食品分离技术

第一章

1物质要通过分离设备，在分离剂（物质和能量）的作用下，才能得到产物和残留物或截留物和透过物。

2 食品分离过程的特点：1分离对象种类多，性质复杂。2产品质量和分离过程密切相关。3产品要求食用安全。4分离对象在分离过程的易。

3食品分离技术的选择原则：首先先确定分离目的，了解待分离混合物种各组分的物理，化学，生物学方面的性质，并要充分关注分离的目标成分。对目标成分，要了解目标成分的性质，它的相对分子质量，化学结构，理化性质，电荷性，热敏性以及生物活性等基础性资料对确定分离方法的选择起决定性作用。

4 分离方法的选择需考虑：产品纯度，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，安全和环保。

5 食品分离技术的评价：回收率和产品纯度，产品质量，产品安全性，简化生产工艺，降低能耗，场地，节省成本。

6 食品分离技术的重要性：地位：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。

发展趋势：1传统技术得到发展，2材料科学的发展形成了新型是食品分离技术。

3食品分离技术的集成与多级化。4新型分离技术的出现。

第二章

1膜技术;是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，提纯和富集的方法。

2表征膜的性能包括：膜的物化稳定性，膜的分离性能。

3膜分离的特点：1膜分离过程不发生相变，与有相变的分离法或其他分离法相比能耗要低。 2膜分离过程一般在常温下操作，不需要加热，特别适用于热敏性物质，如果汁，酶和药品等的分离，分级，浓缩，富集。

3膜分离技术应用范围广，不仅能分离有机物和无机物，而且还能分离许多特殊溶液体系的中大分子与无机盐，一些共沸物或近沸点物质等。

4分离以压力作为推动力，具有装置简单，体积小，操作容易，易

于控制和维修等优点，且在闭合回路中运转，减少了空气中氧的影响。

5分离实验以扩广，从小试到大规模生产易实现。

4浓度差极化：浓差极化是一种边界层现象，它由被阻流的溶质积聚在膜表面而引起的。

5影响浓差极化的因素：1透水速率 透水速率越大，溶质被带到界面处的数量

越多，极化现象就越明显。 2溶液黏度 溶液黏度越大，被带到界面处的溶质越难反

扩散回到主流中，因而极化现象越厉害。

3溶质在溶液中的扩散系数 这也是关系到溶质向主流反

扩散和浓度极差的一个因素。

4表面溶液的流动情况 这是关系扩散速率的流体力学条件的

问题。

6超滤:是以压差为推动力作用下进行的筛孔分离过程。

7膜污染：是指料液中的某些组分在膜表面或膜孔中沉积导致膜渗透流率下降的

现象。

8对膜污染的控制措施：1预先过滤除去料液中的大颗粒。

2增加流速，减薄边界层厚度，提高传质系数。

3选择适当的操作压力和料液粘度，避免增加沉淀层的

厚度与密度。

4采用具有抗污染性的修饰膜。 5定期对膜进行清洗和反冲。 9液膜的分类：支持液膜，乳化液膜。

10电渗析过程的原理：在直流电场作用下，电解质溶液中离子选择性通过离子

交换膜，从而分离的过程。离子交换膜：只允许一种电荷离子通过，将另一种带相反电荷的离子截留。

第三章

1毛细管电泳的驱动力：电泳力和电渗力

2电泳;是指溶液中带电粒子（离子和胶团）在电场中定向移动的现象。

3电渗：是驱动电解质运动的第二种力，它使毛细管中的溶剂在直流电场作用下

发生定向移动。

4提高毛细管电泳的分辨率的途径：一是增大分离电压来提高柱率。二是控制电

渗流，当电渗流移动方向与分离组分的迁移方向相反，而速度大小相等时，分辨率将趋于无穷大。

5毛细管电泳装置主要包括直流高压电源，毛细管，进样装置。检测仪和记录仪

等主要部件。

6毛细管电泳的发展方向：继续提高分辨率，速度和检测仪的选择性。同时增加

自动进样装置和使之微机化，商品化。另外将它与质谱仪更好的结合，可对生物分子特性做出更快，更准确的分析，以进一步拓宽毛细管电泳在生物领域的应用范围。

第四章

1分子蒸馏技术与传统精馏的区别：1分子蒸馏的蒸发面与冷凝面距离很小，被

蒸发的分子从蒸发面向冷凝面飞射过程中，蒸汽分子之间发生碰撞的几率很小，整个系统可在很高的真空度下工作，而普通减压精馏过程，不论是板式塔还是填料塔，蒸汽要经过很长的距离才能冷凝为液体，在整个过程中，蒸汽分子要不断地与塔板上的液体以及其他蒸汽分子发生碰撞，整个操作系统存在一定压差，因此整个过程的真空度远低于分子蒸馏过程

2普通减压精馏是蒸发与冷凝的可逆过程而分子蒸馏

是不可逆过程。

3普通蒸馏的分离能力只与分离系统各组分间的相对

挥发度有关，而分了蒸馏的分离能力不仅分离系统各组分间的相对挥发度有关，而且与各组分的分子量有关。

4普通蒸馏有鼓泡，沸腾现象，而分子蒸馏是液膜表

面的自由蒸发过程，没有鼓泡，沸腾现象。

第五章

1.亲和层析是利用生物分子间专一的亲和力而进行分离的一种层析技术。 2.亲和层析的基本原理和特点： 基本原理：亲和层析的分离原理简单说就是通过将具有亲和力的两个分子中一个

固定在不溶性基质上，利用分子间亲和力的特异性和可逆性，对另一个分子进行分离纯化。

特点：亲和层析的最大优点在于，利用它从粗提取液中经过一次简单的处理便可

以得到高纯度活性物质。这种技术不但能用来分离一些在生物材料中含量极微的物质，而且可以分离那些性质十分相似的生化物质。此外亲和层析法还有对设备要求不高、操作简单、适用范围广、特异性强、分离速度快、分离效果好、分离条件温和等优点；其主要缺点是亲和吸附剂通用性较差，故要分离一种物质差不多都得重新制备专用的吸附剂。另外由于洗脱条件较苛刻，需很好地控制洗脱的条件，以避免生物活性物质的变性失活。

3.亲和层析对载体的要求：1、载体必须能充分功能化，也就是说载体要具有足

够数量的功能基因，或能方便地引入足量的化学活性基团，以供与配基进行共价连接之用。2、载体必须有较好的理化稳定性和生物惰性，尽量减少非专一性吸附。3、载体必须具有高度的水不溶性和亲水性。4、载体应具有多孔的立体网状结构，能使被亲和吸附的大分子自由通过。

4.基质的活化：是指通过对基质进行一定的化学处理，使基质表面上的一些化学

基团转变为易于和特定配体结合的活性基团。

5.亲和层析的基本操作：1）亲和吸附剂选择制备；2）上样，注意选择适当的条

件，以使待分离的物质能够充分结合在亲和吸附剂上；3)洗脱，分特异性洗脱和非特异性洗脱。特异性洗脱是指利用洗脱液中的物质与待分离物质或与配体的亲和特性而将待分离物质从亲和吸附剂上洗脱下来。非特异性洗脱是指通过改变洗脱缓冲液PH值、离子强度、温度条件降低待分离物质与配体的亲和力而将待分离物质洗脱下来。4）亲和吸附剂的再生和保存：再生是指使用过的亲和吸附剂通过适当的方法使去除吸附在其基质和配体上结合的杂质使亲和吸附剂回复其亲和吸附能力。保存一般是加入0.01%的叠氮化钠，4度下保存。也可加入0.5%的醋酸洗必泰，或0.05%的苯甲酸，应注意不要使亲和吸附剂冰冻

第六章

1结晶：是蒸发结晶，冷却结晶，沉淀结晶，融化结晶的统称。

2不同的成核机理：一次成核，二次成核。

3结晶过程的控制;反馈控制，多变量控制，间歇结晶器的控制。 第七章

1离子交换法通过带电的溶质分子与离子交换剂中可交换的离子进行交换而分

离纯化。

2离子交换剂是由基质，荷电基团和反离子构成。

3离子交换剂基质的类型：通用型聚合树脂，多糖类基质。

4工业上应用的离子树脂的交联度一般不低于4％，用于脱色的树脂的交联度一

般不高于8％.

5离子交换剂可交换的例子种类：阳离子交换剂和阴离子交换剂。 6离子交换分离技术的操作方法：（一）离子交换树脂的前（预）处理 食盐水处

理；稀盐酸处理；稀氢氧化钠溶液处理；转型。（二）上柱吸附和洗脱过程 最重要的操作条件是交换和洗脱的ph值，合适的ph需满足三个条件：在被吸附物稳定的范围内；使被吸附物能离子化；使树脂能离子化。（三）洗脱 （四）再生

2分子蒸馏需具备的条件:1蒸发面与冷凝面之间应保证较高的温度差。 2蒸发面与冷凝面之间应保持较短距离。

3分子蒸馏分离系统中应保持较高的真空度。 4蒸发面上的液体膜应尽可能的薄。 5分子蒸馏装置应有必要的设备系统。 3分子蒸馏技术的特点：1操作温度低，可大大节省能耗。

2蒸馏压强低，要求在高真空度下操作。 3受热时间短，降低热敏性物质的热损伤。 4分离效率高。 第十二章

一、集成过程的定义：将分离与分离或反应与分离等两种或两种以上的单元操作

结合在一起，二、并用于工业分离的过程。

三、集成过程的目的：①实现物料与能量的最小化，工艺过程效率的最大化。 ②达到清洁生产的目的。

③实现混合物的最优分离和获得最佳的产物浓度。 四、集成技术在饮用水处理中的应用（自己看） 十一章

一、微波辅助萃取的原理：一方面微波射线自由透过透明的萃取介质，深入到生

物材料的内部维管束和腺胞系统。物料内部温度突然升高，细胞壁膨胀，细胞破裂。细胞内的有效成分流出，传递到萃取容积里。另一方面不同物质的tan值不同，对微波能的吸收程度也不同，微波可以对体系中不同组分进行选择姓加热，从而使被萃取物质从基体或体系中分离出来，进入到萃取溶剂中。

第十章

一、超声波辅助萃取技术的基本原理：通过压电换能器产生快速机械振动波，利

用含有能量的超声振动引起的与媒介的相互作用，，减少目标萃取物与样品基体之间的作用力、增大物质分

子的振动频率和速度、增加溶剂穿透力，从而加速目标成分进入溶剂，促进萃取的进行。

第九章

一、超临界CO2流体萃取技术特点：

1、分离过程有可能接近室温（35-40℃）下完成，特别是用于热敏性天然产物，

在萃取物中保持着药用植物的全部成分，而且能把高沸点低挥发度易热解的物质在起飞点温度下将其萃取出来

2、使用SPE是最干净的提取方法，由于全过程不用有机溶剂，因此萃取物和觉

悟残留溶液，同时也防止提取过程对人体的毒害和环境的污染，是100%的纯天然。

3、萃取和分离合二为一，当饱和溶解物的超临界二氧化碳刘静分离器时，由于

压力下降似的二氧化碳萃取物迅速形成两相而立即分开，不仅萃取效率高而且能耗较少，节约

4、二氧化碳是一种不活泼气体，萃取过程不发生化学反应，而且属于不然性气

体，无味无臭无毒，故安全性好

5、二氧化碳价格便宜，纯度高，容易取得，而且在生产过程循环使用，从而降

低成本

6、压力和温度都可以调节成萃取过程的参数。通过改变温度或压力达到萃取的

目的。压力固定，改变温度可将物质分离，泛指温度固定，降低压力是萃取物分离，因此工艺简单易掌握，而且萃取速度快

二、超临界流体的基本概念

超临界流体是利用超临界条件下的流体作为萃取剂，从流体或固体中萃取特定的

成分，已达到分离的目的的一种化工新技术

三、超临界二氧化碳流体的性能将受到溶质性质、溶剂性质、流体压力和温度等

因素的影响

第八章 一、双水相系统：某些亲水性高分子聚合物的水溶液超过一定浓度后会形成两相，

并且在两相中水分均占很大比例，机型成为那个双水相系统

二、常用的双水相系统有俩大类：聚合物-聚合物-水系统和聚合物-无机盐-水系

统