[工學(xué)]營(yíng)養(yǎng)師課件食品加工工藝(編輯修改稿)
2025-03-16 14:27 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 膜濃縮的種類以及原理 ?(1)微濾 (MF) ? 利用孔徑 ～ 10um的多孔膜來(lái)過(guò)濾含有微粒的溶液，從而將微粒分離的過(guò)程。操作壓強(qiáng)為 ～ ，可以分離淀粉粒子、細(xì)菌等。 ? (2)超濾 (UF) ? 利用孔徑 ～ 20nm的半透膜來(lái)過(guò)濾含有大分子或微細(xì)粒子的溶液，使大分子或微細(xì)粒子從溶液中分離的過(guò)程。超濾的推動(dòng)力是壓力差，在溶液側(cè)加壓，使溶劑透過(guò)膜而使溶液得到濃縮。超濾對(duì)大分子的截留作用是利用了篩分原理，其操作壓強(qiáng) ～ ，可截留分子量為 1000～ 1000000的大分子。主要用于大分子物質(zhì)的分離。 膜上表面活性層上孔的形狀決定了截留效果。 除了篩分作用，粒子在膜表面微孔內(nèi)的吸附在膜孔中的阻塞也使大分子被截留。 (3) 反滲透 ? 是 通過(guò)對(duì)溶液施加壓力，克服溶液的滲透壓， 從而使溶劑通過(guò)半透膜而使溶液濃縮。主要用于海水淡化。 (4) 電滲析 ? 電滲析 與超濾、反滲透具有共性的一面，都是利用半透膜使溶液中溶質(zhì)和溶劑獲得分離的操作。但是，它們之間也有區(qū)別， 電滲析是在外電場(chǎng)的作用下，利用一種特殊的膜 (稱為離子交換膜 )對(duì)離子具有不同的選擇透過(guò)性而使溶液中的陰、陽(yáng)離子與其溶劑分離。 溶液導(dǎo)電則是靠溶液中離子的遷移，離子濃度越高，溶液的導(dǎo)電性越強(qiáng)。電滲析就是 利用含離子的溶液再通過(guò)時(shí)發(fā)生離子遷移 這一特點(diǎn)而進(jìn)行的。 ? 電滲析操作在工業(yè)上作為一項(xiàng)分離、濃縮和提純的工藝的新技術(shù)，廣泛應(yīng)用于海水淡化，給水軟化脫鹽，工業(yè)用水的純化處理。在食品工業(yè)上的應(yīng)用，目前也主要集中在工業(yè)用水的純化處理 。 膜的分類 ? (1)超濾膜與反滲透膜 ? 在反滲透和超濾的應(yīng)用中，半透膜起著關(guān)鍵的作用。適用于食品加工的半透膜必須具有一定的要求，如 能夠在長(zhǎng)期高流量操作下始終保持必要得分離能力；能夠進(jìn)行有效的衛(wèi)生和消毒；具有較長(zhǎng)的使用壽命 等。 ? 超濾膜要求沒(méi)有反滲透膜高，超濾膜的傳遞特性主要靠膜的物理結(jié)構(gòu)，且在很大程度上不依靠膜的化學(xué)結(jié)構(gòu)，所以用材范圍廣。超濾膜與反滲透膜相反，具有極高的水力滲透性，受壓很少超過(guò) 8個(gè)大氣壓。超濾膜的材料必須具有剛性，在使用溫度下不產(chǎn)生蠕變現(xiàn)象；不能有明顯為水所軟化的塑性化現(xiàn)象；在水溶液中對(duì)水解和氧化不敏感。多用熱塑性材料制造超濾膜，如聚丙烯、聚氯乙烯等。 ?(2) 離子交換膜 ? 離子交換膜 是電滲析中使用的具有離子交換性能的高分子材料制成的薄膜。它對(duì)陰、陽(yáng)離子具有選擇性透過(guò)的作用，其主要因?yàn)槟さ目障抖群湍ぶ心芙怆x的離子基團(tuán)的不同。離子交換膜按其選擇性可分為 陽(yáng)離子交換膜、陰離子交換膜和兩性離子交換膜 。凡是在高分子鏈上連接的是酸性活性基團(tuán)的就是 陽(yáng)離子交換膜 ，能讓陽(yáng)離子透過(guò)；連接的是堿性活性基團(tuán)的就是 陰離子交換膜 ，能讓陰離子通過(guò)。 兩性離子交換膜 則是一種具有陽(yáng)離子和陰離子交換劑，并使之混合而制成用物理方法不能區(qū)分的膜。 膜濃縮在食品工業(yè)中的利用 ? 膜分離在乳品工業(yè)中的應(yīng)用 ? 利用膜分離對(duì)食品組分進(jìn)行濃縮與提純能夠保留食品原有的風(fēng)味物質(zhì)，再加上膜分離過(guò)程無(wú)相變，無(wú)需加熱，能耗低，物料再透過(guò)膜的遷移過(guò)程中無(wú)性質(zhì)改變等特點(diǎn)，目前以廣泛應(yīng)用于乳品工業(yè)生產(chǎn)中。 ? 傳統(tǒng)奶酪生產(chǎn)是將凝乳酶或發(fā)酵劑加入原料乳中，然后進(jìn)行混合和凝固，使牛乳發(fā)生沉淀而分離出奶酪。此過(guò)程中會(huì)有 25％的乳清蛋白、幾乎全部的乳糖及大多數(shù)的維生素與礦物質(zhì)存在于排放的乳清中。多年來(lái)，人們一直把乳清作為飼料或排入下水道，不但造成了很大的浪費(fèi)，同時(shí)也造成了較嚴(yán)重的污水處理負(fù)擔(dān)。超濾法制備乳清粉可以從乳清中分離出低分子的水、鹽和乳糖，改善了濃縮物中蛋白乳糖、鹽的比例，使乳清粉的質(zhì)量比采用真空濃縮和噴霧干燥制得的有較為明顯的改善和提
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