食品工程分离将悬浮液或乳浊液中的两相进行分离的单元操作

通过分离可以提取纯净的物质

常用的分离方法有过滤、膜分离和离心分离等

过滤 　食品生产中将悬浮液中的固液两相进行分离的技术

按过滤机制可分为表面型和深层型两种

典型的表面型过滤机制是通过滤布过滤，液体通过滤布，而固体物则被截留在滤布上

典型的深层过滤机制是沙滤，过滤介质层较厚，固体粒子穿入部分过滤介质层之后附在过滤介质上

过滤设备可按介质性质和操作方式来分类

①过滤介质：食品工业所用的过滤介质除了要求具有多孔性结构和支承滤饼的足够强度外，还必须无毒，不易滋生微生物，易于清洗消毒和耐腐蚀

常用的过滤介质有：织物介质，是由天然或合成纤维、金属丝等编织的滤布、滤网等，可截留直径为 5～65µm的颗粒，用于醋、淀粉、糖浆、酱油和糖液等的过滤；多孔固体介质，如多孔素瓷、多孔玻璃、塑料细粉粘结而成的多孔塑料管，能截留1～3µm的微小颗粒，用于白酒、糖液等的过滤；堆积介质，由固体颗粒如焦炭、石砾、细砂、活性炭或玻璃棉堆积成层，借介质间的微细孔道截留悬浮固体，一般用于处理固体量很少的悬浮液，如水的净化和糖的脱色等

②助滤剂：在过滤前预先涂覆于滤布上或添加于滤液浆中，能增加滤饼刚性、改善滤饼结构的物质

常在处理含有粘性很大的细微颗粒时采用

作为助滤剂的条件是：能悬浮于料液之中；粒子大小有适当的分布；不含可溶性盐类和色素；无毒且具有化学稳定性

食品生产中常用的助滤剂有硅藻土、活性炭和锯屑

一般只是在要求获得清净滤液时才使用助滤剂

③过渡设备：按其生产的压差可分为压滤和吸滤、离心分离两大类

食品工业中最常用的压力过滤机是板框压滤机、硅藻土过滤机和转鼓式过滤机

板框压滤机多用于糖液和酶制剂的过滤

硅藻土过滤机是现代啤酒厂最广泛应用的啤酒过滤机，也广泛用于葡萄酒和清酒的过渡

转鼓式过滤（真空）机为连续式，它将过滤、洗饼、吸干、卸饼等各项操作分别在转鼓的一周回转中依次完成，已广泛用于糖液、淀粉浆、柠檬酸发酵液的过滤

膜分离 　使用半透膜分离物质的技术

其推动力有压力和电力（如电渗析）两种

超滤和反渗透是以压力为推动力的膜分离过程

半透膜的一侧为大气压，另一侧为供料泵产生的高压侧，从而形成膜两侧的压力梯度，以分离溶液中分子量不同的溶质

①超滤：用具有极细孔径的滤膜截留溶液中直径约0.5µm或更小的颗粒或分子量大于500的大分子溶质

类似盐、糖的溶质可通过滤膜（图4），而大分子的溶质如蛋白质等仍被截留

食品工业使用的超滤膜多是由醋酸纤维制造的，适用于pH3～8，温度上限为50℃的操作条件

食品工程②反渗透：是渗透的逆过程，要求半透膜的孔径比超滤膜的为小，而工作压力须在4MPa以上，只有水和一些类似的小分子能通过滤膜，所截留的溶质的分子量小于500

常用醋酸纤维和聚酰胺为膜的材料

聚酰胺适用于pH3～11、温度小于 80℃、工作压力小于8MPa的操作条件

超滤和反渗透主要用于牛奶、果汁、咖啡、酪乳清的浓缩和水的处理

用反渗透法浓缩可除去60%的水分

由于它是在环境温度下操作的，故对热敏性的芳香和风味化合物不产生挥发失散现象；无相变能量，故效率高和成本低

超滤和反渗透装置有平板膜式、管式和空心纤维式等

离心分离 　利用惯性离心力的作用，过滤、澄清悬浮液，或将两种轻重不同、互不溶解的液体分离的技术

其设备有离心机和旋液分离器两种形式

离心机主要由转鼓、转鼓罩和转轴构成

有过滤式、沉降式和分离式 3种

衡量离心机分离能力的尺度是离心分离因数，其值为离心加速度和重力加速度之比

①过滤离心机：按其结构形式有三足式、上悬式、卧式刮刀卸料和活塞脉冲卸料分离机 4种

主要用于砂糖、葡萄糖、盐、淀粉、鱼肉制品的精制，果蔬汁的处理和冷冻浓缩时的冰晶分离等

②沉降式离心机：主要用于回收动植物蛋白，分离可可、咖啡和茶等滤液

转鼓以 1000～4500r/min的速度旋转，转鼓壁上无孔，悬浮液自转鼓的中间加入，固体物因离心力作用沉降至转鼓内壁，形成外环，澄清的液体形成内环并从转鼓端部出口溢出

连续操作的离心机转鼓常为卧式，固体沉渣由螺旋排出

　③分离式离心机：用于液－液系统的乳浊液或极细颗粒的固－液悬浮液的分离

常用管式高速离心机和碟片式离心机

管式离心机（图6）常用于动植物油和鱼油的脱水，果汁、苹果浆和糖浆的澄清

这种离心机在固定的机壳内装有以高速旋转的狭长管状无孔转鼓，转鼓直径小于200mm，转速一般为15000r/min，分离因数可达50000左右

料液自下部进入，在其向上流动的过程中将轻、重液分成两个同心环状液层并在上部分别排出

　碟片式分离机因在转鼓内装有若干倒锥形碟片而得名

碟片以5500～10000r/min的高速旋转

液体自空心转轴的顶部进入，流到碟片组底部并经碟片上孔眼通道分配到各碟片通道间隙，在离心力作用下形成重、轻液而分别汇集

此法广泛用于牛奶脱脂

如碟片上无孔，料液从转动碟片的四周进入碟片间的通道并向轴心方向流动，而固体颗粒在离心力作用下向碟片外缘移动并沉降下来

沉渣可在停机后由人工卸除或在不停机情况下间歇地用液压装置自动排除

此种形式的分离机为澄清式分离机，用于带有少量微细颗粒的粘性液体的净化，如从植物油中脱去皂脚或从饲料酵母培养液中提取酵母细胞

④旋液分离器：用于分离和洗涤淀粉的旋液分离器，其主要元件为旋液分离管，工作原理（图7）为：淀粉液用泵由切向压入旋液分离管后，即在管内作旋转运动，因离心力的作用，流体在管内形成双重螺旋运动，淀粉颗粒沿壁向下运动成为底流从底孔排出

含蛋白质较轻物质的液流则被推向分离管中心部分，绕轴线旋转成为溢流，自上端溢流孔流出

工业生产上用的旋液分离装置是根据生产能力的要求，用一定数量的旋液分离管并联而成

将分离器应用于一个日产淀粉20t的工厂，与传统的流槽相比,可节约厂房1100m2

以上内容由大学时代综合整理自互联网，实际情况请以官方资料为准。