消费者不断变化的期望引导着大趋势（例如合理利用趋势），这是食品加工行业不可逃避的。这些大趋势创造出食品行业要求的多种工艺学。这些要求需要供应行业提供新方法。

撇开有机食品和更享用（即优质产品的多样性）的趋势不说，尤其对于生产者而言，他们越来越重视“合理利用”这一要求。除了消费者的要求，相关法律法规带来的日益增大的压力也起到了重要作用。

除了大量的能源资源消耗外，生产率的增长在这儿也起到了非常重要的作用。在这方面一个潜在的关键点可能是将副产品加工成（次要）产品。在饮料行业中，就可以将它描述成“让液体升值”的过程。

在这个赛场上，去年乳制品行业跑在了前列，由于集中生产，在该行业赚取利润的压力越来越大。如干酪素、乳糖、DCP和乳清蛋白等在目前很多乳品企业生产的产品，就是例子。毕竟，目前通过这种方式获得的产品，实际上肯定会将原料生产成更有价值的产品。

饮料行业中，速溶咖啡的生产者在这一方面取得的成果无疑是深远的。但是总的来说，就饮料行业所处的水平而言，在未来几年仍会大发展。

1 副产品和离心分离器

在饮料工艺中，旁通流可以被开发利用，主要以液体形式流动，并负载着固体（如交叉流过滤系统膜过滤滞留物），这些是需要被纯化的，或者是干燥物质非常低的固体流。这两个工艺过程都可以离心分离。根据固体物质的含量以及所要求的澄清度等级，选定可用的分离器或卧螺离心机作为技术解决方案。一般而言，由于构造类型，卧螺离心机可以处理更多的固体物质。但就澄清度而言，它们不如分离器澄清效果好。

卧螺离心机被水平地安装，固定两点。不断地向其中添加固体悬浮物，它们分成固相和液相，两种成分被不断排放出。

就固相而言，它的排放通过在容器中的滚动激活。因为有两个轴承，倾析式离心机在亚临界速度状态运行，这样就会受到速度的约束。这就导致和分离器相比，其澄清度要低。

分离器是圆盘式离心机，在饮料行业中大多数情况下和间歇式固体排放装置同时运行。它们也是不断地向其中添加固体悬浮物，也同样分成固相和澄清的液相。这种固相收集物就是所谓的间歇性自动清空的固相，凭借触发性排放装置，通过容器的液压系统，多种信号可以触发排放。

连同固相的几何学限制，这种间歇式固相排放限制了固相的集结。由于垂直安装轴承，这种结构的离心机可以在超临界转速范围内运行。这样，和倾析式相比速度无疑更快。与非常高的由圆盘提供的当量面积相结合，这就为良好的澄清度提供了条件，这就意味着在流体流动过程中萃取的残留固相极少。

由于它们理想的分离效果，并且效果稳定，尤其是在内部流程中较频繁发生，所以在饮料行业中，离心机是十分理想的工具来处理残渣和副产品。

2 果汁制造业中残留物的加工

果汁的澄清，比如浓缩苹果汁的生产，当今横流微滤系统几乎占据了整个行业。大多数情况下，它们装配聚合物膜，但是也有例外，它们装配其它膜材料，比如陶瓷或金属。

大多数情况下（除非在非常高的生产率的情况下），这些系统在半批量生产过程中运行，也就是说通过膜过滤之后输出。在这个过程中，滤液以渗透方式通过滤膜。“过滤”的部分用新鲜果汁代替。基于在流通领域对固相物质的富集（所谓的回流循环）随着时间的推移一直进行。这就会导致过滤不能继续进行。通常，过滤终止点由以下两点触发：减少过滤流量或者为保持必要的横流速度提高循环泵功率。

滞留物会一直停留在回路中。一般它们会受糖回收的支配，即用清水冲洗过滤器，在一个相对湿润的状态下萃取滤液。此时，依靠卧螺离心机进行的滞留物加工为其本身提供了一个可供选择的、有利的加工方式。

除了用卧螺离心机加工固相物质，为在过滤循环过程中防止固相过度积累提供了一个可供选择的方法，显然回流循环管道中的固相富集物可以保留相当长的一段时间。可以通过在过滤前或者过滤循环过程中使用澄清分离器来实现。这两种方法都有它们特定的优势。

但是，在这两种情况下，过滤周期必定会大大延长，对生产者而言是十分有利的。一方面设备可以达到的有效过滤周期可以显著延长，另一方面所需回冲和CIP循环次数显著减少。聚合物膜CIP循环次数决定了单膜的使用寿命，这是更重要的。

这就意味着通过减少CIP间隔时间，可以大大减少更换滤膜带来的费用。

3 从罐底回收啤酒

这一工艺另一个十分重要的例子就是啤酒回收。当今酿造行业，大多数情况下，通过锥形发酵罐发酵以后，酵母连同蛋白质残渣经常被生产出来。传统工业会将这些沉淀下来的残余酵母丢弃。由于干物质含量低，这些酵母中仍然含有相当多的啤酒。

通常年产20000hl的啤酒厂每年可以通过这种方式产出更多的啤酒。这就相当于一个中型啤酒厂的产出。根据市场价格和计算可以得出，每年至少创造大约200000欧元的价值。再加上废水处理，啤酒回收可以带来额外的价值。

有很多种离心技术可以达到这种目的。此外由于工艺必须适应啤酒厂的需要，所以在此需要确定明确的选择。

根据公司的规模，预期产量和回收的啤酒回收到主流路中，所有的工艺都各有裨益。如果啤酒回收带有SC系列hydrostop专利自清式分离器，那么就能确保高效高量地回收啤酒，但是每次富集的固相物质总量会受到限制。这套系统的构造相对简单。

另外，也可以利用卧螺离心机回收啤酒。这样的话每次固相富集物的量不会受到限制。回收的啤酒量会达到极值，但是澄清度会降低。这个缺陷可以通过两个阶段使用卧螺离心机和分离器来克服。从过程上看，这种解决方案是理想的，但是由于这套系统需要非常巨额的投入，所以只有在产量巨大的情况下使用才是经济的。

啤酒回收需要的卧螺离心机是特制机器，为了这一用途需要大规模改造。卧螺离心机装配了水利密封调压装置，从而可以覆盖CO2。CO2造成的高压对固相物质在机器中的输送也非常有利，这在标准卧螺离心机上是没有的。

要想在有限的投资预算下完成啤酒回收，喷射式分离器是一个不错的选择，其构造允许固相连续不断地从罐体外面的喷嘴或者从固相中排出。通过这种方式可以克服自清洗式分离器的缺陷。但是，这个设备会损失少量干物质，排放出的富集固体物质的量比SC系列自清洗式分离器少。

4 从沉淀中回收葡萄酒

除了葡萄酒厂酿造阶段必定产生的沉淀之外，发酵之后的冷却残余酵母是葡萄酒厂较多的残留物。

多数情况下，啤酒厂的罐底形成残渣这个过程是随时发生的，在罐底几乎不会有酵母自溶，与其不同，多数情况下葡萄酒厂的残渣质量较轻，多数酵母已经自溶，这就使澄清变得更复杂。另外，多数情况下残余酵母仍然含有相当多的冷却残渣，通常这都是由澄清不够造成的。

除了酵母沉淀和少量沉淀剂以外，还可以看到中间还有相当厚的一层。经过检验，研究员可以证明葡萄中含有的组分。这种冷却残渣由胶质、蛋白质和纤维素组成，这使它结合形成具有弹性的残渣胶束。由于具有相同的电荷和良好的膨胀性能，它们可以不断浮动，并且通过离心分离技术很难分开。

基于这些性质，人们发明了一种特殊工艺来处理葡萄酒残渣。使用卧螺离心机使用过程中添加，可以同分离器的分离效果一样。

5 从橙子中获得混浊果皮果汁

在饮料行业中另一个非常重要的应用领域是对柑橘类水果的加工。桔子作为主要水果，大约50%是由果皮组成的。

当今工艺，橙汁是由橙子萃取的。通常，剩余物接着被脱脂，以干颗粒的形式做成饲料。生产者通过这种方式从中获得增值利益。但是，通过将果皮加工成饮料行业更有价值的母材，生产者可以从中获得更大的增值价值，即所谓的“混浊果皮果汁”。这是一种十分混浊的果皮流浸膏。正因如此，它就成为制作柠檬汽水和低果汁软饮料的理想母材。

6 离心分离器的作用

通过研磨将果皮研碎并加水调至糊状。通过添加合适的酶，果皮被浸软。接下来使用卧螺离心机进行第一道澄清，这样做可以将添加量从体积比40%降到体积比8%。接下来过筛，液态组分由于密度低而不能被离心分离，所以通过过筛分离。第三道澄清工序，使用分离器来调整产品要求的固态物质组分（通常为体积的0.5%），然后产品通过蒸发器进行浓缩。

7 总结

通过饮料技术行业几乎所有领域的例子，可以证明离心分离法在可持续工艺构建上具有巨大潜力。在饮料行业各种各样的分支中，离心分离技术可以被应用于从残渣中生产额外的副产品。这就使工艺变得节约资源，更加有效，并减少CO2的排放。就这方面讲，机械分离是为了顺应可持续发展的大趋势，是饮料行业的关键技术。通过使用先进的高效离心分离器可以降低能源消耗和生产成本，未来食品工业中机械分离的重要性将更加突显。