食品分离技术思考题汇总

第一章：总论

1、分离过程有哪些基本原则？

✧物质通过分离设备，在分离剂（质量分离剂和能量分离剂）作用下，得到产

物或残留物。

⊕2、简述分离技术的分类及其分离原理。

✧机械分离（不涉及传质过程）

名称分离因子分离原理举例

沉降重力密度差水处理

离心离心力密度差油精制、牛乳脱脂旋风分离惯性流动力密度差喷雾干燥

压榨机械力压力下液体流动油脂生产

过滤过滤介质粒子大小除菌、喷雾干燥/

果汁澄清、颗粒分

离

✧传质分离

是指在分离过程中，有物质传递过程的发生。分为两大类：平衡分离过程和速率控制分离过程。

平衡分离过程：为借助分离媒介（如热能、溶剂、吸附剂等）使均相混合物系统变为两相系统，再以混合物中各组分在处于相平衡的两相中不等同的分配为

是指借助某种推动力，如浓度差、压力差、温度差、电位差等的作用，某些情况下在选择性透过膜的配合下，利用各组分扩散速度的差异而实现混合物的分离操作。

（1）膜分离：膜分离是利用流体中各组分对膜的渗透速率的差别而实现组分分离的单元操作。过程的推动力可以是压力差、浓度差或电位差。

（2）场分离：场分离是利用电磁场、重力场、温度场等物理场作为推动力，对

1.超声波萃取

2.微波辅助萃取

3.超声微波协同萃取

3、选择食品分离技术的原则有哪些？

✧总的原则是先要确定分离的目的，了解待分离混合物中各组分的物理、化学、

生物学方面的性质，并要充分关注分离的目标成分。

✧对目标成分，要了解目标成分的性质，即相对分子量、化学结构、理化性质、

电荷性、热敏性以及生物活性等基础性资料对确定分离方法的选择起决定性作用。

⊕4、食品分离过程有什么特点？

①分离对象种类多，性质复杂。

②产品质量与分离过程密切相关。

③产品要求食用安全。

④分离对象在分离过程易腐败。

⊕5、简述食品分离技术在食品工业中的重要性。

①分离技术作为食品工业的基础，是重要的食品工艺过程之一。

②利用分离技术可以提高农作物综合利用程度，生产高附加值的产品。

③利用分离技术可以改进食品的营养与风味。

④使产品更加符合卫生、安全的要求。

⑤改变生产面貌。

第二章：膜分离技术

1 试述膜分离的原理。

用天然的或人工合成的膜，以外加压力或化学位差为推动力，对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯或富集的方法，统称膜分离法。

2 什么是膜的浓差极化？影响浓差极化的因素有哪些？

在边界层附近形成一种浓度梯度，紧靠于膜表面的溶质浓度最大，这种浓度梯度就称为浓差极化。

1.预过滤能去除微粒状物质，降低待阻留溶质的浓度。

2.采用逆洗（让逆流液以进料液相反得方向间歇地流入膜系统）

3.超声波处理膜或进料液（促进溶质的均匀扩散）

4.增加液体的湍流程度（在进料通道口设置静态搅拌器、金属管或流化床等均可增加液体的湍流程度）

5.改变操作方式（切向流式或错流过滤）

6.改善膜的性能

3 什么是膜污染？如何减轻膜的污染？

膜污染是指料液中的某些组分在膜表面或膜孔中沉积导致膜渗透流率下降的现象。

控制措施：

①预先过滤除去料液中的大颗粒；

②增加流速，减薄边界层厚度，提高传质系数；

③选择适当的操作压力和料液黏度，避免增加沉淀层的厚度与密度；

④采用具有抗污染性的修饰膜；

⑤定期对膜进行清洗和反冲。

4 比较液膜分离技术与普通的溶剂萃取技术的异同点。

（１）分离过程中没有相变化，他不需要使液体沸腾，也不需要使气体液化．因而是一种低能耗，低成本的分离技术

（２）分离过程一般在常温下进行，因而对那些需避免高温分离，分级，浓缩与富集的物质，如果汁，药品等，显示出其独特的优点．

（３）分离技术应用范围广，对无机物、有机物及生物制品等均可适用；（４）分离装置简单，操作容易，制造方便

5 请设计一个用于制备高纯水的电渗析分离技术方案。

6 试述超滤分离技术在酶制剂工业中的应用。

7 举一例说明反渗透技术在果汁加工中的应用。

第三章：毛细管电泳分离技术

1.理解电泳、电渗、电渗流、电泳淌度等几个基本概念。

✧电泳(Electrophoresis)是指溶液中带电粒子(离子、胶团)在电场中定向移

动的现象。电泳是驱动电解质运动的第一种动力。

✧电渗(Electro osmosis)是驱动电解质运动的第二种作用力，它使毛细管中

的溶剂在直流电场作用下发生定向运动。

✧由于处在扩散层中的正离子的溶剂化作用，它在电场中发生迁移时，将带动

整个溶液向阴极移动，所以就形成电渗流（Electro Osmotic Flow, EOF）。

✧μe:电泳迁移率(电泳淌度); E:电场强度; V－毛细管柱两端施加的电压；L

－毛细管柱的长度。

μ

e =ν

e

/E= Q/f

2.简述影响电泳分辨率的因素有哪些？

电泳中两峰的分离度，也称分辨率，它表明湍度相近的组分分开的能力，可表达为（和哪些因素有关）（下式表示分离的选择性）

3.简述影响电泳淌度的因素有哪些？

✧ E:电场强度; V －毛细管柱两端施加的电压；L －毛细管柱的长度

4．简述常见的毛细管电泳的几种分离模型及各自的特点。

✧ 毛细管区带电泳(CZE)

是毛细管电泳中最基本的操作模式，应用最广泛，是其它操作模式的母体。由于各组分间荷质比的差异，混合组分处在背景电解质溶液中，在外加电场作用下便获得分离，即CZE 是基于溶质的湍度差异进行分离的。

✧ 胶束电动毛细管电泳(MECC)

它是在电泳缓冲溶液中加入高于胶束临界浓度（CMC ）的表面活性剂，如十二烷基硫酸钠（SDS ），其疏水基团聚集形成胶束，基于各组分溶质在水相和胶束之间的分配系数不同，而获得分离。不仅能分离离子化合物，还能分离中性化合物。

✧ 毛细管凝胶电泳(CGE)

它是用多孔性的凝胶或其他筛分剂作介质，因凝胶的网状结构类似于分子筛的作用，流经凝胶的试样，按分子的大小分离。

优点：1、毛细管凝胶电泳分离度极高。电泳技术和平板凝胶电泳的结合。

2、电泳峰尖锐，柱效极高。凝胶黏度大，抗对流，溶质扩散减少，限制了谱带展宽。

3、组分在短柱上能有极好的分离。溶质与凝胶可形成络合物，增加了分离度，防止了

溶质在毛细管壁的吸附，减少了电渗流。

缺点: 制备柱较困难，寿命较短。

✧ 毛细管等电聚焦(CIEF)

是建立在不同蛋白质或多肽之间等电点差异基础上的分离方法。分离两性电解质，分辨率高（区分0.01 pH ）

毛细管等速电泳(CITP)

毛细管离子电泳(CIE)

毛细管电色谱

5.简述毛细管电泳装置的主要部件及其发展情况。

• 直流高压电源、毛细管、进样装置、检测器和记录仪等