CN110973320A - 一种适合于食品浆液的高效冷冻浓缩方法 - Google Patents

一种适合于食品浆液的高效冷冻浓缩方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种适合于食品浆液的高效冷冻浓缩方法，包括以下步骤：S1、冷却，将原材料放置到专用冷冻浓缩机中进行冷却，S2、结晶，经过冷却降温原材料在专用冷冻浓缩机内部产生结晶现象，S3、高浓度冷冻浓缩机，结晶后的浓缩液输送到高浓度冷冻浓缩机内部。本发明所述的一种适合于食品浆液的高效冷冻浓缩方法，能够方便控制冰晶大小，一方面避免了冰晶过小导致分离困难，溶质夹带较多的现象，另一方面也避免了冰晶颗粒过大导致结晶慢、费用高的现象，有利于整个冷冻浓缩的进展效率，以及浓缩质量，将分离出来的冰块送入到萃取系统进行再次使用，极大节约了水资源，同时也减少成本，并且具有保护生态环境功效，实用性更高。

Description

一种适合于食品浆液的高效冷冻浓缩方法
技术领域
本发明涉及浓缩方法领域，特别涉及一种适合于食品浆液的高效冷冻浓缩方法。
背景技术
冷冻浓缩是在常压下，利用稀溶液与冰在冰点以下固液相平衡关系来实现的，就是将溶液中的水分子凝固成冰晶体，用机械手段将冰去除，从而减少了溶液中的水，提高溶液浓度，使溶液得到浓缩，冷冻浓缩是在溶液冰点以下的低温进行操作，没有经过加热处理，避免了物料中成分的热分解，以及芳香物质的挥发，食品原有品质和风味得到充分保存，此外，整个加工操作均在低温下实现，低温也抑制微生物的增殖，降低微生物带来的污染风险，含有多种溶质的溶液冷冻浓缩时，去除的仅是水分，不会引起其他组成成分的变化，通常会运用在药物、高档饮料等
目前国内外速溶咖啡粉加工过程都是预处理工段、萃取（浓度5%～12%）工段、提香工段、热浓缩（浓度42%～55%）工段、调配工段、喷雾干燥工段或冷冻干燥工段，由于热浓缩破坏咖啡的风味、香气和营养成分等热敏性物质，故在热浓缩之前萃取咖啡液先通过提香设备蒸馏出部分香液，然后才进行热浓缩，热浓缩后把香液还原回到咖啡浓缩液中即调配工段，但是提香仅提取少量的香液，在热浓缩过程还是破坏咖啡的风味、香气和营养成分等大量的热敏性物质，使速溶咖啡粉产生新的焦糊味，是造成速溶咖啡品质比现磨咖啡品质差很多的主要原因，为此提出了可以有用于速溶咖啡的冷冻浓缩方法，传统的冷冻浓缩方法中，不方便对冰晶的大小达成合适的控制，冷冻浓缩结晶操作时要求冰晶有适当的粒度，晶体粒度过大，结晶慢，操作费用增加，冰晶过小，造成分离困难，溶质夹带较多，其次也不具备再利用功能，传统的冷冻浓缩后，冰块被直接融化排出，增加综合水消耗速度，不具备节约资源功效，增加成本，也对环境造成了破坏。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种适合于食品浆液的高效冷冻浓缩方法，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种适合于食品浆液的高效冷冻浓缩方法，包括以下步骤：
S1、冷却，将原材料放置到专用冷冻浓缩机中进行冷却；
S2、结晶，经过冷却降温原材料在专用冷冻浓缩机内部产生结晶现象；
S3、高浓度冷冻浓缩机，结晶后的浓缩液输送到高浓度冷冻浓缩机内部；
S4、分离，将高浓度冷冻浓缩机内部的浓缩液和冰块进行分离。
优选的，所述步骤S1中，将专用冷冻浓缩机的主控界面输入好浓度、温度以及时间参数。
优选的，所述步骤S2中，原材料受冷却在专用冷冻浓缩机中的列管外壁产生小冰晶。
优选的，所述步骤S2中，将产生的小冰晶挂除，小冰晶落入到溶液内部，促使二次成核产生大冰晶。
优选的，所述步骤S3中，浓度逐渐提高，当达到预设值时，打开出液阀门，将浓缩液输送到高浓度冷冻浓缩机，同时向高浓度冷冻浓缩机中送入净化空调风，启动高浓度冷冻浓缩机的转桶。
优选的，所述步骤S4中，在高浓度浓缩机转桶的工作时，加速溶质从冰块中融解出，并且溶液与冰块分离，将分离出来的浓缩液输送到回流液冷冻浓缩机中，冰块则送入到萃取系统内进行再次利用。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明中，当冷冻产生小冰晶的时候，会附着在冷冻浓缩机的列管外壁，小冰晶只会增加数量，而不会改变体积，人们将小冰晶挂除再次落入到溶液中，即可促使二次成核产生大冰晶，冰晶的大小，可以通过冷却的时间来决定，从而方便控制冰晶大小，一方面避免了冰晶过小导致分离困难，溶质夹带较多的现象，另一方面也避免了冰晶颗粒过大导致结晶慢、费用高的现象，有利于整个冷冻浓缩的进展效率，以及浓缩质量，其次，将分离出来的冰块送入到萃取系统进行再次使用，能够综合水消耗量下降22.5%，减少污水的排放量，冰块用于冷却萃取液的温度后水可以循环回用于萃取系统的用水，按年产3万吨速溶咖啡粉及萃取液中的水有50%循环使用则每年可节约用13.5万吨水，也是减少13.5万吨污水的排放，极大的节约了水资源，同时也减少了成本，并且具有保护生态环境的功效，实用性更高。
附图说明
图1为本发明一种适合于食品浆液的高效冷冻浓缩方法的流程图；
图2为本发明一种适合于食品浆液的高效冷冻浓缩方法的结晶流程图；
图3为本发明一种适合于食品浆液的高效冷冻浓缩方法的分离流程。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-3所示，一种适合于食品浆液的高效冷冻浓缩方法，包括以下步骤：
S1、冷却，将原材料放置到专用冷冻浓缩机中进行冷却；
S2、结晶，经过冷却降温原材料在专用冷冻浓缩机内部产生结晶现象；
S3、高浓度冷冻浓缩机，结晶后的浓缩液输送到高浓度冷冻浓缩机内部；
S4、分离，将高浓度冷冻浓缩机内部的浓缩液和冰块进行分离；
所述步骤S1中，将专用冷冻浓缩机的主控界面输入好浓度、温度以及时间参数；所述步骤S2中，原材料受冷却在专用冷冻浓缩机中的列管外壁产生小冰晶；所述步骤S2中，将产生的小冰晶挂除，小冰晶落入到溶液内部，促使二次成核产生大冰晶；所述步骤S3中，浓度逐渐提高，当达到预设值时，打开出液阀门，将浓缩液输送到高浓度冷冻浓缩机，同时向高浓度冷冻浓缩机中送入净化空调风，启动高浓度冷冻浓缩机的转桶；所述步骤S4中，在高浓度浓缩机转桶的工作时，加速溶质从冰块中融解出，并且溶液与冰块分离，将分离出来的浓缩液输送到回流液冷冻浓缩机中，冰块则送入到萃取系统内进行再次利用。
需要说明的是，本发明为一种适合于食品浆液的高效冷冻浓缩方法，在使用时，首先将原材料投放进专用冷冻浓缩机中进行冷却，在冷媒将原料进行降温冷却的时候，原料产生了结晶现象，结成的小冰晶会附着在冷冻浓缩机的列管外壁，人们通过外部物力机械将小冰晶挂除，挂除后的小冰晶再次落入到溶液内部，促使二次成核产生大冰晶，浓度逐渐提高，当达到预设值时，打开出液阀门，将浓缩液输送到高浓度冷冻浓缩机，同时向高浓度冷冻浓缩机中送入净化空调风，启动高浓度冷冻浓缩机的转桶，在高浓度浓缩机转桶的工作时，加速溶质从冰块中融解出，并且溶液与冰块分离，将分离出来的浓缩液输送到回流液冷冻浓缩机中，冰块则送入到萃取系统内进行再次利用，通过将小冰晶挂除进行二次成核，可以通过冷却的时间来决定冰晶的大小，从而方便控制冰晶大小，有利于整个冷冻浓缩的进展效率，以及浓缩质量，一方面避免了冰晶过小导致分离困难，溶质夹带较多的现象，另一方面也避免了冰晶颗粒过大导致结晶慢、费用高的现象，更加利于使用，有利于整个冷冻浓缩的进展效率，以及浓缩质量，其次，将分离出来的冰块送入到萃取系统进行再次使用，能够综合水消耗量下降22.5%，减少污水的排放量，冰块用于冷却萃取液的温度后水可以循环回用于萃取系统的用水，按年产3万吨速溶咖啡粉及萃取液中的水有50%循环使用则每年可节约用13.5万吨水，也是减少13.5万吨污水的排放，极大的节约了水资源，同时也减少了成本，并且具有保护生态环境的功效，实用性更高。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种适合于食品浆液的高效冷冻浓缩方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、冷却，将原材料放置到专用冷冻浓缩机中进行冷却；
S2、结晶，经过冷却降温原材料在专用冷冻浓缩机内部产生结晶现象；
S3、高浓度冷冻浓缩机，结晶后的浓缩液输送到高浓度冷冻浓缩机内部；
S4、分离，将高浓度冷冻浓缩机内部的浓缩液和冰块进行分离。
2.根据权利要求1所述的一种适合于食品浆液的高效冷冻浓缩方法，其特征在于：所述步骤S1中，将专用冷冻浓缩机的主控界面输入好浓度、温度以及时间参数。
3.根据权利要求1所述的一种适合于食品浆液的高效冷冻浓缩方法，其特征在于：所述步骤S2中，原材料受冷却在专用冷冻浓缩机中的列管外壁产生小冰晶。
4.根据权利要求3所述的一种适合于食品浆液的高效冷冻浓缩方法，其特征在于：所述步骤S2中，将产生的小冰晶挂除，小冰晶落入到溶液内部，促使二次成核产生大冰晶。
5.根据权利要求1所述的一种适合于食品浆液的高效冷冻浓缩方法，其特征在于：所述步骤S3中，浓度逐渐提高，当达到预设值时，打开出液阀门，将浓缩液输送到高浓度冷冻浓缩机，同时向高浓度冷冻浓缩机中送入净化空调风，启动高浓度冷冻浓缩机的转桶。
6.根据权利要求1所述的一种适合于食品浆液的高效冷冻浓缩方法，其特征在于：所述步骤S4中，在高浓度浓缩机转桶的工作时，加速溶质从冰块中融解出，并且溶液与冰块分离，将分离出来的浓缩液输送到回流液冷冻浓缩机中，冰块则送入到萃取系统内进行再次利用。
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