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Comprendre la cryoconcentration en bloc combinée à l'opération en cascade et développer de nouveaux produits

理解冷冻浓缩的整体组合和级联操作以及新产品的开发

基本信息

批准号：
401995-2012
负责人：
Aider, Mohammed
金额：
$ 2.19万
依托单位：
Université Laval
依托单位国家：
加拿大
项目类别：
Discovery Grants Program - Individual
财政年份：
2017
资助国家：
加拿大
起止时间：
2017-01-01 至 2018-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=631027
关键词：
Comprendre la cryoconcentration en bloc

项目摘要

Les technologies les plus utilisées dans le secteur laitier pour augmenter la concentration du lait est l'évaporation sous vide ou la concentration membranaire. Bien que ces deux technologies soient efficaces, elles présentent certaines limites qui sont le colmatage des membranes et la consommation énergétique accrue de l'évaporation. Dans le cas de l'évaporation, la qualité du produit est également compromise. Dans ce contexte, la cryoconcentration, technique utilisée pour la concentration de liquides par congélation, pourrait être une alternative optimale. Elle consiste à former une fraction cristallisée en abaissant la température du liquide en bas de la température de congélation de l'eau. La glace est séparée par la suite pour obtenir une fraction plus concentrée. Thermodynamiquement, la cryoconcentration est une combinaison de deux phénomènes physiques: la cristallisation moléculaire et de la séparation de phases. Le paramètre physique qui joue le rôle principal sur son efficacité est la température de cristallisation. Cependant, celle-ci est elle-même dépendante de la disponibilité de l'eau, type de soluté, sa concentration, la présence d'autres solutés et du type d'approche cryotechnologique utilisée. Plusieurs études avaient proposées des approches basées sur le principe de cryoconcentration en suspension avec la formation de mélanges de cristaux de glace et de solution-mère concentrée. Elle est suivie d'une étape de séparation et de lavage. Toutefois, cette approche est coûteuse et nécessite des investissements majeurs rendant cette technologie non rentable. Nous avons développé une approche cryotechnologique novatrice basée sur le principe de cryoconcentration en bloc combiné à l'effet en cascade. Le liquide passe successivement par plusieurs sections placées en série d'un cryoconcentrateur, ce qui permet de minimiser les dépenses énergétiques et maximiser l'efficacité technologique. La chaleur latente de congélation de l'eau qui est de 5 fois inférieure à celle d'évaporation rend la cryoconcentration très avantageuse du point de vue énergétique, d'où la pertinence du présent programme de recherche qui vise à étudier et comprendre la cryoconcentration en bloc combiné au principe en cascade et développer de nouveaux produits.

Les technologies les plus utilisées dans le secteur laitier pour augmenter la concentration du lait est l'évaporation sous vide or la concentration membranaire.虽然这两种技术都很有效，但存在一些限制，这些限制包括膜的冷却和蒸发产生的能量消耗。在蒸发的情况下，产品质量是一种折衷。在此背景下，冷冻浓缩技术用于浓缩液体，因此存在一种最佳替代方案。它由前一部分结晶组成，该结晶在液体温度下以水的结晶温度为基准。玻璃是从一套材料中分离出来的，目的是得到一个分数加浓度。热力学，低温浓缩是两种物理现象的一种组合：分子结晶和相分离。对有效性起主要作用的物理参数是结晶温度。此外，celle-ci est elle-même dependante de la disponibilité de l'eau，type de soluté，sa concentration，la présence d'autres solutés et du type d'approche cryotechnologique utilisée. Plusieurs études avaient proposées des approches basées sur le principe de cryoconcentration en suspension avec la formation de mélanges de crystaux de glace et de solution-mère concentrée.她用的是分离和冲洗的带子。总之，这种技术是不可出租的，这是重大投资的共同点和必要条件。我们将开发一种基于低温浓缩原理的新型低温技术，并将其与级联效应相结合。液体通过低温浓缩器系列中多个放置部分的连续性，从而使能量消耗最小化并使技术效率最大化。水的潜在蒸发特性是5种对蒸发策勒有影响的因素，因此，在能源价值点采用冷冻浓缩技术是非常先进的，而且目前的研究计划也具有针对性，该计划将冷冻浓缩技术与新产品的级联和释放原理结合起来，采用Au原理。