉加工技术概述.ppt

8.真空浓缩 ⑴浓缩的目的 ①作为干燥的预处理，降低产品的加工热耗，节约能源。 ②提高乳中干物质含量，喷雾后使乳粉颗粒粗大，具有良好的分散性和冲调性，同时能提高乳粉的回收率，可以大大节约能源。 ③使乳粉密度提高，减少粉尘飞扬，便于包装。 ④改善乳粉的品质和储藏性，使乳中空气和氧气含量减低，可除去异味，减少乳脂肪的氧化。 第六十三页，共一百二十三页。 ⑵真空浓缩的原理 真空状态下，液体的沸点随环境压力降低而下降的原理。牛乳在40~70之间沸腾，水分子汽化，汽化的水分子不断被移去使汽化过程持续进行，使牛乳中干物质含量不断提高。 第六十四页，共一百二十三页。 ⑶真空浓缩的设备 根据二次蒸汽被利用的次数分类 单效浓缩装置 多单效浓缩装置 带有热泵的浓缩装置 第六十五页，共一百二十三页。 蒸发器实质上是一个换热器，如图所示，由加热室 1和汽液分离器 4两部分组成。加热室使用的加热介质应用最多的是水蒸汽。通过换热，使间壁另一侧的物料加热、沸腾、蒸发浓缩。料液蒸发出的水蒸汽在分离室4中与溶液分离后从蒸发器上部引出。为防止液滴随蒸汽带出，一般在分离器上都设有除沫装置5。从蒸发器抽出的蒸汽称为二次蒸汽，便于同加热蒸汽相区别。二次蒸汽进入冷凝器6冷凝，冷凝水从下部排出，二次蒸汽中的不凝性气体由真空泵抽出。浓缩后的完成液由蒸发器底部排出。 1.加热器 2.加热列管 3.中间管 4.分离室 5.捕沫器 6.冷凝器 第六十六页，共一百二十三页。 加热蒸汽 乳及乳制品生产过程中浓缩所需要的不断供给的热量都是来自锅炉房的饱和的水蒸汽。 二次蒸汽 物料中水分蒸发所形成的蒸汽。 为提高热能利用率，除采用多效蒸发外，还可通过一种通称为热泵的装置，提高二次蒸汽的压力和温度，重新用作蒸发的加热蒸汽，称为热泵蒸发，或称为蒸汽再压缩蒸发。 第六十七页，共一百二十三页。 三效蒸发器 第六十八页，共一百二十三页。 . . 一效加热器 一效分离器 冷凝器 二效加热器 二效分离器 第六十九页，共一百二十三页。 （6）真空浓缩的特点 ①保全牛乳的营养成分 ②脱臭 ③提高生产力 ④为多效浓缩设备及配置热泵创造条件，节省了能源。 ⑤牛乳自行吸入浓缩设备中，无需进料泵。 第七十页，共一百二十三页。 (7)真空浓缩的技术条件 ①浓缩锅内的真空度应保持在81~90kPa，乳温为50~60℃；多效蒸发室末效内的真空度应保持在83.8~85kPa.乳温为40~45 ℃ ②加热蒸汽的压力应控制在0~1kg/cm2 ③浓缩乳的浓度要求：全脂乳粉干物质含量为38%~48%；加糖全脂乳粉干物质含量为40%~50%。 第七十一页，共一百二十三页。 （8）影响浓缩的因素 ①加热器的总加热面积 ②加热蒸汽的温度与物料间的温差 ③乳的翻动速度 ④乳的浓度和黏度 第七十二页，共一百二十三页。 9.喷雾干燥 （1）喷雾干燥原理 浓乳在机械力的作用下，在干燥室内通过雾化器分散成极细小的雾状微滴，使牛乳表面积增大，雾状液滴与通入干燥室内的热空气直接接触，从而大大地增加了水分的蒸发速率，在瞬间（0.01~0.04s）使微滴中的水分蒸发，乳滴干燥成乳粉，降落在干燥室底部。 第七十三页，共一百二十三页。 （2）喷雾干燥的特点 ①优点： 干燥迅速，营养破坏少，乳粉溶解度高 工艺参数可以方便调节，产品质量易控制。 密闭状态进行，不易受污染。 操作简单，机械化、自动化程度高，劳动强度低，生产能力大。 第七十四页，共一百二十三页。 ②缺点 干燥设备占地面积大，投资大。 热效率低 干燥室内壁粘有乳粉，清除困难，劳动强度大。 第七十五页，共一百二十三页。 第七十六页，共一百二十三页。 第七十七页，共一百二十三页。 （3）喷雾干燥设备 ①压力喷雾干燥设备 ②离心喷雾干燥设备 第七十八页，共一百二十三页。 压力喷雾干燥原理 主要采用高压泵，以0.7~20MPa的压力，将浓缩后的浓溶液通过喷枪使之克服浓奶的表面能力而雾化成直径在10~20μm的雾状微粒喷入干燥室。由于同热空气直接接触，进行热交换和水分的传递，其表面水分迅速蒸发，在很短的时间内即被干燥成球状颗粒，沉降于塔底。 第七十九页，共一百二十三页。 离心喷雾原理 浓乳在高速旋转的离心盘上雾化时，受到两种力的作用，一种是离心盘旋转产生的离心力，另一种是与周围空气摩擦产生的摩擦力。浓乳在排到热空气之前被离心力作用加速到很高速度。从离心盘的边缘甩出时呈薄膜状。与周围空气接触受摩擦力作用力即分散成为微细的乳滴，达到雾化的目的。液滴随转盘旋转而产生的切线速度与离心力作用而产生的径向速度被甩出，其运动轨迹是一螺旋形。 第八十页，共一百二十