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食品|分离|技术

 

食品分离技术
1、食品分离的必要性?
社会进步导致了对分离技术的要求越来越高。
分离的难度越来越大导致了新的分离方法日益发展。
食品工业的重要化工单元操作。
对食品加工的科学化具有重要意义。
 
2、食品的原辅料也是多种成分组成的混合物,生产中要按人们的需要,对食品原辅料进行取舍,进行这种处理的过程,就是食品分离过程。
 目的是排除某种特殊的组分,获得较高纯度的某组分,以便提升产品的价值。进而
1 获得需要的产品
2 满足食品安全性的要求
3食品为什么要分离?目的?
第一节 食品工业中的分离技术
一、分离的概念
分离过程是一个从无序到有序的过程,是一个熵减过程,需要环境做功来推动过程的进行。
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
(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。
(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
一般的要求:
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 。
 
第二节 食品分离过程的特点及选择原则
一、食品分离技术的分类
食品分离技术按其分离规模可分为:实验室规模和工业生产规模。
食品分离技术按分离方法可分为:① 物理法。② 化学法。③ 物理化学法。
食品分离技术按分离性质可分为非传质分离和传质分离两大类 。
二、食品分离过程的特点
①分离对象种类多,性质复杂。
②产品质量与分离过程密切相关。
③产品要求食用安全。
④分离对象在分离过程的易腐败。
三、食品分离技术的选择原则
总的原则是先要确定分离的目的,了解待分离混合物中各组分的物理、化学、生物学方面的性质,并要充分关注分离的目标成分。根据目标成分的性质,确定分离工作的步骤。
分离工作的步骤
①选择和确定对目标成分的定性、定量方法,以便在分离过程中能对目标成分进行检测,对分离效果进行评价。
②了解物料的性质。例如,物料的粘度、目标成分在物料中存在的部位、含量等。
③确定分离方法并进行实验。是否可利用自然的能量进行分离?是否为超高纯度的分离?分离规模的大小?按这些要求选择合适的分离技术。
④确定分离方法的评价指标。一般来说,评价指标有:回收率、截留率、选择性、经济性等。
⑤中试或工业生产应用的放大设计。
分离方法的选择时要考虑的因素
产品纯度和回收率;产品价格;目标产物的特性;混合物中的分子性质;经济因素;
安全与环保
四、食品分离技术的评价
①回收率和产品纯度
②产品质量
③产品安全性
④简化生产工艺
⑤降低能耗、场地,节省成本
第三节 食品分离技术的重要性及其进展
一、食品分离技术在食品工业中的地位与作用
①分离技术作为食品工业的基础,是重要的食品工艺过程之一。
②利用分离技术可以提高农作物综合利用程度,生产高附加值的产品。
③利用分离技术可以改进食品的营养与风味。
④使产品更加符合卫生、安全的要求。
⑤改变生产面貌。
研究分离技术在食品加工中的应用,对食品加工的科学化、现代化具有重要意义。
一方面为食品工业提供符合质量要求的原料;
另一方面对通过对食品原料、半成品进行分离提纯以得到合格的产品。
此外,分离操作在食品企业的环境保护和充分利用食物资源方面也起着重要的作用。
二、食品分离过程的开发
①基础研究开发  针对项目的应用性基础研究和工艺特征研究。以实验室研究为主体。
②过程研究 进行工艺、产品、设备等的工程放大试验,包括模型试验、微型中试、中间试验、原型装置试验及工业试验的全部过程或部分过程。
③工程研究 包括技术经济评价、概念设计、数学模型、放大技术及基础设计等。
三个关键环节:概念形成到课题的选定、技术与经济论证(可行性)和工业放大技术。
三、食品分离技术的发展趋势
未来食品工业所关注的重点问题有:
①环境问题。减少温室气体的排放,消除水、土壤的污染。
②工艺改进。需要开发更好的食品工业分离技术。
③产品开发。产品多样化,新的及有高附加值的产品开发。
④能源问题。提高能源利用率,找到能替代高耗能的工艺。
⑤安全问题。有时这与新的分离技术关系密切。
 
思考题
1 分离过程有哪些基本原则?
2 简述分离技术的分类及其分离原理。
3 选择食品分离技术的原则有哪些?
4 食品分离过程有什么特点?
5 简述食品分离技术的开发过程。
6 简述食品分离技术在食品工业中的重要性。
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