1、食品分離重組技術主講人：食品分離重組膜分離泡膜分離超臨界萃取電泳分離微波萃取超聲萃取膜分離 膜分離技術是指在分子水平上不同粒徑分子的混合物在通過半透膜時，實現選擇性分離的技術，半透膜又稱分離膜或濾膜，膜壁布滿小孔，根據孔徑大小可以分為：微濾膜（MF）、超濾膜（UF）、納濾膜（NF）、反滲透膜（RO）等，膜分離都采用錯流過濾方式。膜分離原理膜分離技術是利用天然或人工制備的具有選透過性的膜，以外界能量或者化學單位差為推動力對雙組份的溶質和溶劑進行分離、分級、提純和濃縮的方法。在膜分離過程中，由于膜具有選擇透過性當膜兩側存在某種推動力（壓力差、濃度差、電位差等），原料側以選擇透過性以達到分離提純目的

2、。膜傳遞過程十分復雜，使用的膜不同，推動力也不同，其傳遞機理也不同。膜分離原理微濾 微濾也是利用微濾膜的篩分機理，在壓力驅動下，截留直徑在0.11m之間的顆粒，如懸浮物、細菌、部分病毒及大尺寸膠體，多用于給水預處理系統。滲透液(濾出液，下游)原料液(進料液，上游)孔濾材超濾 超濾是利用超濾膜的微孔篩分機理，在壓力驅動下，將直徑為0.002-0.1m之間的顆粒和雜質截留，去除膠體、蛋白質、微生物和大分子有機物。應用于鍋爐給水處理、工業廢污水處理、飲用水的生產及高純水制備等。在給水處理中常作為反滲透、離子交換的預處理。泡沫分離 泡沫分離（Foam Separation）是以氣泡作分離介質來濃集表面

3、活性物質的一種新型分離技術，利用通氣鼓泡在液相中形成的氣泡為載體，對液相中的溶質或顆粒進行分離，因此又稱泡沫吸附分離?？杀环蛛x的物質： 本身具有表面活性的物質，例如蛋白質、酶 本身為非表面活性劑,但它們具備和某一類型的表面活 性物質絡合或螯合的能力,例如工業污水中的金屬離子。泡沫分離的分類需要鼓泡，但不一定形成泡沫層泡沫分離 泡沫分離是根據表面吸附原理，借助鼓泡使溶液中的表面活性物質聚集在氣-液界面，隨氣泡上浮至溶液主體上方，形成泡沫層，將泡沫和液相主體分開，從而達到濃縮表面活性物質（在泡沫層），凈化液相主體的目的。泡沫分離應用分離固體粒子 由于分離的對象是含有固體粒子的懸浮液，可以加入合適的

4、表面活性劑，捕收固體顆粒，使它們獲得疏水性。然后再加入適當起泡劑，利用空氣鼓泡，根據礦石粒子和脈石粒子性質的差異，使脈石下沉，礦石隨氣泡上浮，從而達到分離目的。這種技術較為成熟，已經廣泛應用于工業生產中。泡沫分離應用礦物浮選 大多數天然礦物的表面是親水的，易為水所潤濕。因而，必須加入表面活性劑作為捕收劑和起泡劑。有時還加入表面活性劑作為調節劑，對捕收劑起促進或抑制作用，以達到對混合礦物作選擇性浮選的目的。表面活性劑可以選擇性地改變礦物的疏水性，從而使浮選幾乎可用于所有的礦石，同時它又有利于礦漿形成泡沫，以作為浮選的分離手段。泡沫浮選至今仍是大多數礦物的分選和煤凈化的一種最有效的技術。浮選前處理

5、：礦石 礦漿 泡沫和礦漿 粉碎加水加浮選劑攪拌通入空氣超臨界流體萃取原理超臨界流體萃取是國際上最先進的物理萃取技術，在較低溫度下，不斷增加氣體的壓力時，氣體會轉化成液體，當壓力增高時，液體的體積增大，對于某一特定的物質而言總存在一個臨界溫度（Tc）和臨界壓力（Pc），高于臨界溫度和臨界壓力，物質不會成為液體或氣體，這一點就是臨界點。在臨界點以上的范圍內，物質狀態處于氣體和液體之間，這個范圍之內的流體成為超臨界流體（SF）。超臨界流體具有類似氣體的較強穿透力和類似于液體的較大密度和溶解度，具有良好的溶劑特性，可作為溶劑進行萃取、分離單體。超臨界流體萃取的應用在食品方面的應用傳統的食用油提取方法是

6、乙烷萃取法，但此法生產的食用油所含溶劑的量難以滿足食品管理法的規定，美國采用超臨界二氧化碳萃取法（SCFE）提取豆油獲得成功，產品質量大幅度提高，且無污染問題。目前，已經可以用超臨界二氧化碳從葵花籽、紅花籽、花生、小麥胚芽、棕櫚、可可豆中提取油脂，且提出的油脂中含中性脂質，磷含量低，著色度低，無臭味。這種方法比傳統的壓榨法的回收率高，而且不存在溶劑法的溶劑分離問題。超臨界流體萃取的應用在醫藥保健品方面的應用 在抗生素藥品生產中，傳統方法常使用丙酮、甲醇等有機溶劑，但要將溶劑完全除去，又不使藥物變質非常困難，若采用SCFE法則完全可以符合要求。 另外，用SCFE法從銀杏葉中提取的銀杏黃酮，從魚的

7、內臟，骨頭等提取的多烯不飽和脂肪酸（DHA，EPA），從沙棘籽提取的沙棘油，從蛋黃中提取的卵磷脂等對心腦血管疾病具有獨特的療效。日本學者宮地洋等從藥用植物蛇床子、桑白皮、甘草根、紫草、紅花、月見草中提取了有效成分。超臨界流體萃取的應用在化工方面的應用用SCFE法萃取香料不僅可以有效地提取芳香組分，而且還可以提高產品純度，能保持其天然香味，如從桂花、茉莉花、菊花、梅花、米蘭花、玫瑰花中提取花香精，從胡椒、肉桂、薄荷提取香辛料，從芹菜籽、生姜、莞荽籽、茴香、砂仁、八角、孜然等原料中提取精油，不僅可以用作調味香料，而且一些精油還具有較高的藥用價值。啤酒花是啤酒釀造中不可缺少的添加物，具有獨特的香氣、

8、清爽度和苦味。傳統方法生產的啤酒花浸膏不含或僅含少量的香精油，破壞了啤酒的風味，而且殘存的有機溶劑對人體有害。電泳分離技術電泳（electrophoresis, EP）：帶電顆粒在電場作用下，向著與其電性相反的電極移動。利用帶電粒子在電場中移動速度不同而達到分離的技術稱為電泳分離技術。電泳分離原理 生物大分子如蛋白質，核酸，多糖等大多都有陽離子和陰離子基團，稱為兩性離子。常以顆粒分散在溶液中，它們的靜電荷取決于介質的H+濃度或與其他大分子的相互作用。在電場中，帶電顆粒向陰極或陽極遷移，遷移的方向取決于它們帶電的符號，這種遷移現象即所謂電泳。微波萃取 微波萃取是利用電磁場的作用使固體或半固體物質

9、中的某些有機物成分與基體有效的分離，并能保持分析對象的原本化合物狀態的一種分離方法。微波是指頻率在300兆赫至300千兆赫的電磁波。微波萃取的原理 微波加熱過程中，目標組分的分子在高頻電磁波的作用下，以每秒數十億次的高速振動產生熱能，使分子本身獲得巨大的能量而得以掙脫周圍環境的束縛。當環境存在一定的濃度差時，即可在非常短的時間內實現分子自內向外的遷移，在短時間內達到提取目的。常用的微波頻率為2450M HZ。 微波萃取的應用在天然中的應用：如從植物中提取茜素在環境分析中的應用：如對土壤，沉積物和水中各種污染物的萃取在化學分析中的應用：在石油化工中，微波萃取用于對聚合物及其添加物進行過程監控和質

10、量控制超聲萃取 超聲波萃取利用超聲波輻射壓強產生的強烈空化應效應、機械振動、擾動效應、高的加速度、乳化、擴散、擊碎和攪拌作用等多級效應，增大物質分子運動頻率和速度，增加溶劑穿透力，從而加速目標成分進入溶劑，促進提取的進行。超聲萃取的原理超聲萃取的強化作用最主要的原因是空化效應即存在于液體的微小氣泡,在超聲場的作用下被激活,表現為泡核的形成、振蕩、生長、收縮乃至崩潰等一系列動力學過程,及其引發的物理和化學效應。超聲萃取的應用超聲波提取技術可以從米糠、麥麩、大豆、玉米胚芽等中提取高附加值成分，利用超聲處理使豆乳蛋白含量提高 6.6%，豆乳干物質重量提高 11.6%循環超聲提取技術在油料深加工中亦具