1、科研或实验室探索低温浓缩新工艺的需要;
2、高等院校或专科学校化工、化学、水处理类专业的教学课程实验
注:在这一领域,冷冻浓缩是一种全新的方法,冷冻浓缩仪则是全新的科研和教学设备,目前只有蒸发浓缩的教学仪器供教学课程实验之用。
冷冻浓缩(Freeze Concentration)是将水溶液冷却至冰点以下,令水分以结晶状态 “冰”的形式析出。由于液态物料中各组分冰点不同,而且通常情况下水的冰点最高(0°C)。将物料降温到水的冰点以下,控以适当的过冷度及结晶速度,水由液态通过结晶变成固态纯冰,而其它成分仍然保留在溶液中。用固液分离的方法,将冰除去,就可达到浓缩物料的目的。同时获得高纯度的冰晶。
1、蒸发浓缩最普通的、应用最广泛的浓缩技术。但是高温及沸腾状态往往使热敏性或挥发性的有机组分遭破坏或流失,天然产品的质量下降。
2、反渗透具有操作能耗最低的优点,但是小分子量的组分也会部分流失;渗透膜会被污染失效。
3、冷冻浓缩是可以提供最佳品质的浓缩液产品。在浓缩过程溶液中的热敏性和挥发性组分都可全部保留,微生物污染也可以完全避免。有效的冷冻浓缩技术的关键是高效的冰晶分离技术。
已经为实践证实应用实例包括:
1、茶、咖啡的提取液(稀溶液)浓缩:风味保存;品质提升;新产品开发
2、橙汁、果汁和蔬菜汁的浓缩:芬芳留存;100%原汁原味,降低成本,创新产品;
3、动、植物的萃取液的浓缩
4、发酵液及其他生物制品的浓缩,例如醋液浓缩保香,新产品开发
冷冻浓缩过程产生浓缩液和纯冰晶,把冰晶作为产品,可以实现二次开发:
1、如废水或污水处理,海水淡化等。
2、从水溶液中获得(纯)冰晶和水的两相混合物,作为蓄冰储能的相变流体。
冷冻浓缩生产果酒的一个典型案例是冷冻浓缩葡萄汁生产:
冰葡萄酒(Ice Wine)(ice wine 2000.htm),
冰荔枝酒等(Ice Litchi Wine)。
冷冻浓缩还有一个奇妙的应用,就是生产冰啤酒(Ice Beer)。
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