食品機(jī)械設(shè)備復(fù)習(xí)題目

1、1、食品冷殺菌技術(shù)食品冷殺菌技術(shù)是指不用熱能殺死微生物，不影響食品營(yíng)養(yǎng)、質(zhì)構(gòu)、色澤和風(fēng)味的新興殺菌技術(shù)。（1）超高壓殺菌技術(shù)滅菌的基本原理就是壓力對(duì)微生物的致死作用，導(dǎo)致微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生物化學(xué)反應(yīng)、基因機(jī)制以及細(xì)胞壁膜發(fā)生多方面的變化，從而影響微生物原有的生理活動(dòng)機(jī)能，甚至使原有功能破壞或發(fā)生不可逆變化。主要是通過(guò)破壞細(xì)胞膜抑制酶的活性和影響DNA等遺傳物質(zhì)的復(fù)制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。（2）高壓脈沖電場(chǎng)殺菌技術(shù)利用高壓脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的脈沖電場(chǎng)作用于食品，達(dá)到殺菌的目的，其基本過(guò)程就是用瞬時(shí)高壓處理放置在兩極間的低溫冷卻食品。歸納其機(jī)制，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：1）場(chǎng)的作用，脈沖電場(chǎng)和脈沖磁場(chǎng)交替作用，使細(xì)

2、胞膜透性增加，振動(dòng)加劇，膜遭到破壞，膜內(nèi)物質(zhì)流出，膜外物質(zhì)滲入，細(xì)胞膜的保護(hù)作用消失；2）電離作用，電極附近產(chǎn)生的陰陽(yáng)離子與膜內(nèi)生命物質(zhì)作用，阻斷了膜內(nèi)正常生化反應(yīng)和新陳代謝過(guò)程。（3）輻射殺菌輻射(或輻照)殺菌是利用一定劑量的波長(zhǎng)極短的電離射線對(duì)食品進(jìn)行殺菌。在食品殺菌中常用的射線有-射線、-射線和電子射線。幾乎不產(chǎn)生熱效應(yīng)，可最大限度地保持食品的原有性質(zhì)，并能對(duì)冷凍條件下的食品進(jìn)行殺菌處理。（4）其它，如超聲殺菌、微波殺菌、紫外殺菌、二氧化鈦光催化殺菌技術(shù)、軟電子束殺菌技術(shù)、振動(dòng)磁場(chǎng)殺菌等。2、微波加熱原理：常規(guī)加熱方法是先加熱物體的表面，然后熱量由表面?zhèn)鞯絻?nèi)部，而微波加熱則可直接加熱到物

3、體內(nèi)部。被加熱的介質(zhì)（偶極子，一端帶正電，一端帶負(fù)電）在 交變電場(chǎng)的作用下，分子發(fā)生擺動(dòng)，頻率越大，分子擺動(dòng)越快。由于分子的熱運(yùn)動(dòng)和相鄰分子間的相互作用，偶極子隨外加電場(chǎng)方向改變，而作的規(guī)則擺動(dòng)便受到干擾和阻礙，產(chǎn)生了類(lèi)似摩擦的作用，使分子獲得能量，并以熱的形式表現(xiàn)出來(lái)，表現(xiàn)為介質(zhì)溫度的升高。外加電場(chǎng)變化頻率越高，分子擺動(dòng)越快，產(chǎn)生的熱量越多。外加電場(chǎng)越強(qiáng)，分子的振幅越大，產(chǎn)生的熱量越大。物質(zhì)的種類(lèi)及其特性也有影響。應(yīng)用：2.1食品微波烹調(diào)微波烹調(diào)食品具有方便、快速，維生素等營(yíng)養(yǎng)成分損失少，鮮嫩多汁等優(yōu)點(diǎn)。（1） 微波爐烹調(diào)食品；（2）微波爐方便食品. 2.2食品微波干燥（1）食品微波干燥過(guò)程

4、和特點(diǎn)一般干燥方法的干燥過(guò)程是食品首先外部加熱，表面干燥，然后是次外層受熱，次外層干燥。微波加熱是內(nèi)部加熱，由內(nèi)及外，干燥速度快很多，特別是在物料的后續(xù)干燥階段，微波干燥顯示出其無(wú)與倫比的優(yōu)勢(shì)。優(yōu)點(diǎn)：廠房利用率高；干燥速度快，時(shí)間短；產(chǎn)品質(zhì)量好；衛(wèi)生條件好；節(jié)能。缺點(diǎn)：投資大，耗電量大等。微波干燥常與其它干燥方法如熱空氣干燥、油炸，甚至近紅外干燥技術(shù)結(jié)合起來(lái)使用，而且微波往往用于后續(xù)干燥階段（2）食品微波干燥系統(tǒng)與實(shí)例：在美國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的微波干燥有蛋黃粉、肉制品、速溶茶和咖啡、魚(yú)蛋白、香草等干燥食品微波干燥；在果汁、谷物和種子的干燥中用得較多。已采用微波真空干燥的果汁有：橙汁、檸檬汁、草莓

5、汁、茶汁、香草提取液等。2.3食品微波解凍工業(yè)中已用微波加熱解凍的食品有：肉、肉制品、水產(chǎn)品、水果和水果制品。家用微波爐用于冷凍食品的解凍極為方便和快捷。并為大多數(shù)家庭所采用。其它如：食品微波殺菌和保鮮、食品微波焙烤與烘烤等。3、超聲波技術(shù)（1）加速細(xì)化、混合和乳化（懸?。?；（2）加速凝聚和沉淀（醬油、酒等）；（3）加速酒和香料陳化；（4）強(qiáng)化固液萃（浸）??；（5）加速消毒和過(guò)濾；（6）超聲消泡；（7）加速結(jié)晶；（8）超聲技術(shù)用于食品干燥；（9）修飾食品的質(zhì)構(gòu)，提高食品的品質(zhì)；（10）超聲清洗滅菌；（11）此外，超聲技術(shù)還用于肉的嫩化、提高或抑制酶的活力；用于食品的超微細(xì)粉碎，如超聲粉碎可可粉

6、、咖啡粉和巧克力粉等；用于食品添加劑的合成，如用超聲輻射法將馬來(lái)酸二乙酯合成了具有高效殺菌防腐保鮮作用的食品添加劑富馬酸二乙酯；用于酒類(lèi)的催熟陳化，超聲技術(shù)不僅能使酒的催熟陳化時(shí)間縮短而且能減少酒中邪雜味，使酒變得醇和；而且超聲技術(shù)還可以用于食品的澄清，縮短澄清時(shí)間，澄清效果好。超聲波萃取 由于超聲波空化可以產(chǎn)生沖流，能有效打破邊界層，使擴(kuò)散速度增加，提取或浸出的速度提高2-10倍， 應(yīng)用：可以用于中草藥有效成分的提取，還可以用于香料及油、速溶茶、動(dòng)物組織中的物質(zhì)(如魚(yú)肝油)及污染物(如農(nóng)藥殘留)的提取。與傳統(tǒng)提取方法相比，能顯著提高萃取效率。 超聲殺菌 高強(qiáng)度超聲波因能產(chǎn)生高壓、強(qiáng)剪切力和高

7、溫而用于殺滅微生物。 應(yīng)用：目前超聲波殺菌技術(shù)已應(yīng)用于食品工業(yè)。超聲波殺菌與熱處理、加氯處理等殺菌技術(shù)配合使用時(shí)更有效。 超聲波干燥與除氣 在食品加工中可借助超聲霧化進(jìn)行液體食品干燥，即利用超聲波在許多熱敏性物料表面形成超聲噴霧，使液體蒸發(fā)表面積增加；在物料內(nèi)部，尤其在組織分界面上，超聲能量大量的轉(zhuǎn)換為熱能，造成局部高溫，促進(jìn)水分逸出，從而提高了蒸發(fā)強(qiáng)度、效率，降低蒸發(fā)溫度。 應(yīng)用：超聲波干燥具有優(yōu)于傳統(tǒng)噴霧方法的良好效果，如干燥速度快、溫度低、最終含水率低且物料不會(huì)被損壞或吹走等優(yōu)點(diǎn)，它適合于藥品、食品、種子及熱敏性生化制品等的干燥。 超聲波乳化 超聲波乳化以其“空化效應(yīng)”實(shí)現(xiàn)“油摻水”乳化

8、、“水摻油”乳化、“分散相”與“連續(xù)”相的混合勻化，是替代螺旋槳、膠體磨等傳統(tǒng)乳化工藝的現(xiàn)代聲化學(xué)手段。 超聲乳化器與攪拌槳、膠體磨、均化器等乳化器相比，具有乳化質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，已越來(lái)受到各工業(yè)部門(mén)的重視和采用，并成為現(xiàn)代重要乳化設(shè)備之一。超聲乳化與一般乳化工藝和設(shè)備相比具有的優(yōu)點(diǎn)：(1) 所形成的乳液平均液滴尺寸小，可為0.22m； (2) 所形成的乳液更加穩(wěn)定?？梢圆挥没蛏儆萌?化劑使產(chǎn)生極穩(wěn)定的乳液 。(3) 可以控制乳液的類(lèi)型。 超聲乳化，在某些聲場(chǎng)條件下，O/W（水包油）和W/O（油包水）型乳液都可制備，這是機(jī)械乳化方法這是不可能辦到的。 超聲波均質(zhì) 超聲波均質(zhì)是利

9、用超聲波遇到物體是會(huì)迅速交替壓縮和膨脹的原理設(shè)計(jì)。如果將超聲波導(dǎo)入料液，當(dāng)處于膨脹的半個(gè)周期時(shí)，料液受到拉力，其中的氣泡便膨脹；而在壓縮的半個(gè)周期內(nèi)，氣泡被壓縮。當(dāng)壓力的振幅變化很大時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生空穴作用和強(qiáng)烈的機(jī)械攪拌作用，使大顆粒破碎，達(dá)到均質(zhì)的目的。 與均化器、機(jī)械攪拌等相比，超聲均質(zhì)具有如下優(yōu)勢(shì)：可實(shí)現(xiàn)分子級(jí)別的微混合；能產(chǎn)生微米至納米級(jí)的乳化分散粒子；均化液極其穩(wěn)定，長(zhǎng)時(shí)間無(wú)分層現(xiàn)象；達(dá)到相同尺寸的分散微粒等。 超聲過(guò)濾 許多工廠（食品、化工等）均需要分離出液體中的固體懸浮物，這種分離既可用于固液分離也可用于分離母液中的固體。 超聲輻射的兩個(gè)特殊效應(yīng)可促進(jìn)過(guò)濾過(guò)程： 聲波可促使微小粒子

10、的凝聚從而加速過(guò)濾速度； 可為系統(tǒng)提供足夠的振動(dòng)能量以保持粒子部分處于懸浮狀態(tài)從而為溶解洗脫留出更多自由通道。 超聲清洗和除沫 利用超聲波在洗滌液中傳播時(shí)邊產(chǎn)生氣泡邊消失的現(xiàn)象以及超聲波對(duì)洗滌液產(chǎn)生的乳化作用，可應(yīng)用于果蔬及糧食加工中的清洗作業(yè)。 其特點(diǎn)是洗滌效果好、速度快、質(zhì)量高、操作簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；清洗效果的好壞與適當(dāng)?shù)墓β省㈩l率及清洗溫度，并且與清洗物品的安放及清洗溶液的選擇都有一定關(guān)系。 超聲控制結(jié)晶 超聲波輻射由于具有強(qiáng)烈的定向效應(yīng)，有補(bǔ)充和加強(qiáng)為形成臨界品核所需的波動(dòng)作用，故能加速起晶過(guò)程。 超聲波在結(jié)晶過(guò)程中，既可使飽和溶液的固體溶質(zhì)產(chǎn)生迅速而平緩的沉淀，又可加速晶體生長(zhǎng)，

11、并且可防止晶體在冷凍條件下結(jié)殼，從而確保連續(xù)有效的傳熱作用。 在超聲作用下，飽和溶液內(nèi)會(huì)形成大量的結(jié)晶中心，并且形成晶體的大小受超聲頻率與強(qiáng)度所控制，因此可通過(guò)控制超聲作用獲得不同粒度的均勻的晶體沉淀物。應(yīng)用舉例 測(cè)定介質(zhì)的厚度 超聲儀器設(shè)備能準(zhǔn)確測(cè)定介質(zhì)的厚度。測(cè)定時(shí)將超聲波發(fā)送探頭安放在待測(cè)介質(zhì)原料的一端,并使脈沖超聲波輸送到待測(cè)樣中。 目前此技術(shù)已用于糖果中巧克力涂層的厚度,肉的厚度,罐頭中液層厚度以及蛋殼的厚度的測(cè)定。 探測(cè)食品中的雜質(zhì)異物 食品加工過(guò)程中經(jīng)常會(huì)被金屬屑、玻璃碎片及木屑等雜質(zhì)污染。這些雜質(zhì)的存在嚴(yán)重影響到產(chǎn)品的品質(zhì),須予以檢出剔除。 測(cè)定原理是超聲波脈沖被導(dǎo)入檢樣中時(shí)，

12、脈沖將從所遇到的所有介質(zhì)表面反射回來(lái),由于雜質(zhì)和產(chǎn)品成分聲學(xué)阻抗存在明顯差異,表現(xiàn)出來(lái)的超聲波性質(zhì)也明顯不同,所以能將雜質(zhì)檢測(cè)出來(lái)。 促進(jìn)氧化反應(yīng) 高強(qiáng)度超聲波由于能產(chǎn)生極高壓力和高溫,使水分子裂解并釋放出自由基。研究人員發(fā)現(xiàn)超聲波技術(shù)能明顯觀測(cè)到對(duì)酒精飲料有促進(jìn)氧化反應(yīng)作用。不過(guò)這種加速氧化反應(yīng)作用對(duì)飲料口感不一定有改善。 鈍化酶 一般情況下延長(zhǎng)含酶體系與高強(qiáng)度超聲波接觸可以降低酶的活力,如降低胃蛋白酶活力。 食品組成的測(cè)定 食品品質(zhì)的高低一定程度上取決于食品的組成和成分。超聲波技術(shù)在測(cè)定食品組成方面有很大潛力。 原理：各不同成分的超聲波性質(zhì)存在差異,如聲速、衰減系數(shù)和聲學(xué)阻抗。差別越大,越

13、易鑒別食品的組成狀況。4.高壓技術(shù)高壓處理裝置主要由高壓容器、加壓裝置及其附助裝置構(gòu)成。高壓處理裝置有直接加壓式和間接加壓式兩類(lèi)。按高壓容器的放置位置分有立式和臥式兩種。相對(duì)臥式、立式的占地面積小，但物料的裝卸需專(zhuān)門(mén)裝置。與此相反，使用臥式高壓處理設(shè)備, 物料的進(jìn)出較為方便，但占地面積較大。(1)肉的嫩化牛肉宰后需要在低溫下進(jìn)行10天以上的成熟，采用高壓技術(shù)處理牛肉，只需10min。與常規(guī)加工方法相比，經(jīng)過(guò)高壓處理后肉制品改善了嫩度、色澤和成熟度，增加了保藏性。(2)果汁和果醬使用高壓技術(shù)制造的葡萄柚汁沒(méi)有熱加工產(chǎn)品的苦味。桃和梨在410MPa下處理30min可以保持5年商業(yè)無(wú)菌。高壓處理的未

14、巴氏殺菌的橘汁保持了原有的風(fēng)味和維生素C并具有17個(gè)月的貨架壽命。在果醬生產(chǎn)中，高壓殺菌不僅殺滅水果中的微生物，而且還可簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，提高產(chǎn)品品質(zhì)。(3)水產(chǎn)品高壓處理可保持水產(chǎn)品原有的新鮮風(fēng)味。采用400MPa高壓處理鱈魚(yú)、鯖魚(yú)、沙丁魚(yú)，制造膠凝的魚(yú)糜制品，高壓加工的魚(yú)糜制品的感官質(zhì)量好于熱加工的產(chǎn)品。高壓加工的魚(yú)糜凝膠可以用于結(jié)著碎魚(yú)肉，制造蝦蟹的仿制品。加工過(guò)程可以在0進(jìn)行，魚(yú)糜加工業(yè)對(duì)此持有巨大的興趣。(4)其他對(duì)低鹽、無(wú)防腐劑的脆菜制品，高壓殺菌更顯示出其優(yōu)越性；應(yīng)用壓力改變或改善食品的特性；肉制品加工中血紅蛋白的脫色；特殊蛋白質(zhì)的脫臭；用特定的蛋白酶增溶或改性魚(yú)蛋白等。殺菌原理超高

15、壓對(duì)微生物活性的影響1)高壓對(duì)細(xì)胞形態(tài)的影響 極高的流體靜壓會(huì)影響細(xì)胞的形態(tài)。 (2)高壓對(duì)細(xì)胞生物化學(xué)反應(yīng)的影響 按照化學(xué)反應(yīng)的基本原理，加壓有利于促進(jìn)反應(yīng)朝向減小體積的方向進(jìn)行，推遲了增大體積的化學(xué)反應(yīng)，由于許多生物化學(xué)反應(yīng)都會(huì)產(chǎn)生體積上的改變，所以加壓將對(duì)生物化學(xué)過(guò)程產(chǎn)生影響。另外，高壓還會(huì)引起主要酶系的失活，此外高壓還會(huì)對(duì)微生物基因機(jī)制產(chǎn)生影響，主要表現(xiàn)在由酶參與的DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄步驟會(huì)因壓力過(guò)高而中斷(3)高壓對(duì)細(xì)胞壁膜的影響 在高壓下，細(xì)胞膜磷脂分子的橫切面減小，細(xì)胞膜雙層結(jié)構(gòu)的體積隨之降低，細(xì)胞膜的通透性將被改變。超高壓殺菌正是通過(guò)高壓破壞其細(xì)胞膜，抑制酶的活性和DNA等遺傳物質(zhì)

16、的復(fù)制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。三、超高壓的優(yōu)點(diǎn)1） 超高壓處理飲料等不會(huì)使維生素、色素、香氣等低分子物質(zhì)發(fā)生變化或產(chǎn)生異臭物，加壓后飲料仍保持“原汁原味”生鮮風(fēng)味、天然色澤和營(yíng)養(yǎng)成分。2） 超高壓處理后，蛋白質(zhì)的變性狀態(tài)及淀粉的糊化狀態(tài)與加熱處理也有所不同，可以期待獲得具有新物性的食品。3） 超高壓處理可以在保持食品原有風(fēng)味條件下“冷殺菌”，這種食品可再經(jīng)簡(jiǎn)單加熱后食用，從而擴(kuò)大半調(diào)理食品的用途。4） 高壓加工可以同熱加工組合進(jìn)行，使食品加工過(guò)程多樣化，能開(kāi)發(fā)出各種未來(lái)新食品及加工工藝。5） 超高壓處理是液體介質(zhì)短時(shí)間內(nèi)等同壓縮過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)殺菌的均勻、瞬時(shí)、高效性，且較加熱法耗能低超高壓的局限性 由于超高

17、壓是基于對(duì)食品主成分水的壓縮效果，它是利用了帕斯卡定律，因此對(duì)于不適合這一定律的干燥食品、粉狀或粒狀食品，不能采用超高壓處理技術(shù)。 由于高壓下食物的體積會(huì)縮小，故只能用軟材料包裝 一些產(chǎn)芽孢的細(xì)菌，特別是低酸性食品中的肉毒梭菌，需在70以上加壓到600MPa或加壓到1000MMPa以上才能殺死 酶因其分子量和分子結(jié)構(gòu)不同，超高壓下活性變化也不一樣，故需加壓到所有酶識(shí)貨為止，若允許殘存酶時(shí)防止流通中質(zhì)量下降需采取低溫流通的方法 超高壓裝置鼻息采用耐高壓的金屬材料和結(jié)構(gòu)，故裝置笨重，且設(shè)備成本高、處理量少、使用壽命短等缺點(diǎn)。 因反復(fù)加減壓，高壓密封體易損壞，加壓器已發(fā)生損傷，故實(shí)用的超高壓裝置目前

18、壓力在500MPa左右 雖然已經(jīng)進(jìn)行了蛋白質(zhì)、淀粉等天然高分子物質(zhì)及微生物的基礎(chǔ)研究，但實(shí)際應(yīng)用時(shí)仍需根據(jù)加工的食品設(shè)定處理?xiàng)l件。6、午餐肉工藝流程：原料驗(yàn)收解凍預(yù)處理分級(jí)切塊腌制斬拌真空攪拌裝罐抹平真空密封殺菌冷卻擦罐入庫(kù) 脫模涂料罐清洗、消毒8、超濾膜分離裝置膜：非對(duì)稱(chēng)性膜,表面活性層孔徑120nm微孔, 能截留分子量500以上大分子或膠體微粒。原理：原料液在壓差作用下，小分子物質(zhì)與小分子量 物質(zhì)透過(guò)膜上微孔，流到低壓側(cè)，大分子物質(zhì)被截留。 機(jī)理：篩分優(yōu)缺點(diǎn)：上一級(jí)的透過(guò)液作為下一級(jí)的進(jìn)料液。濃縮液從后級(jí)向前級(jí)返回并與前一級(jí)的料液混合后，再進(jìn)行分離。這種方式既可提高水的回收率，又可提高透過(guò)

19、水的水質(zhì)，但由于泵設(shè)備的增加，能耗增大。第二題l 以圖說(shuō)明超濾膜分離裝置的三種工藝流程說(shuō)明超濾在食品工業(yè)中的應(yīng)用三種工藝流程 單級(jí)間歇操作：料液一次性加入到料液槽中，濾液排出，濃縮液則全部循環(huán)。此工藝處理量不大，因此實(shí)驗(yàn)室常用。 單級(jí)連續(xù)操作：過(guò)濾時(shí)將一部分濃縮液作為產(chǎn)品排出，同時(shí)連續(xù)進(jìn)料與回流混合，進(jìn)行循環(huán)。過(guò)濾始終在較高濃度下進(jìn)行。 多級(jí)連續(xù)操作：將若干單級(jí)串聯(lián)起來(lái)，只有最后一級(jí)在高濃度下進(jìn)行。每一級(jí)的濾液均排出，濃縮液部分循環(huán)。適合大批工業(yè)生產(chǎn)。應(yīng)用：超濾膜在食品工業(yè)上的應(yīng)用 在牛奶工業(yè)中的應(yīng)用v 牛奶的微濾除菌、乳清濃縮、酸奶處理等 果汁生產(chǎn)中的應(yīng)用 v 主要用于蘋(píng)果汁、獼猴桃汁等的澄

20、清 釀酒工業(yè)中的應(yīng)用 v 用于無(wú)菌低溫啤酒生產(chǎn)、啤酒罐底液處理 制備大豆分離蛋白中的應(yīng)用 v 主要用于濃縮大豆蛋白9、超臨界流體萃取技術(shù)原理：超臨界萃取技術(shù)是利用流體在超臨界區(qū)內(nèi)，待分離混合物中的溶質(zhì)在溫度和壓力的微小變化時(shí)，其溶解度會(huì)在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變動(dòng)，從而達(dá)到分離提純目的。在較高的壓力下，讓溶質(zhì)充分溶解于超臨界流體中，然后使超臨界溶液的壓力降低，溶解于超臨界流體中的溶質(zhì)會(huì)因超臨界流體的密度下降，溶解度降低而析出，從而使混合物分離和提純。過(guò)程：首先使溶劑通過(guò)升壓裝置達(dá)到超臨界狀態(tài)，而后超臨界流體進(jìn)入萃取器與里面的原料接觸而進(jìn)行超臨界萃取；溶解于超臨界流體中的萃取物隨流體離開(kāi)萃取器后再通過(guò)降

21、壓閥進(jìn)行節(jié)流膨脹以便降低超臨界流體的密度，從而使萃取物與溶劑能在分離器內(nèi)得到分離。然后再使溶劑通過(guò)泵或壓縮機(jī)加壓到超臨界狀態(tài)并重復(fù)上述萃取分離步驟，流體循環(huán)直接達(dá)到預(yù)定的萃取率。因素：（1）萃取溫度（2）萃取壓力（3）SCF流量（4）萃取時(shí)間（5）分離溫度（6）分離壓力（7）夾帶劑（8）萃取器結(jié)構(gòu)（9）萃取物料（10）目標(biāo)物超臨界CO2萃取流程依據(jù)萃取過(guò)程的特殊性來(lái)分類(lèi)，可分為常規(guī)萃取，夾帶劑萃取，噴射萃取等；依據(jù)解析方式的不同可分為等溫法，等壓法，吸附法，多級(jí)萃取法等。1. 說(shuō)明Bucher Plant Extraction Processing工藝流程。(甘草汁萃取工藝流程)（1） 探討使

22、用部分國(guó)產(chǎn)設(shè)備的可行性。（2） 如果制造大包裝的60%的濃縮提取液，該流程需要的如何調(diào)整？答：工藝流程：1.將預(yù)先切碎的甘草根放入渦輪式碾磨機(jī)碾碎，并加入水（在工藝中已被加熱）在水平攪拌機(jī)（靠壓力進(jìn)行滾動(dòng)）中進(jìn)行浸漬。2.浸漬后的植物原料進(jìn)行提取后，并對(duì)溶劑進(jìn)行回收，廢棄的材料收集起來(lái)舍去。提取這一過(guò)程因?yàn)槭窃跓崴羞M(jìn)行的，所以要冷卻。3.將冷卻的渾濁的提取物以交叉流的形式送入微濾機(jī)（多層膜過(guò)濾）進(jìn)行過(guò)濾，去除滯留物，獲得比較澄清的提取液。4.將含有其他物質(zhì)的提取液送入吸附容器中，用再生溶劑吸附或者凈化提取液中的活性物質(zhì)，去除再生廢溶劑。5.將提取液送入降膜蒸發(fā)器中濃縮，獲得濃縮液和回收的溶劑

23、，再將濃縮液送入攪拌式薄膜蒸發(fā)器進(jìn)行高度濃縮，最終獲得濃度較大的提取物質(zhì)。6.將高度濃縮的提取物用帶式真空干燥機(jī)進(jìn)行干燥，進(jìn)而獲得干提取物。濕法粉碎（預(yù)萃?。┖筝腿〕瑸V、微濾降膜蒸發(fā)薄膜蒸發(fā)真空干燥真空干燥機(jī):常州市宇通干燥設(shè)備有限公司 粉碎機(jī)：常州市宇通干燥設(shè)備有限公司真空干燥也可以改成泡沫干燥或者噴霧干燥YZG/FZG系列真空干燥機(jī) WFJ系列微粉碎機(jī) 超聲波提取（UE）是近年來(lái)應(yīng)用于中草藥等功能成分提取分離方面的一種較成熟的先進(jìn)技術(shù)。利用超聲波產(chǎn)生的強(qiáng)烈振動(dòng)、高加速度、空化效應(yīng)、熱效應(yīng)、攪拌等作用，可以加速植物有效成分進(jìn)入溶劑，從而提高提取率，縮短時(shí)間，節(jié)約溶劑，且避免了高溫對(duì)所提成分的

24、破壞。超聲波提取的主要?jiǎng)恿κ强栈?yīng)。 超聲逆流循環(huán)提取機(jī)-北京弘祥隆生物技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司高效旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器（刮板蒸發(fā)器）（2）可以去掉真空干燥這一步。將濃縮和高度濃縮換成高效濃縮，量大提高熱量利用率。因?yàn)槭谴蟀b的提取液，應(yīng)該添加無(wú)菌灌裝機(jī)來(lái)進(jìn)行灌裝。第三大題目,超臨界流體萃取技術(shù) 一、基本概念與原理超臨界流體（SCF）：是指物質(zhì)的壓力和溫度同時(shí)超過(guò)其臨界壓力(Pc)和臨界溫度(Tc)時(shí)的流體。 即：TTc且PPc超臨界流體萃取：是利用流體在臨界點(diǎn)附近所具有的特殊溶解性能，以超臨界流體作為萃取溶劑的一種萃取技術(shù)，它兼有傳統(tǒng)的蒸餾和液液萃取的特征，是適用面很廣的一門(mén)新型分離技術(shù)。超臨界流體特性

25、:l SCF的密度接近液體，因此具有與液體相近的溶解能力；l SCF的粘度和擴(kuò)散系數(shù)與氣體相近似，而溶劑的低黏和高擴(kuò)散系 數(shù)的性質(zhì)是有利于傳質(zhì)的；l SCF既可以迅速滲透到物體內(nèi)部溶解目標(biāo)物質(zhì)，快速達(dá)到萃取平 衡，又可以更快地完成傳質(zhì)，促進(jìn)高效分離過(guò)程的實(shí)現(xiàn)二、萃取系統(tǒng)組成超臨界流體萃取的工藝一般是由萃取（SCF溶解組分）和分離（SCF和組分的分離）兩步組成。主要包括SCF發(fā)生系統(tǒng)、萃取系統(tǒng)、收集分離系統(tǒng)、流體系統(tǒng)等。三、萃取率的影響因素l 萃取條件：溫度、壓力、時(shí)間、溶劑流量、溶劑比等l 原料性質(zhì)：原料狀態(tài)、顆粒大?。ü腆w）、水分含量、細(xì)胞破裂程度、組分極性等l 萃取劑：臨界條件、極性l 夾

26、帶劑：種類(lèi)、流量、加入方式夾帶劑的作用改變?nèi)軇┑呐R界溫度，從而改變工藝溫度，使其最適合于混合物進(jìn)料顯著增強(qiáng)溶劑的溶解能力調(diào)節(jié)溶劑的選擇性增強(qiáng)溶劑溶解能力對(duì)溫度、壓力的敏感性l 分離條件：溫度、壓力、方式l 設(shè)備結(jié)構(gòu)： 四、萃取物分離方法n 等溫降壓工藝n 等壓變溫工藝n 等溫等壓工藝 使用吸附劑、吸收液 加入惰性氣體 膜分離 在分離器內(nèi)放置能吸附被萃取物的吸附劑，可實(shí)現(xiàn)等壓、等溫下的萃取和分離，此時(shí)壓縮機(jī)只用于克服循環(huán)阻力。但由于涉及到吸附劑的再生，故此流程適用于被萃取物較少的去雜質(zhì)過(guò)程。 超臨界流體中加入惰性氣體，如CO2中加入氮?dú)饣驓鍤饪山档推淙芙饽芰?，達(dá)到分離溶質(zhì)。此過(guò)程為恒溫、恒壓，但

27、牽涉到混合氣體的分離回收。 流 程優(yōu) 點(diǎn)不 足等溫變壓工藝由于沒(méi)有溫度變化,操作簡(jiǎn)單, 可實(shí)現(xiàn)對(duì)高沸點(diǎn)、熱敏性、易氧化物質(zhì)接近常溫的萃取壓力高,投資大,能耗高等壓變溫工藝壓縮能耗相對(duì)較小對(duì)熱敏性物質(zhì)有影響等溫等壓工藝該工藝始終處于恒定的超臨界狀態(tài), 所以十分節(jié)能需特殊的吸附劑、吸附液、惰性氣體、膜列表比較超高壓、脈沖電場(chǎng)、超聲波的優(yōu)點(diǎn)、局限性和適用產(chǎn)品名稱(chēng)優(yōu)點(diǎn)局限性適用產(chǎn)品超高壓超高壓滅菌的機(jī)理是通過(guò)破壞菌體蛋白中的非共價(jià)鍵，使蛋白質(zhì)高級(jí)結(jié)構(gòu)破壞，從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)凝固及酶失活。超高壓還可造成菌體細(xì)胞膜破裂，使菌體內(nèi)化學(xué)組分產(chǎn)生外流等多種細(xì)胞損傷，這些因素綜合作用導(dǎo)致了微生物死亡超高壓技術(shù)不僅能殺

28、滅微生物，而且能使淀粉成糊狀、蛋白質(zhì)成膠凝狀，獲得與加熱處理不一樣的食品風(fēng)味。超高壓技術(shù)采用液態(tài)介質(zhì)進(jìn)行處理，易實(shí)現(xiàn)殺菌均勻、瞬時(shí)、高效。UHP技術(shù)對(duì)殺滅芽孢效果似乎不太理想，另一方面，由于糖和鹽對(duì)微生物的保護(hù)作用，在粘度非常大的高濃度糖溶液中，超高壓滅菌效果并不明顯。超高壓裝置需要較高的投入，尚須解決其高成本的問(wèn)題，不利于工業(yè)化推廣。另外，超高壓滅菌一般采用水作為為壓力介質(zhì)，當(dāng)壓力超過(guò)600 MPa時(shí)，水會(huì)出現(xiàn)臨界冰的現(xiàn)象，因而只能使用油等其他物質(zhì)作為壓力介質(zhì)。國(guó)外超高壓滅菌已在果蔬、酸奶、果醬、乳制品、水產(chǎn)品、蛋制品等生產(chǎn)中有了一定的應(yīng)用。高壓技術(shù)和其它技術(shù)相結(jié)合，能更有效殺滅微生物，破壞

29、酶，延長(zhǎng)貨架壽命。脈沖電場(chǎng)脈沖電場(chǎng)殺菌比起加熱處理、輻射處理等有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。脈沖電場(chǎng)滅菌技術(shù)特別適用于液態(tài)食品的滅菌處理。其特點(diǎn)是：滅菌時(shí)間短。滅菌時(shí)間短。具有滅菌時(shí)間短、簡(jiǎn)單、方便、重復(fù)性好、效率高等優(yōu)點(diǎn)。滅菌過(guò)程能耗低。能有效保存食品的營(yíng)養(yǎng)成分，適用于熱敏性物質(zhì)。有效殺滅液體中的微生物。脈沖電場(chǎng)(或放電)可以有效殺滅液體中的細(xì)菌。其實(shí)際應(yīng)用須解決3個(gè)問(wèn)題：是否引起新的污染；是否比傳統(tǒng)方法有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)；實(shí)現(xiàn)規(guī)?；幸欢y度目前該技術(shù)在國(guó)際上正處于實(shí)驗(yàn)室研究和發(fā)展階段。例如，研究利用脈沖電場(chǎng)處理橘子汁，發(fā)現(xiàn)能在微秒級(jí)別時(shí)間內(nèi)有效的殺滅其中的微生物及芽孢，而不破壞其中的維生素、蛋白質(zhì)等營(yíng)

30、養(yǎng)成分。但運(yùn)用該技術(shù)應(yīng)綜合考慮場(chǎng)強(qiáng)的大小、殺菌時(shí)間、微生物的種類(lèi)等因素，以確定最佳方案。超聲波由于其頻率高、波長(zhǎng)短、方向性好、功率大、穿透力強(qiáng)，能引起空化作用和一系列的特殊效應(yīng)，如熱學(xué)效應(yīng)、生物效應(yīng)等。超聲波滅菌不僅不會(huì)改變食品的色、香、味，而且不會(huì)破壞食品的組成成分。如果把超聲波和其它非加熱滅菌工藝結(jié)合起來(lái)，比如采用超聲激光或超聲磁化聯(lián)合殺菌，則效果更佳。超聲波滅菌也有局限性，只適用于液體滅菌超聲波滅菌技術(shù)已在美、日、歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)獲得了普遍應(yīng)用，在我國(guó)，已受到食品行業(yè)極大的關(guān)注。超聲波滅菌適合于果蔬汁飲料、酒類(lèi)、牛奶、礦泉水、醬油等液體食品。脈沖電場(chǎng)(Pulsed Electric Fields, PEF)處理是一種新型的非熱食品殺菌技術(shù)，它是以較高的電場(chǎng)強(qiáng)度(10-50kV/cm)、較短的脈沖寬度（0-100s）和較高的脈沖頻率（0-2000Hz）對(duì)液體、半固體食品進(jìn)行處理，并且可以組成連續(xù)殺菌和無(wú)菌灌裝的生產(chǎn)線。高壓脈沖電場(chǎng)殺菌機(jī)理目前 PEF 對(duì)微生物的作用機(jī)理尚不完全清楚，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為 PEF 是通過(guò)外部電場(chǎng)與微生物細(xì)胞膜直接作用，從而破壞細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)，形成“電穿孔”而導(dǎo)致