1、演讲者：xx希专业： 食品工程导师： 张 xx教授日期： 2017.10.18食品分离技术食品分离技术过滤与膜分离* 2过滤与膜分离n 过滤 是借助于过滤介质将不同大小、不同形状的物质分离的技术。n 根据过滤介质截留的物质颗粒大小不同，过滤可分为 粗滤 、微滤 、 超滤 和 反渗透 4大类。它们的主要特性和用途 如表所示如表所示。n 过滤介质多种多样。常用的有滤纸、滤布、纤维、多孔陶瓷和各种高分子膜等。其中以高分子膜为过滤介质的过滤称为膜分离技术。微滤、超滤、透析和电渗析等都属于膜分离技术。* 3（二）膜分离技术n 概念 ：借助于一定孔径的各种高分子薄膜，将不同大小、不同形状和不同特性的物质颗
2、粒或分子分离的技术，统称为膜分离技术。n 膜材料 ：膜分离所使用的薄膜主要是丙烯腈、醋酸纤维素、硝酸纤维素、赛璐玢及尼龙等高分子聚合物制成的高分子膜，有时也可用动物膜和羊皮纸等。n 分类 ：根据物质颗粒或分子通过薄膜的 原理和推动力 的不同，膜分离可分为 3大类。 n 1、加 压 膜分离 n 2、 电场 膜分离 n 3、 扩 散膜分离* 41、加压膜分离n 加压膜分离 是以薄膜两边的 流体静压差 为推动力的膜分离技术。已在科研和生产中广泛应用。在静压差的推动下，小于孔径的物质颗粒穿过膜孔，而大于孔径的颗粒被截留。n 根据所截留的颗粒大小的不同，加压膜分离可分为 3种。 n （ 1）微 滤n （
3、 2）超 滤n （ 3）反渗透* 5（ 1）微滤n 又称 微孔过滤 。微滤膜截留的物质颗粒直径为 0.2 2m。n 过滤介质 ：微（孔）滤膜、微孔陶瓷滤筒。n 操作压力 ： 0.1MPan 应用： 主要用于分离 细菌、灰尘 等光学显微镜可看到的物质颗粒。在无菌水、软饮料、矿泉水等的生产中广泛应用。* 6（ 2）超滤n 又称 超过滤 。是借助于 超滤膜 将不同分子量的物质分离的技术。超滤膜截留的颗粒直径从 20 2000A（ 0.020.2m），相当于分子量 1000 5105道尔顿。n 过滤介质 ：超滤膜n 操作压力 ： 50 700kPan 应用： 主要用于分离 病毒和各种大分子 。在酶工程
4、、生化药物等领域已广泛使用。超滤技术在酶工程方面应用，不仅 使酶得以分离纯化，还达到酶液浓缩的目的，特别适用于液体酶制剂的生产 。但对超滤膜的要求较高，对于那些需要小分子辅酶的酶的生产不适用。 * 7（ 3）反渗透n 反渗透膜的孔径 小于 20A，被截留的物质分子量 小于 1000道尔顿 ，操作压力为 0.7 13MPa。 主要用于分离 各种离子和小分子 物质。在海水淡化、纯水精制等方面使用。 * 82、电场膜分离n 电场膜分离是在半透膜的两侧分别装上正、负极，在电场作用下， 小分子的带电 物质或离子向着与其本身所带电荷相反的电极移动，透过半透膜，而达到分离的目的。 电 渗析和离子交 换电 渗
5、析 即属于此类。 * 9（ 1）电渗析n 分离原理 ： 用 二块半透膜 将电渗析槽分隔成 3个室，两块膜之间的中心室通入待分离的溶液，在两侧的室中装入水或缓冲液并分别装上正、负极。接通直流电源后，中心室溶液中的阳离子向阴极移动，透过半透膜到达阴极槽，而阴离子则移向阳极槽，从而达到分离。n 操作条件 ：渗析时要控制好电压和电流强度。渗析开始的一段时间内，由于中心室溶液的离子浓度高，电压可低些，当中心室离子浓度较低时，要适当升高电压。n 应用 ：主要用于酶液或其他溶液的 脱盐 、海水淡化、纯水制备及其他带电荷的小分子的分离。也可将凝胶电泳后的含蛋白质或核酸等凝胶切开，置于中心室，经电渗析，使带电荷的大分子与凝胶分离。 * 10（ 2）离子交换电渗析n 离子交换膜电渗析的装置与一般电渗析相同，只是以 离子交换膜 代替一般的半透膜。n 离子交换膜的 选择透过性比一般半透膜强 ，一方面由于膜的孔径大小不同，只让小于孔径的颗粒透过，而把大于孔径的物质截留；另一方面由于膜上带有某种基团，根据同性电荷相斥、异性电荷相吸的原理，只让带异性电荷的颗粒透过，而把同性电荷的物质截留。n 离子交换膜电渗析在海水淡化、溶液脱盐以及从发酵液中分离纯化柠檬酸等方面应用。
