【原创精品】现代分离技术

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1、【原创精品】现代分离技术--教案第一讲绪论2学时※、通过本章学习应该掌握的内容1、何谓分离技术分离技术的分类与特点2、3、现代分离技术与食品工业食品分离过程的特点及其方法4、5、食品分离技术的评价及其发展趋向1.1何谓分离技术分离过程就是通过一定的手段～将混合物分成互不相同的几种产品的操作过程～它包括提取和除杂两个部分。分离过程运用的手段可以是物理的～化学的～或者是物理和化学手段的互相结合。1.2分离技术的分类与特点目前工业上分离技术的形式多种多样～常见的有二三十种。随着放大技术和工业规模的扩大～将会有更多的分离技术从实验室规模扩大到工业化生产方面来。1.2.1所有的分离技术～都可

2、分为机械分离和传质分离两大类。机械分离:处理两相或两相以上的混合物～其目的是简单地将各相加以分离～过程中间不涉及传质过程。例如过滤、沉降、离心分离、旋风分离等。这些过程有相当部分已经成为食品工程中常规的单元操作～不是本课要讨论的内容。传质分离:分离过程中间有传质现象发生～传质分离技术处理的物料可以是均相体系～亦可以是非均相体系～但更多的是均相体系。传质分离过程包括平衡分离过程和速率控制分离过程。平衡分离过程是指借助于分离媒介,热能、溶剂、吸附剂,～使均相混合物系统变成两相系统～再以各组分在媒介中的不同分配系数为依据而实现分离的过程。速率控制分离过程则主要是根据混合物中各个组分扩散速

3、度的差异来实现分离的过程～分离过程所处理的原料产品通常属于同一相态～仅仅是组成上存在差异～利用浓度差、压力差以及温度差等作为分离推动力。表1-1分离过程分类举例过程名称原料分离剂产品分离原理实例平衡分蒸发液体热液体+蒸汽蒸汽压差异果汁浓缩离过程蒸馏液体热液体+蒸汽蒸汽压差异石油馏分分离离子交液体固体树脂液体+固体质量作用定律硬水软化换树脂凝胶过液体固体凝胶液体+固体分子大小的差异蛋白质分滤凝胶离干燥含湿固体热固体+蒸汽水分蒸发食物脱水速率控热扩散气体或液体温度梯度气体或液不同的热扩散速同位素分制分离体率离过程电渗析液体电场～离子液体不同的电荷离子含盐水脱交换膜对膜的选择性渗盐透电泳

4、液体,含胶电场液体胶体在电场下的蛋白质和体,迁移速率差异酶的分离反渗透液体压力梯度和两种液体渗透压海水脱盐、膜果汁浓缩超滤液体,含高压力梯度和两种液体不同大小的分子废水处理、分子物质或膜对膜的透过率差蛋白质浓胶体,异缩1.2.2按分离技术的应用规模来分类～则又可将分离技术分为:分离技术实验室规模工业应用规模分析分离制备分离1.2.3如果按分离性质分类则有:?物理分离法:以被分离对象在物理性质方面的差异作为分离依据～采用有效的物理手段进行分离～包括热扩散法、梯度磁性分离法以及过滤、沉淀、离心分离等各种机械分离法。?化学分离法:依据被分离对象在化学性质方面的差异～采用有效的化学手段进行

5、分离的技术～如沉淀分离法、溶剂萃取法、离子交换法等。?物理化学分离法:被分离对象中～有时存在着不止一个特性方面的差异～包括在物理和化学方面的差异～据此可以采用物理手段与化学手段相结合的技术进行分离。一般来说～被分离组分之间的性质差别越大越多～分离的手段越多～分离越容易～分离得到的结果越精细～产品越好。1.3分离技术与食品工业1.3.1食品分离技术是食品工业的基础。绝大多数食品工业都离不开食品分离技术～其中不少食品行业都是以分离过程为主要生产工序。例如油料生产要从油料种子中将植物油分离出来,淀粉生产从小麦籽粒等中将淀粉分离出来,速溶咖啡、速溶茶的生产需要从咖啡和茶原料中提取出水溶性成

6、分并去除对产品品质不利的其他成分。这些行业～离开了分离技术～生产根本无法进行,分离水平不高～产品的质量也提高不了。1.3.2食品分离技术能提高食品原料的综合利用程度。在食品加工过程中～运用分离技术就可以有效利用食品原料中的各种成分～提高原料的综合利用程度～就提高了食品原料的利用价值。过去采用压榨法分离植物油～由于原料要经过热处理～其中的蛋白质因为受热而变性～只能用作饲料～大大降低了其利用价值,若采用低温脱溶的萃取法或水溶法分离～则能保持原料中蛋白质不变性～可以有效地加以分离和利用。采用有效的分离方法～可以从茶叶下脚料中分理出茶多酚、儿茶素单体、咖啡碱、茶碱、可可碱等组成成分～使原料

7、利用率大为增值。1.3.3分离技术能保持和改进食品的营养和风味。食品加工过程中～经常运用到热处理～如果没有良好的分离技术～食品不但保持不了原有的色、香、味等风味～而且还会使营养受到不应有的破坏。采用现代分离技术可以将一些需在高温下完成的工艺改为在常温下进行～这样就可以大大地改善食品的色、香、味及营养。例如采用膜分离技术代替常规的蒸发浓缩和真空浓缩来浓缩咖啡、果汁、茶汁等,用超滤法提取植物蛋白酶和大豆蛋白质～可以最大限度地保存生物大分子的生物活性～提高制品的质量,茶饮料