【正文】 ? 按操作方法可分為： 間歇式過濾機(jī) 連續(xù)式過濾機(jī) 過濾機(jī)的應(yīng)用 在食品上的應(yīng)用有如下幾個(gè)方面： ? a． 一般固 — 液系統(tǒng)的分離：如蔗糖生產(chǎn)中的糖汁和糖渣的分離采用真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)或板框壓濾機(jī)。板框壓濾機(jī)則可用于啤酒廠過濾麥芽和發(fā)酵后回收酵母等。 ? b． 作為澄清設(shè)備使用：陶質(zhì)管濾機(jī)和流線式過濾機(jī)已廣泛應(yīng)用于澄清液體食品，如啤酒、葡萄酒、醋、果汁、酵母浸出液及油、鹽水、糖漿，以除去其中極細(xì)微粒或者成膠狀或泥狀的固體 。 ? c． 除去微生物：管濾機(jī)常用于葡萄酒、啤灑、果汁和酵母浸出液的過濾以降低微生物的數(shù)目，故可用于代替或補(bǔ)充以降低微生物數(shù)目為目的的熱處理操作。 二、板框式過濾機(jī) ? 板框壓濾機(jī)是間歇式過濾機(jī)中應(yīng)用最廣泛的一種。 ? 它利用濾板來支撐過濾介質(zhì)，濾漿因受壓而強(qiáng)制進(jìn)入濾板之間的空間內(nèi)，并形成濾餅。 ? 濾板和濾框多為正方形。 ? 濾板作用是支撐濾布并提供濾液流出的通道。 ? 板面制成各種凸凹紋路。 ? 板、柜的角部開設(shè)的小孔構(gòu)成供濾漿或洗水流通的孔道。 濾板有洗滌板、非洗滌板和盲板三種結(jié)構(gòu)： 洗滌板設(shè)有洗水進(jìn)口；非洗滌板無洗水進(jìn)口；盲板則不開設(shè)任何液流。 ? 過濾機(jī)組裝時(shí)，按濾板－濾框－洗滌板－濾框－濾板 … 交 替排列，用過濾布隔開，且板和框均通過支耳架在一對橫 梁上，利用壓緊裝置壓緊或拉開。 ? 框的兩側(cè)覆以濾布，空框與濾布圍成容納濾漿及濾餅的空 間。 這是一臺等待出廠的板框過濾機(jī)產(chǎn)品。 ? 過濾： 濾漿由濾漿通路經(jīng)濾框上方進(jìn)入濾框空間，固粒被濾布截留，在框內(nèi)形成濾餅，濾液穿過濾餅和濾布流向兩側(cè)的濾板，再經(jīng)濾板的溝槽流至下方通孔排出。（此時(shí)洗滌板起過濾板作用） ? 洗滌 ：洗滌板下端出口關(guān)閉，洗滌液穿過濾布和濾框的全部向過濾板流動，從過濾板下部排出。結(jié)束后除去濾餅，進(jìn)行清理，重新組裝。 工作原理 特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡單； 造價(jià)低； 過濾面積大； 推動力大。 缺點(diǎn) ：裝卸板框勞動強(qiáng)度大； 濾布磨損嚴(yán)重。 自動板框壓濾機(jī) 采用在邊耳上開孔的板框，濾布上無孔，是首尾封閉的長條濾布。 當(dāng)拉開板框時(shí)，牽引整條濾布循環(huán)行進(jìn)，同時(shí)卸除濾餅、洗滌濾布、重新夾緊，可以快速完成（ 10min） 三、加壓濾葉型過濾設(shè)備 ? 重要過濾元件：濾葉（固定或旋轉(zhuǎn)； 垂直或水平） ? 分類：垂直濾槽，垂直濾葉型 垂直濾槽，水平濾葉型 水平濾槽，垂直濾葉型 水平濾槽，水平濾葉型 垂直槽垂直濾葉型 水平濾葉型 結(jié)構(gòu)： 由數(shù)十片固定在空心軸的水平圓形濾葉組成。 濾葉上表面為細(xì)金屬網(wǎng)（硅藻土支持介質(zhì)），中間粗金屬網(wǎng)，下表面為無孔金屬板； 中空部分與空心軸內(nèi)孔相通，構(gòu)成濾液通道。 原理： 過濾 推動力為壓力； 濾餅卸料 依靠離心力（空心軸和濾葉由電機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)） 四、真空過濾機(jī) ? 一種連續(xù)式真空過濾設(shè)備； ? 過濾、一次脫水、洗 滌、卸料、濾布再生等操作工序同時(shí)在轉(zhuǎn)鼓的不同部位進(jìn)行。 ? 轉(zhuǎn)鼓每轉(zhuǎn)一周，完成一個(gè)操作循環(huán)。 ? 鼓外表面為多孔篩板，轉(zhuǎn)鼓 外覆蓋濾布； ? 圓筒內(nèi)部被分隔成若干個(gè)扇形 小室，小室內(nèi)有單獨(dú)孔道與空 心軸內(nèi)的孔道相通； ? 空心軸內(nèi)的孔道則沿軸向通往 轉(zhuǎn)鼓軸頸端面的轉(zhuǎn)動盤（隨軸 旋轉(zhuǎn)）上。 ? 固定盤與轉(zhuǎn)動盤端面緊密配合 構(gòu)成一多位旋轉(zhuǎn)閥，稱為分配 頭。 結(jié)構(gòu) ?分配頭的 固定盤 被徑向隔板分成若干個(gè)弧形空隙，分別與真空管、濾液管、洗液貯槽及壓縮空氣管路相通。 ?當(dāng) 轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn) 時(shí)，借分配頭的作用，扇行小室內(nèi)部獲得真空和加壓，可控制過濾、洗滌等 ? 區(qū)域 I為過濾區(qū)。扇形格浸于濾漿中，格室內(nèi)為真空狀態(tài)。濾液經(jīng)過濾布進(jìn)入格室內(nèi)，然后經(jīng)分配頭的固定盤弧形槽 4排向?yàn)V液槽 。 ? 區(qū)域 II為濾液吸干區(qū)。扇形格剛離開液面，格室內(nèi)仍為真空，使濾餅中殘留的濾液被吸盡，與過濾區(qū)濾液一并排向?yàn)V液槽。 ? 區(qū)域 III為洗滌區(qū)。洗滌水由噴水管灑于濾餅上，扇形格內(nèi)為低真空狀態(tài)，將洗出液吸人，經(jīng)過固定盤的槽 5通向洗液槽。 ?區(qū)域 IV為洗后吸干區(qū)。洗滌后的濾餅在此區(qū)域內(nèi)借扇形格室內(nèi)的減壓進(jìn)行殘留洗液的吸干，并與洗滌區(qū)的洗出液一并排人洗液槽。 ?區(qū)域 V為吹松卸料區(qū)。此區(qū)域內(nèi)格室與壓縮空氣相通，將被吸干后的濾餅吹松，同時(shí)被伸向過濾表面的刮刀所剝落。 ?區(qū)域 VI為濾布再生區(qū)，在此區(qū)域內(nèi)用壓縮空氣吹走殘留的濾餅。 轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)動畫 ? 用天然的或人工合成的高分子薄膜或其他具有類似功能的材料，以外界能量或化學(xué)位差為推動力，對雙組分或多組分的溶質(zhì)和溶劑進(jìn)行分離、分級、提純和富集的方法，統(tǒng)稱為 膜分離法 。 ? 膜分離法 用于 液體和氣體。 第四節(jié) 膜 分離 機(jī)械 膜的種類 ? 按膜的來源 ：天然膜和合成膜； ? 按膜的材料 ：樹脂膜、陶瓷膜及金屬膜； ? 按膜化學(xué)組成 ：纖維素酯類膜、非纖維素酯類膜； ? 按膜斷面的物理形態(tài)或結(jié)構(gòu)： 對稱膜、不對稱膜(指膜的斷面不對稱 )、復(fù)合膜 (通常是用兩種不同的膜材料，分別制成表面性層和多孔支撐層 )， ? 按膜的形狀 ：平板膜、管式膜和中空纖維膜等。 目前硝酸纖維素膜和聚酰胺膜應(yīng)用較為廣泛。陶瓷膜和金屬膜以其持有的性能和強(qiáng)度，在果蔬汁加工方面成為主導(dǎo)部件。 膜分離有四個(gè)顯著特點(diǎn) ? ①風(fēng)味和香味成分不易失散； ? ②易保持食品某些功效，如蛋白的泡沫穩(wěn) 定等。 ? ③不存在相變過程，節(jié)約能量。 ? ④工藝適應(yīng)性強(qiáng)，處理規(guī)?？纱罂尚?，操 作維護(hù)方便，易于實(shí)現(xiàn)自動化控制。 膜分離技術(shù)主要包括滲透、反滲透、超濾、透析、電滲析、液膜技術(shù)、氣體滲透和滲透蒸發(fā)等方法。 一、膜分離的方法與原理 （一）反滲透原理 利用反滲透膜選擇性透過溶劑（水）的性質(zhì)，對溶液施加壓力克服溶液的滲透壓，使溶劑通過膜從溶液中分離出來。 （二）超過濾原理 超過濾 (ultrafiltration， UF) ? 超過濾膜在透過溶劑的同時(shí)，透過小分子溶質(zhì)，截留大分子溶質(zhì)。截留的粒徑范圍是 1－ 20nm， 相當(dāng)于分子量為 300至300000的各種蛋白質(zhì)分子，也可截留相應(yīng)粒徑的膠體微粒。 被分離的溶液借助外界壓力的作用，以一定的流速沿具有一定孔徑的超過濾膜面上流動，讓溶液中的無機(jī)離子、小分子物質(zhì)透過膜，截留高分子物質(zhì)、膠體、蛋白質(zhì)、微生物，從而實(shí)現(xiàn)分離和濃縮目的。 －－－－－－－－－－－－－－ 壓力 原液 超濾膜 透過液 超過濾用途 ? ① 澄清 除去懸浮的微小顆粒 （處理果汁、葡萄酒、醋） ? ② 成分調(diào)整 （牛奶、淀粉、酵母、葡萄糖、氨基酸等） ? ③ 濃縮 （乳液、全蛋產(chǎn)品、膠體等） ? ④ 分子溶液的脫鹽 ? ⑤ 污染控制 （油脂、漂白污水、色料廢液等過濾） (三）電滲析原理 使用具有選擇性透過性能的離子交換膜，在直流電場作用下，溶液中的離子選擇性透過進(jìn)行定向遷移 。 A 陰離子膜 （允許陰離子通過） C 陽離子膜（允許陽離子通過） 電滲析裝置是由許多陽膜和陰膜相間安置，并在膜間放置隔板， 組合成膜組，在膜組兩側(cè)安裝電極。 用途 ? (1) 溶液脫鹽 從料液中遷出等當(dāng)量的陰、陽離子，從而降低了溶液的鹽分。對于海水或原水分別稱為 海水純化 或原水純化；對于含無機(jī)鹽的有機(jī)物水溶液，則稱為溶液脫鹽。 ? (2)溶液的濃縮 料液是鹽類溶液，濃集其中的陰、陽離子，制成濃度較高的溶液。產(chǎn)品是濃縮液。 ? (3)溶液的脫酸或脫堿 通過離子的遷容，將堿性溶液中的金屬陽離子換成氫離子，或?qū)⑺嵝匀芤褐械年庪x子換成氫氧根離子，結(jié)合成水，就起了對溶液脫堿或脫酸的作用。 ? (4)鹽溶液的水解 將鹽溶液中的陽離子和陰離子分別遷出，各配上氫氧根離子和氫離子就生成了相應(yīng)的堿和酸。 二、膜分離組件 （一）平板式膜組件 （二）管式膜組件 結(jié)構(gòu) ：膜粘在支撐管的內(nèi)壁或外壁。外管為多孔金屬管， 中間為多層纖維布，內(nèi)層為管狀超濾或反滲透膜 原理 ：原液在壓力作用下在管內(nèi)流動，產(chǎn)品由管內(nèi)透過管 膜向外遷移。 （三）毛細(xì)管式膜組件 ?由許多毛細(xì)管組成，纖維平行排列，兩端均與 — 塊端 板粘合。毛細(xì)管由紡絲法制得，元支撐部件。 ?進(jìn)料液從毛細(xì)管的中心通過，透過液從毛細(xì)管壁滲出。 ?與管式膜組件相比，毛細(xì)管式膜組件擁有高填充密度 （四）中空纖維膜組件 ? 結(jié)構(gòu)與毛細(xì)管式膜組件相類似，膜管沒有支撐材料，靠本身的強(qiáng)度承受工作壓力。 ? 將幾萬根中空纖維集束的開口端粘接，裝填在管狀殼體內(nèi)。 ? 超臨界流體萃取 (SCFE)是近 30多年來出現(xiàn)的一種新型的萃取分離技術(shù) ? 特性：低能耗、無污染、無殘留和適宜 處理易受熱分解的熱敏性物料 第五節(jié) 超臨界萃取技術(shù) 原理 某一純物質(zhì)的 臨界溫度 是指在任何高壓下均不能使該物質(zhì)液化的最低溫度，與此溫度點(diǎn)相對應(yīng)的壓力稱為 臨界壓力 。 在壓溫圖中，高于臨界溫度和臨界壓力的區(qū)域稱為超臨界區(qū) ，此時(shí)的流體稱為超臨界流體。 在超臨界區(qū)域內(nèi)，壓力稍有變化，超臨界流體對溶質(zhì)的溶解能力也會發(fā)生很大變化。 超臨界流體性質(zhì) ? 超臨界氣體的密度接近于液體，這使它具有與液體溶劑相當(dāng)?shù)?萃取能力 。 ? 超臨界流體的黏度和擴(kuò)散系數(shù)與氣體相近似，使它具有非常好的 傳質(zhì)性能 。 ? 超臨界流體作為萃取劑還具有良好的 選擇性 ； ? 在超臨界區(qū)域內(nèi)，壓力稍有變化，即引起超臨界流體的密度發(fā)生很大的變化，從而它 對溶質(zhì)的溶解能力 也會發(fā)生很大變化。 ? 壓力變化即引起超臨界流體的相態(tài)發(fā)生變化，從而有利于 溶質(zhì)和萃取劑的分離 。 超臨界流體萃取系統(tǒng)主要內(nèi)四部分組成 ? ①溶劑壓縮機(jī) (即高壓泵 )。 ? ②萃取器。 ? ③溫度、壓力控制系統(tǒng)。 ? ④分離器和吸收器。 ? 其他輔助設(shè)備包括：輔助泵、閥門、調(diào)節(jié)器、流量計(jì)、熱量回收器等。 在食品業(yè)的用途 分離熱敏性、高沸點(diǎn)物質(zhì) ? (a)動植物油 (魚油等及大豆、向日葵、可可、咖 啡、棕?cái)R等的種子油 )的萃取 ? (b)從茶、咖啡中脫除咖啡因。 ? (c)啤酒花和尼古丁的萃取。 ? (d)從植物中萃取香精油等風(fēng)味物質(zhì)。 ? (c)從動植物中萃取脂肪酸。 ? (f)從奶油和雞蛋中去除膽固醇。 ? (g)從天然產(chǎn)物中萃取功能性有效成分； ? (h)植物色素的萃取及各種物質(zhì)的脫色、脫臭 計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型一旦出現(xiàn)隨機(jī)解釋變量 ，且與隨機(jī)擾動項(xiàng)相關(guān)的話 ， 如果仍采用 OLS法估計(jì)模型參數(shù) ， 不同性質(zhì)的隨機(jī)解釋變量會產(chǎn)生不同的后果 。 下面以一元線性回歸模型為例進(jìn)行說明 三、隨機(jī)解釋變量的后果 ? 隨機(jī)解釋變量與隨機(jī)誤差項(xiàng)相關(guān)圖 （ a）正相關(guān) （ b）負(fù)相關(guān) 擬合的樣本回歸線可能低估截距項(xiàng)，而高估斜率項(xiàng)。 擬合的樣本回歸線高估截距項(xiàng) ， 而低估斜率項(xiàng) 。 對一元線性回歸模型： ttt XY ??? ??? 10OLS估計(jì)量為 : ???? ???2121?ttttttxxxyx ??? 1. 如果 X與 ?相互獨(dú)立，得到的參數(shù)估計(jì)量仍然是無偏、一致估計(jì)量。 已經(jīng)得到證明 隨機(jī)解釋變量 X與隨機(jī)項(xiàng) ?的關(guān)系不同，參數(shù) OLS估計(jì)量的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)也會不同。 2. 如果 X與 ?同期不相關(guān)，異期相關(guān)，得到的參數(shù)估計(jì)量有偏、但卻是一致的。 kt的分母中包含不同期的 X；由異期相關(guān)性知：kt與 ?t相關(guān)，因此， ?? ? ???? )()()?( 1