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1、第二節(jié)食品分離過程的特點及選擇原則一、食品分離技術的分類食品分離技術按其分離規(guī)?？煞譃椋簩嶒炇乙?guī)模和工業(yè)生產規(guī)模。實驗室規(guī)模的分離技術主要是用來進行食品成分及食品中限量指標的定量、定性分析和研發(fā)新產品是制備小量樣品用。工業(yè)生產規(guī)模的應用是把實驗室研發(fā)產品的技術進行工業(yè)放大和設計后，進行商業(yè)化生產。食品分離技術按分離方法可分為：①物理法。例如，離心，過濾，沉降等。②化學法。例如，離子交換，沉淀反應等。③物理化學法。例如，凝膠色譜分離，基于目標物理化學性質差異的各種萃取分離等。食品分離技術按分離性質可分為非傳質分離和傳質分離兩
2、大類。二、食品分離過程的特點食品分離過程因為分離對象的原因，與其他工業(yè)分離過程相比，有其自身鮮明的特點。①分離對象種類多，性質復雜。食品分離的對象是農、林、漁、牧、副食品等，要分離的物質比化學反應產物的分離復雜得多，要分離的物質有有機物、無機物；原料的相態(tài)有固態(tài)、液態(tài)和氣體；要分離的物質可能是有生命的細胞、微生物；可能是具有生理活性；可能是熱敏性及對堿、酸敏感的物質等。②產品質量與分離過程密切相關。在食品生產過程中，采取的分離方法要注意防止高溫、過酸、過堿、氧化、高壓、重金屬離子污染、原料自身酶解等問題。例如，在分離酶時，
3、利用不同的分離過程，分離得到的酶活力單位可不同。在速溶茶的生產過程中，分離工藝的不同，可生產不同風味、色澤不同的產品。③產品要求食品安全。這就要求采用的分離技術必須要符合衛(wèi)生標準，對生產工藝要求嚴，生產過程中微生物、重金屬等指標要符合標準。方法要效率高、選擇好，以便有效地分離除去有害有毒物質。另外，生產中。所采用的分離技術對原料不要產生新的污染。④分離對象在分離過程的易腐敗。食品分離的對象是食品，而腐敗是食品原料的特點，這就要求在分離過程之中必須控制分離條件，防止食品物料的氧化。污染微生物等，并盡量縮縮分離周期。一、食品分
4、離技術的選擇原則隨著科學技術的發(fā)展，分離方法越來越多，每種分離方法都有它的長處和不足。在開發(fā)過程中如果需要分離工序，首先應選擇合適的方法，使之在技術上先進、經濟上合理。選擇一種食品分離技術，總的原則是先要確定分離的目標成分。對目標成分，要了解目標成分的性質，它的相對分子質量、化學結構、理化性質、電荷性、熱敏性以及生物活性等基礎性資料對確定分離方法的選擇起決定作用。（1）在知道目標成分的性質后可按下列步驟進行分離工作：①選擇和確定對目標成分的定性、定量方法，以便在分離過程中能對目標成分進行檢測，對分離效果進行評價。②了解物料
5、的性質。例如，物料的黏度、目標成分在物料中存在的部位、含量等。③確定分離方法并進行實驗。是否可利用自然的能量進行分離？是否為超高純度的分離？分離規(guī)模的大?。堪催@些要求選擇合適的分離技術。④確定分離方法的評價指標。一般來說，評價指標有：回收率、截留率、選擇性、經濟性等。⑤中試或工業(yè)生產應用的放大設計。（2）在分離方法的選擇時，通常從確定產品純度和回收率方面作為主要的考慮因素外，還要考慮下列因素：①產品價格：產品價格常成為選擇分離方法的主要因素。對廉價產物，常采用低能耗、廉價分離劑或無需分離劑，以及大規(guī)模的生產過程。對高附加值
6、的產物，可采用中小生產規(guī)模，技術含量較高的分離技術。如果一個分離方法盡管可行，但其分離所得產品成本過高，就很難推廣應用。因此，所選用的方法往往被要求等能耗、物耗低以保證產品的價格具有競爭能力。②目標產物的特性：目標產物的特性是指產物的熱敏性、吸濕性、氧化性、分解性等，這些特性是導致目標產物變質、降解、氧化等的根本原因，產品對工藝技術的一些特殊要求是選擇分離方法的一個重要因素。例如，食物、飲料中含有熱敏性物質，常會因受熱而變質或失去營養(yǎng)成分，所以，對食品分離來說，應盡量選用速率控制分離過程。采用熱分離時應慎重，盡量避免過熱過
7、冷對產品質量所造成的損害。③混合物中的分子性質：分離效率的高低關鍵在于原料中目標產物與共存雜質的性質差異大小。對于大多數分離過程來說，分離因子對分離方法的選擇可起指導作用，分離因子是表征分離過程中混合物內各組分所能達到的分離程度。對于i，j兩個被分離組分，組分i和組分j在產品1中的摩爾分數的比值除以在產品2中的比值表示為組分i和組分j的分離因子，如式[1-8]所示。分離因子越大，表示組分分離效果越好。[1-8]但在分離過程中起作用的根本原因還在于分子的特性，包括分子的大小與形狀、密度、沸點、溶解度、偶極矩、極化強度、電荷、
8、臨界點等物理、化學、電磁、光學、生物學等性質。例如，對于蒸餾操作，通常把分離的難易歸結與宏觀量相對揮發(fā)度即蒸氣壓的差別，但追其根本是取決于分子間作用力的強弱。同時，在不同的分離過程中，這些分子特性對分離因子也有影響，如表1-5所示。表1-5不同的分子性質對分離因子的影響分離方法純物質的性質物質添加劑的性
