食品分離技術試題

食品分離技術試題食品分離技術試題食品分離技術試題V:1.0精細整理，僅供參考食品分離技術試題日期：20xx年X月1．分離：食品原料是各種成分組成的混合物，生產(chǎn)中按人們的需要，對食品原輔料進行取舍，驚醒這種處理的過程稱為食品分離過程，它包括提取和除雜兩個部分。2.所有分離技術都可分為機械分離和傳質分離兩種。3.膜：廣義上定義為兩相之間的一個不連續(xù)區(qū)間，這個區(qū)間用以區(qū)別相界面，可以是固相，氣相或液相的。4.膜技術：用天然或人工合成的高分子薄膜，以外界能量或化學位差為推動力，對雙組分或多組分的溶質和溶劑進行分離、分級，提純和富集的方法。5.按結構，膜可以分為對稱膜、非對稱膜和復合膜。6.膜的制備工藝類型有相轉化法（流誕法和防絲法）和復合膜化法。7.膜的保存對其性能極為重要，主要防止微生物、水解、冷凍對膜的破壞和膜的收縮。8.表征膜性能的參數(shù)有分離透過性（分離效率、滲透通量、通量衰減系數(shù)）和物化穩(wěn)定行（膜強度、壓力、溫度、PH、耐受性）9.滲透通量：單位時間內(nèi)通過單位膜面積的透過量。10.濃差極化（concentrationpolarization）：在膜分離操作中，所有溶質均被透過液傳送到膜表面上，不能完全透過膜的溶質受到膜的截留作用，在膜表面附近濃度高于主體濃度的現(xiàn)象稱濃度/濃差極化。濃差極化特性：可逆過程（膜運行時產(chǎn)生，停止逐漸消失）它與操作條件相關，可通過降低膜兩側壓差，減少物料液中溶質濃度，改善膜表面流體力學條件（錯流），來減輕濃差極化程度，提高膜的透過流量。11.凝膠極化（gelpolarization）：膜表面附近濃度升高增大了膜兩側的滲透壓差，使有效壓差減小，透過通量降低，當膜表面附近濃度超過溶質的溶解度時，溶質會析出，形成凝膠層。當分離含有菌體、細胞或其他固形成分的料液時，也會在膜表面形成凝膠層，這種現(xiàn)象稱為凝膠極化。12.膜污染的來源：凝膠極化引起的凝膠層、溶質在膜表面的吸附層、膜孔堵塞、膜孔內(nèi)的溶質吸附。13.反滲透技術：利用反滲透膜選擇性的只能通過溶劑（通常是水）而截留離子的物質性質，以膜兩側靜壓差為推動力，克服滲透壓，使溶劑通過反滲透膜實現(xiàn)對液體混合物進行分離的方法。14.影響反滲透操作的因素：濃差極化作用、膜的實壓、膜的降解、膜的結垢15.反滲透膜組件的幾種形式：卷式、極框式、中空纖維式、管式。管式和中空纖維式又可分為內(nèi)壓式（膜涂于管內(nèi)，料液由管內(nèi)走）和外壓式（膜涂于管外，料液走管外間隙）。16.超濾膜的結構構成：表面活性起作用的層、過渡層和支撐層。17.液膜分為支撐型和球形，球形又分為單滴型和乳液型。18.液膜組成：膜溶劑（有機溶劑/水，構成膜的機體）、表面活性劑（控制膜穩(wěn)定性）、添加劑/流動載體（提高膜選擇性，實現(xiàn)分離傳質的關鍵）。19．液膜分離操作：液膜制備、液膜滲透、澄清分離和破乳。20.離子交換技術：通過帶電的溶質分子與離子交換劑中可交換的離子進行交換的分離純化。21.離子交換劑構成：基質、荷電基團和反離子。22.交換樹脂的制備方法：縮聚法和加聚法。交聯(lián)度為7%的苯乙烯系凝膠型強酸型陰離子交換樹脂。D315大孔型丙烯酸酸堿型陰離子交換樹脂。24.離子交換容量：每克干樹脂或每毫升濕樹脂能交換的離子mg當量數(shù)。以無機離子進行meq/ml(濕)、meq/g（干）。25.正吸附：選擇適當?shù)臈l件使目的產(chǎn)物離子化，被交換到介質上，雜質不被交換而從柱流出，然后采用洗脫液將吸附物洗脫的方法。負吸附：在選擇條件下，目的物質不帶電或帶上與離子交換劑上可交換離子相反的電荷，而一些雜質溶質帶上與可交換離子相同的電荷，則上柱操作時目的物質隨溶液流出，而雜質被吸附。26.分離蒸餾技術：在高真空下進行的一種特殊的蒸餾技術，在此條件下蒸發(fā)面和冷凝面的間距小于或等于被分離物料的蒸氣分子的平均自由程，所以又叫短程蒸餾。27.分子運動的平均自由程：任一分子在運動過程中都在變化自由程，而在一定的外界條件下，不同物質的分子自由程各不相同，就某一種分子來說，在某時間間隔內(nèi)自由程的平均值，稱為平均自由程。28．分子蒸餾的特點：蒸餾壓強低、操作溫度低、受熱事件短、分離程度高29.分離蒸餾裝置：加熱器、補集器、高真空系統(tǒng)種類：降膜式分子蒸餾釜、刮極式短程蒸餾器、離心式分子蒸餾釜30.沉淀：指溶液中的溶質在適當條件下由液相變成固相而析出的過程。31.沉淀的方法：無機溶劑沉淀法（如鹽析）、有機溶劑沉淀法、非離子多聚體沉淀法、等電點沉淀法、共沉淀法和變性沉淀法等。32.影響鹽析效果的因素：蛋白質濃度（%~%）、離子強度和離子類型影響、不同離子類型PH溫度33.鹽析后脫鹽方法：透析、電滲析、葡聚糖凝膠過濾。34.電滲析核心：離子交換膜陽離子交換膜、高分子鏈上連的是酸性集團。35.超臨界流體（SF）處于臨界溫度（Tc）和臨界壓力（Pc）以上的流體稱SF.超臨界流體萃取（SFE）以超臨界流體為萃取劑，利用流體具有的特異溶解能力，選擇性地從液體或固體物料中分離組分的過程。性質：擴散系數(shù)大、粘度小、溶解和滲透性好，具有很強傳遞性能和運動速度，可實現(xiàn)高效分離。選擇性：相似相容原理，SF與萃取物化學性質越相似，溶解能力越大。SF萃取能力具有選擇性，只改變壓強和溫度條件，就可溶不同的物質成份。主要設備：壓縮機（高壓泵）、萃取器（釜）、分離器（釜）、溫度壓強控制系統(tǒng)39.影響SFE因素：物料粉碎粒度、萃取壓強和溫度、被萃取物本身性質、CO2流量、萃取時間、夾帶劑、分離壓強及溫度CO2：臨界條件：低；安全性：不燃燒、無毒、無味、易揮發(fā)、無殘留、無腐蝕；萃取力：高擴散、低粘度、萃取能力強成本：價格低廉、可循環(huán)使用功能：萃取、分離一步完成效率：選擇性好，速度快。40.離子交換劑：分為通用型聚合樹脂類和多糖類基質，后者以多糖材料為機體，通過接枝引入交換基團。41.夾帶劑：它的少量加入能明顯改變SCF體系相行為，特別是可增大一些SCF中溶解度很小的物質的溶解度，同時降低SCF操作壓力或減少SCF用量。但設備和能耗增加。42.離子交換速度影響因素：顆粒大小、交聯(lián)度、溫度、離子化合價、離子大小、攪拌速度、溶液濃度43.離子交換過程：樹脂的預處理、上柱吸附和洗脫、洗脫、再生44.電滲析：在鹽的水溶液中置入陰陽兩個電極，并施加電場，則溶液中的陽離子將移向陰極，陰離子則移向陽極，這一過程稱為電泳，如在陰、陽兩極間插入一張離子交換膜，則陽或陰會選擇性地透過膜，這一過程稱為電滲析。簡答題：1.反滲透、超濾和微濾技術比較同：a均是以壓差為推動力使溶劑通過膜的分離過程，它們組成了分離濃度中的離子、分子到固體微粒的三級分離過程；b按提及大小分離c膜制備方法、結構和操作方法都類似，反滲透膜是表面致密的非對稱膜、復合膜等，超濾膜屬非對稱膜，表面有微孔，微濾使用微孔膜。異：A膜孔徑：微>超>反B分離粒子（一般，分離液中相對分子質量低于500的低分子物質，應采用反滲透膜，大于500的大分子或極細的膠體粒子可選超濾膜，而直徑~10um粒子選微孔膜，但二者界限并非十分嚴格、明確，可能存在一定的相互重疊），微濾膜截留固體懸浮顆粒，用于固液分離；超濾和反滲透為分子級水平分離；C分離機理：微濾和超濾是截留篩分，反滲透是滲透的逆過程；D壓差：反滲透壓差很高，超濾和微濾不需很大。2.超濾在食品工業(yè)中的應用：作為反滲預處理、飲用水制備等廣泛應用a純水制備；b乳品工業(yè)中的應用；c大豆的回收；d果汁的消毒清洗；e在醬油釀造中的應用3.微孔過濾的優(yōu)點：孔徑均勻過濾精度高；孔隙大，流速快；無吸附或少吸附；無介質脫落；易被堵，與前處理配合4.膜分離在食品工業(yè)中的應用：A飲料工業(yè)中的應用：果汁的預濃縮（反滲透CA膜）、果汁的澄清（超濾CA、聚砜）；B乳液工業(yè)中干酪用脫脂乳的濃縮（反滲、超濾）；C豆制品工業(yè)：大豆蛋白的回收（超濾、反滲透）；D純水制造工業(yè)中：雜質去除與純水獲取（反、超、為、滲析）；E其他工藝：淀粉加工、蛋白質回收（反、超）、酒精澄清殺菌（反）5.膜分離的特點：A常溫下操作，不需加熱，適合熱敏性物質；B物理過程，不需加化學試劑；C不發(fā)生相變（能耗較低）；E很多情況下選擇性較高；F濃縮和純化可太同一步完成；G設備易放大，可分批或連續(xù)操作。6.影響膜分離因素：壓力、濃度（濃差極化）、溫度、流速、其他因素7.纖維素和聚砜膜的優(yōu)缺點：纖維素膜是最重要的膜材之一，性能穩(wěn)定，高溫、酸、堿易水解，易受微生物侵蝕，PH使用范圍窄，不耐高溫和某些有機或無機溶劑。聚砜類具有良好的化學、熱學和水解穩(wěn)定性，強度也