第一章食品分离技术总论5.ppt

①分离过程的基本原则 ②分离方法 物理方法、化学方法及物理化学方法。 ③分离对象 食品生产过程中的原料、废弃物、中间产物、产物等等 二、分离技术的分类 （一）机械分离 名称 分离因子 分离原理 举例 沉降 重力 密度差 水处理 离心 离心力 密度差 油精制、牛乳脱脂 旋风分离 惯性流动力 密度差 喷雾干燥 过滤 过滤介质 粒子大小 除菌、喷雾干燥/果汁澄清、颗粒分离 压榨 机械力 压力下液体流动 油脂生产 （二）传质分离 是指在分离过程中，有物质传递过程的发生。分为两大类：平衡分离过程和速率控制分离过程。 平衡分离过程为借助分离媒介（如热能、溶剂、吸附剂等）使均相混合物系统变为两相系统，再以混合物中各组分在处于相平衡的两相中不等同的分配为依据而实现分离。 速率控制分离过程是指借助某种推动力，如浓度差、压力差、温度差、电位差等的作用，某些情况下在选择性透过膜的配合下，利用各组分扩散速度的差异而实现混合物的分离操作。 1.平衡分离过程 名称 原料相态 分离因子 分离原理 工业应用举例 蒸发 液体 热量 蒸汽压差 液体浓缩 蒸馏 液体 热量 蒸汽压差 芳香物质回收 结晶 液体 冷却或蒸发 利用过饱和度/熔点 糖精制、冻结产品 干燥 含湿的固体 热量、气体 水分蒸发 食品脱水 冷冻干燥 液体 热量、减压 冻结/升华 食品干燥 萃取 固体、液体 萃取剂 溶解度不同 脂肪萃取、天然产物萃取 浸提 固体 溶剂 溶解度 油提取、蔗糖抽提 吸附 液体、气体 固体吸附剂 吸附势 油脂脱色，水分吸附 离子交换 液体 固体树脂 离子亲和力/质量作用 乳清脱盐、水的软化 2.速率控制分离过程 （1）膜分离 膜分离是利用流体中各组分对膜的渗透速率的差别而实现组分分离的单元操作。 （2）场分离 场分离是利用电磁场、重力场、温度场等物理场作为推动力，对物质进行分离的过程。 名称 原料相态 分离因子 分离原理 举例 反渗透 液体 压力/膜 膜渗透性 果汁浓缩、海水淡化 超滤 液体 压力/膜 膜渗透性 乳清粉生产、牛奶浓缩 液膜 液体、气体 浓度/膜 膜渗透与化学反应 污水处理、生化反应 电渗析 液体 电场/膜 电位差 氨基酸脱盐、葡萄糖精制 电泳 液体 电场力 带电离子扩散迁移 氨基酸、核酸、酶分离 色谱分离 气体、液体 固相载体 吸附浓度差 难分离物质的分离 分子蒸馏 液体 气体扩散 分子扩散 甘油单酯分离、从油中分离维生素A、E 食品工业中的速率控制分离过程 （三）其他物理场辅助分离技术 1.超声波萃取 2.微波辅助萃取 3.超声微波协同萃取 （四）传质设备 ① 单位体积中，两相的接触面积应尽可能大，两相分布均匀，避免或抑制短路及返混； ② 流体的通量大，单位设备体积的处理量大； ③ 流动阻力小，运转时动力消耗低； ④ 操作弹性大，对物料的适应性强； ⑤ 结构简单，造价低廉，操作调节方便，运行可靠安全 。 传质设备种类 ： 按所处理物系的相态可分为：气(汽)液传质设备(用于蒸馏及吸收等)，液液传质设备(用于萃取等)，气固传质设备(用于干燥、吸附)，液固传质设备(用于吸附、浸取、离子交换等)。 按两相的接触方式可分为：分级接触设备(如各种板式塔, 多级流化床吸附等)和微分接触设备(如填料塔、膜式塔、喷淋塔、移动床吸附柱等)。在分级接触设备中，两相组成呈阶梯式变化；而在微分接触设备中，两相组成沿设备高度连续变化。 此外，对于气固和液固传质设备，还可按固体的运动状态分为固定床、移动床、流化床和搅拌槽等。 三、食品分离技术与分离科学的关系 食品分离技术指各种分离技术在食品科学与食品工程中的应用，它依据某些理化原理将食品物料中的不同组分进行分离，是食品加工中的一个主要操作过程，是食品工业单元操作的深化和归属。 （一）分离过程与单元操作 单元操作是分离过程的基本单元，单元操作逐步交叉、渗透和融合而形成了相对独立的分离过程 。 分离过程与单元操作的主要区别： 分离过程侧重分离方法的共性规律，而单元操作则侧重分离方法的个性规律； 分离过程侧重多组分非理想物系，而单元操作则多侧重二元理想物系。 分离过程与单元操作两者之间显然具有不可割裂的关系。把分离过程作为一个独立领域对于提高单元操作的能力和效率都有帮助, 原因如下(6点)： ①用来分析和提高不同分离过程中达到的分离程度的方法是相似的。 ②许多分离设备应用的分离原理相同，具有很强的通用性。 ③以分离过程的知识为基础，把握分离过程的共性，对于从候选的分离方法中选择出完成特定分离任务需要的适宜方法，以及确定合理的分离程序是很有帮助的。 ④把握分离过程的共性，对于分离过程可以帮助我们设计、筛选和制备出完成特定分离任务的质量分离剂。 ⑤对于各种分离方法的分析比较，能帮助我们了解某一或