NG体育冷冻浓缩在饮料加工中应用的可行性研究冯 毅 谭展机华南理工大学工业装备与控制工程学院 广东广州 510640ΞΞΞ摘要 : 阐述了冷冻浓缩过程只引起有效成分的微量损失 , 能改善产品的口感 ; 论述了冷冻浓缩工艺的选择原则。 表明悬浮结冰晶式冷冻浓缩工艺在某些高档饮料生产中的应用是可行的。关键词 : 冷冻浓缩 ; 高档饮料 ; 有效成分中图分类号 : TS2051 4 TS275文献标识码 : A 冷冻浓缩是低温常压加工工艺 , 特别适用于浓缩热敏性液态食品 、 生物制药、 要求保留天然色香味的饮料及中药汤剂等。 随着社会对高档饮料、 果汁、 高...

　　冷冻浓缩在饮料加工中应用的可行性研究冯 毅 谭展机华南理工大学工业装备与控制工程学院 广东广州 510640摘要 : 阐述了冷冻浓缩过程只引起有效成分的微量损失 , 能改善产品的口感 ; 论述了冷冻浓缩工艺的选择原则。 表明悬浮结冰晶式冷冻浓缩工艺在某些高档饮料生产中的应用是可行的。关键词 : 冷冻浓缩 ; 高档饮料 ; 有效成分中图分类号 : TS2051 4 TS275文献标识码 : A 冷冻浓缩是低温常压加工工艺 , 特别适用于浓缩热敏性液态食品 、 生物制药、 要求保留天然色香味的饮料及中药汤剂等。 随着社会对高档饮料、 果汁NG体育、 高档中药汤剂、 生物制药的需求量增加 , 冷冻浓缩工艺将进一步显示其优越性。 本文就冷冻浓缩工艺的理论、 现状、 适用性及有关实验结果作以深入的分析与探讨 , 表明悬浮结冰晶式冷冻浓缩工艺在某些高档饮料生产中的应用是可行的 。1 冷冻浓缩的理论基础稀溶液的相图如图 1 所示 , 横坐标表示溶液的浓度 X , 纵坐标表示溶液的温度 T。 曲线 DABCE是溶液的冰点线 , D 点是纯水的冰点 , E 是低共溶点 NG体育。 当溶液的浓度增加时 , 其冰点是下降的 (在一定的浓度范围内) 。图 1 冷冻浓缩的相平衡图某一稀溶液起始浓度为 X1 , 温度在 A1 点 。对该溶液进行冷却降温 , 当温度降到冰点线 A 点时 , 如果溶液中无 “冰种” , 则溶液并不会结冰 ,其温度将继续下降至 C 点 , 变成过冷液体。 过冷液体是不稳定液体 , 受到外界干扰 (如振动) , 溶液中会产生大量的冰晶 , 并成长变大。 此时 , 溶液的浓度增大为 X2 , 冰晶的浓度为 0 (即纯水) 。 如果把溶液中的冰粒过滤出来 , 即可达到浓缩目 的 。这个操作即为冷冻浓缩。 设原溶液总量为 M , 冰晶量为 G , 浓缩液为 P , 根据溶质的物料平衡 ,有 : ( G + P) X1 = PX2或GP=X22X1X1=B CFC上式表明 , 冰晶量与浓缩液量之比等于线段 BC 与线段 FC 长度之比 , 这个关系符合化学工程精馏分离的“杠杆法则”。 根据上述关系式可计算冷冻浓缩的结冰量。当溶液的浓度大于低共溶点浓度 XE时 , 如果冷却溶液 , 析出的是溶质 , 使溶液变稀 , 这即是传统的结晶操作。 所以冷冻浓缩工艺与结晶工艺是相反的 。要应用冷冻浓缩 , 溶液必须较稀 , 其浓度须小于低共溶点浓度 XE。2 冷冻浓缩的研究现状在日本〔1〕和西方国家 , 对冷冻浓缩的研究比较多 , 有用冷冻浓缩工艺制作速溶咖啡、 橙汁的应用报道 , 浓缩咖啡时有效成分损失小于 1 % ; 浓缩果汁时维生素保护得很好〔2〕。 在法国的一些葡萄酒厂 , 也用冷冻浓缩工艺提纯浓缩葡萄酒 , 以保护酒内的维生素及活性物质。 在国内 , 刘凌〔3 、4〕对冷・1・第 5 卷第 5 期Vol1 5 No. 5饮料工业Beverage Industry 20021 5作者简介 : 冯毅 , 男 , 副教授 , 化学工程专业毕业NG体育。收稿日期 : 2002206204