JP4429665B2 - 前進凍結濃縮制御方法 - Google Patents
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Description
食品と技術(1997年12月号、第318巻、1〜8頁) 日本食品工学会第1回(2000年度)年次大会講演要旨集(85頁)
操作A:氷結晶厚から被濃縮液流路における氷結晶の内径を計算し、該内径と該被濃縮液流路における該被濃縮液の流速の設定値とから該被濃縮液流路における該被濃縮液の所要流量を計算して、該被濃縮液流路における該被濃縮液の実測流量が該所要流量となるよう該被濃縮液の循環量を調節する操作。
操作B:氷結晶厚から被濃縮液流路における氷結晶の成長速度を計算し、該成長速度が設定値となるよう冷媒の温度及び/又は循環量を調節する操作。
図2について前述した系統図にしたがい、次の条件下で被濃縮液を凍結濃縮した。
被濃縮液:トマトジュースの遠心分離液
冷媒:プロピレングリコールを主成分とする混合液(丸善ケミカル社製の商品名ナイブラインNFP)の75%水溶液
被濃縮液流路における被濃縮液の流速の設定値:2.0m/s
被濃縮液流路における氷結晶の成長速度の設定値:4.0mm/h
全体としては実施例1と同様に、但しここでは、被濃縮液流路における被濃縮液の流速2.0m/sを、また被濃縮液流路における氷結晶の成長速度4.0mm/hを目標値とし、かかる目標値が達成されるよう、凍結濃縮の時間経過に伴って、被濃縮液を循環させるためのポンプの周波数及び冷媒の温度を表1記載のように順次低くし、被濃縮液を凍結濃縮した。
図3は前記した実施例1の凍結濃縮中における結果を示すグラフ、図4は前記した比較例1の凍結濃縮中における結果を示すグラフである。共に、横軸に凍結濃縮時間(分)を目盛っており、左縦軸に被濃縮液流路における被濃縮液の流速(m/s)を目盛っていて、右縦軸に被濃縮液流路における氷結晶の成長速度(mm/h)を目盛っている。そして共に、図中の実線は被濃縮液の流速(m/s)を示しており、破線は氷結晶の成長速度(mm/h)を示している。
11a〜14a 被濃縮液流路
11b〜14b 冷媒流路
11c,13c 循環流路
21,22 供給容器
31,32 冷却機
32a 冷媒タンク
41〜44 ポンプ
51,52 溢流管
51a,52a 受器
61a 圧力センサ
61b,62b 流量計
62a 積算流量計
61c,62c 温度センサ
62d 三方バルブ
71,72 演算制御装置
Claims (9)
- 被濃縮液を凍結濃縮器の被濃縮液流路に循環させつつ、冷媒を該凍結濃縮器の冷媒流路に循環させて、該被濃縮液流路の壁面に氷結晶を順次形成して成長させることにより、該被濃縮液を凍結濃縮する前進凍結濃縮において、被濃縮液流路に被濃縮液の体積膨張量検出手段を接続し、該体積膨張量検出手段で検出した体積膨張量から該被濃縮液流路における氷結晶厚を求め、該氷結晶厚に基づく下記の操作A及びBを介して、該被濃縮液流路における該被濃縮液の流速及び氷結晶の成長速度を設定値となるよう制御することを特徴とする前進凍結濃縮制御方法。
操作A:氷結晶厚から被濃縮液流路における氷結晶の内径を計算し、該内径と該被濃縮液流路における該被濃縮液の流速の設定値とから該被濃縮液流路における該被濃縮液の所要流量を計算して、該被濃縮液流路における該被濃縮液の実測流量が該所要流量となるよう該被濃縮液の循環量を調節する操作。
操作B:氷結晶厚から被濃縮液流路における氷結晶の成長速度を計算し、該成長速度が設定値となるよう冷媒の温度及び/又は循環量を調節する操作。 - 凍結濃縮器が、内側に被濃縮液流路が形成され、外側に冷媒流路が形成された2重円筒管で構成されたものである請求項1記載の前進凍結濃縮制御方法。
- 凍結濃縮器が、2本以上の2重円筒管を備え、各2重円筒管の被濃縮液流路が一つの循環流路を形成するように接続されたものである請求項2記載の前進凍結濃縮制御方法。
- 体積膨張量検出手段が、被濃縮液流路から溢流した被濃縮液量を圧力、重量又は液面レベルで検出するものである請求項1〜3のいずれか一つの項記載の前進凍結濃縮制御方法。
- 体積膨張量検出手段が、被濃縮液流路から溢流する被濃縮液の積算流量で検出するものである請求項1〜3のいずれか一つの項記載の前進凍結濃縮制御方法。
- 操作Aにおける被濃縮液の循環量の調節が、該被濃縮液を被濃縮液流路に循環させるためのポンプの周波数制御による回転数制御によるものである請求項1〜5のいずれか一つの項記載の前進凍結濃縮制御方法。
- 操作Bにおける冷媒の温度の調節が、該冷媒を冷却するための冷却機の作動制御によるものである請求項1〜6のいずれか一つの項記載の前進凍結濃縮制御方法。
- 操作Bにおける冷媒の温度の調節が、冷却機に接続された冷媒タンクから冷媒流路の入口へと供給される冷媒と、該冷媒流路の出口から排出されて該冷媒タンクを介することなく該冷媒流路の入口へと返送される冷媒との流量制御によるものである請求項1〜6のいずれか一つの項記載の前進凍結濃縮制御方法。
- 操作Bにおける冷媒の循環量の調節が、該冷媒を冷媒流路に循環させるためのポンプの周波数制御による回転数制御によるものである請求項1〜8のいずれか一つの項記載の前進凍結濃縮制御方法。
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