冷凍濃縮(FC)是一種將溶液中的部分水分冷凍、轉(zhuǎn)化為純潔的冰晶,然后除去,以達到濃縮溶液的目的,可能成為蒸發(fā)濃縮的一種替代方法。本論文以蘋果汁為研究對象,探究了冷凍濃縮前后與真空蒸發(fā)濃縮前后效果的對比,程序控制離心分離與洗滌分離效果的對比以及智能化冷凍濃縮儀的研發(fā)與性能分析測試�；趹腋∈浇Y(jié)晶冷凍濃縮(SFC)應(yīng)用了一臺三位一體的智能化多級冷凍濃縮儀。將蘋果汁作為研究對象測試了該儀器的性能,在冷卻階段,刮面換熱器在第一、二、三級冷凍濃縮的換熱系數(shù)分別為0.23±0.00 k J·m^-2·℃^-1、0.11±0.02 k J·m^-2·℃^-1和0.22±0.02 k J·m^-2·℃^-1;冷凍階段的換熱系數(shù)分別為0.54±0.03 k J·m^-2·℃^-1、0.44±0.02k J·m^-2·℃^-1和0.29±0.01 k J·m^-2·℃^-1

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 常見的溶液濃縮方法
        1.1.1 蒸發(fā)濃縮
        1.1.2 膜濃縮
        1.1.3 冷凍濃縮
    1.2 冷凍濃縮技術(shù)概況及應(yīng)用
        1.2.1 冷凍濃縮的原理
        1.2.2 冷凍濃縮的結(jié)晶方式
        1.2.3 冷凍濃縮的應(yīng)用
    1.3 懸浮結(jié)晶冷凍濃縮技術(shù)研究進展
        1.3.1 懸浮結(jié)晶冷凍濃縮設(shè)備
        1.3.2 懸浮結(jié)晶冷凍濃縮過程
    1.4 蘋果汁的營養(yǎng)價值、需求及加工現(xiàn)狀
        1.4.1 蘋果汁的營養(yǎng)價值及需求
        1.4.2 蘋果汁的加工現(xiàn)狀
第二章 智能化懸浮結(jié)晶冷凍濃縮設(shè)備的性能分析、測試和表征
    2.1 系統(tǒng)組成和工作原理
        2.1.1 制冷單元
        2.1.2 刮面換熱器、結(jié)晶器和洗滌器
        2.1.3 測控單元
        2.1.4 儲箱
    2.2 系統(tǒng)特性分析
        2.2.1 刮面換熱器及結(jié)晶器的傳熱傳質(zhì)機理
        2.2.2 濃縮比r、分配系數(shù)p、回收得率y和結(jié)晶率f的數(shù)值分析
        2.2.3 系統(tǒng)產(chǎn)冰速率
    2.3 換熱系數(shù)U的實驗測量和表征
    2.4 冷凍濃縮進程的表征
    2.5 實驗結(jié)果和討論
        2.5.1 實驗測試方法
        2.5.2 果汁冰點下降和刮面換熱器的負載電流
        2.5.3 換熱系數(shù)U和產(chǎn)冰速率w
        2.5.4 刮刀轉(zhuǎn)速的影響
        2.5.5 結(jié)晶率與液柱高度關(guān)系的驗證
            2.5.5.1 蘋果汁
            2.5.5.2 海水
    2.6 本章小結(jié)
第三章 蘋果汁冷凍濃縮與真空蒸發(fā)濃縮效果的對比
    3.1 材料與方法
        3.1.1 蘋果汁
        3.1.2 化學(xué)試劑和分析方法
    3.2 實驗設(shè)備
        3.2.1 智能化冷凍濃縮儀原型機
        3.2.2 濃縮比r、分配系數(shù)p及得率Y的數(shù)值分析
        3.2.3 真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀
    3.3 結(jié)果和討論
        3.3.1 果汁濃度上升和冰點下降
        3.3.2 冰晶的形貌
        3.3.3 濃縮比、分配系數(shù)及得率
        3.3.4 還原糖、色值和維生素C
        3.3.5 芳香組分
    3.4 本章小結(jié)
第四章 懸浮結(jié)晶冷凍濃縮蘋果汁的全床離心過濾的研究
    4.1 材料和方法
        4.1.1 材料
        4.1.2 實驗過程
            4.1.2.1 三級冷凍濃縮
            4.1.2.2 冰晶堆積床的形成和離心分離
        4.1.3 數(shù)值分析和計算
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 冰晶堆積床的形成及果汁的冰點下降
        4.2.2 冰晶與濃縮果汁的離心分離
        4.2.3 離心輔助懸浮結(jié)晶冷凍濃縮果汁的評價
        4.2.4 離心過濾數(shù)學(xué)模型
            4.2.4.1 滲透率和滲透系數(shù)
            4.2.4.2 濾布阻力和濾餅比阻
    4.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果
致謝



本文編號：3795672