【正文】 工藝適應性強，處理規(guī)模可大可小，操 作維護方便，易于實現(xiàn)自動化控制。 膜分離有四個顯著特點 ? ①風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。 目前硝酸纖維素膜和聚酰胺膜應用較為廣泛。 ? 膜分離法 用于 液體和氣體。 ?區(qū)域 VI為濾布再生區(qū)，在此區(qū)域內用壓縮空氣吹走殘留的濾餅。 ?區(qū)域 V為吹松卸料區(qū)。 ?區(qū)域 IV為洗后吸干區(qū)。 ? 區(qū)域 III為洗滌區(qū)。 ? 區(qū)域 II為濾液吸干區(qū)。扇形格浸于濾漿中，格室內為真空狀態(tài)。 結構 ?分配頭的 固定盤 被徑向隔板分成若干個弧形空隙，分別與真空管、濾液管、洗液貯槽及壓縮空氣管路相通。 ? 鼓外表面為多孔篩板，轉鼓 外覆蓋濾布； ? 圓筒內部被分隔成若干個扇形 小室，小室內有單獨孔道與空 心軸內的孔道相通； ? 空心軸內的孔道則沿軸向通往 轉鼓軸頸端面的轉動盤（隨軸 旋轉）上。 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帶動旋轉） 四、真空過濾機 ? 一種連續(xù)式真空過濾設備； ? 過濾、一次脫水、洗 滌、卸料、濾布再生等操作工序同時在轉鼓的不同部位進行。 當拉開板框時，牽引整條濾布循環(huán)行進，同時卸除濾餅、洗滌濾布、重新夾緊，可以快速完成（ 10min） 三、加壓濾葉型過濾設備 ? 重要過濾元件：濾葉（固定或旋轉； 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 結構： 由數十片固定在空心軸的水平圓形濾葉組成。 缺點 ：裝卸板框勞動強度大； 濾布磨損嚴重。結束后除去濾餅，進行清理，重新組裝。 ? 過濾： 濾漿由濾漿通路經濾框上方進入濾框空間，固粒被濾布截留，在框內形成濾餅，濾液穿過濾餅和濾布流向兩側的濾板，再經濾板的溝槽流至下方通孔排出。 ? 框的兩側覆以濾布，空框與濾布圍成容納濾漿及濾餅的空 間。 濾板有洗滌板、非洗滌板和盲板三種結構： 洗滌板設有洗水進口；非洗滌板無洗水進口；盲板則不開設任何液流。 ? 板面制成各種凸凹紋路。 ? 濾板和濾框多為正方形。 二、板框式過濾機 ? 板框壓濾機是間歇式過濾機中應用最廣泛的一種。 ? b． 作為澄清設備使用：陶質管濾機和流線式過濾機已廣泛應用于澄清液體食品，如啤酒、葡萄酒、醋、果汁、酵母浸出液及油、鹽水、糖漿，以除去其中極細微?；蛘叱赡z狀或泥狀的固體 。 過濾機的分類 ? 按過濾推動力可分為： 重力 (常壓 )過濾機 加壓過濾機 真空過濾機 ? 按過濾介質的性質分：粒狀介質過濾機 濾布介質過濾機 多孔陶瓷介質過濾機 半透膜介質過濾機 ? 按操作方法可分為： 間歇式過濾機 連續(xù)式過濾機 過濾機的應用 在食品上的應用有如下幾個方面： ? a． 一般固 — 液系統(tǒng)的分離：如蔗糖生產中的糖汁和糖渣的分離采用真空轉鼓過濾機或板框壓濾機。 ? c． 膜過濾 ： 是采用有機膜、多孔陶瓷介質膜和半透膜介質膜等膜材料，從液體中除去少量極細小質點的過濾。 ? b． 深層過濾 ： 在過濾介質上游雖形成微薄的濾餅，但只是少量顆粒嵌入介質通道。 過濾分離的應用 ? a． 濾餅過濾： 以過濾介質上游所形成固體顆粒床層的滲濾作用為主要過濾機理。 ? 種類 ：食品工業(yè)常用的助濾劑有硅藻土、活性 碳、石棉、鋸屑等。 ? 這種阻力將隨著濾餅的厚度的逐漸增加而增加，直至成為過濾中的主要阻力。 ? 在過濾剛開始時，只有過濾介質的阻力。 ? 通常工業(yè)上過濾中推動力的 來源 有四種： ? 1）懸浮液本身的液柱壓力差，一股不超過 50kPa， 稱 為重力過濾； ? 2）在懸俘液表面加壓，一般可達 ， 稱為加壓 過濾； ? 3）在過濾介質下方抽真空，通常不超過 86kPa真空度， 稱為真空過濾； ? 4）利用慣性離心作用，稱為離心過濾。為防止膠狀微粒對濾孔的堵塞 ，常用助濾劑涂在濾布上或按一定比例均勻混合于懸浮液之中，一起進入過濾機過濾，以形成滲透性好、耐壓縮的濾餅，保證濾液通暢流通。 2） 助濾劑 ? 在過濾前 預覆在濾布上或添加在濾漿中 以 提高過濾速度 的物質。 ? (c)多孔固體介質 ：如多孔陶瓷、多孔玻璃、多孔塑料、不銹鋼粉末。 ? (b)織物狀介質 ：是工業(yè)上廣泛應用的一類，它包括耐腐蝕的不銹鋼絲、銅絲或鎳絲等織成的各種形式的金屬濾布。 ? 常用的過濾介質種類繁多，按其形狀大致分為： ? (a)粒狀介質 ：如焦炭、石礫、細砂、鋸屑、活性碳、玻璃碴、酸性白土等。 ③ 具有適當的表面特性，能加快卸除濾餅速度。 ? 要求 ：①具有多孔性，孔道大小應該能截留懸浮粒子。 d． 卸料：把濾餅從過濾介質上卸下，并將過濾介質洗凈，以備重新進行過濾。 b． 洗滌：停止過濾后，濾餅的毛細孔中包含有許多濾液，必須洗滌，以得到純凈的固粒產品或得到盡量多的濾液。 a、 過濾：懸浮液在推動力作用下，克服過濾介質的阻力進行固－液分離；固體顆粒截留，逐漸形成濾餅。 第三節(jié) 過濾分離 機械 過濾分離原理 ? 過濾是以某種多孔性介質，在外力作用下使連續(xù)相流體通過介質的孔道時截留分散相顆粒，從而實現(xiàn)分離的操作。 一、 過濾分離原理與過程 ? 可分離懸浮液；也可用于氣－固體系的分離。 ② 設備體積不同： 旋液分離器由于用于液體分離 ， 其密度較大 ， 固單個分離 器的體積較?。? 旋風分離器由于用于氣體分離 ， 其密度較小 ， 固分離器的 體積較大 。 ② 結構相同： 就單個分離器而言 ， 其結構大致相同 。 ? 旋液分離器缺點： 管子內壁易磨損。使用維護方便；物料在機器內停留時間短、生產率高；能在密閉的條件下加工，產品質量高。 ? 其 分級作業(yè) 的 分級粒度 為 ～ ，濃縮或澄清 的分級粒度小于 15μｍ。 ? 設計原理： 如采用 轉速較低而直徑較大 的轉鼓，就必須將液流分成若干薄層： 加長了液流行程 從而 提高了分離效果 避免了分離后再混合 （二）倒錐式離心分離機 離心凈化機 凈乳機和離心機的區(qū)別 凈乳機 離心機 碟片結構 無孔 開孔 （在脫脂乳和稀奶油分離界面上） 出液口 一個 兩個 （脫脂乳出口，稀奶油出口） ? 旋液分離器是 利用離心力 進行濕法分級的設備。 ? 為盡量減小轉鼓所受的應力，采用 較小的鼓徑 ，因而在一定的進料量下，懸浮液沿轉鼓軸向運動的速度較大。 ?倒錐式離心機 廣泛用于奶油的分離和牛奶的凈化、動植物油精制中的脫水和澄清、淀粉的分離和凈化等 。 ? 高速離心機 分為管式離心機和倒錐式離心機。 三、分離離心機 ? 在分離乳濁液和極細顆粒的懸浮液時，需要很大的離心力。 原理： 懸浮液從 1進 — 經進料孔 5到轉鼓 — 離心力作用固體沉在轉鼓內表面 — 由于速度差，被螺旋送到小端，從 12排出 — 澄清液從大端溢流孔處排出。 ? 以臥式螺旋離心機為例： 結構： 無孔轉鼓 7，內部有螺旋輸送器 4。 一、過濾離心機 （一）三足式離心機 特 點 ? 優(yōu)點：結構簡單；占地??；操作平穩(wěn) ? 缺點：排渣需要繁重的體力勞動。 ? 分離離心機 ：鼓壁上無孔 ， 分離因數在 3000以上 ，主要用于乳濁液的分離和懸浮液的增濃或澄清 。借離心力實現(xiàn)過濾分離 ， 分離因數不大 ， 適用于易過濾的晶體懸浮液和較大顆粒懸浮液的分離以及物料的脫水 。 （ ２ ） 按操作原理的不同可分為過濾離心機 、 沉降離心機及分離離心機 。 ? 高速離心機： 3000＜ Fr ＜ 50000， 主要用于分離乳濁液和細粒懸浮液 。 3．離心機分類 (1)按分離因數的大小可分為常速離心機 、 高速 離心機及超高速離心機 。 分離因數 ＝離心力 /重力 分離性能的重要指標 提高離心機分離因數是提高沉降速度、減少沉降時間的有力措施 ? 2． 乳濁液在離心場中的分層和兩相的排出情況 在離心機轉鼓內乳濁液分離因混合物密度的不同而形成內外兩層圓柱面 ， 密度大的在外層 。乳濁液的穩(wěn)定性低，當懸浮液珠達一定的大小時（臨界的大小等于０ .４～０ .５ μｍ） ,組成它的兩相會較快地分層。固體顆粒是由許多單個顆粒及聚集在一起的顆粒團組成的混合體。 ? 離心機 用于淀粉、牛奶、酵母、啤酒、果汁、砂糖、桔油、食用動物油、米糠油等食品加工中，主要用于脫水、濃縮、分離、澄清、凈化和固體分級等工藝過程。第四章 食品分離技術裝備 內 蒙 古 農 業(yè) 大 學 食 品 科 學 學 院 陳忠軍 副教授 ? 離心分離 ： 利用離心力來達到懸浮液及乳濁液中固－液、液－液分離的方法通稱離心分離。實現(xiàn)離心分離操作的機械稱為 離心機 。 第一節(jié) 離心分離機械 ? 懸浮液 是由液體和懸浮于其中的固體顆粒組成的系統(tǒng)。 ? 乳濁液 是由液體和懸浮于其中的一種或數種其他液體所組成的系統(tǒng)，其中至少有一種液體是以液珠的形式，均勻地分散于一個不和它互溶的液體之中。 ? 1． 離心力場中顆粒在流體中的運動情況 顆粒愈細，則沉降速度愈小，所需的沉降時間愈長。 ? 為了從離心機轉鼓內分別引出輕、重液體，轉鼓內上方設有擋板，擋板上方設置輕、重液引出通道。 ? 常速離心機： Fr＜ 3000， 主要用于分離顆粒不大的懸浮液和物料的脫水 。 ? 超高速離心機： Fr ＞ 50000， 主要用于分離極不易分離的超微細粒懸浮液和高分子膠體 懸浮液 。 ? 過濾離心機 ：轉鼓壁上有孔 ， 鼓內壁附以濾布 。 ? 沉降離心機 ：鼓壁上無孔 ， 借離心力實現(xiàn)沉降分離 。 （３）按操作方式的不同可分為 間歇式離心機 和 連續(xù)式離心機 。 機械卸料的三足式離心機 過濾離心機 二、沉降離心機 ? 在食品工業(yè)，這類離心機主要用于回收動植物蛋白，可可、咖啡等濾漿的分離以及魚油去雜和魚肉制取等。行星差速器 9使 7和 4同向旋轉，但有速差。 調節(jié)溢流孔位置、機器轉速、速差、進料速度可改變沉渣的含濕量和澄清液含固量。宜采用小直徑、高轉速的轉鼓，即高速離心機。 ?管式離心機 常用于動物油、植物油和魚油的脫水及果汁、蘋果漿及糖漿的澄清。 （一）管式高速離心機 ? 管式高速離心機具有很高的分離因數（