食品分離重組技術(shù)ppt展示

1、2016食品分離重組技術(shù)食品分離重組膜分離泡膜分離超臨界萃取電泳分離微波萃取超聲萃取膜分離 膜分離技術(shù)是指在分子水平上不同粒徑分子的混合物在通過(guò)半透膜時(shí)，實(shí)現(xiàn)選擇性分離的技術(shù)，半透膜又稱分離膜或?yàn)V膜，膜壁布滿小孔，根據(jù)孔徑大小可以分為：微濾膜（MF）、超濾膜（UF）、納濾膜（NF）、反滲透膜（RO）等，膜分離都采用錯(cuò)流過(guò)濾方式。膜分離原理膜分離技術(shù)是利用天然或人工制備的具有選透過(guò)性的膜，以外界能量或者化學(xué)單位差為推動(dòng)力對(duì)雙組份的溶質(zhì)和溶劑進(jìn)行分離、分級(jí)、提純和濃縮的方法。在膜分離過(guò)程中，由于膜具有選擇透過(guò)性當(dāng)膜兩側(cè)存在某種推動(dòng)力（壓力差、濃度差、電位差等），原料側(cè)以選擇透過(guò)性以達(dá)到分離提純目的

2、。膜傳遞過(guò)程十分復(fù)雜，使用的膜不同，推動(dòng)力也不同，其傳遞機(jī)理也不同。膜分離原理膜分離技術(shù)分類(lèi)膜種類(lèi)膜功能分離驅(qū)動(dòng)力透過(guò)物質(zhì)截留物質(zhì)微濾多孔、去除微粒壓力差水、溶劑、溶解物懸浮物、細(xì)菌類(lèi)、微粒子超濾去除膠體、各類(lèi)大分子壓力差溶劑、離子和小分子蛋白質(zhì)、各類(lèi)酶、細(xì)菌、病毒、乳膠、微粒子反滲透/ 納濾去除鹽類(lèi)及低分子物壓力差水、溶劑無(wú)機(jī)鹽、糖類(lèi)、氨基酸、BOD、COD等透析去除鹽類(lèi)及低分子物濃度差離子、低分子物、酸、堿無(wú)機(jī)鹽、尿素、尿酸、糖類(lèi)、氨基酸電滲析去除離子電位差離子無(wú)機(jī)、有機(jī)離子滲透氣體去除溶液中低分子及溶劑間分離壓力差濃度差蒸汽液體、無(wú)機(jī)鹽、乙醇溶液氣體分離氣體、氣體與蒸汽分離濃度差易透過(guò)氣

3、體不易透過(guò)氣體微濾 微濾也是利用微濾膜的篩分機(jī)理，在壓力驅(qū)動(dòng)下，截留直徑在0.11m之間的顆粒，如懸浮物、細(xì)菌、部分病毒及大尺寸膠體，多用于給水預(yù)處理系統(tǒng)。滲透液滲透液(濾出液，下游濾出液，下游)原料液原料液(進(jìn)料液，上游進(jìn)料液，上游)超濾 超濾是利用超濾膜的微孔篩分機(jī)理，在壓力驅(qū)動(dòng)下，將直徑為0.002-0.1m之間的顆粒和雜質(zhì)截留，去除膠體、蛋白質(zhì)、微生物和大分子有機(jī)物。應(yīng)用于鍋爐給水處理、工業(yè)廢污水處理、飲用水的生產(chǎn)及高純水制備等。在給水處理中常作為反滲透、離子交換的預(yù)處理。反滲透 反滲透是在高于溶液滲透壓的壓力作用下，只有溶液中的水透過(guò)膜，而所有溶液中的大分子、小分子有機(jī)物及無(wú)機(jī)鹽全被

4、截留。理想的反滲透膜應(yīng)被認(rèn)為是無(wú)孔的，它分離的原理是溶解擴(kuò)散（或毛細(xì)孔流學(xué)說(shuō)）。膜孔徑為0.11nm，采用壓力為110MPa。主要應(yīng)用領(lǐng)域包括以下：食品工業(yè)、牛奶工業(yè)、飲料工業(yè)、植物（農(nóng)產(chǎn)品）深加工、生物醫(yī)藥、生物發(fā)酵、制備飲用水等。泡沫分離 泡沫分離（Foam Separation）是以氣泡作分離介質(zhì)來(lái)濃集表面活性物質(zhì)的一種新型分離技術(shù)，利用通氣鼓泡在液相中形成的氣泡為載體，對(duì)液相中的溶質(zhì)或顆粒進(jìn)行分離，因此又稱泡沫吸附分離?？杀环蛛x的物質(zhì)： 本身具有表面活性的物質(zhì)，例如蛋白質(zhì)、酶 本身為非表面活性劑,但它們具備和某一類(lèi)型的表面活 性物質(zhì)絡(luò)合或螯合的能力,例如工業(yè)污水中的金屬離子。泡沫分離的

5、分類(lèi)需要鼓泡，但不一定形成泡沫層泡沫分離 泡沫分離是根據(jù)表面吸附原理，借助鼓泡使溶液中的表面活性物質(zhì)聚集在氣-液界面，隨氣泡上浮至溶液主體上方，形成泡沫層，將泡沫和液相主體分開(kāi)，從而達(dá)到濃縮表面活性物質(zhì)（在泡沫層），凈化液相主體的目的。泡沫分離應(yīng)用分離細(xì)胞 泡沫分離法可以從待分離基質(zhì)中分離出全細(xì)胞。用月桂酸、硬脂酰胺或辛胺作為表而活性劑，對(duì)初始細(xì)胞濃度為7.2108 cfucm3的大腸桿菌進(jìn)行細(xì)胞分離，結(jié)果lmin內(nèi)能除去90的細(xì)胞，用10min的時(shí)間能除去99的細(xì)胞。此外，泡沫分離還可用于酵母細(xì)胞、小球藻、衣藻等的分離。泡沫分離應(yīng)用分離固體粒子 由于分離的對(duì)象是含有固體粒子的懸浮液，可以加入

6、合適的表面活性劑，捕收固體顆粒，使它們獲得疏水性。然后再加入適當(dāng)起泡劑，利用空氣鼓泡，根據(jù)礦石粒子和脈石粒子性質(zhì)的差異，使脈石下沉，礦石隨氣泡上浮，從而達(dá)到分離目的。這種技術(shù)較為成熟，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。泡沫分離應(yīng)用礦物浮選 大多數(shù)天然礦物的表面是親水的，易為水所潤(rùn)濕。因而，必須加入表面活性劑作為捕收劑和起泡劑。有時(shí)還加入表面活性劑作為調(diào)節(jié)劑，對(duì)捕收劑起促進(jìn)或抑制作用，以達(dá)到對(duì)混合礦物作選擇性浮選的目的。表面活性劑可以選擇性地改變礦物的疏水性，從而使浮選幾乎可用于所有的礦石，同時(shí)它又有利于礦漿形成泡沫，以作為浮選的分離手段。泡沫浮選至今仍是大多數(shù)礦物的分選和煤凈化的一種最有效的技術(shù)。浮選

7、前處理：礦石 礦漿 泡沫和礦漿 粉碎加水加浮選劑攪拌通入空氣超臨界流體萃?。⊿EF）超臨界流體萃?。⊿FE，簡(jiǎn)稱超臨界萃?。┦且环N將超臨界流體作為萃取劑，把一種成分（萃取物）從混合物（基質(zhì)）中分離出來(lái)的技術(shù)。二氧化碳（CO2）是最常用的超臨界流體。超臨界流體萃取原理超臨界流體萃取是國(guó)際上最先進(jìn)的物理萃取技術(shù)，在較低溫度下，不斷增加氣體的壓力時(shí)，氣體會(huì)轉(zhuǎn)化成液體，當(dāng)壓力增高時(shí)，液體的體積增大，對(duì)于某一特定的物質(zhì)而言總存在一個(gè)臨界溫度（Tc）和臨界壓力（Pc），高于臨界溫度和臨界壓力，物質(zhì)不會(huì)成為液體或氣體，這一點(diǎn)就是臨界點(diǎn)。在臨界點(diǎn)以上的范圍內(nèi)，物質(zhì)狀態(tài)處于氣體和液體之間，這個(gè)范圍之內(nèi)的流體成為

8、超臨界流體（SF）。超臨界流體具有類(lèi)似氣體的較強(qiáng)穿透力和類(lèi)似于液體的較大密度和溶解度，具有良好的溶劑特性，可作為溶劑進(jìn)行萃取、分離單體。超臨界流體萃取的應(yīng)用在食品方面的應(yīng)用傳統(tǒng)的食用油提取方法是乙烷萃取法，但此法生產(chǎn)的食用油所含溶劑的量難以滿足食品管理法的規(guī)定，美國(guó)采用超臨界二氧化碳萃取法（SCFE）提取豆油獲得成功，產(chǎn)品質(zhì)量大幅度提高，且無(wú)污染問(wèn)題。目前，已經(jīng)可以用超臨界二氧化碳從葵花籽、紅花籽、花生、小麥胚芽、棕櫚、可可豆中提取油脂，且提出的油脂中含中性脂質(zhì)，磷含量低，著色度低，無(wú)臭味。這種方法比傳統(tǒng)的壓榨法的回收率高，而且不存在溶劑法的溶劑分離問(wèn)題。超臨界流體萃取的應(yīng)用在醫(yī)藥保健品方面的

9、應(yīng)用 在抗生素藥品生產(chǎn)中，傳統(tǒng)方法常使用丙酮、甲醇等有機(jī)溶劑，但要將溶劑完全除去，又不使藥物變質(zhì)非常困難，若采用SCFE法則完全可以符合要求。 另外，用SCFE法從銀杏葉中提取的銀杏黃酮，從魚(yú)的內(nèi)臟，骨頭等提取的多烯不飽和脂肪酸（DHA，EPA），從沙棘籽提取的沙棘油，從蛋黃中提取的卵磷脂等對(duì)心腦血管疾病具有獨(dú)特的療效。日本學(xué)者宮地洋等從藥用植物蛇床子、桑白皮、甘草根、紫草、紅花、月見(jiàn)草中提取了有效成分。超臨界流體萃取的應(yīng)用在化工方面的應(yīng)用用SCFE法萃取香料不僅可以有效地提取芳香組分，而且還可以提高產(chǎn)品純度，能保持其天然香味，如從桂花、茉莉花、菊花、梅花、米蘭花、玫瑰花中提取花香精，從胡椒、

10、肉桂、薄荷提取香辛料，從芹菜籽、生姜、莞荽籽、茴香、砂仁、八角、孜然等原料中提取精油，不僅可以用作調(diào)味香料，而且一些精油還具有較高的藥用價(jià)值。啤酒花是啤酒釀造中不可缺少的添加物，具有獨(dú)特的香氣、清爽度和苦味。傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的啤酒花浸膏不含或僅含少量的香精油，破壞了啤酒的風(fēng)味，而且殘存的有機(jī)溶劑對(duì)人體有害。電泳分離技術(shù)電泳（electrophoresis, EP）：帶電顆粒在電場(chǎng)作用下，向著與其電性相反的電極移動(dòng)。利用帶電粒子在電場(chǎng)中移動(dòng)速度不同而達(dá)到分離的技術(shù)稱為電泳分離技術(shù)。電泳分離原理 生物大分子如蛋白質(zhì)，核酸，多糖等大多都有陽(yáng)離子和陰離子基團(tuán)，稱為兩性離子。常以顆粒分散在溶液中，它們的靜電

11、荷取決于介質(zhì)的H+濃度或與其他大分子的相互作用。在電場(chǎng)中，帶電顆粒向陰極或陽(yáng)極遷移，遷移的方向取決于它們帶電的符號(hào)，這種遷移現(xiàn)象即所謂電泳。電泳分離的應(yīng)用聚丙烯酰胺凝膠電泳可用做蛋白質(zhì)純度的鑒定SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳可測(cè)定蛋白質(zhì)分子量聚丙烯酰胺凝膠電泳可用于蛋白質(zhì)定量瓊脂或瓊脂糖凝膠免疫電泳可用于檢查蛋白質(zhì)制劑的純度分析蛋白質(zhì)混合物的組分研究抗血清制劑中是否具有抗某種已知抗原的抗體檢驗(yàn)兩種抗原是否相同微波萃取 微波萃取是利用電磁場(chǎng)的作用使固體或半固體物質(zhì)中的某些有機(jī)物成分與基體有效的分離，并能保持分析對(duì)象的原本化合物狀態(tài)的一種分離方法。微波是指頻率在300兆赫至300千兆赫的電磁波。微波萃取

12、的原理 微波加熱過(guò)程中，目標(biāo)組分的分子在高頻電磁波的作用下，以每秒數(shù)十億次的高速振動(dòng)產(chǎn)生熱能，使分子本身獲得巨大的能量而得以掙脫周?chē)h(huán)境的束縛。當(dāng)環(huán)境存在一定的濃度差時(shí)，即可在非常短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)分子自內(nèi)向外的遷移，在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到提取目的。常用的微波頻率為2450M HZ。 微波萃取的原理微波萃取的應(yīng)用在天然中的應(yīng)用：如從植物中提取茜素在環(huán)境分析中的應(yīng)用：如對(duì)土壤，沉積物和水中各種污染物的萃取在化學(xué)分析中的應(yīng)用：在石油化工中，微波萃取用于對(duì)聚合物及其添加物進(jìn)行過(guò)程監(jiān)控和質(zhì)量控制超聲萃取 超聲波萃取利用超聲波輻射壓強(qiáng)產(chǎn)生的強(qiáng)烈空化應(yīng)效應(yīng)、機(jī)械振動(dòng)、擾動(dòng)效應(yīng)、高的加速度、乳化、擴(kuò)散、擊碎和攪拌作用等多級(jí)效應(yīng)，增大物質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)頻率和速度，增加溶劑穿透力，從而加速目標(biāo)成分進(jìn)入溶劑，促進(jìn)提取的進(jìn)行。超聲萃取的原理超聲萃取的強(qiáng)化作用最主要的原因是空化效應(yīng)即存在于液體的微小氣泡,在超聲場(chǎng)的作用下被激活,表現(xiàn)為泡核的形成、振蕩、生長(zhǎng)、收縮乃至崩潰等一系列動(dòng)力學(xué)過(guò)程,及其引發(fā)的物理和化學(xué)效應(yīng)。超聲萃取的應(yīng)用超聲波提取技術(shù)可以從米糠、麥麩、大豆、玉米胚芽等中提取高附加值成分，利用超聲處理使豆乳蛋白