食品分离机械

食品分离机械与设备综述

李依 0902062043 食品（2）班【摘要】

这篇论文主要是从食品分离机械设备的原理、作用、结构、分类、适用范围等多个角度来进行论述，并且列举了一些食品加工过程中比较常见的设备。以这些常见的设备作为依据，在基于这些设备的研究基础上对食品分离设备总体进行总结。得出分离机械的总体发展状况。

【关键词】：分离机械、工作原理、离心分离、过滤分离

【正文】

随着食品工业的发展，化工单元操作不断向食品工业渗透并在食品加工领域内实践和提高，形成了适应食品加工特殊要求的新的单元操作。分离操作已在食品工业中占有相当重要的地位, 研究分离技术在食品加工中的应用, 对食品加工的科学化具有重要意义。分离操作包括机械分离和传质分离两大类, 机械分离是指被分离的混合物由多于一相的物料所组成, 分离设备只是简单地将混合物进行相分离, 它属于非均相物系的分离, 如沉降、过滤等。另一种分离操作是指依靠组分的扩散和传质来完成的分离过程，故又称扩散分离或传质分离。如蒸馏、吸收、萃取或膜分离等, 适用于多组分均相混合物的分离以及非均相混合物的分离。本文将对食品生产中常见的几种食品分离操作中所用的几类食品分离机械进行叙述介绍。一简介

1.1食品分离的概念

从原料到成品的整个食品加工过程，涉及各种分离操作。这些分离操作主要包括原料分选、离心分离、旋流分离、压榨、过滤、提取、膜分离等，均可部分或全部通过机械设备来完成。但是在分离原理、分离效率和机械化自动化的程度上，这些分离机械式存在差异的。不同物性物质的分离方法不同，分离一般采用过滤、蒸馏、重结晶、萃取、离心及吸附等方法。

1.2食品分离的作用

食品中的混合物有很多的种类，主要有悬浮液、乳浊液和气溶胶。为了提取所需的产品，需对原料进行分离处理如过滤、离心分离或其他的处理。

1.3食品分离方法与技术

在食品的分离过程中具有多种的分离方式，主要有以下几种方法。

1.3.1扩散式分离法蒸馏、蒸发、干燥、结晶、沉淀、吸收、萃取、吸附、离子交换等等。

1.3.2机械分离法过滤、沉降、静电、超声波、旋流分离等。其中过滤、离心和旋流分离是食品主要的分离方法。

二过滤分离机械

1、过滤分离原理与过程

可分离悬浮液；也可用于气－固体系的分离。与沉降相比，过滤分离更迅速；与蒸发干燥等非机械分离相比，则能耗低得多。

1.1 过滤分离原理

过滤是以某种多孔性介质，在外力作用下使连续相流体通过介质的孔道时截留分散相颗粒，从而实现分离的操作。

1.2 过滤操作过程

一般包括过滤、洗涤、干燥、卸料四个阶段。

a、过滤：悬浮液在推动力作用下，克服过滤介质的阻力进行固－液分离；固体颗粒截留，逐渐形成滤饼。当过滤速度降低到—定程度后，转入下道工序。

b．洗涤：停止过滤后，滤饼的毛细孔中包含有许多滤液，必须洗涤，以得到纯净的固粒产

品或得到尽量多的滤液。

c.干燥：用压缩空气排挤或真空抽吸把滤饼毛细管中存留的洗涤液排走，得到含湿量较低的滤饼。

d．卸料：把滤饼从过滤介质上卸下，并将过滤介质洗净，以备重新进行过滤。

1.3 过滤介质与助滤剂

1）过滤介质

作用：促使滤饼的形成，并为滤饼的支撑物。

要求：

①具有多孔性，孔道大小应该能截留悬浮粒子。

②具有足够的机械强度。

③具有适当的表面特性，能加快卸除滤饼速度。

食品加工中所用的过滤介质除满足上述要求外，还应具有无毒、耐腐蚀和不易滋生微生物、易于清洗消毒等特点。

常用的过滤介质种类繁多，按其形状大致分为：

(a)粒状介质：如焦炭、石砾、细砂、锯屑、活性碳、玻璃碴、酸性白土等。此类介质用于过滤固相含量极少的悬浮液，例如水的过滤和糖的脱色等。

(b)织物状介质：是工业上广泛应用的一类，它包括耐腐蚀的不锈钢丝、铜丝或镍丝等织成的各种形式的金属滤布。也可用天然或人造纤维如：棉、毛、合成纤维等编织成各种形式的非金属滤布。

(c)多孔固体介质：如多孔陶瓷、多孔玻璃、多孔塑料、不锈钢粉末。多做成板状或管状，耐腐蚀性好，孔隙小，强度高，常用于过滤含少量微粒的悬浮液，例如白酒、糖液。

2）助滤剂

在过滤前预覆在滤布上或添加在滤浆中以提高过滤速度的物质。

当过滤的固体颗粒极细或具有很大的压缩性时，过滤介质会很快被堵塞，所形成的滤饼的孔隙度变小，过滤层的渗透性大大降低，以至于过滤操作不能持续。为防止胶状微粒对滤孔的堵塞，常用助滤剂涂在滤布上或按一定比例均匀混合于悬浮液之中，一起进入过滤机过滤，以形成渗透性好、耐压缩的滤饼，保证滤液通畅流通。

三离心分离机械

1.1离心分离的定义

离心分离：利用离心力来达到悬浮液及乳浊液中固－液、液－液分离的方法通称离心分离。实现离心分离操作的机械称为离心机。

离心机用于淀粉、牛奶、酵母、啤酒、果汁、砂糖、桔油、食用动物油、米糠油等食品加工中，主要用于脱水、浓缩、分离、澄清、净化和固体分级等工艺过程。

1.2相关概念

悬浮液是由液体和悬浮于其中的固体颗粒组成的系统。固体颗粒是由许多单个颗粒及聚集在一起的颗粒团组成的混合体。

乳浊液是由液体和悬浮于其中的一种或数种其他液体所组成的系统，其中至少有一种液体是以液珠的形式，均匀地分散于一个不和它互溶的液体之中。乳浊液的稳定性低，当悬浮液珠达一定的大小时（临界的大小等于0.4～0.5μｍ）,组成它的两相会较快地分层。

1.3 离心机分类

(1)按分离因数的大小可分为常速离心机、高速离心机及超高速离心机。

常速离心机：Fr＜3000，主要用于分离颗粒不大的悬浮液和物料的脱水。

高速离心机：3000＜Fr＜50000，主要用于分离乳浊液和细粒悬浮液。

超高速离心机：Fr＞50000，主要用于分离极不易分离的超微细粒悬浮液和高分子胶体悬浮