第四章-乳制品机械与设备PPT课件.ppt

第四章 乳制品机械与设备点此添加副标题LOGO2024/3/6 周三1 1 1 1 1 第一节第一节 乳制品生产概述乳制品生产概述 2 2 2 2 第二节第二节 牛奶净化分离设备牛奶净化分离设备 3 3 3 3 第三节第三节 均质机均质机LOGO3 3 4 4 4 4 第四节第四节 乳品杀菌机械设备乳品杀菌机械设备 5 5 5 5 第五节第五节 液体软包装机械液体软包装机械 6 6 6 6 第六节第六节 真空浓缩真空浓缩7 7 7 7 第七节第七节 喷雾干燥设备喷雾干燥设备2024/3/6 周三2第一节 乳制品机械与设备一、乳品加工概述乳品生产常用的设备主要有净化分离设备、均质机、杀菌设备、浓缩设备以及凝冻机等。乳制品的品种不同，所需要的工艺也不一样，其加工的设备各异。下面就以全脂乳粉和填炼乳为例，简单介绍一下生产设备流程。2024/3/6 周三3二、全脂乳粉生产工艺流程（一）乳粉的定义及分类乳粉是指以新鲜乳为原料，添加或不添加辅料，经杀菌、浓缩、干燥等工艺制得的粉末装产品。根据加工所需原料及加工工艺不同，一般可将乳粉分为：全脂乳粉、脱脂乳粉、速溶奶粉、加糖奶粉、配置奶粉、奶油粉、乳酪粉、冰淇淋粉、麦精乳粉。其中全脂乳粉是乳粉加工中最简单和最具代表性的产品。2024/3/6 周三4（二）全脂乳粉的机械设备加工工艺流程1.全脂乳粉的生产工艺流程原料乳的验收 净化 杀菌 真空浓缩成品 包装 检验 冷却 喷雾干燥 2024/3/6 周三52.全脂乳粉的生产设备流程2024/3/6 周三6（二）甜炼乳的生产工艺流程1.甜炼乳的工艺流程原料乳的验收 预处理 标准化 杀菌 糖浆 真空浓缩 成品 包装 检验 冷却结晶 2024/3/6 周三72.甜炼乳的生产设备流程2024/3/6 周三8第二节 牛奶净化分离一、牛奶净化设备乳在存储过程中容易受到污染，如牛毛、蚊蝇、粉尘，因此要对乳进行过滤净化。乳品厂简单的过滤是在受乳槽上装上不锈钢金属网加多层纱布进行过滤。这种方法可以除去乳中大部分杂质。2024/3/6 周三9要使牛奶进一步净化则要使用离心净乳机。不单可除去牛乳中细微的机械杂质和脱落的体细胞，而且还可以去除乳中凝固的蛋白质、白细胞、血红细胞以及一些细菌。2024/3/6 周三10（一）离心净乳机当牛乳从中心管进入碟片中间时，随着碟片和转鼓的选择，产生强大的离心力，把密度较大的杂质沿碟片下表面甩至转鼓周壁，同时净乳沿碟片上面流向中心，经净乳管排出，从而达到净化的目的。2024/3/6 周三11（二）离心净乳机的结构2024/3/6 周三121.转鼓工作时转鼓和碟片随着转轴高速旋转，产生很大的离心力。碟片的作用是减小沉降距离，增加沉降面积，以提高分离效率。转鼓中间直径最大，结合处有一环形间隙3用于排渣，活动底4可做少量的轴向移动。2024/3/6 周三132.自动排渣机构打开压力水进口阀门，使压力水进入活动底下面的压力室6.此时，活动底就会在压力水作用下上升，与转鼓盖闭合，从而整个转鼓成为一个封闭体；关闭压力水进口阀门，压力水从压力室下的排水口排水口排出。2024/3/6 周三14此时活动底由于受牛奶的重力作用而下降，与转鼓盖分开，随即闪出环装间隙，杂质便可在离心力作用下迅速甩出。压力水按工艺要求定期自动地进入和排出，使活动底上升和下降，就可定时地将分离出的沉渣从环状间隙排出转鼓。2024/3/6 周三15（三）离心净乳机的工作过程过滤后的牛奶由上方中央管道进入转鼓，并充满碟片间隙和整个转鼓。由于碟片的高速回转，产生很大的离心力。密度较小的净乳沿碟片上升，从排出管排出；密度大的杂质在离心力的作用下由碟片锥面滑出并甩向四周。由于转鼓中间的结合处直径最大，流速最小，沉降速度最大，因此杂质便沉积于环形间隙3处，由自动排渣系统排出。2024/3/6 周三16（四）离心净乳机的特点2024/3/6 周三17二、牛乳离心分离机可以把牛乳分为乳脂肪，非脂乳固体和各种固体杂质三部分。（一）工作原理离心分离机和离心净乳机的结构和原理相同，不同之处在牛乳净化机的碟片上没有孔，而牛乳分离机的碟片上有孔。这些孔称为“中性孔”，开在奶油和脱脂乳的分离界面上。2024/3/6 周三18孔与孔之间形成牛奶的通道，当牛乳通过这些孔时，在离心力的作用下使奶油和脱脂乳分离。乳的离心分离原理是根据乳脂肪、非脂乳固体和各种固体杂质之间密度的不同，离心分离时所产生的离心力不同，使三部分物质分离开来。2024/3/6 周三192024/3/6 周三202024/3/6 周三21（二）工作过程2024/3/6 周三22（三）牛乳分离机的分类1.开放式分离机原料乳的入口和脱脂乳、稀奶油的出口均与大气相通，为开放状态。结构简单，但在操作过程中可能会混入空气，在牛乳中形成泡沫，影响下一道工序的进行。2024/3/6 周三232.半封闭式分离机牛乳的入口是和大气相通的，依靠重力进料，脱脂乳由于离心机本身形成的压力和压力盘的作用，能封闭出料。2024/3/6 周三243.封闭式牛乳分离机封闭式牛乳分离机具有封闭式牛乳的入口和封闭式的脱脂乳和稀奶油的出口。牛乳依靠泵或者重力进入钵体，到达碟片之间进行分离。由于牛乳的高速旋转，并有压力盘的作用，造成封液，提高了脱脂乳和稀奶油的排除压力。由于没有空气进入，不会产生泡沫，所以又称“无泡沫分离”2024/3/6 周三25净乳机和分离机同属于碟片式分离机，结构和原理基本相同。不同之处在于：净乳机转鼓的转速较低，处理量大，碟片的直径较小而且没有孔，碟片的间距较大，沉渣溶剂较大。因此，净乳机多用于分离效果要求不高的场合，而牛乳分离机多用于分离效果要求较好的场合。2024/3/6 周三26（四）分离机操作及注意事项（1）操作前准备（2）分离过程（3）分离结束2024/3/6 周三272.注意事项（1）在选择分离机时，要根据实际生产情况进行选择。（2）分离机工作时由于高速运转，地基要坚实，转动主轴要垂直于水平面，各部件应精确安装，必要时，在地脚处配置橡皮垫起缓冲作用，同时，对转动部分定期清除污油，并防止杂质混入。2024/3/6 周三28（3）开机前，必须检查传动机构及紧固体，检查转动方向是否正常。（4）封闭压送式分离机启动和停车时，均要用水代替牛乳，启动后23分钟取样鉴定分离情况，牛奶分离前要进行预热，并经过过滤以免碟片堵塞。（5）定期检查各紧固件的松紧情况和各封闭处是否严密，防止空气进入和任何松动情况2024/3/6 周三29（6）各传动部件要润滑，皮带的松紧要适当。（7）密切注意机器的工作情况，发现异常应立即停机排除。（8）工作完毕，把沉渣铲除干净，并清洗机器、加注润滑油。2024/3/6 周三30第三节 均质机未经处理过的牛奶，久置之后会发生分层现象。2024/3/6 周三312024/3/6 周三32怎么做才能延缓牛乳分层甚至避免呢？2024/3/6 周三33一、均质的目的及原理（一）目的在于将液体的混合物料中的粗大脂肪球或者较大的颗粒破碎细化，提高食品的均细度，防止和延缓物料分层，使其成为液体均相、稳定的混合物。均质后的食品在口感、外观及消化吸收率等方面均有提高。2024/3/6 周三34二、高压均质机（一）高压均质机的工作原理（1）剪切学说（2）撞击学说（3）空穴学说均质机在工作时，三种作用力协同达到均质的目的。2024/3/6 周三352024/3/6 周三362024/3/6 周三372024/3/6 周三38未均质牛乳在显微镜下2024/3/6 周三39均质后牛乳在显微镜下2024/3/6 周三40均质效果：2024/3/6 周三41（二）高压均质机的结构主要有三柱塞往复泵、均质阀、传动机构和壳体。2024/3/6 周三422024/3/6 周三432024/3/6 周三442024/3/6 周三452024/3/6 周三462024/3/6 周三472024/3/6 周三482024/3/6 周三492024/3/6 周三502024/3/6 周三51杀菌车杀菌笼与杀菌盘2024/3/6 周三522024/3/6 周三53当柱塞向右运动时，吸料过程；当柱塞向左运动时，排料过程。高压泵柱塞的运动是由轴等速旋转通过连杆滑块带动的。2024/3/6 周三54现实中，活塞移动的速度不是匀速的；活塞与电动机之间的传动是依靠曲柄连杆机构进行的。2024/3/6 周三552024/3/6 周三562024/3/6 周三57曲轴等速旋转，通过连杆、滑块带动柱塞往复运动。2024/3/6 周三58为了保持排除液的连续性和均匀性，通常采用三联泵。三联泵是由三个单动泵并联组成的，也就是我们说的三柱塞往复泵，通过三柱塞往复泵加压后的料液流向均质阀。2024/3/6 周三592024/3/6 周三602024/3/6 周三612024/3/6 周三622024/3/6 周三632024/3/6 周三642024/3/6 周三652024/3/6 周三662024/3/6 周三672024/3/6 周三682.均质阀均质阀一般由阀座、均质环、均质头（阀芯）和调节阀柄组成。2024/3/6 周三692024/3/6 周三702024/3/6 周三71在实际生产中，有一级均质和二级均质两种方式。一级均质指料液通过一个均质阀，被均质了一次。一级均质主要使脂肪球破碎，这些破碎后的小脂肪球有聚集的倾向。通常，一级均质用于低脂产品和高粘度产品的生产。2024/3/6 周三72二级均质是指让料液连续经过两个均质阀，被连续均质两次。适用于高脂、高干物质和低粘度产品的生产。2024/3/6 周三73一级均质和二级均质均质机上可以安装一个均质装置或安装两个串联的均质装置，因此得名一级均质和二级均质，2024/3/6 周三742024/3/6 周三752024/3/6 周三763.高压均质机的使用（自学内容）2024/3/6 周三77三、胶体磨胶体磨是一种磨制胶体或近似胶体物料的均质机械。它可以在极短的时间内对悬浮液中的固体进行超微粉碎，同时兼有混合、搅拌、分散和乳化作用。2024/3/6 周三78 胶体磨的原理：胶体磨由一固体表面（定盘）和一旋转的表面（动盘）所组成，两表面间有可调节的微小间隙。物料通过此微小间隙时，由于动盘高速旋转，附于定盘上的物料速度为零。期间产生急剧的速度梯度，物料受到强大的剪切摩擦和湍动搅动，使物料乳化、粉碎、分散，从而达到均质目的。胶体磨由卧式和立式两种结构形式。2024/3/6 周三792024/3/6 周三80（二）立式胶体磨转子位于垂直方向，转子转速为3000-10000r/min，适用于粘性相对高的物料，其卸料和清洗都很方便。2024/3/6 周三81（二）卧式胶体磨转子随水平轴转动，定子和砖子的间隙一般在50-150um，依靠转子的水平位移来调节。转子的转速为3000-15000r/min。使用于粘性相对较低的物料。2024/3/6 周三822024/3/6 周三83四、高剪切乳化机（一）高剪切乳化机的原理高速运动的转子产生强大的吸力将物料吸入工作腔。强劲的离心力将物料甩入定子和转子之间狭窄的间隙中。物料受到强烈的机械剪切、液压剪切、液层摩擦、撞击撕裂，使物料充分分散、乳化、均质、破碎。然后从定子槽中高速喷出，同时新的物料被带入工作腔，进行循环剪切。2024/3/6 周三842024/3/6 周三852024/3/6 周三862024/3/6 周三87第四节 乳品杀菌机械设备一、冷热缸又叫老化缸，是一种间歇式杀菌设备，主要用来对牛乳进行低温消毒，也可用来预热和冷却牛乳。按加热介质可以分为天然气冷热缸、蒸汽冷热缸、电加热冷热缸；按物料进出可分为敞开式冷热缸、封闭式冷热缸。2024/3/6 周三88结构：由内胆、夹套、保温层、外包皮、减速器、搅拌桨、温度计等组成。2024/3/6 周三892024/3/6 周三902024/3/6 周三91内胆用不锈钢制造，并且表面抛光。外壳采用优质碳素钢，外覆玻璃棉及镀锌皮保温层。内胆与外壳间为传热夹层，热（冷）载体从此通过，对贮存在内胆中的物料进行升温、降温和保温。2024/3/6 周三92二、管式超高温瞬时杀菌装置管式热交换杀菌系统是一种间接加热杀菌系统，通常由供液泵、预热器、管式加热杀菌器和回流管道管等构成。关键部件是管式热交换器，可由多种管状组件构成，这些组件以串联和（或）并联的方式组成一个能够完成换热功能的完整系统。组件的管型主要有单管式、多管式和套管式。2024/3/6 周三93（一）结构和工作原理管式热交换器的基本结构为：壳体内装有不锈钢加热管，形成加热管束，壳体与加热管通过管板连接。工作过程为：物料用高压泵送入不锈钢加热管内，蒸汽通入壳体空间后将管内流动的物料加热，物料在管内往返数次后达到杀菌所需的温度和保持一定时间后成产品排出。若达不到要求，则由回流管回流重新进行杀菌的操作。2024/3/6 周三942024/3/6 周三95形式不同的套管2024/3/6 周三962024/3/6 周三972024/3/6 周三98肘管2024/3/6 周三99安装肘管2024/3/6 周三1002024/3/6 周三1012024/3/6 周三1022024/3/6 周三103三、板式换热器（一）板式换热器的结构原理它由许多不锈钢薄板组合而成，这些金属薄板就是 传热器的主要构件传热板。传热板一次悬挂在导杆上，前端有固定板，后端有压紧板。旋转支架上的压紧螺杆，就可以使压紧板和各传热板叠合在一起。板和板之间有板框橡胶垫圈进行密封，并使两板间有一定的空隙。2024/3/6 周三104改变垫圈的厚度，就可以改变板间流道的大小。每块板的四角各开一个孔，借助垫圈的密封作用，使其中的两个孔与板面一侧的流道相同，另两个孔与另一侧相通，冷热流体就在薄板的两侧流动进行热交换。2024/3/6 周三1052024/3/6 周三1062024/3/6 周三1072024/3/6 周三1082024/3/6 周三1092024/3/6 周三110（二）板式换热器的主要部件换热片是板式换热器的主要部件，是由1mm厚的不锈钢用水压机冲压而成，其中表面为波纹管状，以增加液体的湍动提高传热效果。2024/3/6 周三111换热板的分类：根据流体通过板件的流动状态可分为条流板和网流板，根据流动线路的不同可分为单边流板和对角流板两种，根据板的结构分为球面凸纹板和波纹板。目前用得最多的是波纹板，常用的有水平平直波纹板、人字形波纹板和斜纹板等。2024/3/6 周三1122024/3/6 周三1132024/3/6 周三1142024/3/6 周三115（三）换热器流程流体在板式换热器中每改变一次流动方向称为一板程，通过增加板程数可以增加流动的时间。两板间形成的通道称为一个流道。增加或减少每一板程的流道数，可以增加或减少物料的流量，产生不同的生产率。2024/3/6 周三116板式换热器的流程组合形式有三种：（1）串联流程。（2）并联流程。（3）混流流程。2024/3/6 周三117组合流程2024/3/6 周三118（四）板式换热器的特点（自学）（五）板式换热器的操作与维护（自学）2024/3/6 周三119（六）板式超高温瞬时杀菌UHT系统2024/3/6 周三120第五节 液体软包装机械一、袋装机械将粉状、颗粒状、液体或半流体物料装入用柔性材料制成的包装袋，然后进行排气或充气、封口及切断以完成产品包装的机械，称为袋装机械。袋装机械常用的是自动袋装填包装设备。袋装机可用于包装液体、固体和气体物料，是目前发展最为迅速、应用最为广泛的一种包装机。2024/3/6 周三121常用的食品袋形有以下几种：（1）枕形袋（2）扁平袋（3）自立袋2024/3/6 周三1222024/3/6 周三123（一）立式袋装机又分为制袋式袋装机和直移型给袋式袋装机1.制袋式袋装机适用于生产枕形袋、三面封口袋、四面封口袋、扁平袋和自立式袋。制袋式袋装机按袋形制作不同可分为：枕形袋装机、三边封口袋装机、四边封口袋装机和自立式袋装机。2024/3/6 周三124（1）枕形袋装机。有象鼻成型制袋式袋装机、翻领成型制袋式袋装机（间歇式转盘形包装机）。常用的是翻领成型制袋式袋装机。2024/3/6 周三125（2）等切对合成型制袋四边封口包装机。有单卷膜和双卷膜。2024/3/6 周三126（3）三边封口袋装机。2024/3/6 周三1272024/3/6 周三1282024/3/6 周三129（4）自立袋式袋装机。2024/3/6 周三1302024/3/6 周三1312024/3/6 周三1322.直移型给袋式袋装机分为直移型和回转型。2024/3/6 周三1332024/3/6 周三134（三）袋装机主要工作部件1.成型器是使塑料薄膜材料卷折成各种袋型的专用装置，在制袋式袋装机中起着管家你作用。常见的成型器有三角形成型器、U形成型器、翻领成型器和象鼻形成型器。2024/3/6 周三1352024/3/6 周三1362.封合装置包装袋一般用塑料薄膜为材料，根据塑料具有的热塑性能，可对其封口部位进行加热使之变形密封，通常称之为热封。用于热封的设备称为热封器。常用的热封器类型如下：（1）滚轮式热封器。它有两个回转运动的滚轮，加热元件置于滚轮内部，滚轮表面加工有直纹、斜纹或网纹。滚轮连续进行回转运动，对其间的薄膜加热、加压，使其热封，一般用于纵封，同时还兼有牵引薄膜前进的作用。2024/3/6 周三137（2）板式热封器。其加热元件为矩形截面的板型构件，一般采用电热丝、电热管使热板保持恒温，这种板式热封器封合速度快，通常用于横封。所用塑料薄膜以聚乙烯类为宜，不适用于遇热易收缩的聚丙烯、聚氯乙烯类薄膜。2024/3/6 周三1382024/3/6 周三139（3）高频热封器。利用高频电流使薄膜的双偶极子运动，相互摩擦生热，使塑料融合。这种加热的热量由于是由被加热物质本身引起的，故又称为“内加热”。这种类型的热封器的加热升温快，中心温度高但不过热，所得封口强度大，适用于聚氯乙烯等感应阻抗大的薄膜。2024/3/6 周三1402024/3/6 周三141（4）超声波热封器。超声波热封器为一种非接触式热封器，它利用超声波的高频振动，使封口处的薄膜内部摩擦发热熔化而封口。超声波热封也属于“内加热”型，中心温度高，瞬间即可完成，封口质量好，特别适用于热变形较大的薄膜的连续封合，但设备投资大。2024/3/6 周三142超声波封合2024/3/6 周三1433.切断装置有热切和冷切两类，一般切断和横封是同时完成的。热切是一种靠薄膜受热熔化和施加一定压力使薄膜分开的方法，一般由高频电热刀和脉冲电加热熔断两种。冷切是利用金属刀刃的锋利度使薄膜在横截面上受剪切力而分开薄膜料袋的方法，一般用锯齿形切断刀。2024/3/6 周三144（1）高频电热刀。（2）脉冲电加热熔断。（3）锯齿形切断刀。2024/3/6 周三145（四）典型自动制袋装填包装机整机包括七大部分：传动系统、薄膜供送装置、袋成型装置、纵封装置、横封及切断装置、物料供给装置以及电控检测系统。2024/3/6 周三1462024/3/6 周三147二、无菌包装系统无菌包装是指将物料进行超高温灭菌后，在无菌环境下自动充填到灭菌过的容器内并自动封合的包装方法。无菌包装技术关键是保证无菌，一是食品物料的预杀菌；二是包装容器的灭菌；三是充填密封环境的无菌。2024/3/6 周三148无菌包装的优点：（1）无需冷藏或添加任何化学防腐剂就可进行长时间保存；（2）在保证无菌的前提条件下，食品原有的色、香、味及营养成分能最大限度的保留；（3）无菌包装生产的自动化程度高，单位成品能耗低，简化包装工艺，降低了工艺成本；（4）无菌包装材料主要为纸、塑料、铝箔等，具有轻质、廉价、便于运输的特点。2024/3/6 周三149无菌包装设备有很多种，根据包装材料的不同，无菌包装系统主要分为两大类，（一）复合纸无菌包装系统。（二）复合塑料膜无菌包装系统。2024/3/6 周三150第六节 真空浓缩浓缩是指从溶液中除去部分溶剂（通常是水）的单元操作。真空浓缩是指在负压下物料的沸点降低，在低温下将部分水分迅速蒸发除去，从而提高产品的浓度的过程。浓缩的目的：去除了食品中大量的水分，可减少食品包装、贮藏和运输的费用；提高制品的浓度，延长制品的保质期；可满足后续加工的需要。2024/3/6 周三151一、真空浓缩设备的工作原理及特点（一）真空浓缩的原理物料通入浓缩锅，在818kPa的低压环境下，用蒸汽间接对料液进行加热，使其在很低的温度下沸腾，物料中的水分不断地汽化从液体变为气态，并将汽化时产生的二次蒸汽不断排除，从而使物料的浓度不断地提高，直至达到所需浓度。2024/3/6 周三1522024/3/6 周三1532024/3/6 周三154（二）真空浓缩的主要特点1.优点（1）在真空条件下，液体的沸点低，增大了加热蒸汽和沸腾液之间的温度差，提高了蒸发速度和生产能力。（2）便于采用低压蒸汽或废蒸汽作为加热源，利于多效蒸发，提高了热能的利用率。2024/3/6 周三155（3）由于溶剂的蒸发温度低，能减少对热敏食品成分的破坏，有利于保全物料的营养成分。（4）加热时可起到预杀菌的作用，减少微生物的污染。2024/3/6 周三1562.缺点（1）由于采用了抽真空装置，增加了附属设备和动力；（2）由于蒸发潜热随沸点的降低而增加，热量消耗大；（3）由于系统为负压，浓缩液和冷凝水的排除需用泵，增加了能耗。2024/3/6 周三157（三）真空浓缩的分类及选择1.真空浓缩设备的分类（1）按二次蒸汽被利用的次数不同分为：单效浓缩设备、多效浓缩设备、带有热泵的浓缩设备、闪蒸浓缩设备。闪蒸，是一种特殊的减压蒸发。常见方法是直接把加热后的溶液喷入到真空环境中，水分瞬间蒸发，从而达到浓缩的目的。2024/3/6 周三158（2）按料液在设备中的流程不同分为：单程式 循环式（3）按蒸发物料流动形式不同分为：非膜式 薄膜式2024/3/6 周三159（4）按加热器的结构型式不同分为：中央循环管式浓缩设备盘管浓缩设备升膜式浓缩设备片式浓缩设备刮板式浓缩设备等2024/3/6 周三1602.浓缩设备的选择通常要考虑物料的以下几种特性：（1）粘滞性（2）热敏性（3）结垢性（4）结晶性（5）发泡性（6）腐蚀性2024/3/6 周三161二、单效真空浓缩设备由一台浓缩锅和抽真空装置及冷凝器组成。料液进入浓缩锅后，通入加热蒸汽对料液进行加热浓缩，排出的二次蒸汽进入冷凝器中冷凝，不凝气体由抽真空装置抽出，整个装置处于真空状态。这种浓缩生产的二次蒸汽不再被用作加热介质，而是直接送到冷凝器中冷凝的蒸发过程，称为单效浓缩。2024/3/6 周三162浓缩操作的效数是指二次蒸汽被利用的次数。如果浓缩生产的二次蒸汽不再被用作加热介质，而接送到冷凝器中冷凝的蒸发过程，称为单效浓缩。如果两个蒸发器串联起来，一个蒸发器产生的二次蒸汽引入第二个蒸发器作为加热蒸汽，第二个蒸发气产生的二次蒸汽送到冷凝器被冷凝后排出，则称为双效蒸发，它是多效蒸发最简单的一种方法。2024/3/6 周三163多效蒸发是将多个蒸发器串联起来的系统，后效的操作压力和沸点均较前效低，仅在压力最高的首效使用生效蒸汽做加热蒸汽，产生的二次蒸汽作为后效的加热蒸汽，亦即后效的加热室成为前效二次蒸汽的冷凝器，只有末效二次蒸汽才用冷凝介质冷凝。可见多效蒸发明显减小加热蒸汽消耗量，节约了热能，也明显减少冷却水的消耗量。2024/3/6 周三164（一）非膜式单效真空浓缩设备2024/3/6 周三1651.中央循环管式浓缩锅加热式中中央循环管的截面一般为加热管束总面积的40%以上。料液由于受热程度不同，产生重度差，从边上上升、中间下降，在分离室进行汽液分离。二次蒸汽由顶部排出，料液经中央循环管下降，再进入加热管束，形成自然循环。浓缩后的制品由底部卸出。2024/3/6 周三1662024/3/6 周三1672.盘管式浓缩锅主要由热盘管、蒸发室、冷凝器、泡沫分离器等组成。料液分批浓缩。二次蒸汽由上部排入汽液分离室，成品由锅底卸出。2024/3/6 周三1682024/3/6 周三1693.夹套单效浓缩装置中小型浓缩设备由上锅体、下锅体、分离器、抽真空装置组成。适用于生产果酱、蜜饯、炼乳2024/3/6 周三170（二）膜式浓缩锅此类设备是使料液在管壁或其壁上分散成液膜的形式流动，从而蒸发面积增加，提高浓缩效率。因料液在蒸发器内停留的时间较短，约几秒至几十秒，适合果汁及乳制品的生产。2024/3/6 周三1711.升膜式蒸发器由加热器、循环管、蒸发分离室、泡沫捕集器等组成。料液在加热管中部沸腾汽化。在上部产生二次蒸汽，料液沿内壁成膜状上升，并不断蒸发。由于停留时间短，减少了热敏性料液的分解；由于料液在管内温度较高，形成泡沫小，适合于气泡的料液；由于能防止结垢，适合果汁及乳制品的生产2024/3/6 周三1722024/3/6 周三1732.降膜式蒸发器与升膜式蒸发器相比，其分离室处于加热器的下方，料液从加热器的顶部加入。为了使料液均匀分布于各加热管，在加热管顶部或管内安装了降膜分布器。料液从顶部进入加热器，在降膜分布器的作用下，均匀地进入加热管中，在二次蒸汽的快速流动和料液本身重力的作用下，沿管内壁呈膜状自然向下流动，不断受热蒸发浓缩。混合汽液进入蒸发分离室进行分离，二次蒸汽由蒸发分离室顶部排出，浓缩液则由底部抽出。2024/3/6 周三174物料受热时间短，传热效率高，有利于食品营养成分的保护。料液呈膜状流动，减少了泡沫的形成。但加热管较长，若结垢后清洗困难，不适用于高浓度或粘稠性物料的浓缩。2024/3/6 周三1752024/3/6 周三1762024/3/6 周三1772024/3/6 周三178分布器种类（1）多孔板（2）喷雾型（3）齿形溢流口（4）螺纹导流杆（5）锥形导流杆（6）多孔板与锥形导流相结合形式（7）旋流导流器2024/3/6 周三1792024/3/6 周三1803.刮板式蒸发器有立式、卧式两类加热时间为23s。加热区域可分成几段，采用不同蒸汽。特点：传热系数高，适合于高黏度的料液或含有悬浮颗粒的料液。2024/3/6 周三1812024/3/6 周三1824.离心式蒸发器特点：结构紧凑，传热效率高，蒸发强度高料液停留时间短，约1S制品品质优良，能较好保持原有色、香、味和营养成分。适于热敏性物料，是一种新型、高效的浓缩设备。但对黏度大、易结晶的料液不适用，结构复杂，造价高2024/3/6 周三1832024/3/6 周三1842024/3/6 周三185三、多效真空浓缩设备（一）并流法（二）逆流法（三）平流法（四）混流法（五）热泵法2024/3/6 周三186四、真空浓缩设备的附属设备真空浓缩设备的主要设备是蒸发器，而辅助设备主要包括：气液分离器、蒸汽冷凝器及真空系统。2024/3/6 周三187（一）气液分离器在蒸发室内产生的二次蒸汽会夹带大量的液滴，为了防止产品损失，在蒸发分离室的侧面或顶部都安装有汽液分离器。它的主要作用：将二次蒸汽中所夹带的细微液滴回收，以减少损失；净化二次蒸汽，防止污染管道及浓缩器的加热面；提高冷凝水纯度，以方便利用余热。2024/3/6 周三188气液分离器也可以叫做捕沫器、补集器、液沫分离器。1.碰撞型它是二次蒸汽流经的通道上，设置若干个挡板。液滴随着二次蒸汽多次突然改变运动方向，在惯性作用下与挡板碰撞，沿着挡板面流下，从而使汽液分离。2024/3/6 周三1892.离心型利用离心力分离。在蒸汽流速较大时，分离效果较好，但阻力亦较大。3.过滤型捕液器内设置多层金属网或磁圈，当气流经过时，液滴粘附其表面而蒸汽通过。特点是气流速度较小，阻力较小。金属网不易清洗，应用较少。2024/3/6 周三1902024/3/6 周三191（二）蒸汽冷凝器作用有两个：一是将真空浓缩中产生的二次蒸汽冷凝成液体；二是将其中的不凝气体分离出来，用抽真空装置抽出，以减少真空系统的容积负荷，达到所需的真空度。2024/3/6 周三192（三）抽真空装置作用：抽出不凝气体，保持浓缩锅始终处于真空状态，使料液在低温下沸腾浓缩。常用的真空装置有：机械泵：往复式真空泵和水环式真空泵喷射泵：水力喷射泵和蒸汽喷射泵2024/3/6 周三193往复式真空泵2024/3/6 周三194水环式真空泵2024/3/6 周三1952024/3/6 周三196第七节 喷雾干燥设备定义：干燥是物料内部水分借助扩散作用从固相物料中相对完全除去的一个过程。目的;减少物料的重量，便于物料的运输；水分含量低，有效的抑制微生物的繁殖，以保证物料的品质，使物料得以长期保藏。满足其他工艺和产品的需要。2024/3/6 周三197常用的干燥方法有喷雾干燥、流化床干燥、滚筒干燥、气流干燥、冷冻干燥等。一、喷雾干燥的工作原理喷雾干燥就是将物料喷雾到热空气重，使其水分瞬间蒸发，从而得到粉末或颗粒状的产品。2024/3/6 周三198（一）喷雾干燥原理料液在干燥塔顶部经过雾化器被雾化成细小雾滴，与此同时在干燥塔顶部导入热空气。由于雾滴群具有极大的表面积，与热空气接触后，瞬间进行热交换，使物料中的水分迅速蒸发为水蒸气随热风一起排出。而料液失去水分后成为粉末状的干制品，从干燥室底部卸料装置排出。2024/3/6 周三199热风吸入水蒸气后温度降低，湿度增大，作为废气由抽风机从干燥室下侧抽出。废气中夹带的微粉用分离装置回收。2024/3/6 周三200（二）喷雾干燥设备的流程2024/3/6 周三201二、喷雾干燥的特点（自学)2024/3/6 周三202三、料液雾化的方法喷雾干燥时，液滴表面积越大，干燥速度越快。为了增大被干燥物料的表面积，就必须对物料进行雾化。用做雾化物料的设备叫做雾化器，它是喷雾干燥设备的主要部件。物料雾化的方法有三种：压力喷雾法、离心喷雾法和气流喷雾法。2024/3/6 周三203四、喷雾干燥室中热风与雾滴的运动形式1、并流：指喷雾干燥器内，热风和雾滴呈同方向流动。可分为向下并流、向上并流和水平并流2、逆流：干燥室内热风和雾滴运动方向相反3、混合流：雾滴和热风的运动呈不规则状态。2024/3/6 周三2042024/3/6 周三2052024/3/6 周三206五、喷雾干燥设备的组成（一）热风分配器热风进入干燥塔前，应先经过分配器做整流处理。热风分配器应能够使热风有规则地流动，均匀地与液滴接触，防止气流在塔内形成涡流以避免或尽量减少粘壁现象。根据热风流入干燥塔内的轨迹，热风分配器有直流型和螺旋型两种。2024/3/6 周三207（二）空气过滤器可以除去空气中的有害气体、尘埃、烟灰及及飞虫等杂质，使空气得到净化。（三）空气加热器经过空气过滤器净化的空气，需要加热到140160进入干燥室，常用的空气加热方法是蒸汽间接加热法。这种蒸汽加热器由多块蒸汽散热排管组成，排管用紫铜管或钢管制成。2024/3/6 周三208（四）粉尘分离器热空气实现热交换后和蒸发的蒸汽混合编程废气，从干燥塔排出的同时，会夹带一部分粉料。粉尘分离器的作用就是对废气中夹带的细微粉末进行回收。目前用的粉尘分离器有旋风分离器和布袋过滤器2024/3/6 周三2091.旋风分离器原理：含尘气体以较高的速度沿切线方向进入，在分离器内做向下的螺旋运动。气体中的物料受到离心力作用被抛出，沿内壁下落到排出口，从而实现回收的目的。净化后的气体旋转上升经过排气管排出。2024/3/6 周三2102.袋虑器2024/3/6 周三2112024/3/6 周三212The End点此添加副标题LOGO2024/3/6 周三213