09 第九章 食品的分离加工.ppt

第1页：食品加工学封面

课程名称

食品加工学（Food Processing）

第2页：第九章食品的分离加工

第九章 食品的分离加工

• 第一节 概念
• 第二节 分割
• 第三节 分离

第3页：第一节概念

第一节 概念

分离过程

分离过程是食品加工中的一个主要操作，它是依据某些理化原理将一种中间产品中的不同组分分离。例如：蒸发技术即通过发生汽化作用使蒸汽与液体分开；超滤是一种依据分子大小来分离食品组分的分离技术；其它分离方法包括干燥和冷冻浓缩。

第4页：

第5页：一、分割处理

第二节 分割

分割

将原料切成一定尺寸的特定形态称为分割。

第6页：2、分割机械的种类

分割机械的种类：切片、切块机、面团分割机、线切机、面条切截机、带锯机。

切片机

由往复运动的台及回转刀所构成，用于肉、面包、蔬菜等的切片。

切块机

切成小方块的机器，用于马铃薯、水果等的切块。

面团分割机

用于面团的分割。

线切机

以金属线切断乳酪、饼干面团，特征为面团不附着于金属线。

带锯机

锯带以高速上下移动的方式锯断原料，适用于冷冻或生鲜屠体肉的分割。

面条切截机

辊筒的间隙调整至切刀的沟轮幅度以内，用于面带的切断。

第7页：二、食品的物理机械分离

二、食品的物理机械分离

• （一）过滤
• （二）压榨
• （三）离心

第8页：机械分离方法对照表

机械分离方法对照表：下表按分离因子与分离原理列出各类机械分离操作及其典型应用。

源文件表格文字无分隔符粘连，本表按「机械分离／分离因子／分离原理／举例」四列还原，举例列按原文词序切分，建议对照原课件图片核对。

第9页：（一）过滤

过滤

利用一种能将悬浮液中固体微粒截留，而液体能自由通过的多孔介质，在一定的压力差的推动下，而达到分离固液二相的目的，属于机械分离操作。

第10页：（二）压榨

压榨

从半固体物料中加压，而使液体排出的操作。

第11页：（三）离心

离心

将液—固、液—液、液—液—固相所组成的混合物用离心方式加以分离的操作过程。目的是回收有价值的固相或液相，或两相都回收，一般采用离心机离心。

图 8：立式过滤离心机。

第12页：三、食品的扩散平衡分离

三、食品的扩散平衡分离

• （一）结晶
• （二）蒸馏
• （三）吸收／汽提
• （四）浸提
• （五）吸附
• （六）离子交换
• （七）渗透／电渗析

第13页：平衡分离方法对照表

平衡分离方法对照表：下表按分离因子与分离原理列出各类平衡分离操作及其典型应用。

源文件表格文字无分隔符粘连，本表按「平衡分离／分离因子／分离原理／举例」四列还原；「结晶」行举例原文作「糖精制、冻结产品干燥」，其中的「干燥」按后行「干燥」项独立成行处理，建议对照原课件图片核对。

第14页：（一）结晶

结晶

结晶指从均匀相中形成固体颗粒的过程，包括由蒸汽转化变成的固体、液体熔化物的凝固和液体溶液的结晶析出过程，是制备纯物质的有效方法。

第15页：（二）蒸馏

蒸馏

蒸馏是分离均相液体混合物的一种方法。蒸馏分离的依据是，根据溶液中各组分挥发度（或沸点）的差异，使各组分得以分离。其中较易挥发的称为易挥发组分（或轻组分），较难挥发的称为难挥发组分（或重组分）。

第16页：（三）吸收/汽提

吸收

通过将一种组分选择性吸收或溶解到液体中来除去蒸汽相中的少量杂质，被称为吸收，如除去空气中的氨或硫化氢。

汽提

通过选择性吸收到气流中来除去液相中的杂质称为汽提，如植物油的脱臭。

第17页：（四）浸提/萃取

浸提（萃取）

当固态原料中的一种组分被溶解在液体溶剂中时，这种组分就被提取，这就称作为浸提或固液抽提（萃取）。

第18页：（五）吸附

吸附

用多孔性固体物质，使水中的一种或多种物质被吸附在固体表面而去除的方法。具有吸附能力的多孔性固体物质称为吸附剂，而水中被吸附的物质则称为吸附质。根据固体表面的吸附力的不同，吸附可分为物理吸附和化学吸附两种类型。

第19页：（六）离子交换

离子交换

离子交换也是一种表面现象，即树脂表面的离子与液相中含有的其他离子进行交换。这种交换的推动力是由于不同种类离子的吸附能差。离子交换就是树脂上已经存在的吸附能较弱的一种离子被溶液中有较高吸附能的一种离子所取代。

第20页：（七）渗析/电渗析

渗透（渗析）

渗透主要用于从高分子量物质中分离出低分子量组分，分离是基于不同组分物化性质和分子尺寸的差异导致在膜扩散速率不同而实现分离的。

第21页：（七）渗透/电渗析原理

电渗析

电渗析是用特殊膜来分离带电离子，这种膜对一定大小并带电荷的粒子有选择性。

电渗析是在外电场的作用下，利用一种特殊膜（称离子交换膜）对离子具有不同的选择透过性而使溶液中的阴、阳离子与其溶剂分离。由于溶液的导电是依靠离子迁移来实现的，其导电性取决于溶液中的离子浓度和离子的绝对速度：离子浓度愈高，离子绝对速度愈大，则溶液的导电性愈强，即溶液的电阻率愈小。

第22页：第三节食品分离新技术

第三节 食品分离新技术

1. 膜分离技术
2. 液膜分离
3. 液膜分离的工艺流程

第23页：一、膜分离技术

膜分离

用天然或人工合成的高分子薄膜，以外界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和浓缩的方法，统称为膜分离，也称微孔过滤，是一种使用半透膜的分离方法。

膜分离的特点：

1. 具有选择透过性
2. 具有两个界面
3. 不发生相变化
4. 在常温下进行，适用于热敏性物质、酶、果汁等分离浓缩
5. 适应范围广，有机物、无机物，从病毒到微粒等

第24页：膜分离的发展

膜分离的发展：下表按年份列出各膜分离过程首次出现的国家与应用规模。

第25页：4、膜与膜分离技术的分类

膜与膜分离技术的分类：

按膜微观结构分

对称膜、不对称膜、复合膜、多层复合膜等。

按膜宏观结构分

平板膜、卷式膜、管式膜、毛细管膜、中空纤维等。

第26页：5、膜分离的过程及其应用领域

5、膜分离的过程及其应用领域

第27页：6、分离用膜

6、分离用膜

1. 纤维素酯系膜
2. 聚酰亚胺膜
3. 聚砜系膜

第28页：反渗透原理

7、膜分离的基本方法及其原理

反渗透

当用一个半透性膜分离两种不同浓度的溶液时，膜仅允许溶剂分子通过。由于浓溶液中溶剂的化学位低于它在稀溶液中的化学位，稀溶液中的溶剂分子会自发地透过半透膜向浓溶液中迁移。

渗透过程示意图。

第29页：超滤原理

超滤

被分离的溶液借助外界压力的作用，以一定的流速沿着具有一定孔径的超滤膜面流动，让溶液中的无机离子、低分子物质透过膜表面，把溶液中的高分子、大分子物质、胶体、蛋白质、细菌等大分子截留下来，从而实现分离与浓缩的目的。

超滤连续式重过滤操作示意图。

第30页：电渗析过程原理示意图

7、膜分离的基本方法及其原理 · 电渗析：电渗析过程原理示意图。

第31页：电渗析原理

电渗析

电渗析是在外电场的作用下，利用一种特殊膜（称离子交换膜）对离子具有不同的选择透过性而使溶液中的阴、阳离子与其溶剂分离。

由于溶液的导电是依靠离子迁移来实现的，其导电性取决于溶液中的离子浓度和离子的绝对速度。离子浓度愈高，离子绝对速度愈大，则溶液的导电性愈强，即溶液的电阻率愈小。

第32页：8、膜在食品工业中的典型应用

8、膜在食品工业中的典型应用：

1. 从乳清中回收蛋白质
2. 在饮料中的应用
3. 在豆制品工艺中的应用
4. 在纯水制造工业中的应用

其它食品工业中的应用：

• a、淀粉加工
• b、制糖工业废水处理
• c、动物血液处理
• d、蛋清的浓缩
• e、酒和含酒精饮料的精制

第33页：二、液膜分离

液态膜及其特征

液态膜，顾名思义是一层很薄的液体。它能够把两个组成而又互溶的溶液隔开，并通过渗透现象起着分离一种或一类物质的作用。这层液体可以是水溶液，也可以是有机溶液。当被隔开的两溶液是亲水相时，液膜应为油型；当被隔开的溶液是亲油相时，液膜应为水型。

液膜的分类：

• 水膜：含增流添加剂的液膜、不含增流添加剂的液膜
• 油膜：含流动载体的液膜、不含流动载体的液膜

第34页：三、液膜分离的工艺流程

三、液膜分离的工艺流程

1. 液膜分离的工艺流程

第35页：液膜分离的工艺流程

（1）乳状液型液膜的制备：

a、表面活性剂的加入方法

ⅰ 表面活性剂在水中法；ⅱ 表面活性剂在油中法；ⅲ 轮流加液法

b、加料顺序

c、搅拌方式

后续工序：（2）接触分离；（3）沉淀澄清；（4）破乳。

破乳方法：a、加入破乳剂法；b、高速离心法；c、静电破乳法；d、加热破乳法；e、加静电聚结剂破乳法。

第36页：2、液膜分离的应用

2、液膜分离的应用：

液膜技术在生物化学上的应用

a、酶的封闭；b、人造细胞

• 分离氨基酸
• 扩大水源

第37页：3、液膜技术的评价及其展望

3、液膜技术的评价及其展望：与固态膜、生物处理、离子交换树脂和溶剂萃取等较新方法进行比较，液膜技术有其独特的优点。

与固态膜相比

具有特效的选择性、高度的定向性、极大的渗透性、单位体积内的膜面积大、水处理更方便简易等优点。

与溶剂萃取相比

具有节省工序、降低成本、操作温度范围广、操作浓度区间大等优点。

与离子交换树脂相比

具有设备简单、化学药品用量少、更具有选择性等优点。

总之，液膜技术是一项简单、高效、专一、快速、经济节能、具有实现机械化、连续化、自动化潜力的多用途新型化学工艺。

第38页：The End

本章内容结束。