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
高压电源可对毛细管施加5~50 kV电压，操作电压一般控制在5~30 kV范围。
CE通常使用内径10~100 μm、长12~120 cm (内涂聚酰亚胺) 弹性融凝石英毛细管，毛细管的两端分别浸泡在含有缓冲溶液的贮液槽中，毛细管内也充满同样的缓冲溶液。
进样技术：（一）电动进样；（二）流体动力学进样
检测器：CE要求所用的检测器必须具有很快的响应速度和很高的灵敏度。
光学检测器（紫外检测器和荧光检测器）；电化学检测器；质谱检测器；核磁共振检测器
6.简述毛细管电泳技术在生化领域的应用进展。
（一）糖类的分离与分析
（二）在天然中草药分析领域中的应用
（三）在基因工程研究方面的应用
（四）单细胞分析
（五）手性分离
（六）小分子离子分析
第四章：分子蒸馏分离技术
1.分子蒸馏的原理是什么？
分子蒸馏(molecular distillation) 是一种特殊的液--液分离技术，它不同于传统蒸馏依靠沸点差分离原理，而是靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离。混合液中的不同组成分子的有效直径和分子自由程不同 ,轻分子的平均自由程大 ,而重分子的平均自由程小 ,如果冷凝面与蒸发面的间距小于轻分子的平均自由程 ,而大于重分子的平均自由程 ,这样轻分子被冷却收集而重分子又返回到蒸发面 ,从而实现了分离。
基本过程：
物料分子从液相主体向蒸发表面扩散。
物料分子在液层上自由蒸发
分子从蒸发面向冷凝面飞射
轻分子在冷凝面上冷凝
2.分子蒸馏与传统精馏有什么区别？
①分子蒸馏的蒸发面与冷凝面距离很小。
②普通减压精馏是蒸发与冷凝的可逆过程。分子蒸馏过程是不可逆的。
③分子蒸馏的分离能力不但与各组分间的相对挥发度有关，而且与各组分的分
子量有关。
④分子蒸馏是液膜表面的自由蒸发过程，没有鼓泡、沸腾现象。
3.分子蒸馏器有哪些？各有什么特点？
1.静止式分子蒸馏器：①设备出现最早，结构简单，具有一个静止不动的水平蒸发表面。②分离能力低，分离效果差，物料停留时间长，热分解危险性大，只适用于实验室及小批量生产。
2.降膜分子蒸馏器：①依靠重力在加热面流动时形成一层薄膜。②很难保证所有的蒸发表面都被液膜均匀覆盖，形成的液膜较厚，液体流动时常发生翻滚现象，产生的雾沫也常溅到冷凝面上，影响分离效果。
3.刮膜分子蒸馏器：①内部设置有转动的刮膜器。②物料均匀覆盖在加热表面上，液层得到充分搅动，强化了传热和传质。物料停留时间短且液膜厚度均匀，热分解可能性小，生产能力大，且结构相对简单，价格相对低廉，因此在实验室和工业上应用较广。
4.离心式分子蒸馏器：
优点：
①由于转盘高速旋转，可得到极薄的液膜且液膜分布更均匀，分离效率很高，且几乎没有压力损失，蒸发速率和分离效率更好；
②料液紧贴着蒸发面，产生气泡的可能性较小。
③物料在蒸发面上的受热时间更短，降低了热敏物质热分解的危险；
④同时，料液薄膜在离心力作用下沿蒸发面自由向外移动，使蒸发面得到不断的更新，因而传质速率较高，料液受热时间较短。
缺点：
①结构复杂，要求有高速的机械运转机构，又需要较高的真空密封技术，因而加工制造较难。
②蒸发面积小，处理能力不够大，并且没有刮片构件，对于易结焦的物料不太合适。
4.简述分子蒸馏在食品工业中的应用。
分子蒸馏技术的最大特点就是尽量保持食品的纯天然性，加工温度不高、无毒、无害、无残留物、无污染、分离效率高。
分子蒸馏适用于热敏性天然成分的提取、分离和精制。
一、天然维生素的提取（VE）
二、天然色素的提取和精制（辣椒红素和类胡萝卜素）
三、天然抗氧剂的生产
四、单脂肪酸甘油酯的分离提取
五、不饱和脂肪酸的分离（EPA和DHA）
六、芳香油的精制
七、食品工业中胆固醇的脱除
第五章亲和层析分离技术
配体Ligand:亲和层析中能被某一生物大分子识别和可逆结合的生物专一性物质。即被固定在基质上的分子称为配体。
基质Matrix(载体):亲和层析中与配体共价结合,使其固相化的物质。
1、亲和层析分离原理及优缺点。
原理：将具有亲和力的两个分子中一个固定在不溶性基质上，利用分子间亲和力的特异性和可逆性，对另一个分子进行分离纯化。
优点：
1.纯化过程简单、迅速
2.分离效率高
3.实验条件温和
缺点：
1.亲和吸附剂通用性较差。针对某一分离对象就需要制备专一的吸附剂和建立相应的实验条件
2.配体的选择及其与基质的共价结合需烦琐的操作步骤
2、亲和层析分离基于哪些作用力，在什么场合下，亲和色谱剂需要手臂？
✧基于生物分子间的亲和力，包括：静电引力、范德华力以及结构互补效应等✧当使用小分子配体而产生空间位阻效应时，即待分离生物大分子由于受到基
质的空间障碍，使得其与配体结合的部位无法接近配体时，加入一段有机分子即手臂，使基质上的配体离开基质的骨架向外扩展伸长，以消除空间障碍。
3、影响吸附剂亲和力的几个因素？
1.微环境的影响
2.空间障碍的影响
3.配体浓度对亲和力的影响
4.配基与载体的结合位点的影响
5.载体孔径的影响
4、亲和层析的基本操作？
1.亲和吸附剂选择制备
2.上样
上样时应注意选择适当的条件，包括上样流速、缓冲液种类、pH、离子强度、温度等，以使待分离的物质能够充分结合在亲和吸附剂上。
上样后用平衡洗脱液洗去未吸附在亲和吸附剂上的杂质。
3.洗脱
特异性洗脱是指利用洗脱液中的物质与待分离物质或与配体的亲和特性而将待分离物质从亲和吸附剂上洗脱下来。
一种是选择与配体有亲和力的物质进行洗脱。例如：凝集素-糖蛋白（单糖洗脱）
一种是选择与待分离物质有亲和力的物质进行洗脱。例如：染料-脱氢酶（NAD+洗脱）
非特异性洗脱是指通过改变洗脱缓冲液pH、离子强度、温度等条件，降低待分离物质与配体的亲和力而将待分离物质洗脱下来。
4.亲和吸附剂的再生和保存
再生就是指使用过的亲和吸附剂，通过适当的方法去除吸附在其基质和配体（主要是配体）上结合的杂质，使亲和吸附剂恢复亲和吸附能力。
亲和吸附剂的保存一般是加入0.01%的叠氮化钠，4℃下保存。也可以加入0.5%的醋酸洗必泰或0.05%的苯甲酸。应注意不要使亲和吸附剂冰冻
第六章：双水相萃取技术
1.名词解释：聚合物的不相容性；相图。
将两种不同的水溶性聚合物的水溶液混合时，当聚合物浓度达到一定值，体系会自然的分成互不相溶的两相，这就是双水相体系。这种含有不同聚合物分子的溶液发生分相的现象叫聚合物的不相容性。
相图，也称相态图、相平衡状态图，是用来表示相平衡系统的组成与一些参数（如温度、压力）之间关系的一种图。
2.双水相体系的是怎样形成的？其组成是什么？
形成原因：由于高聚物之间的不相溶性，即高聚物分子的空间阻碍作用，相互无法渗透，不能形成均一相，从而具有分离倾向，在一定条件下即可分为二相。高聚物/高聚物体系：聚乙二醇(简称PEG) / 葡聚糖(简称Dextran)
高聚物/无机盐体系：硫酸盐体系。常见的高聚物/ 无机盐体系为: PEG/ 硫酸盐或磷酸盐体系。
3.影响双水相萃取的因素有哪些？
1.成相聚合物的分子量和浓度
对于PEG/Dextran所形成的双水相体系中，若降低PEG相对分子质量，则生物分子分配于富含PEG的上相中，使分配系数增大；而降低Dextran相对分子质量，则分配系数减小。
若想在上相获得较高的蛋白质收率，对于PEG聚合物，应降低它的平均分子量，相反，若想在下相获得较高的蛋白质收率，则平均分子量应增加。
聚合物分相的最低浓度为临界点，系线的长度为零，此时分配系数为1，即组分均匀的分配于上下相.
随着成相聚合物的总浓度或聚合物/盐混合物的总浓度增大，系统远离临界点，系线长度增加，两相性质的差别(疏水性等)增大，蛋白质分子的分配系数将偏离临界点处的值(m=1)，即大于1或小于1。因此,成相物质的总浓度越高，系线越长，蛋白质越容易分配于其中的某一相。
2.体系的pH
pH影响蛋白质中可离解集团的离解度，因而改变蛋白质所带电荷和分配系数；
pH还影响系统缓冲物质磷酸盐的离解程度，影响之间的比例，影响相间电位差,从而影响分配系数。
pH微小变化有时会使蛋白质的分配系数改变2-3个数量级。
3.体系中盐的种类和浓度
盐的种类和浓度对分配系数的影响主要反映在对相间电位和蛋白质疏水性的影响。
在双聚合物系统中，无机离子具有各自的分配系数，不同电解质的正负离子
的分配系数不同，从而产生不同的相间电位。由于各相要保持电中性，使得带电生物大分子，如蛋白质和核酸等分别向两相移动分配。
4.体系温度等：分配系数对温度的变化不敏感
4.双水相萃取技术有什么优越性？
（1）萃取操作条件比较温和；
（2）产品活性损失少，无有机溶剂残留、污染；
（3）萃取体系具有较好的可调性；
（4）设备投资小，操作简单；
（5）含水量高（70%-90%）,适宜提取水溶性的蛋白质、酶等生物活性物质且不易引起蛋白质的变性失活；
（6）易于放大，各种参数可按比例放大而产物收率并不降低，这是其它分离技术无法比拟的。
第七章离子交换层析
Anion:阳离子；Cation:阴离子
1.常用的离子交换树脂类型有哪些？
凝胶型树脂
大孔型树脂
纤维交换剂
萃淋树脂
前三类中均分为阳离子树脂和阴离子树脂，凝胶型树脂和大孔型树脂还包括螯合树脂，凝胶型树脂还包括氧化还原树脂
2.离子交换选择性的因素有哪些？
水合离子半径：半径越小，亲和力越大；
离子化合价：高价离子易于被吸附；
溶液pH：影响交换基团和交换离子的解离程度，但不影响交换容量；
离子强度：越低越好；
有机溶剂：不利于吸附；
交联度、膨胀度、分子筛：交联度大，膨胀度小，筛分能力增大；交联度小，膨胀度大，吸附量减少；
树脂与粒子间的辅助力：除静电力以外，还有氢键和范德华力等辅助力；
3.交换分离操作？
1、树脂的选择和处理
（1）据分离对象的要求，选择适当类型和粒度的树脂
如：钢铁中微量铝的测定，可用离子交换法消除铁的干扰。将钢铁溶解，使铁、铝转化为Fe3+、Al3+后，加入足量的NaCl（orHCl）使Fe3+转化为，再通过阴离子交换树脂，在流出液中测定Al3+（记住）
（2）净化、除杂质和转型
a.强酸型阳离子交换树脂：用4mol.L-1的HCl浸泡1－2天，酸滤掉，用蒸馏水
洗净——转化为R-SO
3H（H+型）
4
FeCl
b.强碱型阴离子交换树脂：用NaOH浸泡1－2天，碱滤掉，用蒸馏水洗净——转
化为R-N+(CH
3)
3
OH-（OH-型）
2、装柱
3、交换
始漏点：流出液中开始出现未被交换的离子（承接检验有试液离子）
始漏量：达始漏点时，被交换到柱子上的离子的量（mmol）<树脂的总交换容量交界层：部分被交换的树脂层称为交界层
4、洗脱
用洗脱剂(或淋洗剂)将交换到树脂上的离子置换下来的过程。
通常阳离子交换树脂，用HCl洗脱，洗脱后树脂转为H+型
阴离子交换树脂，用NaOH（NaCl or HCl）洗脱，洗脱后树脂转为OH-或Cl-型
洗脱方法
（1）改变溶液pH值
（2）改变溶液离子强度
5、树脂再生
是指是离子交换树脂重新具有交换能力的过程
阳离子交换树脂，用3mol.L-1 HCl处理，转化为H+型
阴离子交换树脂，用1mol.L-1 NaOH处理，转化为OH-型
4.蛋白质提取分离的离子交换剂有哪些特殊要求，主要有哪几类？
要求：良好的亲水性、具有较大的均匀网格结构、粒度越小分辨率越高
种类：多糖类离子交换纤维素
交联葡聚糖
交联琼脂糖
聚乙烯醇类
Mono系列 Amersham Pharmacia
第九章：超临界流体萃取技术
1.超临界流体萃取技术的基本原理？
对于某一特定的物质而言总存在一个临界温度（Tc）和临界压力（Pc），高于临界温度和临界压力后，物质不会成为液体或气体，这一点就是临界点。再临界点以上的范围内，物质状态处于气体和液体之间，这个范围之内的流体成为超临界流体（SF）。超临界流体具有选择性溶解物质的能力，并随着临界条件（T,P）而变化。超临界流体兼有液体和气体的双重特性，扩散系数大，粘度小，渗透性好，与液体相比可以更快完成传质，达到平衡，促进高效分离过程的实现。
2.超临界流体的性质？
一、密度类似液体，因而溶剂化能力强，压力和温度的微小变化可导致其密度显著变化；
二、粘度接近气体，扩散速度快
3.超临界流体萃取的优点？
精品文档
. ①萃取能力可调（0.15g/-0.9g/） ②无味无臭无毒，不可燃，不腐蚀…
③萃取温度接近室温
④抗氧化、灭菌
⑤集萃取、分离于一体
⑥检测、分离分析方便，联用技术。
5. 超临界流体萃取的工艺流程和影响因素？
萃取工艺有三种：
1. 等温法：温度不变，通过控制压力来改变溶解能力，达到萃取的目的。
2. 等压法：压力不变，通过调节温度，使溶解能力发生改变，达到萃取分离的
目的；
3. 吸附法：在分离槽内放置吸附剂，当含有被萃取物质的超临界流体（萃取相）
通过分离槽时，溶质被吸附而达到与萃取剂分离的目的。
影响因素：
1. 物质性质影响：相对分子量、极性强弱
2. 萃取压力大小
3. 萃取温度的影响（密度、被萃取物的蒸汽压变化）
4. 萃取时间的影响
5. 流量的影响：A.强化传质，缩短时间；B.保留时间变短，溶质含量下降
6.
影响：为了提高的极性，扩展萃取范围而添加（<5%）
7. 物质状态影响
8. 传质性能的强化：微波强化、超声波强化。
6. 超临界流体萃取技术在食品工业中的应用？
超临界流体萃取已被广泛应用于食用油提取、从咖啡中提取咖啡因、从啤酒花中提取有效成分，香精和香辛料风味成分的提取，香烟尼古丁的脱除等工业中。
加强版食品分析习题及答案
加强版食品分析思考题答案 1、正确采样的原则是什么 第一，采集的样品必须具有代表性；第二，采样方法必须与分析目的保持一致；第三，采样及样品制备过程中设法保持原有的理化指标，避免预测组分发生化学变化或丢失；第四，要防止和避免预测组分的玷污；第五，样品的处理过程尽可能简单易行，所用样品处理装置尺寸应当与处理的样品量相适应。 2、样品预处理有哪些方法请简述各自的优缺点。 粉碎法：优点：操作简单，成本低。缺点：产品纯度低、颗粒分布不均匀。灭酶法：优点：较低温度，较短时间。缺点：在酶失活的同时也伴随着维生素的损失，而蛋白质和脂肪变化不大。此外，如果在干燥过程中不小心处理，酸性食品中可能会发生焦糖化和糖转化反应，可能影响产品的分析。有机物破坏法：a.干法灰化：优点：有机物破坏彻底，操作简单，使用试剂少，灰化体积小，易富集被测组分。缺点：：所需时间长，高温使元素挥发损失，坩埚对被测组分有吸收作用，使结果偏低。b.湿法消化法：优点：加热温度低，减少了金属挥发逸散的损失，分解速度快，所需时间短。缺点：产生大量有毒气体，在消化初期产生大量泡沫易冲出瓶颈造成损失。蒸馏法：优点：操作简单。缺点：安全性和效率不高。溶剂抽提法：优点：试剂用量少，快速，回收效率高。缺点：溶剂为有机物时，一般易挥发，有毒性。色层分离法：优点：简单，快速，净化效果好。缺点：处理量小，需稀释。化学分离法：优点：简单，快速。缺点：仅适用于对强酸强碱稳定的组分。浓缩法：a.常压浓缩法：优点：简单、快速。缺点：适用于待测组分为非挥发性的样品净化液的浓缩。b.浓缩法：优点：浓缩温度低、速度快、被测组分损失少。缺点：当组分沸点接近时，不易分离开。 3、简述干法灰化和湿法消化的原理及优缺点。 a、干法灰化：原理：样品在坩埚中，先小心炭化，然后再高温灼烧，有机物被灼烧分解，最后只剩下无机物。优点：①此法基本不加或加入很少的试剂，故空白值低；②灰分体积小，可处理较多的样品，可富集被测组分;③有机物分解彻底，操作简单。缺点：①所需时间长； ②因温度高易造成挥发元素的损失；③坩埚有吸留作用，使测定结果和回收率降低。 b、湿法消化法：原理：在强酸、强氧化剂或强碱并加热的条件下，有机物被分解，其中的C、H、O等元素以CO2、H2O等形式挥发逸出，无机盐和金属离子则留在溶液中。优点：①有机物分解速度快，所需时间短；②由于加热温度低，可减少金属挥发逸散的损失。缺点： ①产生有害气体；②初期易产生大量泡沫外溢；③试剂用量大，空白值偏高。 4、液态食品组成及浓度与相对密度关系 各种液态食品都有一定的相对密度，当其组成成分及其浓度发生改变时，其相对密度也随之改变。因此，测定液态食品的相对密度可以检验食品的纯度和浓度。 5、简述折光法的基本原理及在食品分析中的应用。 折光率是物质重要的物理常数之一，许多纯物质都具有一定的折光率。如果其中含有杂质，折光率就会发生变化，出现偏差。杂质越多，偏差越大。利用折光率确定物质浓度，纯度和判断物质品质的分析方法称为折光法。主要应用于饮料中可容性固形物的测定，测定其中某些物质的浓度。 6、解释以下名词：偏振光、旋光活性物质、比旋光度、变旋光作用。 偏振光：只在一个平面上振动的光叫偏振光。 旋光活性物质：分子结构中凡是有不对称碳原子，能把偏振光的偏振面旋转一定角度的物质称为光学活性物质。 比旋光度：当光学活性物质的浓度为1000g/L，液层厚度为100mm时所测得的旋光度称为比旋光度，以[α] λt表示。
食品分离技术练习题111
食品分离技术：是指各种分离技术（包括物理、化学的以及物理化学的）在食品科学及食品工程中的应用。 食品分离技术的重要性： ①食品分离技术是食品工业的基础。是食品生产的主要工序。如茶叶提取、糖的精制，植物油提取。 ②提高食品原料的综合利用程度。 ③保持和改进食品的营养和风味。 ④去除原料和产品中的有害成分，使之符合食品卫生要求。 ⑤改变食品行业的生产面貌。 食品分离过程的特点： ①分离对象种类繁多，结构复杂； ②产品质量与分离过程关系密切； ③食品安全性要求分离技术效率高，选择性强； ④为防止食品分离过程中发生腐败，需要控制分离条件，缩短分离时间。 食品分离方法的确定： ①查找待分离组分的基本性质； ②选择和确立对该组分进行定性定量测定的方法； ③了解原料的特性及待分离组分的含量等性质； ④确立所用分离技术及对分离条件进行实验选择； ⑤对分离效果进行评价； ⑥中试和工业放大设计。 分离技术工业化前景的评价： ①分离效率及其选择性；②产品质量；③产品安全性； ④生产工艺的简化；⑤生产成本。 沉淀分离的目的： ①通过沉淀使目标成分达到浓缩和去杂质的目的； ②通过沉淀使已纯化的产品由液态变为固态。 沉淀分离通常的方法： ①无机沉淀剂沉淀分离：以盐类作为沉淀剂 ②有机沉淀剂沉淀分离：以有机溶剂作为沉淀剂 ③非离子多聚体沉淀剂沉淀分离 ④等电点沉淀法 ⑤共沉淀分离法 ⑥变性沉淀分离法：使目标成分变性 盐析法的原理 当盐浓度较高时，盐离子与水分子作用，使水的活度降低，原来溶液中大部分的自由水转变为盐离子的水化水，从而降低蛋白质极性基团与水分子之间的作
用，破坏蛋白质分子表面的水化层，使之聚集沉淀。 影响盐析效果的因素 ①蛋白质浓度的影响 高浓度的蛋白溶液，可减少盐的用量；但共沉现象严重。 用低浓度蛋白溶液进行盐析，需用较多的盐，共沉作用较轻。 ②离子强度的影响 高盐浓度则盐析，离子强度越大，蛋白质的溶解度越低。 ③离子类型对盐析效果的影响 盐析剂种类很多，不同种类的盐对蛋白溶解度的影响是不同的；离子半径小且电荷高的离子对盐析作用的影响较强，离子半径较大而电荷低的离子影响较弱；不同种类的盐对溶解度的影响，主要是对Ks值的影响，，Ks值越大，该盐的盐析效果越好。 ④温度的影响 温度是影响溶质溶解度的重要因素，升高温度可以增加许多无机盐和小分子有机化合物的溶解度； 但在高盐浓度中，蛋白质等生物大分子物质的溶解度随温度的升高反而减小 ⑤PH值对盐析效果的影响 β值除与蛋白质和温度有关外，还与pH有关； 盐析pH的选择要以不降低产物的活性为原则； 由于蛋白质在等电点时最易沉淀，故可选择等电点的pH作为盐析pH 2．什么是等电点 两性电解质在不同PH值的溶液中具有不同的解离状态，电荷情况也不同，能使两性电解质处于荷电性为零的PH值，极为该两性电解质的等电点，通常以PI 表示。 等电点沉淀基本原理 蛋白质处于等电点时，其净电荷为零，由于相邻蛋白质分子之间没有静电斥力而趋于聚集沉淀。因此在其他条件相同时，它的溶解度达到最低点。在等电点以上或以下的pH时，蛋白质分子携带同种符号的净电荷而相互排斥，阻止了单个分子聚集成沉淀，因此溶解度较大。 等电点是如何确定的 PI=1/2(PK1+PK2) 生物大分子的分离和除杂、提纯的其它沉淀分离方法： ①变性沉淀法生成盐类复合物沉淀法②非离子型聚合物沉淀法 超临界流体是指热力学状态处于临界点CP(Pc、Tc)之上的流体（临界点是气、液界面刚刚消失的状态点）。 超临界流体的性质特征： ①超临界流体的P－V－T性质
分离技术思考题
现代分离技术思考题 1、分离混合物的一般方法有哪些？试提出分离下列混合物的满意方法： ①环己酮与醋酸； ②对硝基苯酚和邻硝基苯酚； ③苯甲醛和水杨醛。 2、简要叙述色谱法的分离原理及其特点。 3、什么是色谱分离法？其本质和特点是什么？ 4、试述塔板理论在解释色谱分离过程中的作用及其的不足。 5、试述Van Deemter方程的理论根据及其式中各项的含意。 6、程序升温气相色谱法适用于哪些类型样品的分析？ 7、裂解气相色谱分析的基本原理是什么？它在应用上有哪些局限性？ 8、从分离原理、仪器构造、及应用范围简述GC与HPLC的异同点。 9、CC、TLC和HPLC之间的相同与不同是什么？HPLC为什么不能完全代替CC和TLC？ 10、利用色谱方法进行定量分析时，为什么要加入内标物？什么情况下可以不加内标物？ 11、什么叫梯度洗脱？它与气相色谱中的程序升温有何异同？ 12、什么是化学键合固定相？它的突出优点是什么？ 13、高效液相色谱法是如何实现高效和高速分离的（与经典的柱色谱比较）？ 14、在液相色谱中，提高柱效的途径有哪些？其中最有效的途径是什么？ 15、在气相色谱定量分析中为什么要测校正因子？如何测量？什么情况下可以不测？ 16、什么是键合固定相？它与机械涂渍的固定相相比有哪些特点？ 17、在分配色谱中，如何调整保留因子k？ 18、简述在气相色谱和液相色谱中如何调整选择因子？ 19、在以氧化铝为填料的HPLC中，用苯/丙酮为流动相进行梯度洗脱，试指出在不断冲洗 柱子的过程中，应该增加还是降低苯的比例？为什么？ 20、根据联用技术的，你认为液相色谱与质谱联用时，在接口处应考虑哪些问题？ 21、什么是抑制柱？为什么要使用它？ 22、何谓气体的超临界温度和超临界压力？何谓超临界流体？ 23、超临界流体的哪些性质在色谱分离中是重要的？ 24、试指出超临界流体的仪器与气相色谱仪和液相色谱仪有哪些区别？ 25、与液体萃取相比较，超临界流体萃取有何优点？ 26、当用超临界CO2为流体时，试指出下述的改变将如何影响超临界流体色谱中的洗脱时 间？ (1)恒定压力和温度，增加流速； (2)恒定温度和流速，增加压力； (3)恒定压力和流速，增加温度。 27、在超临界流体萃取中，(1) 在线和离线过程有何区别？(2) 静态和动态萃取有何不同？ 28、毛细管区带电泳的原理是什么？
食品分析思考题参考答案
1、食品分析包含哪些内容采用的分析方法有哪些 内容：（1）食品营养成分的分析，包括水分、灰分、无机盐、脂类、碳水化合物、蛋白质/氨基酸、维生素等；（2）食品添加剂的分析；（3）食品中有害物质的分析，包括有害元素、农药、细菌/霉菌毒素、食品加工中形成的有害物质、来自包装材料的有害物质；（4）食品的感官评定。 分析方法：感官检验法、化学分析法（包括定性和定量，定量分析法包括质量法和容量法）、仪器分析法（包括物理分析法如通过测定密度、黏度、折光率、旋光度等物质特有的物理性质来求出被测组分含量，和物理化学分析法如通过测量物质的光学性质、电化学性质等来求出被测组分的含量）。 2、采样的定义及要求。采样时应注意什么试举例说明谷物样品、果蔬样品、罐头食品如何采样 从大量的分析对象中抽取代表性的一部分样品作为分析材料，这项工作称为样品的采集。要求：正确采样。 采样时应注意：第一，采集的样品要均匀，有代表性，能反映全部被检食品的组成、质量和卫生状况；第二，采样过程中要设法保持原有的理化指标，防止成分逸散或带入杂质。 1、均匀固体物料（如粮食、粉状食品）（1）有完整包装（袋、桶、箱等）的： 可先按√总件数/2 确定采样件数，然后从样品堆放的不同部位，按采样件数确定具体采样袋（桶、箱），再用双套回转取样管采样。将取样管插入包装中，回转180o取出样品，每一包装须由上、中、下三层取出三份检样；把许多检样综合起来成为原始样品；用“四分法”将原始样品做成平均样品，即将原始样品充分混合均匀后堆积在清洁的玻璃板上，压平成厚度为3cm以下的图形，并划成“＋”字线，将样品分成四份，取对角的二份混合，再如此分为四份，取对角的二份。这样操作直至取得所需数量为止，此即是平均样品。 3、为什么要进行样品的预处理常见的样品预处理方法有哪些 食品成分复杂，含有大分子有机物、各种无机元素等组分。这些组分往往以复杂的结合态或络合态形式存在，干扰测定。为了得到准确的分析结果，必须在测定前排除干扰；此外有些被测组分在食品中含量极低，须在测定前对样品进行浓缩。 常见的样品预处理方法：有机物破坏法（干法灰化、湿法消化）、溶剂提取法、蒸馏法、色谱分离法、化学分离法、浓缩。 4、食品中水分的存在形式干燥过程主要除去的是哪一类水分 水分的存在状态：1、结合水或束缚水：由氢键结合力系着的水，如在食品中与蛋白质活性基（-OH，=NH，-NH2，-COOH，-CONH2）和碳水化合物的活性基（-OH）以氢键相结合而不能自由运动的水。束缚水有两个特点：（1）不易结冰（冰点-40℃）；（2）不能作为溶质的溶媒。2、自由水或游离水:组织、细胞中容易结冰、且能溶解溶质的那部分水。干燥过程主要除去的是自由水。 5、密度与相对密度的测定在食品检验中有什么意义 相对密度是物质重要的物理常数。各种液态食品都具有一定的相对密度，当其组成成分及浓度发生改变时，其相对密度往往也随之改变。通过测定液态食品的相对密度，可以检验食品的纯度、浓度及判断食品的质量。 6、说明折光法的基本原理及其在食品理化检验中的应用 n1*sinα1=n2*sinα2 n1*sin90°=n2*sinα临n1=n2*sinα2式中n2为棱晶的折射率，是已知的。因此，只要测得了临界角α临，就可求出被测样液的折射率n1。知道n1就可以查出对应的浓度。通过测定液态食品的折射率，可以鉴别食品的组成，确定食品的浓度，判断食品的纯净程度及品质。折光法测得的只是可溶性固形物含量，因为固体粒子不能在折光仪上反应出它的折射率。含有不溶性固形物的样品，不能用折光法直接测出总固形物。
食品分离技术自测题
第一章绪论 一名词解释 1. 平衡分离过程 2.速率控制过程 二、填空 1、食品分离过程是熵的过程，必须外加能量才能进行。 2、食品分离通常来说要达到下列两个目的: , . 3、随着社会地发展和技术的进步，工业上形成的分离技术越来越多，但从本质上来说，所有分离技术都可分为和传质分离两大类。传质分离又分为和 4、食品分离技术按分离性质可分为和两大类 5、食品分离技术按分离方法可分为、、 三、判断题 1、分离剂是分离过程的推动力或辅助物质，它包括质量分离剂和能量分离剂。（） 2、机械分离过程的分离对象是有两相组成的混合物。（） 3、单元操作侧重分离方法的共性规律，而分离过程则侧重分离方法的个性规律。（） 四、选择题 1、以下不属于传质分离过程的是 A 过滤 B超滤 C蒸馏 D萃取 2、以下不属于平衡分离过程的是 A 离子交换 B色谱 C结晶 D干燥 五、简答题 1、分离过程有哪些基本原则？ 2、食品分离过程特点是什么？ 3、评价一种食品分离技术的优良，可从哪几方面来考虑？ 4、简述食品分离技术在食品工业中的重要性。 第二章细胞的破碎与细胞分离 一、名词解释 凝聚絮凝 差速离心分离：离心速度逐渐提高，样品中组分按大小先后沉降。 区带离心分离：借助离心管中的梯度介质，经高速离心将样品中组分分离。 二、选择题 1、丝状（团状）真菌适合采用（）破碎。 A、珠磨法 B、高压匀浆法 C、A与B联合 D、A与B均不行 2、适合小量细胞破碎的方法是（）
A高压匀浆法 B.超声破碎法 C.高速珠磨法 D.高压挤压法 3、发酵液的预处理方法不包括（） A. 加热 B絮凝 C.离心 D. 调pH 4、下列物质属于絮凝剂的有（）。 A、明矾 B、石灰 C、聚丙烯类 D、硫酸亚铁 5、哪种细胞破碎方法适用工业生产（） A. 高压匀浆 B超声波破碎 C. 渗透压冲击法 D. 酶解法 6、高压匀浆法破碎细胞，不适用于（） A. 酵母菌 B大肠杆菌 C. 巨大芽孢杆菌 D.青霉 三、判断题 1．细胞破碎时破碎率越大，细胞中大分子目的物得率越高。（） 2．G -菌细胞膜网状结构不及G+菌的坚固，故较易破碎。（） 3．机械法中高压匀浆法细胞破碎率最高，且成本最低。（） 4、超声波破碎法的有效能量利用率极低，操作过程产生大量的热，因此操作需在冰水或有外部冷却的容器中进行。（） 5、冻结的作用是破坏细胞膜的疏水键结构，降低其亲水性和通透性。（） 6．渗透压冲击是各种细胞破碎法中最为温和的一种，适用于易于破碎的细胞，如革兰氏阳性菌和动物细胞。（） 7、差速区带离心中，梯度液的密度要包含所有被分离物质的密度。（） 8．凝聚与絮凝作用的原理是相同的，只是沉淀的状态不同。（） 9、平衡区带离心适于分离大小相同密度不同的物质。（） 10、助滤剂是一种不可压缩的多孔微粒，可使滤饼疏松，滤速增加。（） 四、填空 1．发酵液常用的固液分离方法有（）和（）等。 2、化学细胞破碎中常用的试剂有（），（），（）等。 3、在非机械法破碎细胞的方法中自溶法是利用_______ ___溶解细胞壁。 4、当目标产物存在于细胞膜附近时，可采用较温和的方法如____ __ 、 _ _等 5、破碎率的测定方法有、、。 五、简答题 1、试比较凝聚和絮凝两过程的异同？ 答：凝聚和絮凝——在电介质作用下，破坏溶质胶体颗粒表面的双电层，破坏胶体系统的分散状态，使胶体粒子聚集的过程。 凝聚：简单电解质降低胶体间的排斥力。从而范德华引力起主导作用，聚合成较大的胶粒，粒子的密度越大，越易分离。 絮凝：指在某些高分子絮凝剂存在下，在悬浮粒子之间发生架桥作用而使胶粒形成粗大的絮
分离工程思考题
第二章蒸馏与分馏技术 ①用相图说明具有最高或最低共沸点的双组分混合物蒸馏和分馏时，混合物的馏出物成分及温度怎么变化？ 答：具有固定的沸点和固定组成的双组分混合物，其沸腾时气相和液相的组成完全相同，无法分馏分离。这一沸点叫共沸点；其组成叫共沸物。 当某混合物中的组分能形成共沸时，有两种情况。 Ⅰ有最高共沸点时，在被分馏物组成未达到恒温组成前，可能将多余的组分馏出一部分，使体系内组成逐渐向共沸组成接近。当瓶内物料组成已达到共沸物的组成后，温度即会上升，共沸物开始馏出，直到瓶内物料蒸完为止 Ⅱ若物料是双组分具有最低共沸点的体系，则情况有所不同。先蒸出共沸物，当其中一种组分被蒸完后，温度会上升到多余组分的沸点，即多余组分被蒸出直至蒸完。 例如： ?乙醇沸点为78.3℃， ?水的沸点为100℃。 ?水和乙醇可以形成共沸物，共沸点在78.1℃。 共沸物的组成为乙醇95.6%，水4.4%。 ?当乙醇和水的混合物在分馏时，先馏出的液体组成总是共沸物的组成，即乙醇95.6%，水4.4%。 直到乙醇或水两个组分之一被蒸完后，才蒸出另一个纯组分。所以含水的乙醇是无法用分馏来制备无水乙醇的。 ②减压蒸馏中通导毛细管起什么作用？可否用沸石代替？有什么替代办法？ 1、蒸馏操作和回流操作都应注意哪些问题？ 回流装置装配与操作的注意事项 ①物料的加入。一般物料及沸石可事先加入到烧瓶中而后再装上冷凝管等，如果物料 均是液态，也可在装好冷凝管后从冷凝管上端加入液态物料。物料的容积一般约为烧瓶容 积的 1/3～1/2，不超过 2/3 为合适。蒸馏时烧瓶中物料的容积亦然。 ②安装气体吸收装置或干燥装置。对于反应过程中产生有毒性气体的应在冷凝管上端 加装气体吸收装置；对于易潮解的物料或产物则应在冷凝器上端连一装有无水氯化钙等干 燥剂的干燥管。
浓缩版-食品分离技术重点
1 食品分离技术重点 第一章 1、分离就是熵增熵减的过程，分离就是熵减，混合就是熵增。 2、分离技术的分类：机械分离和传质分离。传质过程包括平衡分离过程和速率控制分离过程。举例详见第三页（有选择）。 第二章 1、盐析原理：当盐浓度增加到一定程度时，在盐离子的作用下，水活度大大降低，同时蛋白质表面的电荷被大量中和，蛋白质分子外表的水化膜被破坏，蛋白质分子相互聚集而沉淀析出，这就是盐析。在盐析过程中，蛋白质的溶解度与溶液中盐的离子强度之间的关系： lg(S/S 0)=-KsI 或lgS=lgS 0-KsI S 0——蛋白质在纯水（I=0）中的溶解度； S ——蛋白质在离子强度为I 的溶液中的溶解度； Ks ——盐析常数； I ——离子强度。 一般来说，溶质的Ks 值越大，盐析效果越好；同一溶液中，两种溶质的Ks 值越大，盐析的选择性越好。 Ks 分段盐析法：在一定的pH 值和温度条件下，改变盐的离子强度I 值，使不同溶质在不同离子强度下有最大的析出。 Β分段盐析法：保持溶液的离子强度不变，改变溶液的pH 值和温度，使不同溶质在不同的pH 值和温度条件下有最大的析出。 2、硫酸铵的特点：优点是温度系数小，温度的变化引起溶液性质的改变不大，且其溶解度大，应用于许多蛋白质和酶的盐析时，对蛋白质和酶变性的影响较小，并且硫酸铵的价格低廉。缺点是缓冲能力较小，由于含氮而影响到蛋白的定量分析（尤其是凯氏定氮法和双缩脲法）。 3、等电点沉淀分离法：pI=ph=1/2(p K n +p K n+1) 由大到小的顺序 判断氨基酸的酸碱性 n=1(酸性或中性);n=2(碱性) 选择 第三章 二氧化碳作为超临界流体的优点：1）CO 2的临界温度为常温（31.4℃），操作温度接近于常温，对热敏性食物原料无破坏作用，因此不会影响食品风味，对食物中待分离的热敏性成分如香气成分、生理活性物质、酶及蛋白质亦无破坏作用。2）CO 2的临界压力为7.4MPa ，比较容易达到。3）CO 2的化学性质稳定，不燃烧，不爆炸，无腐蚀性。4）CO 2无色、无臭、无毒，对于食物和医药等行业无污染之虑。5）CO 2具有防氧化和抑制好气性微生物活动的作用，因此食物原料在分离过程中不易腐变，对分离过程比较有利。6）CO 2容易得到较纯的产品，来源方便，价格便宜。 第四章 1、影响反相微胶团形成的因素：1）表面活性剂和溶剂的种类 表面活性剂要形成反相微胶团，在溶剂中的浓度必须达到一定值，否则就不能形成微胶团，这个形成微胶团所必需的最低浓度值，叫做表面活性剂形成微胶团的临界浓度（CMC ）2）水相的酸碱度3）水相中的离子强度4）w 0值的大小。 2、双水相萃取各种酶，在生化分离中应用较多的为聚乙二醇(PEG)/葡萄糖(DEX)和聚乙二醇(PEG)/无机盐的体系。 第五章 1、渗透：当利用半透膜把两种不同浓度的溶液隔开时，浓度较低的溶液中的溶剂(如水)自动地透过半透膜流向浓度较高的溶液，直到化学位平衡为止的现象。推动力为分压差。 2、反渗透：一种以高于渗透压的压力作为推动力，利用选择性膜只能透过水而不能透过溶质的选择透过性，从水体中提取淡水的膜分离过程。推动力为压力差。 3、超滤：在压力差的驱动下，用可以阻挡不同大小分子的滤板或滤膜将液体过滤的方法。推动力为压力差。原理：筛分作用。 4、渗析：利用半透膜能透过小分子和离子但不能透过胶体粒子的性质从溶胶中除掉作为杂质的小分子或离子的过程。推动力为浓度差。 5、电渗析：以电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性，将带电组分的盐类与非带电组分的水分离的技术。可实现溶液的淡化、浓缩、精制或纯化等工艺过程。 推动力为电位差。 6、 7、影响反渗透操作的因素：1）浓度差极化：当溶质不透过膜（或只有少量透过）而溶质却透过膜发生迁移时，在溶液与膜的界面上，溶质逐渐积累。当其浓度超过主体液浓度时，产生了界面与主体液之间的浓度梯度，引起溶质从界面向主体液扩散，这种现象称为浓度差极化。2）膜的压实3）膜的讲解4）膜的结垢 8、工业用膜组件：管式、平板式、卷式、中空纤维式，其中管式又分为内压管式、外压管式和套管式。 9、在电渗析分离过程中，主要过程是离子迁移或称为反粒子的迁移。了解次要过程：同名离子的迁移作用、电解质的浓差扩散、水的渗透、水的电渗透、水的分解、压差渗透。 10、影响电渗析操作的因素：1）膜的极化 措施：采用抗极化膜、极高极限电流密度2）膜的污染与中毒 措施：对原水进行预处理以除去污染物、采用抗污染膜。 11、逆向迁移原理：在界面I 上，载体C 与待分离的溶质A 反应，同时释放出功能溶质B ；生成络合物C A 向Ⅱ侧扩散；在界面Ⅱ上，功能溶质B 与络合物C A 反应，释放出A ；载体C 与溶质B 组成的络合物C B 从Ⅱ膜侧向Ⅰ侧扩散；未经络合物的溶质A 在膜中的溶解度很低，不可能做反向扩散，结果是溶质A 从外相向内相逆着浓度差迁移，而溶质B 则顺着浓度梯度，从内相到外相迁移。 12、从污水中去除或回收重金属：用2-羟基-5-仲辛基二苯甲酮肟为活动载体，采用活动载体的逆向迁移的液膜分离过程，铜离子从外向透过液膜进入膜相，即与活动载体发生反应：Cu 2++2RH CuR 2+2H + 活动载体与Cu 2+反应释放出H + ，络合物CuR 2透过液膜到达膜内侧，与内相强酸接触，载体释放出Cu 2+而与H +反应：CuR 2+2H + Cu 2+ +2RH 经处理后的污水中铜离子的含量从100~300mg/L 下降至3~10mg/L ，而内相铜离子的富集可达到2000~20000mg/L 第六章 1、胶体的性质：1）颗粒的粒径在1-100nm 之间，能透过滤纸，扩散极慢，不能渗析，在水中呈胶体状态，较稳定，不易沉淀。2）布朗运动使颗粒间相互碰撞，在相同的条件下，较小的颗粒运动速度较快，碰撞的机会较多，因此会导致小颗粒集结成大颗粒，最后产生絮凝沉淀。3）颗粒表面带有电荷。成因：电离作用、离子的离解、离子吸附、晶格取代。 2、絮凝值：使胶体溶液产生絮凝沉淀所需的最小电解质浓度。 第七章 1、泡沫分离技术的三个特点：1）设备比较简单，能耗低，因此投资少，而且操作和维修都很方便。2）在常温或低温下操作，因此适用于热敏性和化学不稳定性成分的分离，如蛋白质和酶等。3）特别适用于低浓度祖坟的浓缩和回收。 2、气泡的形成及影响因素 液体中泡沫形成的两种方式：一是气体通过连续相——液体时采用搅拌或通过细孔鼓泡的方法，气体被分散而形成泡沫；二是先将气体以分子或离子的形式溶于液体中，然后设法使这些溶解的气体从液体中析出而形成大量泡沫。影响因素：1）组分的化学性质和浓度 无机化合物水溶液比有机溶剂的水溶液中的泡沫稳定，临界胶束浓度时形成的泡沫最稳定2）温度 泡沫的稳定性随温度的升高而降下降3）气泡的大小 气泡的寿命与气泡的直径的平凡成反比。 3、泡沫分离过程主要包括两个主要部分：第一部分是形成泡沫，使待分离的组分被吸附到气-液界面上，主要设备是泡沫塔。第二部分是将泡沫及其吸附的溶质收集和分离，主要设备是泡沫器。 第八章 1、晶体的特点：1）晶体具有方向性和多向差异性。2）晶体具有一定的对称性。3）晶体物质较纯。4）同质多晶现象。 2、要使溶液呈饱和状态或稍大于饱和状态以获得晶核形成和生长，工业上通常采用的方法：冷却降温、蒸发浓缩、绝热蒸发、加沉淀剂。 3、晶体形成的浓度区域：过饱和区、稳定区、饱和区、不饱和区。 第十二章： 微胶囊化的功能：1）改变物态、体积和质量；2）降低挥发性并进行控制性释放；3）隔离活性成分，保护敏感物质。 计算题 硫酸铵饱和度的调整：V=V 0(S 2-S 1)/(1-S 2) V ——需加入饱和硫酸铵溶液的体积； V 0——待盐析溶液的体积 S 1——原来溶液的硫酸铵饱和度（第一次通常为零）； S 2——需达到的硫酸铵饱和度 实例在第15页 综合题（仅供参考） 1、温差结晶法 原理：利用溶液中各种溶质的结晶温度或熔点、凝固点的差异，通过控制溶液的不同温度而将各溶质组分在不同的温度下分别结晶而加以分离。 影响因素：油脂是由各种脂肪酸的甘油三酯组成的混合物。其中的脂肪酸分为饱和与不饱和两大类，由脂肪酸构成的甘油三酯可笼统地分为4大类。4类甘油三酯中由于肽链的长短差异以及饱和程度的差异。，其混合物很难用溶解度的差异来分离，然而其熔点存在着较大的差异，所以利用不同的温度可使其中一类甘油三酯凝固成晶体，进行分离。对天然植物油脂或动物油脂进行有选择的氢化，提高其饱和度，然后利用其不同的熔点进行结晶分离。 2、分子蒸馏的原理和实现其所需的条件 分子蒸馏的原理：分子蒸馏的基本原理是蒸发和冷凝的表面都在同一个设备单元内，两者之间的距离只有几厘米。它靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离。具体表现为当液体混合物沿加热板流动并被加热，轻、重分子会逸出液面而进入气相，由于轻、重分子的自由程不同，因此，不同物质的分子从液面逸出后移动距离不同，若能恰当地设置一块冷凝板，则轻分子达到冷凝板被冷凝排出，而重分子达不到冷凝板沿混合液排出。这样，达到物质分离的目的。（网上找的） 实现其所具备的条件：1） 不凝性气体的分压必须足够小，使得不凝性气体分子的平均自由路程仅为蒸发器表面与冷凝器表面之间距离的若干倍。2） 在操作的饱和压力下，汽化分子的平均自由程长度必须与蒸发器和冷凝器表面之间距离具有相同的数量级。 3、碱提酸沉大豆蛋白的测定 原理：脱脂豆粉中的蛋白质大部分能溶于稀碱（pH=9.0~9.1）溶液中，用稀碱溶液将大豆蛋白最大量浸提出来，然后离心除去不溶性部分，用10%~35%的食用HCL 溶液调整溶液的pH 值至4.3左右，使蛋白质在等电点状态下沉淀。 工艺：豆粕原料 一二次碱提 粗滤 酸沉 打浆 回调 改性 喷粉 成品 废渣 分离步骤：1）查找待分离组分的基础性研究资料，包括待分离组分的相对分子质量、化学结构、理化性质和生物活性等；2）选择和确定对该组分进行定性。定量测定的方法，目的在于对于分离效率有一个有效的评价；3）了解原料的特性以及待分离组分的存在和含量情况；4）确定选用分离技术并对分离条件进行实验选择；5）对分离效果进行评价；6）中间试验和工业生产应用的放大设计。（用来解释碱提酸沉） 孔径大小 膜的种类或过滤的物质 0.0001-0.001μm 反渗透膜 0.001-0.1μm 超滤膜 0.1-10μm 微滤膜（0.1-5μm 蚀刻膜） 100μm 花粉 10μm 淀粉、血液细胞 1μm 细菌等 1000Å 细菌等 100Å 100000相对分子质量的大分子、DNA 、病毒、维生素 10Å 相对分子质量为1000（葡萄糖。维生素B 12）等物质 1Å 反渗透，食盐
食品分离
1.什么是食品分离技术，为什么说食品分离技术在食品工业中具 有相当重要的地位。P4 答：分离过程是将混合物分成组成相互不相同的两种或几种产品的操作。分离过程包括提取和除杂两个部分。 一食品分离技术是食品工业的基础； 二食品分离技术能提高食品原料的综合理用程度； 三食品分离技术能保持和改进食品的营养的风味； 四食品分离技术是产品符合食品卫生的要求； 五现代食品分离技术能改变食品行业的生产面貌。 2 食分离过程有那些特点。P5-6 答：1分离对象种繁多，结构复杂； 2 产品质量与分离过程关系密切； 3 食用安全性要求高； 4 食品在分离过程中易腐败变质。 3一种食品分离方法的确定应如何进行。P6 •答：食品分离方法的确定： –查找待分离组分的基本性质； –选择和确立对该组分进行定性定量测定的方法； –了解原料的特性及待分离组分的含量等性质； –确立所用分离技术及对分离条件进行实验选择； –对分离效果进行评价； –中试和工业放大设计。
4分离技术的工业化应用前景如何评价。P7 –答：食品分离技术的发展趋势： •传统分离技术的进一步发展 •高新分离技术的工业化应用 •生化分离技术的交叉与融合 •新型分离技术的开发 5沉淀分离的目的是什么，沉淀分离通常包括那些方法。P10 •答：沉淀分离的目的： –通过沉淀使目标成分达到浓缩和去杂质的目的； –通过沉淀使已纯化的产品由液态变为固态。 •沉淀分离的种类 –无机沉淀剂沉淀分离：以盐类作为沉淀剂 –有机沉淀剂沉淀分离：以有机溶剂作为沉淀剂 –非离子多聚体沉淀剂沉淀分离 –等电点沉淀法 –共沉淀分离法 –变性沉淀分离法：使目标成分变性 6盐析法的基本原理是什么，影响盐析效果的因素有那些。P12-14 答：向蛋白质溶液中加入大量的中性盐（NH4)2SO4，Na2SO4，NaCl，使蛋白质脱去水化层而聚集沉淀，这种现象称为盐析。
食品分离技术重点
名词解释（5个) 判断（5个）：要改错填空(25个）简答(5个）论述1个:可能从离子交换技术出，要自己总结,大家好好看看。（老师说最好把这章全记住） 食品分离技术：是指各种分离技术在食品科学与食品工程中的应用，它依据某些理化原理将食品物料中的不同组分进行分离，是食品加工中的一个主要操作过程。 液膜萃取：一种以液膜为分离介质，以浓度差为推动力的分离操作。通常将含有被分离组分的料液作连续相，称为外相;接受被分离组分的液体称内相，成膜的液体处于两者之间称为膜相，三者组成液膜分离体系 聚合物的不相溶性(incompatibility)：当两种高分子聚合物之间存在相互排斥作用时，由于相对分子质量较大,分子间的相互排斥作用与混合过程的熵增加相比占主导地位,一种聚合物分子的周围将聚集同种分子而排斥异种分子，当达到平衡时，即形成分别富含不同聚合物的两相。这种含有聚合物分子的溶液发生分相的现象称为聚合物的不相容性. 双水相萃取：利用双水相的成相现象及待分离组分在两相间分配系数的差异，进行组分分离或多水相提纯的技术 超临界流体(Superitical Fluid—SCF）是处于临界温度和临界压力以上,介于气体和液体之间的高密度流体。 分子蒸馏：在蒸馏过程中采用特殊措施，增大离开液相的分子流而减少返回液相的分子流,实现从液相到气相的单一分子流向，即分子蒸馏 盐析salting—out:指生物大分子等物质在高浓度中性盐的水溶液中溶解度降低而发生沉淀 结晶（crystallization）是物质从液相或气相生成形状一定、分子（或原子、离子）有规则排列的晶体（crystal）的现象。 注：结晶是指溶质自动从过饱和溶液中析出,形成新相的过程。因此,结晶过程是一个表面化学反应过程。 液膜分离：液膜是一层很薄的液体，它阻隔在两个可互溶但组成不同的液相之间,一个液相中的待分离组分通过液膜的渗透作用传递到另一个液相中，从而实现分离的目的。 1 硫酸铵盐析需注意的问题： 1 加固体硫酸铵时，要看清表上的温度要求. 2 分段盐析时,要考虑每次分段后蛋白质浓度的变化，以调整不同的盐析饱和度. 3 盐析后一般需要放置半小时至1小时,待沉淀完全后再进行过滤或离心，过早的分离会影响收率. 4 低浓度的硫酸铵溶液盐析后固液分离常采用离心，高浓度的硫酸氨常采用过滤。 5 为获得试验的可重复性，盐析条件，如温度，pH，硫酸铵的纯度都要严加控制。 2 CO2作为超临界流体的优点： 1 CO2的临界温度为31。4 ℃，操作温度接近常温,对热敏性原料无破坏性，不会影响食品风味； 2 CO2的临界压力位7.4MPa,较容易达到； 3 CO2的化学性质稳定，不燃烧、不爆炸、无腐蚀性 4 CO2具有防氧化和抑制好气性微生物活动的作用，食品原料在分离过程中不易腐变,利于分离 5 CO2容易获得纯品,成本较低。 3 食品在干燥过程发生的变化：
《食品分析》课程各章思考题
《食品分析》课程各章思考题 第一章绪论 1.什么是食品分析？食品分析所包括的内容是什么（举例说明）？ 2.食品分析有哪些方法？每种方法的特点是什么？ 第二章食品样品的采集与处理 1.简述食品分析的一般程序。 2.简述采样原则及方法。试举例说明谷物样品、果蔬样品、罐头样品如何采样？ 3.名词解释：采样、检样、原始样品、平均样品 4.采样前应做哪些准备？如何才能做到正确采样？ 5.说明预处理的目的和常用方法，各有什么优缺点。进行预处理时应遵循什么原则？ 6.指出干灰化法和湿灰化法的特点和应用范围。 第三章感官检验及常用的物理检验方法 1.常用的感官检验方法有哪几大类?各类方法的特点是什么? 2.常用的物理检验法有哪些?以及它们的适用范围。 3.什么是相对密度？测定相对密度的方法有哪些？有何测定意义？ 第四章水分和水分活度的测定 1.测定食品中水分的目的和意义。 2.食品中水分的存在形式？干燥过程主要除去的是哪一类水分？ 3.如何选择测定水分的方法？ 4.下列样品分别采用什么方法进行干燥，为什么？a含果糖较高的蜂蜜、水果样
品；b香料样品；c谷物样品。 5.卡尔.费休法适用于测定什么样品？滴定反应属于什么类型？ 6.用蒸馏法测定水分含量时，最常用的有机试剂有哪些，如何选择？如果馏出液浑浊，如何处理？ 7.说明常压干燥法、减压干燥法和蒸馏法测定水分的原理和适用范围。 第五章碳水化合物的测定 1.说明直接滴定法测定还原糖的原理。用直接滴定定法测定还原糖为什么样液要进行预测定?怎样提高测定结果的准确度？ 2.直接滴定法测定食品中的还原糖是如何进行定量的。为什么要用标准的葡萄糖溶液来标定碱性酒石酸铜溶液？ 此法中加入亚铁氰化钾的作用是什么？ 3.高锰酸钾法测定还原糖与直接滴定法有什么异同点? 4.如何把握澄清剂的用量及排除样液中多余的铅？ 5.如何正确配制和标定碱性酒石酸铜溶液及高锰酸钾标准溶液？ 6.测定还原糖时，加热时间对测定有何影响，如何控制？滴定过程中为何要在沸腾的溶液中进行，且不能随意摇动三角瓶？ 7.简述高锰酸钾法测定还原糖的原理并比较几种还原糖测定方法的异同点。 8.试设计苹果、板栗中还原糖的测定方案。 9.可溶性糖类测定中，怎样选取提取剂？如何澄清提取液？选用澄清剂需把握怎样的原则？ 10.简述各提取剂的优缺点及适用范围？ 11.食品中淀粉测定时，酸水解法和酶水解法的使用范围及优缺点是什么？现需
《食品分析与检测技术》期末考试复习题及参考答案
食品分析与检测技术复习题 (课程代码392183) 一、名词解释 1、采样：从大量的分析对象中抽取有一定代表性的一部分样品作为分析材料，这项工 作叫采样。 2、原始样品：把许多份检样综合在一起称为原始样品。 3、检样：由整批食物的各个部分采取的少量样品，称为检样。 4、平均样品：原始样品经过处理再抽取其中一部分作检验用者称为平均样品。 5、样品的制备：指对样品的粉碎、混匀、缩分等过程。 6、误差：测定值与真实值之差。 7、系统误差：由固定原因造成的误差，在测定过程中按一定的规律重复出现，一般具有单向性，即测定值总是偏高或总是偏低。它一般可以分为：仪器误差、方法误差、试剂误差和操作误差等。 8、偶然误差：由于一些偶然的外因所引起的误差。产生偶然误差的原因一般是不固定的、未知的、且大小不一，具有不确定性。可能由于环境的偶然波动或仪器的性能、分析人员的操作不一致所产生的。 9、灵敏度：分析方法所能检测到的最低限量。 10、绝对偏差：单次测定与平均值的差值。 11、相对偏差：绝对偏差在平均值中所占的百分率。 12、平均偏差：单次测量值与平均值的偏差之和，除以测定次数。 13、相对平均偏差：平均偏差在平均值中所占的百分率。 14、绝对误差：测量值与真实值之差。 15、相对误差：绝对误差在真实值中所占的百分率。 16、食品感官分析：利用人体五种感官的刺激反应即感觉，如味觉、嗅觉、视觉、听觉和触觉等，用符号或文字作实验记录的数据，对食品的各项指标，如色、香、味、形等作出评判，后对实验结果经统计分析得到结论的方法。 17、感觉：感觉就是客观事物的各种特征和属性通过刺激人的不同感觉器官引起兴奋，经神经传导反映到大脑皮层的神经中枢，从而产生的反应。 18、感觉的敏感性：是指人的感觉器官对刺激的感觉、识别和分析能力。 19、感觉阈：对所能接受范围的上下限和对该范围内最微小变化感觉的灵敏程度。 20、绝对阈：刚刚能引起感觉的最小刺激量和刚刚导致感觉消失的最大刺激量。 21、差别阈：所能感觉到的刺激最小变化量。 22、物理检验法：根据食品的物理常数与食品的组成及含量之间的关系进行检测的方法称为物理检验法。 23、相对密度：某一温度下物质的质量与同体积某一温度下水的质量之比。 24、灰分：食品经高温（500～600℃）灼烧后的残留物，叫做灰分。 25、总酸度：指食品中所有酸性成分的总量。包括在测定前已离解成H+的酸的浓度（游
食品分析思考题答案
09级粮院《食品分析》复习题 01.评价食品的因素？P1食品分析的过程？P4 答：1视频照片所含营养物质的种类、含量及分布——内部组成。2 食品的色、香、味、形、质地及口感——外部形态。3食品的卫生指标——卫生状况 分析过程1样品的采集与处理（特色部分）2成分的含量或特性指标的测定（化学法、仪器法）3数据处理及分析结果的表达（统计法） 02.食品分析研究内容和分析方法种类？P1-4 食品分析是研究分析检测食品的方法，并采用这些方法研究与评定食品品质及其变化的一门学科。 分析研究内容：1食品分析理论和技术的研究。2食品中营养物质的分析。3食品的感官评价4食品中有毒物质的分析。5食品辅助材料及添加剂的分析 分析方法种类：1理论分析方法（1）物理分析法（2）化学分析法（3）仪器分析法a光线分析法b电化学分析法c色谱分析法2生物学分析法a酶法b微生物法3感官评定方法 03.食品分析的现状与发展方向?P4-5 现状：食品分析的方法逐步由经典的化学分析转变为仪器分析法，如重量法、容量法逐步被一些大型仪器分析的方法所取代，仪器分析中应用最广泛的分光光度法在食品分析中发挥了重要作用。食品感官品质和物理特性指标的测定仪器已经进入实验室。仪器分析是理化分析发展的方向，而经典物理，化学分析仍是基础。由于电子计算机的应用，使仪器分析发展到一个更高的阶段。 发展趋势：1、进一步利用最新的科学技术成果及电子计算机技术2、开发更多更好的前处理方法及灵敏、准确、简便、快速的分析检测手段，以及与其想配套的实验仪器3、引入更多的生物技术4、食品的动态检测将是一个待开发的领域 04.样品种类和所代表的含义是什么？采样的类型和用途？ 样品种类：1检样：由整批被检对象的各部分，或生产线上的不同时间，使用适当工具，按规定的方法采取的小量被检对象。检样的多少，按该产品中检验规则所规定的抽样方法和数量执行2原始样品：将许多份质量相同的检样混在一起，叫做原始样品。原始样品的数量是根据受检物品的特点、数量和满足检验的要求而定。一般应不少于2kg。3平均样品：将原始样品按规定方法混合均匀，再从这些均匀的原始样品中按规定方法分出一部分，供实验室分析用，这部分样品成为平均样品。为使样品具有代表性，平均样品也应有一定的数量保证。4实验样品：平均样品经混合分样，根据需要从中抽取一部分用于分析测定用的样品称为试验样品，简称试样。 采样类型：1、客观性采样：是指对一批食品的每一部分都有均等被抽取机会的采样，即随机采样。一般情况，常规分析检测工作是从大量食品中采集客观性样品。采样的目的可能是监督管理的需求，或者可能是为一特殊目的的搜集数据。2、选择性采样：即采样过程中有目的性地采集样品。常用于一些特殊情况下，怀疑个别产品不合格，甚至危及消费者身体健康的个别不安全因素，必须进行选择性采样。 05.样品前处理的目的和特点，选择处理方法要考虑的因素？P11 试样前处理：就是待测成分的提取、浓缩（或稀释）、排除干扰、转态（转变为分析所要求的状态）的过程。 目的：将待测物质转变为分析所要求的状态 特点：一般比较费时，过程繁琐，指数要求高。各种食品的组织结构不同，组分的性质、含量差异很大，分析方法各异：食品分析的前处理没有一个统一的方法，通常应根据样品的种类与性质、分析项目、待测成分的理化性质与含量、采用的分析测定方法，分析目的等的不同，选用适当的前处理方法。 前处理影响因素：1、项目及组分的性质2、样品性质与状态3、组分测定方法 06.无机成分分析前处理干法灰化和湿法消化的各自特点？记住一种湿法消化法。 干法消化法是以氧为氧化剂，在高温下长时间灼烧，是有机物彻底氧化分解，生成二氧化碳和水以及其他挥发性气体逸散掉，残留的白的或浅色无机物及灰分（盐类或氧化物）供检测。 干法灰化对测定大多数金属元素都是适宜的。该方法操作简单，有机物破坏彻底，试剂用量少，能同时处理大批样品，无需操作人员经常照看，因此多用该方法测定粗灰分及处理较难发挥的无机元素。但干法灰化的误差大一些，回收率常有波动。
食品技术原理思考题
第一章食品的低温处理和保藏 1、冷却和冷藏的概念 答：冻结贮藏：将食品的温度下降到食品冻结点以下的某一预定温度，使食品中绝大部分的水形成冰结晶，达到使食品长期贮藏的目的。P2 冷却贮藏:将食品的温度下降到食品冻结点以上的某一合适温度，食品中的水分不结冰，达到使大多数食品短期贮藏和某些食品如苹果、梨、蛋等长期贮藏的目的。P2 2、低温对酶的影响 答：酶活性在一定温度范围内随温度上升而上升，随温度下降而下降，低温不破坏酶的活性，只能降低。温度回升后酶的活性会重新恢复，甚至较降温处理前活性还高。温度每降低10℃，酶的活性会降低至原来的1/2至1/3。 3、影响微生物低温致死的因素 答：影响微生物低温致死的因素：①温度的高低（-2~-5℃对微生物的危害最大）②降温速度（冻结温度以上时，降温越快，死亡率越高，冻结时间则相反）③结合水分和过冷状态（结合水分含量较高，在降温时较易进入过冷状态而不形成结晶，使其不易死亡）④介质（高水分和低PH的介质会加速微生物的死亡）⑤贮藏期（冻结贮藏时间越长，微生物越少）⑥交替冻结和解冻 4、低温导致微生物活力减弱和死亡的原因 答：a、微生物的生长繁殖是酶活动下物质代谢的结果。因此温度下降，酶活性随之下降，物质代谢减缓，微生物的生长繁殖就随之减慢。 b、在正常情况下，微生物细胞内各种生化变化是相互协调一致的。但降温时，由于各种生化反应的温度系数不同，破坏了各种反应原来的协调一致性，影响了微生物的生活机能。 c、温度下降时，微生物细胞内原生质黏度增加，胶体吸水性下降，蛋白质分散度改变，并且最后还可能导致了不可逆性蛋白质变性，从而破坏正常代谢。 d、冷冻时介质中冰晶体的形成会促使细胞内原生质或胶体脱水，使溶质浓度增加促使蛋白质变性。 e、同时冰晶体的形成还会使细胞遭受机械性破坏 5、冷藏和冷冻的常用温度 答：冷藏温度范围为温度范围-2~15℃，而4~8℃为常用冷藏温度。冻藏温度范围为-12~-30℃，常用温度为-18℃。 6、食品冷却方法及其优点、缺点 答：方法：冷空气冷却法、碎冰冷却法、真空冷却法、冷水冷却法。 ①冷空气冷却法：优点:广泛用于不能用冷水冷却的食品上,冷却速度快,冷却均匀,温差小,适用于大批量连续化生产。缺点:当冷却室的空气相对湿度低时，被冷却食品的干耗较大。不适用于较大块食品, 干耗大。 ②碎冰冷却法：优点:简单易行，冷却迅速,价格便宜,无害,易携带和贮藏。不会导致食品发生干耗。缺点:易发生交叉污染。 ③真空冷却法：优点：冷却时间短；贮藏时间长；改善质量；损耗少：真空冷却损耗0-4%，普通冷却损耗4-10%。缺点：冷却品种有局限性；成本高。 ④冷水冷却法：优点：冷水冷却速度较快（比风冷快），无干耗，可以连续作业。缺点：有水溶性物质的损失；会相互传染。 7、冷耗量的计算 答：1.Q0 = mC0 ( T初－ T终 ) 式中： Q0 : 冷却过程中食品的耗冷量(kJ )