食品分离技术——膜分离技术.ppt

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一、分离技术的分类及特点
分离技术:分为机械分离和传质分离两大类。
机械分离处理的是两相或者两相以上的混合物,
如过滤、沉降、离心分离、旋风分离等。
传质分离的特点是分离过程中间有传质现象发生。
如反渗透、超滤、电泳等
传质分离过程:包括平衡分离过程和速率控制分离过程。
速率控制分离过程:根据混合物中各个组分扩散速度的差异来实现分离的过程,如反渗透、超滤、电泳等。分离中利用浓度差、压力差以及温度差等作为分离推动力。
平衡分离过程:指借助于分离媒介(热能、溶剂、吸附剂),使均相混合物系统变成两相系统,再以各组分在媒介中的不同的分配系数为依据而实现分离的过程。如萃取、精馏、吸附、吸收、离子交换等。
按分离性质分类
物理分离法:以被分离对象在物理性质方面的差异
作为分离依据,热扩散法、过滤、沉淀、离心分离等;
化学分离法:依据被分离对象在化学性质方面的差异
来分:沉淀分离法、溶剂萃取法、离子交换技术等;
物理化学分离法:被分离对象中,存在着不止一个
特性方面的差异,包括在物理和化学性质方面的差异。
二、食品分离新技术在食品工业中的重要性
2、食品分离新技术能提高食品原料的综合利用程度。
3、食品分离新技术能保持和改进食品的营养和风味。
4、食品分离新技术使产品符合食品卫生的要求。
5、食品分离新技术能改变食品行业的生产面貌。
1、食品分离技术是食品工业的基础。
植物油、淀粉、糖、速溶咖啡等
油脂的低温脱溶、茶叶下脚料、柑橘皮的利用等等
膜分离代替热处理浓缩和真空浓缩、分离生物活性物质
去除其中的有害成分:棉酚、芥子苷、黄曲霉素
第七章膜分离技术
一、膜分离技术的发展历程
1748年,Abble Nelkt首次进行猪膀胱膜的渗透分离试验,
揭示了膜分离现象;
1861年Thomas Graham介绍了用膜分离法可以从多糖蛋白质
溶液中除去一些无机盐类物质;
1864年,Traube成功研制出第一片人造膜—亚铁氰化铜膜
1907年Bechhold首先发表了滤膜性质的报告;
1930年左右法国出现硝酸纤维素膜商品,用于过滤病毒和分
离血清蛋白质等;
1953年,美国佛罗里达大学的Reid等人最早提出反渗透
淡化海水;
1960年,Loeb与Sourirtajan发明了第一代高性能的非对
称性醋酸纤维素膜,反渗透(RO)首次用于海水及苦咸水
淡化。但至20世纪60年代中期,才应用于工业上。
在膜分离技术发展史上,首先出现的技术为超滤
(Ultrafiltration,简称UF)和微孔过滤(Microfiltration,
简称MF),然后出现反渗透(Reverse Osmosis,简称RO)。
20世纪60年代初,在制膜技术取得了突破后, 膜分离技
术才得到飞跃发展;膜材料、膜装置相继被发明;
1957年中国科学院化学所开始了离子交换膜的研究。
1964年海军医学研究所研制出咸水淡化器。
1970年北京市环境保护科学研究所建立电渗析淡化
水站,淡化水生产量达100m3/d以上;
我国:
1977年至1984年,我国共生产电渗析器4000台左右,
平均每年生产约600台;
目前膜分离技术广泛应用于水处理、乳品加工、果
蔬加工、食品发酵、蛋白质和酶的提取等。
二、膜分离技术的基本概念
膜分离:指用天然或人工合成的高分子膜,以外加压力或化学位差为推动力,对双组分或多组分的溶液进行分离、分级、提纯和富集的方法;膜分离法可用于液相和气相的分离。
渗析(或透析):用半透膜把容器隔开,膜的一侧是溶液,另一侧是纯水,或者膜的两侧是浓度不同的溶液。小分子溶质透过膜向纯水侧移动,而纯水透过膜向溶液侧移动的现象。
属于渗析的分离方法有:电渗析、压渗析、渗析、热渗析。
(一)膜分离概念
渗透:仅有溶液中的溶剂透过膜向纯水侧或浓溶液
侧移动,而溶质不透过膜的分离现象。
只能使溶剂或溶质透过的膜称为半透膜。如果半透膜只
能使某些溶质或溶剂透过,而不能使另一些溶质或溶剂
透过,称之为膜的选择透过性。
引起上述分离的推动力:电位差、压力差、浓度差、温度差等。
属于渗透的分离方法有:电渗透、反渗透、渗透、热渗透。
膜分离是对溶液中不同溶质的分离,每一种溶质是由
不同的分子构成的,因此,膜分离也是一种分子级分离。