食品高新技術(shù)總結(jié)

1、-. z.緒論1.食物：能食用的東西，是人體生長發(fā)育、更新細(xì)胞、修補(bǔ)組織、調(diào)節(jié)機(jī)能必不可少的營養(yǎng)物質(zhì)，也是產(chǎn)生熱量保持體溫、進(jìn)展體力活動的能量來源。 2.食品：通過各種途徑，經(jīng)過加工制作，人體能攝取、能吸收和利用，并為提供人體所需的營養(yǎng)、能量、滿足人的嗜好、調(diào)節(jié)人體功能的物質(zhì)。 3.食品的功能：營養(yǎng)性、嗜好性、功能性4.食品特性：營養(yǎng)性、平安性；良好的外觀和風(fēng)味；食用的方便性；運(yùn)輸流通的方便性；滿足審美要求5.食品加工內(nèi)容：1 增加熱能并升高溫度； 2 去除熱能或降低溫度； 3 去除水分或降低水分含量； 4 利用包裝以維持由于加工操作帶來的產(chǎn)品的特征6.食品加工的目的：1 延長食品的儲存時(shí)間；

2、 2 增加多樣性； 3 提供安康所需的營養(yǎng)素； 4 增加產(chǎn)品的附加值。7.用人工方法加工制成的、具有類似*種天然食品感官特性，并具有一定營養(yǎng)價(jià)值的食品，也叫人造食品。8.食品加工高新技術(shù)：在以農(nóng)副產(chǎn)品為主要原料的食品制造業(yè)中,大量采用各門學(xué)科中新的、先進(jìn)的技術(shù),使食品生產(chǎn)中損耗降低、投入產(chǎn)出比增大,這些具有良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù),就組成了食品加工高新技術(shù)。當(dāng)前食品工業(yè)面臨的主要問題我國食品行業(yè)分工不夠明確。食品工業(yè)化程度低。食品企業(yè)的開展不夠平衡。食品工業(yè)技術(shù)含量不高,可持續(xù)開展后勁缺乏。食品高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的通暢流程尚未形成。超微粉碎技術(shù)固體物料的粉碎是用物理的方法克制物料內(nèi)部的結(jié)合力

3、使物料破碎到達(dá)一定粒度的過程。根據(jù)原料和成品顆粒的大小或粒度，粉碎可分為粗粉碎、細(xì)粉碎、微粉碎(超細(xì)粉碎)和超微粉碎4種類型。超微粉碎技術(shù)是利用各種特殊的粉碎設(shè)備，通過一定的加工工藝流程，對物料進(jìn)展碾磨、沖擊、剪切等，將粒徑在 3 mm 以上的物料粉碎至粒徑為 10 u m- 25 u m 以下的微細(xì)顆粒，從而使產(chǎn)品具有界面活性，呈現(xiàn)出特殊功能的過程。 原理：超微粉碎是基于微米技術(shù)原理。物質(zhì)超微化，其外表分子排列、電子分布構(gòu)造及晶體構(gòu)造均發(fā)生變化，產(chǎn)生塊粒材料所不具備的外表效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)，從而使得超微產(chǎn)品與宏觀顆粒相比具有一系列優(yōu)異的物理、化學(xué)及表界面性質(zhì)。物料外

4、表積和孔隙率極大幅度地增加。超微粉體具有良好的溶解性、分散性、吸附性、化學(xué)活性等 微細(xì)化的食品具有很強(qiáng)的外表吸附力和親和力，因此，具有很好的固香性、分散性和溶解性，特別容易吸收消化。在食品加工中的超微粉碎設(shè)備常用設(shè)備為膠磨機(jī)和氣流粉碎機(jī)5.物料粉碎方法的選擇決定于原料的粉碎特性，即抗拉(折、彎)、抗壓(擠和抗剪切(磨、撕)等特性，即硬度、強(qiáng)度、韌性和脆性。強(qiáng)度:強(qiáng)度反映了物料彈性極限的大小。硬度:硬度反映了物料彈性模量的大小。韌性:韌性反映了物料吸收應(yīng)變能量、抵抗裂縫擴(kuò)展的能力。脆性:脆性反映了物料塑變區(qū)域的長短。4種特性之間有著內(nèi)在的關(guān)系。強(qiáng)度越大、硬度越高、韌性越大、脆性越小的物料，其破壞

5、所需的變形能就越大。氣流超微粉碎利用轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的湍流，將物料加到該超高速氣流中。轉(zhuǎn)子上設(shè)立多極交織排列的假設(shè)干小室能產(chǎn)生變速渦流，從而形成高頻振蕩，使物料的運(yùn)動方向和速度瞬間產(chǎn)生劇烈變化，促使物料顆粒間急促摩擦、撞擊，經(jīng)過屢次的反復(fù)碰撞而裂解成微細(xì)粉。氣流超微粉碎特性：設(shè)備回流裝置，能將分選后的顆粒自動返回渦流腔中再進(jìn)展粉碎；有蒸發(fā)除水和冷熱風(fēng)枯燥功能； 對熱敏性、芳香性的物料具有保鮮作用； 對于多纖維性、彈性、粘性物料也可處理到理想程度； 對設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生的超聲波，有一定的滅菌作用。8.用于物料粉碎的作用力主要有拉(折、彎)、壓(擠)和剪切(磨、撕)3類。根本方法包括彎曲折斷、壓碎、

6、剪切等形式。 彎曲折斷:被粉碎的物料相當(dāng)于承受集中載荷的兩支點(diǎn)或多支點(diǎn)梁，當(dāng)物料內(nèi)的彎曲應(yīng)力到達(dá)物料的強(qiáng)度極限時(shí)被折斷。 壓碎:物料置于兩個(gè)粉碎面之間，施加壓力后物料因壓應(yīng)力到達(dá)其抗壓強(qiáng)度極限而被粉碎。 剪切:用一個(gè)平面和一個(gè)帶刀棱的工作外表剪切物料，物料沿剪切力作用線的方向破裂。9.因此，粉碎至少需要兩方面的能量:一是裂解發(fā)生前的變形能，這局部能量與顆粒的體積有關(guān)；二是裂解發(fā)生后出現(xiàn)新外表所需的外表能，這局部能量與新出現(xiàn)的外表積的大小有關(guān)。10.常用的粉碎方法中，根據(jù)變形區(qū)域的大小(與材料特性和所用的粉碎方法-力的大小、作用面積及施力速度等有關(guān))，可分為整體變形破碎、局部變形破碎和不變形破碎

7、三種。1)整體變形破碎:塑性或韌性材料在受力速度慢、受力面積大時(shí)的粉碎，此時(shí)，材料變形*圍大，吸收能量多。這是一種效率最低的粉碎，應(yīng)盡量防止。2)不變形或微變形破碎:脆性物料的粉碎，此時(shí)，材料幾乎沒有來得及變形或只有很小區(qū)域的微量變形就破碎了。3)局部變形破碎:力學(xué)性質(zhì)介于上述兩者之間的材料在受力速度較快、受力面積較小時(shí)的粉碎。11.磨介式粉碎是借助與運(yùn)動的研磨介質(zhì)(磨介)所產(chǎn)生的沖擊和非沖擊式的彎折、擠壓和剪切等作用力，到達(dá)物料顆粒粉碎的過程。磨介式粉碎過程主要為研磨和摩擦，即擠壓和剪切。磨介式粉碎的效果斷定于磨介的大小、形狀、配比、運(yùn)動方式、物料的填充率、物料的粉碎力學(xué)特性等。磨介式粉碎的

8、典型設(shè)備有球磨機(jī)、攪拌磨和振動磨3種。微膠囊技術(shù)1.微膠囊microencapsule是一種能包埋和保護(hù)*些物質(zhì)的具有聚合物壁殼的半透性或密封的微型容器或包裝物。2.微膠囊技術(shù)：通過特殊方法，利用天然或合成的高分子材料包裹固體、液體甚至是氣體物質(zhì)，制成有囊壁的微型膠囊以及保存或截留其他物質(zhì)的微粒，從而到達(dá)保護(hù)、控釋等效果，這一過程稱為微膠囊化，實(shí)現(xiàn)微膠囊化過程的技術(shù)稱為微膠囊技術(shù)。3.微膠囊：芯材和壁材4.微膠囊的功能：1改善物質(zhì)的理化性質(zhì)固態(tài)化：將不易加工貯藏的氣體、液體或半固體物料轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的固體粉末，從而使物料具有良好的流動性和分散性，容易與其它物料混合均勻、便于運(yùn)輸和使用改變物質(zhì)的密度

9、或體積 2控制釋放 3保護(hù)敏感成份4降低對安康的危害，減少毒副作用5屏蔽味道或氣味6隔離不相溶組分5.理想的壁材必須具有以下特點(diǎn)： 高濃度時(shí)有良好的流動性，保證在微膠囊化過程中有良好的可操作性能。能夠乳化芯材并能形成穩(wěn)定的乳化體系。在加工過程以及儲存過程中能夠?qū)⑿静耐暾陌裨谄錁?gòu)造中。易枯燥以及易脫溶良好的溶解性可食性與經(jīng)濟(jì)性微膠囊化的根本步驟：心材分散入微膠囊化的介質(zhì)中-壁材放入該分散體系中-通過*種方法將壁材聚集、沉漬或包敷在已分散的心材周圍-壁膜的固化微波技術(shù)微波是微波是頻率非常高的電磁波，又稱為超高頻波，頻率在300兆赫到300千兆赫的電磁波(波長1米 - 1毫米，比普通的無線電波波

10、長更微小。食品工業(yè)所使用的微波加熱設(shè)備的頻率有915MHz(美國用896MHz)和2450MHz兩種，而普通家用微波爐使用的頻率則一般為2450MHz。1GHz = 103 MHz = 109 Hz微波加熱技術(shù)是利用電磁波把能量傳播到被加熱物體內(nèi)部，加熱到達(dá)生產(chǎn)所需求的一種新技術(shù)。微波加熱原理：由于微波具有高頻特性，它以每秒數(shù)十億次的驚人速度進(jìn)展周期變化。極性分子的正、負(fù)電荷的中心不重合，其間有一段距離，在外電場的作用下，物料中雜亂無章的極性分子沿著外電場的方向轉(zhuǎn)向，產(chǎn)生轉(zhuǎn)向極化 。非極性分子的正、負(fù)電荷中心重合，在外電場的作用下使分子中的正負(fù)電荷中心沿電場方向只產(chǎn)生位移極化。 在這個(gè)過程中，

11、由于分子間的相互碰撞，將使電能轉(zhuǎn)化為分子的動能，然后再轉(zhuǎn)化為熱能，使物體的溫度升高微波加熱的一個(gè)根本條件是：物料本身要吸收微波。對于極性分子組成的物體如被烹調(diào)的食物，交變電場就容易對它進(jìn)展加熱影響微波加熱溫度的重要因素 ：在微波加熱中，介質(zhì)發(fā)熱程度與微波頻率、電磁場強(qiáng)度、介質(zhì)自身的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗正切值等參數(shù)有關(guān)。 食品成分的介電常數(shù)決定食品在微波場中的受熱特性. 表征介質(zhì)在外電場作用下極化程度的物理量叫介電常數(shù)食品的形狀 微波加熱的特性：(一) 選擇性在微波場中，各電介質(zhì)吸收微波而產(chǎn)生的熱能可用下式表示：式中: P：在單位時(shí)間(1s)，單位體積電介質(zhì)(1cm3)吸收微波所產(chǎn)生的熱能(Wcm

12、-3) f ：微波頻率(Hz) E：電極間電場強(qiáng)度(Vcm-1)：電介質(zhì)的介電常數(shù) ：電介質(zhì)的損失角(導(dǎo)電率) tan：電介質(zhì)的有效損耗正切 8.微波的選擇性加熱給微波加熱的利與弊 好處：加熱效率高，節(jié)約能源，易控制； 可用于枯燥谷物的殺蟲。 害處： 微波的選擇性加熱是造成微波加熱不均勻(runaway heating)的主要原因之一。9.為了克制微波的選擇性加熱所帶來的加熱不均勻，方法主要有以下幾點(diǎn)：要了解被加熱物體的電容特性；按照半衰深度的大小，將食品進(jìn)展分割；改良容器，克制棱角效應(yīng)；流體食品可結(jié)合攪拌方法；可結(jié)合遠(yuǎn)紅外、熱風(fēng)加熱等方式 10.(二) 穿透性PP0 e -2D 假設(shè)P0為電

13、介質(zhì)外表的入射電場，P為*一穿透深度D時(shí)的電場，則有如下關(guān)系存在： 式中： D：微波的穿透深度(m)：所用微波的波長(m)：被加熱物體的的介電常數(shù) tan：被加熱物體的導(dǎo)電率 由上兩式可知道穿透深度D也是和tan的函數(shù)，受被加熱物體性質(zhì)、溫度、狀態(tài)的影響。11.微波的穿透性對于微波加熱的好處和害處 好處：實(shí)現(xiàn)包裝后食品的短時(shí)殺菌。加熱時(shí)間短，枯燥速度快，而且對有些食品還能起到特有的膨化效果。快速解凍。害處： 微波加熱的穿透性是造成微波加熱不均勻(runaway heating)的另一個(gè)主要原因之一。12.為了克制微波穿透性帶來的加熱不均勻，主要有以下方法：使微波從各個(gè)方向照射被加熱物體； 承載

14、被加熱物體的托盤采用微波穿透性好的材料，并且可以旋轉(zhuǎn)；微波爐爐壁和爐底采用可反射微波的材料；被加熱物體的厚度應(yīng)在半衰深度的2倍左右。13.微波加熱最大的問題就是加熱不均勻。造成的原因主要有以下幾點(diǎn)：微波加熱的選擇性。在一樣的微波場中，不同的食品材料以及這些材料溫度、狀態(tài)的不同，都會引起食品各局部溫度上升的差異。微波雖然有好的穿透性，可是它在實(shí)際加熱中受反射、穿透、折射、吸收等影響，使被加熱物體各局部產(chǎn)生的熱能產(chǎn)生較大的差異。電場的尖角集中性，也稱為棱角效應(yīng)(edge effect)。微波作為電磁波的一種，其電場也有尖角集中性。當(dāng)食品放入微波場中進(jìn)展加熱時(shí)，*些局部會因?yàn)殡妶黾卸a(chǎn)熱多，溫升快

15、。微波加熱中，熱集中的地方稱為熱點(diǎn)(hot spot)。14.采用微波加熱技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：加熱、枯燥速度快，所需時(shí)間短；加熱效率高；加熱過程具有自動平衡性*；物料內(nèi)外同時(shí)受熱、產(chǎn)品質(zhì)量高；設(shè)備操作簡單，適應(yīng)性強(qiáng)，且占地面積小，工作環(huán)境良好；對營養(yǎng)成分破壞小。(如：Vc，必須氨基酸等)缺點(diǎn)：微波加熱最主要的缺點(diǎn)是電能消耗大。超高壓技術(shù)一般所說的超高壓(簡稱高壓)，指的是超過100兆帕(約為987個(gè)大氣壓)以上的壓力。 所謂超高壓技術(shù)(簡稱高壓技術(shù))，是指應(yīng)用超高壓(1OOMpa-lOOOMpa)作用于待處理物質(zhì)使之發(fā)生改變的過程。超高壓殺菌技術(shù)的根本原理:超高壓殺菌：通過加壓系統(tǒng)，經(jīng)過媒介水

16、或油將壓力均勻傳遞到食品內(nèi)各個(gè)部位，導(dǎo)致微生物的形態(tài)構(gòu)造，生物化學(xué)反響，基因機(jī)制以及細(xì)胞壁發(fā)生多方面的變化，從而影響微生物原有的生理活動機(jī)能，甚至使原有的功能破壞或發(fā)生不可逆的變化，殺死或抑制微生物，使酶失活的一種非熱力加工方法。因此可保持食品原來的特性，沒有熱加工的副作用。超高壓作用下，微生物細(xì)胞膜的滲透性改變。超高壓作用下，酶的三、四級構(gòu)造變化。超高壓破壞高分子的氫鍵、離子鍵、鹽鍵，對共價(jià)鍵影響小。超高壓對香氣、維生素、色素等小分子無破壞作用。高壓處理過程中，物料在液體介質(zhì)中體積被壓縮，超高壓產(chǎn)生的極高的靜壓不僅會影響細(xì)胞的形態(tài)，還能使形成的生物高分子立體構(gòu)造的氫鍵、離子鍵和疏水鍵等非共價(jià)

17、鍵發(fā)生變化，使蛋白質(zhì)凝固、淀粉等變性，酶失活或激活，細(xì)菌等微生物被殺死，也可用來改善食品的組織構(gòu)造或生成新型食品。4.超高壓技術(shù)特點(diǎn)：瞬間壓縮、作用均勻、時(shí)間短、操作平安和耗能低； 污染少(熱、化學(xué))，綠色環(huán)保； 更好保持食品的原風(fēng)味(色、香、味)和天然營養(yǎng)(如維生素C等)； 通過組織變性，得到新物性食品； 壓力不同作用影響性質(zhì)不同；主體殺菌設(shè)備占地面積小，自動化程度高，實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)。缺點(diǎn):-產(chǎn)品本錢相對較高。-產(chǎn)品的生產(chǎn)條件和冷鏈的控制技術(shù)要求較高。-產(chǎn)品的加工、貯藏、運(yùn)輸、銷售需有冷鏈的支持。超臨界流體萃取技術(shù)超臨界流體萃取(Supercrifrae Fluid E*trction)是利

18、用超臨界狀態(tài)下的流體作為萃取溶劑，從液體或固體物料中萃取出*種或*些組份，而進(jìn)展物質(zhì)別離的一種新型別離技術(shù)。超臨界狀態(tài)：當(dāng)溫度和壓力到達(dá)一定值時(shí)，物質(zhì)就會出現(xiàn)超臨界狀態(tài)。物質(zhì)的超臨界狀態(tài)是指其氣態(tài)與液態(tài)共存的一種邊緣狀態(tài)。在此狀態(tài)中，液體的密度與其飽和蒸汽的密度一樣，因此界面消失。臨界點(diǎn)：液、氣兩相成平衡狀態(tài)的點(diǎn)叫臨界點(diǎn)。在臨界點(diǎn)時(shí)的溫度和壓力分別稱為臨界溫度Tc臨界壓力Pc。不同的物質(zhì)其臨界點(diǎn)所要求的壓力和溫度各不一樣。C02的超臨界溫度Tc31，超臨界壓力Pc7 .13MPa超臨界流體：超臨界流體是指超過臨界溫度與臨界壓力狀態(tài)的流體。如果*種流體處于臨界溫度之上即TTc，無論壓力多高即PP

19、c，也不能液化，這個(gè)狀態(tài)的物質(zhì)常常不稱為氣體或液體，而被稱為超臨界流體Supercritical Fluid 簡稱SCF。超臨界流體的優(yōu)勢：=密度接近于液體，溶解能力與溶劑密度相關(guān)，利用壓力和溫度可調(diào)控超臨界流體溶解能力。=粘度接近于氣體，近似氣體的傳質(zhì)能力=較大的擴(kuò)散系數(shù)，良好的滲透能力。用作萃取劑的超臨界流體應(yīng)具備以下條件： 1 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，對設(shè)備沒有腐蝕性。2 臨界溫度應(yīng)接近室溫或操作溫度，不要太高，也不要太低。3 操作溫度應(yīng)低于被萃取溶質(zhì)的分解溫度。4 臨界壓力低，以降低壓縮動力。5 對萃取質(zhì)的溶解度高，以減小溶劑循環(huán)量。6 對被萃取物的選擇性高。容易得到純產(chǎn)品。7 貨源充足；價(jià)格廉

20、價(jià)。8醫(yī)藥、食品工業(yè)用，必須對人體無毒。CO2作為超臨界流體的優(yōu)勢： = 1 * alphabetic * MERGEFORMAT a.CO2來源廣，價(jià)格低廉。從合成氨工廠和發(fā)酵工業(yè)裝置中可以很方便地得到CO2 ，因此b.CO2具有原料優(yōu)勢c.CO2 不燃燒，不助燃，故使用操作平安。d.CO2無毒，易揮發(fā)，不會殘留，因而可滿足人們對平安衛(wèi)生的要求。e.CO2對設(shè)備無腐蝕性，可降低設(shè)備維護(hù)維修費(fèi)用，延長設(shè)備壽命。f.CO2的臨界溫度低，接近常溫，使整個(gè)工藝節(jié)能，同時(shí)可滿足對熱敏性物質(zhì)保護(hù)提取的要求。超臨界萃取劑的臨界溫度越接近操作溫度，則溶解度越大。臨界溫度一樣的萃取劑，與被萃取溶質(zhì)化學(xué)性質(zhì)越相

21、似，溶解能力越大。因此應(yīng)該選取與被萃取溶質(zhì)相近的超臨界流體作為萃取劑。超臨界萃取過程簡述:a.SFE利用SCF作為萃取溶劑，SCF所具有獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，使其極易于滲透到樣品基體中去，通過擴(kuò)散、溶解、分配等作用，使基體中的溶質(zhì)擴(kuò)散并分配到SCF中，從而將其從基體中萃取出來。b.超臨界流體的密度和介電常數(shù)隨著密閉體系壓力的增加而增加，極性增大，利用程序升壓可將不同極性的成分進(jìn)展分部提取。提取完成后，改變體系溫度或壓力，使超臨界流體變成普通氣體逸散出去，物料中已提取的成分就可以完全或根本上完全析出，到達(dá)提取和別離的目的。c.在萃取過程中，SFE的萃取效率是由SCF的溶劑力、溶質(zhì)的特性、溶質(zhì)基體結(jié)

22、合狀況決定的。因而在選擇萃取條件時(shí)，一方面要考慮溶質(zhì)在SCF中的溶解度，另一方面也要考慮溶質(zhì)從樣品基體活性點(diǎn)脫附并擴(kuò)散到SCF中的能力與速度。超臨界C02的萃取特性:(1)溶解特性 超臨界C02是一種非極性流體，符合相似相溶的原理。其溶解力隨物質(zhì)極性的減弱而增大，隨物質(zhì)分子量的增大而減弱。一般地表現(xiàn)為，對分子量小，極性弱的物質(zhì)易溶解，對分子量較大，極性較強(qiáng)的物質(zhì)難溶解，對分子量高，強(qiáng)極性的物質(zhì)，如氨基酸、蛋白質(zhì)、糖和無機(jī)鹽等則不溶解。在實(shí)際應(yīng)用中，有時(shí)根據(jù)需要向超臨界C02中參加助溶劑，來調(diào)整其溶解力。(2)溶解力與PT的關(guān)系 超臨界CO2的溶解力受P和T的影響較大。壓力P增加，超臨界C02的

23、密度增加，溶解力也相應(yīng)增加。 以超臨界CO2 萃取沙棘油為例，T39，P15MPa。時(shí)，油的收率為88.0，同樣溫度下，增加壓力P25MPa時(shí)，油的收率增加到90.7。但一般當(dāng)壓力在40MP。時(shí)，超臨界CO2 ，的溶解力就到達(dá)了實(shí)際所能獲得的最高限。因?yàn)榧僭O(shè)再升高壓力，萃取收率的提高，相對于為獲得及保持這樣高的壓力所增的投資和操作費(fèi)用來說就不經(jīng)濟(jì)了。 溫度T升高，一般情況下CO2的溶解力有所增加，且較壓力影響明顯。仍以超臨界CO2 萃取沙棘油為例。F30MPa，T32時(shí)，沙棘油的收率為90.1%，當(dāng)溫度升高T40，油的收率提高到92.1但溫度的升高受到對所萃取物質(zhì)熱敏性要求的限制。助溶劑對溶解

24、力的影響:向超臨界CO2流體中參加一定量的水、甲醇、乙酸、醋酸乙酯等物質(zhì)或者是它們的混合物，可以增加溶解力，從而改變對所萃取物質(zhì)的選擇性。如在超臨界CO2流體中參加總體積5060的甲醇后，即可以從濃度為13的發(fā)酵液中萃取L一脯氨酸，收率可達(dá)50以上。 但在使用助溶劑的時(shí)候，要注意助溶劑的別離和殘留。超臨界流體萃取小結(jié):超臨界狀態(tài)下，將超臨界流體與待別離的物質(zhì)接觸，使其有選擇性地依次把極性、沸點(diǎn)和分子量不同的成分萃取出來。 超臨界流體的密度和介電常數(shù)隨著密閉體系壓力的 增加而增加，極性增大，利用程序升壓可將不同極性的成分進(jìn)展分步提取。 各壓力*圍所得到的萃取物不可能是單一的，但可以通過控制條件得

25、到最正確比例的混合成分，然后借助減壓、升溫的方法萃取物質(zhì)完全或根本析出，從而到達(dá)別離提純的目的。 萃取過程中，SFE的萃取效率是由SCF的溶劑力、溶質(zhì)的特性、溶質(zhì)基體結(jié)合狀況決定的。因而在選擇萃取條件時(shí)，一方面要考慮溶質(zhì)在SCF中的溶解度，另一方面也要考慮溶質(zhì)從樣品基體活性點(diǎn)脫附并擴(kuò)散到SCF中的能力與速度。12.超臨界萃取過程主要包括萃取階段和別離階段。萃取：擴(kuò)散、溶解、分配，使溶質(zhì)擴(kuò)散并分配到超臨界流體中，從而將其從基體中萃取出來。增加壓力，流體極性增大，可將不同極性的成分進(jìn)展分別提取。別離：改變體系溫度或壓力降壓或升溫，使超臨界流體與萃取物迅速分成兩相，流體變成普通氣體逸散回收循環(huán)使用，

26、萃取物析出。根據(jù)別離方法的不同，可將超臨界萃取流程分為等溫變壓流程、等壓變溫流程和等溫等壓吸附流程三類。夾帶劑的作用：增加目標(biāo)組分在CO2中的溶解度 在CO2流體中添加百分之幾的夾帶劑，可大大增加目標(biāo)組分的溶解度，其作用相當(dāng)于增加了幾十兆帕的壓力。增加溶質(zhì)在CO2中溶解度對溫度和壓力的敏感性 使溶質(zhì)在萃取段和解析段間僅小幅度的改變溫度，壓力即可獲得更大的溶解度差，從而降低操作難度。提高溶質(zhì)的選擇性 參加一些與溶質(zhì)起特殊作用的夾帶劑，可大大提高溶質(zhì)的選擇性?？筛淖僀O2的臨界參數(shù)超臨界CO2萃取的影響因素:1萃取壓力的影響 萃取溫度一定時(shí)，壓力增加，流體的密度增加，對溶質(zhì)的溶解度增加。在臨界狀態(tài)

27、附近，壓力的微小變化會引起密度的急劇改變，因此，壓力是超臨界CO2萃取最重要的參數(shù)之一。 弱極性物質(zhì)-萃取壓力710MPa； 一般極性物質(zhì)-萃取壓力20MPa左右； 強(qiáng)極性物質(zhì)-萃取壓力50MPa以上。2萃取溫度的影響 溫度主要有兩個(gè)方面的影響：一方面溫度升高，超臨界流體密度降低，其溶解能力相應(yīng)下降，導(dǎo)致萃取數(shù)量的降低。另一方面，升高溫度，被萃取物質(zhì)的揮發(fā)性增加，增加了被萃取物質(zhì)在超臨界氣相中的密度，擴(kuò)散速度也提高從而利于成分的萃取。 同時(shí)，溫度對溶解度的影響還與壓力有密切關(guān)系：在壓力相對較低時(shí)(4528MPa以下)，溫度升高，溶解性能降低。在壓力相對較高時(shí)(4528MPa以上)，溫度升高，超

28、臨界CO2溶解性能提高。所以，一般隨溫度增加，物質(zhì)在超臨界CO2流體中溶解度變化往往出現(xiàn)最低值。CO2流量的影響 CO2對萃取效果具有兩個(gè)方面的影響。一方面，CO2流量增加，CO2流速加快，CO2停留時(shí)間減少，與物料接觸時(shí)間減少，被萃取成分不能很好的到達(dá)溶解平衡，從而降低萃取效率。對溶解度小或原料中擴(kuò)散速度慢的成分，影響更明顯。另一方面，隨CO2 流量增大，增加了溶劑對原料的萃取次數(shù)，縮短了萃取時(shí)間，被萃取成分的推動力加大，傳遞系數(shù)增加，有利于萃取。對被萃取成分溶解度大的，適當(dāng)加大流量，提高生產(chǎn)效率。夾帶劑的選擇影響 夾帶劑要選擇具有較好溶解性能、并且能很好的改善超臨界CO2流體的極性的溶劑。

29、可以作為較理想的夾帶劑如甲醇，乙醇，丙酮，乙酸乙酯，乙腈等。原材料粉碎度的影響原料顆粒越小，溶質(zhì)從原料向超臨界流體傳輸?shù)穆窂皆蕉蹋c超臨界流體接觸的外表積越大，萃取進(jìn)展得越快、越完全。但是粒度過小，易堵塞氣路；造成原料結(jié)塊，出現(xiàn)溝流，使原料局部受熱不均勻。另一方面在溝流處流體的線速度增大，摩擦發(fā)熱，會使*些生物活性成分遭到破壞。膜別離技術(shù)膜是一種起分子級別離過濾作用的介質(zhì)。膜別離技術(shù)：用半透膜作為選擇障礙層，利用膜的選擇性孔徑大小，以膜的兩側(cè)存在的能量差作為推動力，允許*些組分透過而保存混合物中其它組分，從而到達(dá)別離目的的技術(shù)。膜別離過程的推動力有兩類：借助外界能量，物質(zhì)發(fā)生由低位向高位的流動

30、；以化學(xué)位差為推動力，物質(zhì)發(fā)生由高位向低位的流動。膜別離技術(shù)的特點(diǎn)：a膜別離過程中不發(fā)生相變化，與有相變化的別離法和 其他別離法相比,能耗低；b膜別離過程在常溫下進(jìn)展，因而特別適于對熱敏性物料，如果汁、酶、藥物等的別離、分級和濃縮、富集；c膜別離技術(shù)不僅適用于有機(jī)物和無機(jī)物、病毒、細(xì)菌的別離，而且還適用于許多特殊溶液體系的別離，如將溶液中大分子與無機(jī)鹽的別離，一些共沸物或近沸物系的別離等。d由于只是用壓力作為超濾和反滲透的推動力，因此別離裝置簡單，操作方便，易于自動控制，易于維修。 6.7.膜材料根本要求：機(jī)械強(qiáng)度好、耐壓：膜孔徑小，要保持高通量就必須施加較高的壓力，一般模操作的壓力*圍在0.

31、1-0.5MPa，反滲透膜的壓力更高，約為1-10MPa耐高溫:高通量帶來的溫度升高和清洗的需要耐酸堿：防止別離過程中，以及清洗過程中的水解；易清洗：清洗容易，不易被細(xì)菌污染化學(xué)相容性：保持膜的穩(wěn)定性；生物相容性：防止生物大分子的變性；本錢低；膜材料分類：天然材料，人造材料，無機(jī)膜，復(fù)合膜醋酸纖維特點(diǎn)：透過速度大截留鹽的能力強(qiáng)易于制備來源豐富不耐溫 40pH *圍窄36 ，清洗困難與氯作用，壽命降低易受微生物侵襲適合作反滲透膜聚砜膜 Polysul fone的特點(diǎn)：1溫度*圍廣2pH *圍廣3耐氯能力強(qiáng)4孔徑*圍寬5 ) 操作壓力低6適合作超濾膜11.膜的制備方法：相轉(zhuǎn)變法：澆鑄液支持物上捕開

32、蒸發(fā)局部溶劑凝 膠形成熱處理(退火)。燒結(jié)法： 膜材料粉模具內(nèi)嚴(yán)格控制溫度和壓力 由 軟變?nèi)?形成多孔體 機(jī)械加工。核徑跡法：厚為5-15m薄膜粒子(如a粒子或中子)照射 化學(xué)鍵斷裂形成徑跡酸堿液腐蝕形成孔道。拉伸法： 晶態(tài)聚烯烴在低熔融溫度下擠壓成膜 延伸 得到高的熔融應(yīng)力無*力條件下退火拉伸。復(fù)合膜的制備：是相轉(zhuǎn)變膜的繼續(xù)開展，制造非常薄的特 征別離層。在多孔支撐層上制作聚合物膜。影響截留率的因素：分子形狀：線狀分子易透過，R線 R球；吸附作用：溶質(zhì)吸附于膜孔壁上，降低膜孔有效直徑 濃差極化作用：高分子溶質(zhì)在膜面沉積，使膜阻力增大，較小分子溶質(zhì)的截留率增大，別離性能下降。溫度/濃度，T升高，C降低，使R降低，因?yàn)槟の阶饔孟陆?；錯(cuò)流速度增加，R降低，因?yàn)闈獠顦O化作用下降；pH、離子強(qiáng)度影響蛋白質(zhì)分子構(gòu)型，影響R。13.膜對溶質(zhì)的截留能力以截留率Rrejection來表示，其定義為分子為透過液，分母為截留液濃度滲析：把水溶液中溶劑透過半透膜而溶質(zhì)被截留的現(xiàn)象稱為