食品高新技術(shù)總結(jié)

1、緒論1.食物：能食用的東西，是人體生長發(fā)育、更新細胞、修補組織、調(diào)節(jié)機能必不可少的營養(yǎng)物質(zhì)，也是產(chǎn)生熱量保持體溫、進行體力活動的能量來源。 2.食品：通過各種途徑，經(jīng)過加工制作，人體能攝取、能吸收和利用，并為提供人體所需的營養(yǎng)、能量、滿足人的嗜好、調(diào)節(jié)人體功能的物質(zhì)。 3.食品的功能：營養(yǎng)性、嗜好性、功能性4.食品特性：營養(yǎng)性、安全性；良好的外觀和風味；食用的方便性；運輸流通的方便性；滿足審美要求5.食品加工內(nèi)容：（1 ）增加熱能并升高溫度；（ 2 ）去除熱能或降低溫度；（ 3 ）去除水分或降低水分含量；（ 4 ）利用包裝以維持由于加工操作帶來的產(chǎn)品的特征6.食品加工的目的：（1 ）延長食品的

2、儲存時間；（ 2 ）增加多樣性；（ 3 ）提供健康所需的營養(yǎng)素；（ 4 ）增加產(chǎn)品的附加值。7.用人工方法加工制成的、具有類似某種天然食品感官特性，并具有一定營養(yǎng)價值的食品，也叫人造食品。8.食品加工高新技術(shù)：在以農(nóng)副產(chǎn)品為主要原料的食品制造業(yè)中,大量采用各門學(xué)科中新的、先進的技術(shù),使食品生產(chǎn)中損耗降低、投入產(chǎn)出比增大,這些具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益的技術(shù),就組成了食品加工高新技術(shù)。9. 當前食品工業(yè)面臨的主要問題（1） 我國食品行業(yè)分工不夠明確。（2） 食品工業(yè)化程度低。（3） 食品企業(yè)的發(fā)展不夠平衡。（4） 食品工業(yè)技術(shù)含量不高,可持續(xù)發(fā)展后勁不足。（5） 食品高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的通暢流程尚

3、未形成。超微粉碎技術(shù)1. 固體物料的粉碎是用物理的方法克服物料內(nèi)部的結(jié)合力使物料破碎達到一定粒度的過程。根據(jù)原料和成品顆粒的大小或粒度，粉碎可分為粗粉碎、細粉碎、微粉碎(超細粉碎)和超微粉碎4種類型。2. 超微粉碎技術(shù)是利用各種特殊的粉碎設(shè)備，通過一定的加工工藝流程，對物料進行碾磨、沖擊、剪切等，將粒徑在 3 mm 以上的物料粉碎至粒徑為 10 u m- 25 u m 以下的微細顆粒，從而使產(chǎn)品具有界面活性，呈現(xiàn)出特殊功能的過程。 3. 原理：超微粉碎是基于微米技術(shù)原理。物質(zhì)超微化，其表面分子排列、電子分布結(jié)構(gòu)及晶體結(jié)構(gòu)均發(fā)生變化，產(chǎn)生塊（粒）材料所不具備的表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)和宏觀

4、量子隧道效應(yīng)，從而使得超微產(chǎn)品與宏觀顆粒相比具有一系列優(yōu)異的物理、化學(xué)及表界面性質(zhì)。物料表面積和孔隙率極大幅度地增加。超微粉體具有良好的溶解性、分散性、吸附性、化學(xué)活性等 微細化的食品具有很強的表面吸附力和親和力，因此，具有很好的固香性、分散性和溶解性，特別容易吸收消化。4. 在食品加工中的超微粉碎設(shè)備常用設(shè)備為膠磨機和氣流粉碎機5.物料粉碎方法的選擇決定于原料的粉碎特性，即抗拉(折、彎)、抗壓(擠和抗剪切(磨、撕)等特性，即硬度、強度、韌性和脆性。強度:強度反映了物料彈性極限的大小。硬度:硬度反映了物料彈性模量的大小。韌性:韌性反映了物料吸收應(yīng)變能量、抵抗裂縫擴展的能力。脆性:脆性反映了物料

5、塑變區(qū)域的長短。4種特性之間有著內(nèi)在的關(guān)系。強度越大、硬度越高、韌性越大、脆性越小的物料，其破壞所需的變形能就越大。6. 氣流超微粉碎利用轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的湍流，將物料加到該超高速氣流中。轉(zhuǎn)子上設(shè)立多極交錯排列的若干小室能產(chǎn)生變速渦流，從而形成高頻振蕩，使物料的運動方向和速度瞬間產(chǎn)生劇烈變化，促使物料顆粒間急促摩擦、撞擊，經(jīng)過多次的反復(fù)碰撞而裂解成微細粉。7. 氣流超微粉碎特性：設(shè)備回流裝置，能將分選后的顆粒自動返回渦流腔中再進行粉碎；有蒸發(fā)除水和冷熱風干燥功能； 對熱敏性、芳香性的物料具有保鮮作用； 對于多纖維性、彈性、粘性物料也可處理到理想程度； 對設(shè)備運行中產(chǎn)生的超聲波，有一定的滅菌作

6、用。8.用于物料粉碎的作用力主要有拉(折、彎)、壓(擠)和剪切(磨、撕)3類?；痉椒ò◤澢蹟唷核?、剪切等形式。 彎曲折斷:被粉碎的物料相當于承受集中載荷的兩支點或多支點梁，當物料內(nèi)的彎曲應(yīng)力達到物料的強度極限時被折斷。 壓碎:物料置于兩個粉碎面之間，施加壓力后物料因壓應(yīng)力達到其抗壓強度極限而被粉碎。 剪切:用一個平面和一個帶刀棱的工作表面剪切物料，物料沿剪切力作用線的方向破裂。9.因此，粉碎至少需要兩方面的能量:一是裂解發(fā)生前的變形能，這部分能量與顆粒的體積有關(guān)；二是裂解發(fā)生后出現(xiàn)新表面所需的表面能，這部分能量與新出現(xiàn)的表面積的大小有關(guān)。10.常用的粉碎方法中，根據(jù)變形區(qū)域的大小(與材

7、料特性和所用的粉碎方法-力的大小、作用面積及施力速度等有關(guān))，可分為整體變形破碎、局部變形破碎和不變形破碎三種。1)整體變形破碎:塑性或韌性材料在受力速度慢、受力面積大時的粉碎，此時，材料變形范圍大，吸收能量多。這是一種效率最低的粉碎，應(yīng)盡量避免。2)不變形或微變形破碎:脆性物料的粉碎，此時，材料幾乎沒有來得及變形或只有很小區(qū)域的微量變形就破碎了。3)局部變形破碎:力學(xué)性質(zhì)介于上述兩者之間的材料在受力速度較快、受力面積較小時的粉碎。11.磨介式粉碎是借助與運動的研磨介質(zhì)(磨介)所產(chǎn)生的沖擊和非沖擊式的彎折、擠壓和剪切等作用力，達到物料顆粒粉碎的過程。磨介式粉碎過程主要為研磨和摩擦，即擠壓和剪切

8、。磨介式粉碎的效果決定于磨介的大小、形狀、配比、運動方式、物料的填充率、物料的粉碎力學(xué)特性等。磨介式粉碎的典型設(shè)備有球磨機、攪拌磨和振動磨3種。微膠囊技術(shù)1.微膠囊（microencapsule）是一種能包埋和保護某些物質(zhì)的具有聚合物壁殼的半透性或密封的微型“容器”或“包裝物”。2.微膠囊技術(shù)：通過特殊方法，利用天然或合成的高分子材料包裹固體、液體甚至是氣體物質(zhì)，制成有囊壁的微型膠囊以及保留或截留其他物質(zhì)的微粒，從而達到保護、控釋等效果，這一過程稱為微膠囊化，實現(xiàn)微膠囊化過程的技術(shù)稱為微膠囊技術(shù)。3.微膠囊：芯材和壁材4.微膠囊的功能：（1）改善物質(zhì)的理化性質(zhì)固態(tài)化：將不易加工貯藏的氣體、液體

9、或半固體物料轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的固體粉末，從而使物料具有良好的流動性和分散性，容易與其它物料混合均勻、便于運輸和使用改變物質(zhì)的密度或體積 （2）控制釋放 （3）保護敏感成份（4）降低對健康的危害，減少毒副作用（5）屏蔽味道或氣味（6）隔離不相溶組分5.理想的壁材必須具有以下特點： 高濃度時有良好的流動性，保證在微膠囊化過程中有良好的可操作性能。能夠乳化芯材并能形成穩(wěn)定的乳化體系。在加工過程以及儲存過程中能夠?qū)⑿静耐暾陌裨谄浣Y(jié)構(gòu)中。易干燥以及易脫溶良好的溶解性可食性與經(jīng)濟性6. 微膠囊化的基本步驟：心材分散入微膠囊化的介質(zhì)中-壁材放入該分散體系中-通過某種方法將壁材聚集、沉漬或包敷在已分散的心材周圍

10、-壁膜的固化微波技術(shù)1. 微波是微波是頻率非常高的電磁波，又稱為超高頻波，頻率在300兆赫到300千兆赫的電磁波(波長1米 - 1毫米），比普通的無線電波波長更微小。2. 食品工業(yè)所使用的微波加熱設(shè)備的頻率有915MHz(美國用896MHz)和2450MHz兩種，而普通家用微波爐使用的頻率則一般為2450MHz。3. 1GHz = 103 MHz = 109 Hz4. 微波加熱技術(shù)是利用電磁波把能量傳播到被加熱物體內(nèi)部，加熱達到生產(chǎn)所需求的一種新技術(shù)。5. 微波加熱原理：由于微波具有高頻特性，它以每秒數(shù)十億次的驚人速度進行周期變化。極性分子的正、負電荷的中心不重合，其間有一段距離，在外電場的作

11、用下，物料中雜亂無章的極性分子沿著外電場的方向轉(zhuǎn)向，產(chǎn)生轉(zhuǎn)向極化 。非極性分子的正、負電荷中心重合，在外電場的作用下使分子中的正負電荷中心沿電場方向只產(chǎn)生位移極化。 在這個過程中，由于分子間的相互碰撞，將使電能轉(zhuǎn)化為分子的動能，然后再轉(zhuǎn)化為熱能，使物體的溫度升高微波加熱的一個基本條件是：物料本身要吸收微波。對于極性分子組成的物體（如被烹調(diào)的食物），交變電場就容易對它進行加熱6. 影響微波加熱溫度的重要因素 ：在微波加熱中，介質(zhì)發(fā)熱程度與微波頻率、電磁場強度、介質(zhì)自身的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗正切值等參數(shù)有關(guān)。 食品成分的介電常數(shù)決定食品在微波場中的受熱特性. 表征介質(zhì)在外電場作用下極化程度的物理量叫

12、介電常數(shù)食品的形狀 7. 微波加熱的特性：(一) 選擇性在微波場中，各電介質(zhì)吸收微波而產(chǎn)生的熱能可用下式表示：式中: P：在單位時間(1s)內(nèi)，單位體積電介質(zhì)(1cm3)吸收微波所產(chǎn)生的熱能(Wcm-3) f ：微波頻率(Hz) E：電極間電場強度(Vcm-1) ：電介質(zhì)的介電常數(shù) ：電介質(zhì)的損失角(導(dǎo)電率) tan：電介質(zhì)的有效損耗正切 8.微波的選擇性加熱給微波加熱的利與弊 好處：加熱效率高，節(jié)約能源，易控制； 可用于干燥谷物的殺蟲。 壞處： 微波的選擇性加熱是造成微波加熱不均勻(runaway heating)的主要原因之一。9.為了克服微波的選擇性加熱所帶來的加熱不均勻，方法主要有以下

13、幾點：要了解被加熱物體的電容特性；按照半衰深度的大小，將食品進行分割；改進容器，克服棱角效應(yīng)；流體食品可結(jié)合攪拌方法；可結(jié)合遠紅外、熱風加熱等方式 10.(二) 穿透性PP0 e -2D 假設(shè)P0為電介質(zhì)表面的入射電場，P為某一穿透深度D時的電場，則有如下關(guān)系存在： 式中： D：微波的穿透深度(m) ：所用微波的波長(m) ：被加熱物體的的介電常數(shù) tan：被加熱物體的導(dǎo)電率 由上兩式可知道穿透深度D也是和tan的函數(shù)，受被加熱物體性質(zhì)、溫度、狀態(tài)的影響。11.微波的穿透性對于微波加熱的好處和壞處 好處：實現(xiàn)包裝后食品的短時殺菌。加熱時間短，干燥速度快，而且對有些食品還能起到特有的膨化效果?？?/p>

14、速解凍。壞處： 微波加熱的穿透性是造成微波加熱不均勻(runaway heating)的另一個主要原因之一。12.為了克服微波穿透性帶來的加熱不均勻，主要有以下方法：使微波從各個方向照射被加熱物體； 承載被加熱物體的托盤采用微波穿透性好的材料，并且可以旋轉(zhuǎn)；微波爐爐壁和爐底采用可反射微波的材料；被加熱物體的厚度應(yīng)在半衰深度的2倍左右。13.微波加熱最大的問題就是加熱不均勻。造成的原因主要有以下幾點：微波加熱的選擇性。在相同的微波場中，不同的食品材料以及這些材料溫度、狀態(tài)的不同，都會引起食品各部分溫度上升的差異。微波雖然有好的穿透性，可是它在實際加熱中受反射、穿透、折射、吸收等影響，使被加熱物體

15、各部分產(chǎn)生的熱能產(chǎn)生較大的差異。電場的尖角集中性，也稱為棱角效應(yīng)(edge effect)。微波作為電磁波的一種，其電場也有尖角集中性。當食品放入微波場中進行加熱時，某些部分會因為電場集中而產(chǎn)熱多，溫升快。微波加熱中，熱集中的地方稱為熱點(hot spot)。14.采用微波加熱技術(shù)的優(yōu)缺點：優(yōu)點：加熱、干燥速度快，所需時間短；加熱效率高；加熱過程具有自動平衡性*；物料內(nèi)外同時受熱、產(chǎn)品質(zhì)量高；設(shè)備操作簡單，適應(yīng)性強，且占地面積小，工作環(huán)境良好；對營養(yǎng)成分破壞小。(如：Vc，必須氨基酸等)缺點：微波加熱最主要的缺點是電能消耗大。超高壓技術(shù)1. 一般所說的超高壓(簡稱高壓)，指的是超過100兆帕(

16、約為987個大氣壓)以上的壓力。 所謂超高壓技術(shù)(簡稱高壓技術(shù))，是指應(yīng)用超高壓(1OOMpa-lOOOMpa)作用于待處理物質(zhì)使之發(fā)生改變的過程。2. 超高壓殺菌技術(shù)的基本原理:超高壓殺菌：通過加壓系統(tǒng)，經(jīng)過媒介水或油將壓力均勻傳遞到食品內(nèi)各個部位，導(dǎo)致微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)，生物化學(xué)反應(yīng)，基因機制以及細胞壁發(fā)生多方面的變化，從而影響微生物原有的生理活動機能，甚至使原有的功能破壞或發(fā)生不可逆的變化，殺死或抑制微生物，使酶失活的一種非熱力加工方法。因此可保持食品原來的特性，沒有熱加工的副作用。超高壓作用下，微生物細胞膜的滲透性改變。超高壓作用下，酶的三、四級結(jié)構(gòu)變化。超高壓破壞高分子的氫鍵、離子鍵、

17、鹽鍵，對共價鍵影響小。超高壓對香氣、維生素、色素等小分子無破壞作用。3. 高壓處理過程中，物料在液體介質(zhì)中體積被壓縮，超高壓產(chǎn)生的極高的靜壓不僅會影響細胞的形態(tài)，還能使形成的生物高分子立體結(jié)構(gòu)的氫鍵、離子鍵和疏水鍵等非共價鍵發(fā)生變化，使蛋白質(zhì)凝固、淀粉等變性，酶失活或激活，細菌等微生物被殺死，也可用來改善食品的組織結(jié)構(gòu)或生成新型食品。4.超高壓技術(shù)特點：瞬間壓縮、作用均勻、時間短、操作安全和耗能低； 污染少(熱、化學(xué))，綠色環(huán)保； 更好保持食品的原風味(色、香、味)和天然營養(yǎng)(如維生素C等)； 通過組織變性，得到新物性食品； 壓力不同作用影響性質(zhì)不同；主體殺菌設(shè)備占地面積小，自動化程度高，實現(xiàn)

18、連續(xù)化生產(chǎn)。缺點:-產(chǎn)品成本相對較高。-產(chǎn)品的生產(chǎn)條件和冷鏈的控制技術(shù)要求較高。-產(chǎn)品的加工、貯藏、運輸、銷售需有冷鏈的支持。超臨界流體萃取技術(shù)1. 超臨界流體萃取(Supercrifrae Fluid Extrction)是利用超臨界狀態(tài)下的流體作為萃取溶劑，從液體或固體物料中萃取出某種或某些組份，而進行物質(zhì)分離的一種新型分離技術(shù)。2. 超臨界狀態(tài)：當溫度和壓力達到一定值時，物質(zhì)就會出現(xiàn)超臨界狀態(tài)。物質(zhì)的超臨界狀態(tài)是指其氣態(tài)與液態(tài)共存的一種邊緣狀態(tài)。在此狀態(tài)中，液體的密度與其飽和蒸汽的密度相同，因此界面消失。3. 臨界點：液、氣兩相成平衡狀態(tài)的點叫臨界點。在臨界點時的溫度和壓力分別稱為臨界溫

19、度Tc臨界壓力Pc。不同的物質(zhì)其臨界點所要求的壓力和溫度各不相同。C02的超臨界溫度Tc31，超臨界壓力Pc7 .13MPa4. 超臨界流體：超臨界流體是指超過臨界溫度與臨界壓力狀態(tài)的流體。如果某種流體處于臨界溫度之上（即TTc），無論壓力多高（即PPc），也不能液化，這個狀態(tài)的物質(zhì)常常不稱為氣體或液體，而被稱為超臨界流體（Supercritical Fluid 簡稱SCF）。5. 超臨界流體的優(yōu)勢：=密度接近于液體，溶解能力與溶劑密度相關(guān)，利用壓力和溫度可調(diào)控超臨界流體溶解能力。=粘度接近于氣體，近似氣體的傳質(zhì)能力=較大的擴散系數(shù)，良好的滲透能力。6. 用作萃取劑的超臨界流體應(yīng)具備以下條件：

20、 1 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，對設(shè)備沒有腐蝕性。2 臨界溫度應(yīng)接近室溫或操作溫度，不要太高，也不要太低。3 操作溫度應(yīng)低于被萃取溶質(zhì)的分解溫度。4 臨界壓力低，以降低壓縮動力。5 對萃取質(zhì)的溶解度高，以減小溶劑循環(huán)量。6 對被萃取物的選擇性高。容易得到純產(chǎn)品。7 貨源充足；價格便宜。8醫(yī)藥、食品工業(yè)用，必須對人體無毒。7. CO2作為超臨界流體的優(yōu)勢：a.CO2來源廣，價格低廉。從合成氨工廠和發(fā)酵工業(yè)裝置中可以很方便地得到CO2 ，因此b.CO2具有原料優(yōu)勢c.CO2 不燃燒，不助燃，故使用操作安全。d.CO2無毒，易揮發(fā)，不會殘留，因而可滿足人們對安全衛(wèi)生的要求。e.CO2對設(shè)備無腐蝕性，可降低設(shè)備維

21、護維修費用，延長設(shè)備壽命。f.CO2的臨界溫度低，接近常溫，使整個工藝節(jié)能，同時可滿足對熱敏性物質(zhì)保護提取的要求。8. 超臨界萃取劑的臨界溫度越接近操作溫度，則溶解度越大。臨界溫度相同的萃取劑，與被萃取溶質(zhì)化學(xué)性質(zhì)越相似，溶解能力越大。因此應(yīng)該選取與被萃取溶質(zhì)相近的超臨界流體作為萃取劑。9. 超臨界萃取過程簡述:a.SFE利用SCF作為萃取溶劑，SCF所具有獨特的物理化學(xué)性質(zhì)，使其極易于滲透到樣品基體中去，通過擴散、溶解、分配等作用，使基體中的溶質(zhì)擴散并分配到SCF中，從而將其從基體中萃取出來。b.超臨界流體的密度和介電常數(shù)隨著密閉體系壓力的增加而增加，極性增大，利用程序升壓可將不同極性的成分

22、進行分部提取。提取完成后，改變體系溫度或壓力，使超臨界流體變成普通氣體逸散出去，物料中已提取的成分就可以完全或基本上完全析出，達到提取和分離的目的。c.在萃取過程中，SFE的萃取效率是由SCF的溶劑力、溶質(zhì)的特性、溶質(zhì)基體結(jié)合狀況決定的。因而在選擇萃取條件時，一方面要考慮溶質(zhì)在SCF中的溶解度，另一方面也要考慮溶質(zhì)從樣品基體活性點脫附并擴散到SCF中的能力與速度。10. 超臨界C02的萃取特性:(1)溶解特性 超臨界C02是一種非極性流體，符合相似相溶的原理。其溶解力隨物質(zhì)極性的減弱而增大，隨物質(zhì)分子量的增大而減弱。一般地表現(xiàn)為，對分子量小，極性弱的物質(zhì)易溶解，對分子量較大，極性較強的物質(zhì)難溶

23、解，對分子量高，強極性的物質(zhì)，如氨基酸、蛋白質(zhì)、糖和無機鹽等則不溶解。在實際應(yīng)用中，有時根據(jù)需要向超臨界C02中加入助溶劑，來調(diào)整其溶解力。(2)溶解力與PT的關(guān)系 超臨界CO2的溶解力受P和T的影響較大。壓力P增加，超臨界C02的密度增加，溶解力也相應(yīng)增加。 以超臨界CO2 萃取沙棘油為例，T39，P15MPa。時，油的收率為88.0，同樣溫度下，增加壓力P25MPa時，油的收率增加到90.7。但一般當壓力在40MP。時，超臨界CO2 ，的溶解力就達到了實際所能獲得的最高限。因為若再升高壓力，萃取收率的提高，相對于為獲得及保持這樣高的壓力所增的投資和操作費用來說就不經(jīng)濟了。 溫度T升高，一般

24、情況下CO2的溶解力有所增加，且較壓力影響明顯。仍以超臨界CO2 萃取沙棘油為例。F30MPa，T32時，沙棘油的收率為90.1%，當溫度升高T40，油的收率提高到92.1但溫度的升高受到對所萃取物質(zhì)熱敏性要求的限制。(3) 助溶劑對溶解力的影響:向超臨界CO2流體中加入一定量的水、甲醇、乙酸、醋酸乙酯等物質(zhì)或者是它們的混合物，可以增加溶解力，從而改變對所萃取物質(zhì)的選擇性。如在超臨界CO2流體中加入總體積5060的甲醇后，即可以從濃度為13的發(fā)酵液中萃取L一脯氨酸，收率可達50以上。 但在使用助溶劑的時候，要注意助溶劑的分離和殘留。11. 超臨界流體萃取小結(jié):超臨界狀態(tài)下，將超臨界流體與待分離

25、的物質(zhì)接觸，使其有選擇性地依次把極性、沸點和分子量不同的成分萃取出來。 超臨界流體的密度和介電常數(shù)隨著密閉體系壓力的 增加而增加，極性增大，利用程序升壓可將不同極性的成分進行分步提取。 各壓力范圍所得到的萃取物不可能是單一的，但可以通過控制條件得到最佳比例的混合成分，然后借助減壓、升溫的方法萃取物質(zhì)完全或基本析出，從而達到分離提純的目的。 萃取過程中，SFE的萃取效率是由SCF的溶劑力、溶質(zhì)的特性、溶質(zhì)基體結(jié)合狀況決定的。因而在選擇萃取條件時，一方面要考慮溶質(zhì)在SCF中的溶解度，另一方面也要考慮溶質(zhì)從樣品基體活性點脫附并擴散到SCF中的能力與速度。12.超臨界萃取過程主要包括萃取階段和分離階段

26、。萃取：擴散、溶解、分配，使溶質(zhì)擴散并分配到超臨界流體中，從而將其從基體中萃取出來。增加壓力，流體極性增大，可將不同極性的成分進行分別提取。分離：改變體系溫度或壓力（降壓或升溫），使超臨界流體與萃取物迅速分成兩相，流體變成普通氣體逸散回收循環(huán)使用，萃取物析出。13. 根據(jù)分離方法的不同，可將超臨界萃取流程分為等溫變壓流程、等壓變溫流程和等溫等壓吸附流程三類。14. 夾帶劑的作用：增加目標組分在CO2中的溶解度 在CO2流體中添加百分之幾的夾帶劑，可大大增加目標組分的溶解度，其作用相當于增加了幾十兆帕的壓力。增加溶質(zhì)在CO2中溶解度對溫度和壓力的敏感性 使溶質(zhì)在萃取段和解析段間僅小幅度的改變溫度

27、，壓力即可獲得更大的溶解度差，從而降低操作難度。提高溶質(zhì)的選擇性 加入一些與溶質(zhì)起特殊作用的夾帶劑，可大大提高溶質(zhì)的選擇性?？筛淖僀O2的臨界參數(shù)15. 超臨界CO2萃取的影響因素:1）萃取壓力的影響 萃取溫度一定時，壓力增加，流體的密度增加，對溶質(zhì)的溶解度增加。在臨界狀態(tài)附近，壓力的微小變化會引起密度的急劇改變，因此，壓力是超臨界CO2萃取最重要的參數(shù)之一。 弱極性物質(zhì)-萃取壓力710MPa； 一般極性物質(zhì)-萃取壓力20MPa左右； 強極性物質(zhì)-萃取壓力50MPa以上。2）萃取溫度的影響 溫度主要有兩個方面的影響：一方面溫度升高，超臨界流體密度降低，其溶解能力相應(yīng)下降，導(dǎo)致萃取數(shù)量的降低。另

28、一方面，升高溫度，被萃取物質(zhì)的揮發(fā)性增加，增加了被萃取物質(zhì)在超臨界氣相中的密度，擴散速度也提高從而利于成分的萃取。 同時，溫度對溶解度的影響還與壓力有密切關(guān)系：在壓力相對較低時(4528MPa以下)，溫度升高，溶解性能降低。在壓力相對較高時(4528MPa以上)，溫度升高，超臨界CO2溶解性能提高。所以，一般隨溫度增加，物質(zhì)在超臨界CO2流體中溶解度變化往往出現(xiàn)最低值。3） CO2流量的影響 CO2對萃取效果具有兩個方面的影響。一方面，CO2流量增加，CO2流速加快，CO2停留時間減少，與物料接觸時間減少，被萃取成分不能很好的達到溶解平衡，從而降低萃取效率。對溶解度小或原料中擴散速度慢的成分，

29、影響更明顯。另一方面，隨CO2 流量增大，增加了溶劑對原料的萃取次數(shù)，縮短了萃取時間，被萃取成分的推動力加大，傳遞系數(shù)增加，有利于萃取。對被萃取成分溶解度大的，適當加大流量，提高生產(chǎn)效率。4） 夾帶劑的選擇影響 夾帶劑要選擇具有較好溶解性能、并且能很好的改善超臨界CO2流體的極性的溶劑?？梢宰鳛檩^理想的夾帶劑如甲醇，乙醇，丙酮，乙酸乙酯，乙腈等。5） 原材料粉碎度的影響原料顆粒越小，溶質(zhì)從原料向超臨界流體傳輸?shù)穆窂皆蕉?，與超臨界流體接觸的表面積越大，萃取進行得越快、越完全。但是粒度過小，易堵塞氣路；造成原料結(jié)塊，出現(xiàn)溝流，使原料局部受熱不均勻。另一方面在溝流處流體的線速度增大，摩擦發(fā)熱，會使某

30、些生物活性成分遭到破壞。膜分離技術(shù)1. 膜是一種起分子級分離過濾作用的介質(zhì)。2. 膜分離技術(shù)：用半透膜作為選擇障礙層，利用膜的選擇性（孔徑大小），以膜的兩側(cè)存在的能量差作為推動力，允許某些組分透過而保留混合物中其它組分，從而達到分離目的的技術(shù)。3. 膜分離過程的推動力有兩類：4. 借助外界能量，物質(zhì)發(fā)生由低位向高位的流動；以化學(xué)位差為推動力，物質(zhì)發(fā)生由高位向低位的流動。5.6. 膜分離技術(shù)的特點：（a）膜分離過程中不發(fā)生相變化，與有相變化的分離法和 其他分離法相比,能耗低；（b）膜分離過程在常溫下進行，因而特別適于對熱敏性物料，如果汁、酶、藥物等的分離、分級和濃縮、富集；（c）膜分離技術(shù)不僅適

31、用于有機物和無機物、病毒、細菌的分離，而且還適用于許多特殊溶液體系的分離，如將溶液中大分子與無機鹽的分離，一些共沸物或近沸物系的分離等。（d）由于只是用壓力作為超濾和反滲透的推動力，因此分離裝置簡單，操作方便，易于自動控制，易于維修。 6.7.膜材料基本要求：機械強度好、耐壓：膜孔徑小，要保持高通量就必須施加較高的壓力，一般模操作的壓力范圍在0.1-0.5MPa，反滲透膜的壓力更高，約為1-10MPa耐高溫:高通量帶來的溫度升高和清洗的需要耐酸堿：防止分離過程中，以及清洗過程中的水解；易清洗：清洗容易，不易被細菌污染化學(xué)相容性：保持膜的穩(wěn)定性；生物相容性：防止生物大分子的變性；成本低；8. 膜

32、材料分類：天然材料，人造材料，無機膜，復(fù)合膜9. 醋酸纖維特點：透過速度大截留鹽的能力強易于制備來源豐富不耐溫（ 40）pH 范圍窄36 ，清洗困難與氯作用，壽命降低易受微生物侵襲適合作反滲透膜10. 聚砜膜（ Polysul fone）的特點：（1）溫度范圍廣（2）pH 范圍廣（3）耐氯能力強（4）孔徑范圍寬（5 ) 操作壓力低（6）適合作超濾膜11.膜的制備方法：相轉(zhuǎn)變法：澆鑄液支持物上捕開蒸發(fā)部分溶劑凝 膠形成熱處理(退火)。燒結(jié)法： 膜材料粉模具內(nèi)嚴格控制溫度和壓力 由 軟變?nèi)?形成多孔體 機械加工。核徑跡法：厚為5-15mm薄膜粒子(如a粒子或中子)照射 化學(xué)鍵斷裂形成徑跡酸堿液腐蝕

33、形成孔道。拉伸法： 晶態(tài)聚烯烴在低熔融溫度下擠壓成膜 延伸 得到高的熔融應(yīng)力無張力條件下退火拉伸。復(fù)合膜的制備：是相轉(zhuǎn)變膜的繼續(xù)發(fā)展，制造非常薄的特 征分離層。在多孔支撐層上制作聚合物膜。12. 影響截留率的因素：分子形狀：線狀分子易透過，R線 R球；吸附作用：溶質(zhì)吸附于膜孔壁上，降低膜孔有效直徑 濃差極化作用：高分子溶質(zhì)在膜面沉積，使膜阻力增大，較小分子溶質(zhì)的截留率增大，分離性能下降。溫度/濃度，T升高，C降低，使R降低，因為膜吸附作用下降；錯流速度增加，R降低，因為濃差極化作用下降；pH、離子強度影響蛋白質(zhì)分子構(gòu)型，影響R。13.膜對溶質(zhì)的截留能力以截留率R（rejection）來表示，其定義為分子為透過液，分母為截留液濃度14. 滲析：把水溶液中溶劑透過半透膜而溶質(zhì)被截留的現(xiàn)象稱為滲析。15. 半透膜：起滲析作用的薄膜，對溶質(zhì)具有選擇性