中国农大食品工程原理 第9章(6) 浸出和萃取

1．5 浸出装臵 (1)单级浸出罐

为间歇式操作方式。如图所示：

(2)连续移动床浸出器

连续式浸出操作是原料和溶剂同时作连续的逆流流动。 食品生产中常见的浸出装臵有： ①斗式渗滤浸出机 如图所示：

②立式浸泡式浸出器 如图所示：

2 萃取 几个名词：

萃取剂S：萃取操作加入的溶剂； 溶质A：被萃取的物质；

稀释剂（原溶剂）B：原料液中的溶剂；

萃取相E：萃取后分出的富含萃取剂的一相； 萃余相R：萃取后剩余的原料液；

萃取液E0：萃取相除去萃取剂后的溶液； 萃余液R0：萃余相除去萃取剂后的溶液。

对萃取剂的基本要求：与稀释剂完全不互溶或部分互溶。 萃取操作过程如下：

① 混合→②澄清→③回收溶剂。

2．1 液—液相平衡关系

萃取体系为3组分体系：A+B+S。

组成表示：三角形相图。

以部分互溶体系情况（最常见）为例讨论。 (1)溶解度曲线和联结线

溶解度曲线：在一定温度下，组分的溶解度与混和液组成的关系曲线。如下图所示：

萃取操作必须位于两相区内。

共轭相：互成平衡的两个液相（图中R和E）； 联结线（平衡线）：联结共轭相的线段（线段 (2)辅助曲线和临界混溶点

RE）；

辅助曲线：用于关联平衡关系的曲线。 作用：求取平衡关系（联结线）。

临界混溶点：辅助曲线与溶解度曲线的交点。

意义：联结线的长度无限短（或两共轭相的溶液浓度无限接近）。 量与组成的关系可用杠杆规则描述，如F与S的混合点为M（和点），萃取平衡后分成共轭相E和R（差点）。 参见下图：

应用杠杆规则，有：

FFM?SSM

EEM?RRM …………….. 物料关系：

F+S=M=E+R

(3)分配系数和选择性系数

分配系数：在一定温度下，组分在共轭相E与R中的浓度之比，即：

yAk? AxAyBk? ， BxB

式中:yA，yB-分别为组分A，B在萃取相E中的质量分数； xA，xB-分别为组分A，B在萃余相R中的质量分数。 kA值越大，萃取分离的效果愈好。 一般，kA=f（T）。

选择性系数β：溶质（A）的分配系数与稀释剂（B）的分配系数之比，即：

kAyA/xA???

kByB/xB

萃取操作中，要求β>1。

(4)温度对相平衡关系的影响

通常，T↑，互溶度↑，两相区面积↓。

2.2 萃取过程的计算

在以下计算中，所有的萃取级均假定为理论级。

定义：萃取率ηA为萃取到萃取相中的溶质质量与原料中的溶质质量之比，即：