CN103931967A - 一种基于恒稳磁场下的液态食品脱盐的设备及其脱盐方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于恒稳磁场下的液态食品脱盐的设备及其脱盐方法，属于磁学和食品科学的交叉应用技术领域。本发明通过液体食品流动方向垂直于磁场方向时，运动钠离子和氯离子受到洛伦兹力的作用而发生偏移并通过选择性的离子交换膜而达到脱盐的目的。体系采用两条独立的循环管路，一条通入含盐液态食品，另一条通入清水，各自在隔膜泵的驱动下反向流动，并经过垂直磁场区域；两条管路在磁场区域有接触面，且采用石英砂滤片和离子交换膜为隔离。本发明可用于盐分含量为5%~18%的液态食品脱盐，经过处理时间2~4h后，可使原料含盐量降低30%~40%。本发明操作简便且易组装和搭建，对高盐分含量的液态食品适合规模化的脱盐处理。

Description

一种基于恒稳磁场下的液态食品脱盐的设备及其脱盐方法
技术领域
本发明涉及一种食品处理技术，具体涉及一种基于恒稳磁场下的液态食品脱盐的设备及其脱盐方法，属于磁学和食品科学的交叉应用技术领域。
背景技术
腌制或调味食品中由于前期加工中原料在经历高盐腌制或调味处理后，易造成其半成品的盐分含量过高而不可直接食用的现象，而前期预腌也是避免腐败和形成风味的重要手段。对固体块状食品的脱盐处理一般是采用清水浸泡的方式进行，如榨菜盐胚、腌火腿和腌鱼等。因不可直接添加水进行稀释，所以对液态食品的脱盐则较为困难，通常采用较昂贵的反渗透和电渗析的方式。磁电化学中的磁场电沉积即（Magnetic electrodeposition），是垂直磁场下电解质流体中的运动离子受洛伦兹力的影响而向某一方向发生大规模的迁移运动，基于对以上原理的拓展，将其用于食品加工领域以实现高盐液态食品的脱盐处理。流动的液态食品中的钠离子和氯离子在磁场区域可受洛伦兹力、阻滞力以及水动力的合力作用并向某一方向大规模偏移，通过石英砂滤片和离子膜后进入另一管路中反向流动的水相，以此达到脱盐的效果。因在一定的时间间隔下液体食品相和清水相的流动方向会调换一次则可保证不同电性的离子去除。
发明内容
本发明的目的是提供一种含盐液态食品中的钠离子和氯离子在磁场区域受洛伦兹力、阻滞力以及水动力的合力作用并向某一方向大规模偏移，通过石英砂滤片和离子膜后进入另一管路中反向流动的水相，以此达到液态食品脱盐的效果的设备和使用方法。
本发明的技术方案，一种基于恒稳磁场下的液态食品脱盐的设备，包括两条相互独立、相互对称的循环管路，两条对称的循环管路通过接触层互相接触，接触层形成循环管路上的一个凸平台；每条循环管路中都设置一个储料罐，储料罐与循环管路联通；储料罐前端设置隔膜泵，隔膜泵位于循环管路上；所述接触层内部设有磁钢，凸平台内对应的两个磁钢形成磁场。
所述接触层由内层的石英砂滤片和外层的离子交换膜组成，两条循环管路的接触层的两层离子交换膜互相接触连接。所述两条循环管路的两个磁钢形成的磁场平行。
所述液态食品脱盐设备进行基于恒稳磁场下的液态食品脱盐的方法，具体步骤如下：
（1）送料：将体积比为1:1的液态食品和清水装入两个储料罐中，分别在隔膜泵的作用下各自反向流动，在接触层处两条循环管路内的流向相反；流速均为0.02~0.05m/s，并且每隔8~10min各自的流动方向调换一次；
（2）脱盐：上下两片磁钢形成一个150~200mm长度的垂直磁场区域，在液态食品和清水流动的过程中，通过磁场的作用使得两条循环管路通过接触层接触并进行液体交换；所述磁场形成的磁感应强度为0.12T~0.15T；连续处理1~3h后，液态食品的含盐量降低30%~40%。
步骤（1）中待脱盐的液态食品盐分质量含量为5%~18%，黏度为3~15 mPa·s。
所述两条循环管路的内径为20~30mm，材料均为硅胶管。
所述接触层由厚度为1~2mm的石英砂滤片和厚度2~4mm、孔径3~5μm、截留分子量35~45万的离子交换膜组成。
所述磁钢形成的垂直磁场区域是采用4块尺寸为100×100×20mm的钕铁硼磁钢构成，磁感应强度由磁钢间距调节。
每次操作可处理最大体积500L的液态食品。
本发明的有益效果：本发明可用于盐分含量为5%~18%的液态食品脱盐，根据原料的不同黏度、盐分含量和每次处理量，经过处理时间2~4h后，可使原料含盐量降低30%~40%。本发明操作简便，设备且易组装和搭建，适合对高盐分含量的液态食品进行规模化的脱盐处理。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是接触层5结构示意图。
具体实施方式
实施例1  一种基于恒稳磁场下的液态食品脱盐的设备
如图1所示，包括两条相互独立、相互对称的循环管路3，两条对称的循环管路3通过接触层5互相接触，接触层5形成循环管路3上的一个凸平台；
每条循环管路3中都设置一个储料罐1，储料罐1与循环管路3联通；储料罐1前端设置隔膜泵2，隔膜泵2位于循环管路3上；所述接触层5内部设有磁钢4，凸平台内对应的两个磁钢4形成磁场。
所述接触层5由内层的石英砂滤片和外层的离子交换膜组成，两层接触层5的离子交换膜互相接触连接。所述两条循环管路的两个磁钢4形成的磁场平行。
实施例2
将体积比1:1的咸蛋清（含盐量12%，黏度12 mPa·s）和清水装入各自的储料罐1中，咸蛋清处理量为200L，在气动隔膜泵2（台湾迪成，型号A20）的驱动下咸蛋清和清水各自呈反向流动，流速为0.05m/s，每隔10min各自的流动方向调换一次。两条硅胶管循环管路3的内径为30mm，在垂直磁场的180mm长度区域，两条管路有接触层5并采用石英砂滤片（厚度为1mm）和离子交换膜（厚度2mm，孔径3μm，截留分子量40万）进行隔离，需保证石英砂滤片和离子膜需平行于磁力线放置，其中的垂直磁场区域采用4块尺寸为100×100×20mm的钕铁硼磁钢构成，磁感应强度调节为0.12T，连续处理3h后停止，原料取出进行盐分含量测定，采用国标GB/T12457-2008进行，通过检测盐分为7.3%即通过本技术处理后咸蛋清盐分降低了约39%。
实施例3
将体积比1:1的腌泡椒酱（含盐量8.5%，黏度14 mPa·s）和清水装入各自的储料罐1中，腌泡椒酱处理量180L，在气动隔膜泵2（台湾迪成，型号A20）的驱动下腌泡椒酱和清水各自呈反向流动，流速为0.03m/s，每隔9min各自的流动方向调换一次。两条硅胶管循环管路3的内径为30mm，在垂直磁场的160mm长度区域，两条管路有接触层5并采用石英砂滤片（厚度为1mm）和离子交换膜（厚度3mm，孔径4μm，截留分子量40万）进行隔离，需保证石英砂滤片和离子膜需平行于磁力线放置，其中的垂直磁场区域采用4块尺寸为100×100×20mm的钕铁硼磁钢组成，磁感应强度调节为0.15T，连续处理2.8h后停止，原料取出进行盐分含量测定，采用国标GB/T12457-2008进行，通过检测盐分为5.4%即腌泡椒酱的盐分降低了约36%。

Claims (9)

1.一种基于恒稳磁场下的液态食品脱盐的设备，其特征在于：包括两条相互独立、相互对称的循环管路（3），两条对称的循环管路（3）通过接触层（5）互相接触，接触层（5）形成循环管路（3）上的一个凸平台；
每条循环管路（3）中都设置一个储料罐（1），储料罐（1）与循环管路（3）联通；储料罐（1）前端设置隔膜泵（2），隔膜泵（2）位于循环管路（3）上；所述接触层（5）内部设有磁钢（4），凸平台内对应的两个磁钢（4）形成磁场。
2.根据权利要求1所述基于恒稳磁场下的液态食品脱盐的设备，其特征在于：所述接触层（5）由内层的石英砂滤片和外层的离子交换膜组成，两条循环管路的接触层（5）的两层离子交换膜互相接触连接。
3.根据权利要求1所述基于恒稳磁场下的液态食品脱盐的设备，其特征在于：所述两条循环管路的两个磁钢（4）形成的磁场平行。
4.用权利要求1所述液态食品脱盐设备进行基于恒稳磁场下的液态食品脱盐的方法，其特征在于具体步骤如下：
（1）送料：将体积比为1:1的液态食品和清水分别装入两个储料罐（1）中，分别在隔膜泵（2）的作用下各自反向流动，在接触层（5）处两条循环管路（3）内的流向相反；流速均为0.02~0.05m/s，并且每隔8~10min各自的流动方向调换一次；
（2）脱盐：上下两片磁钢（4）形成一个150~200mm长度的垂直磁场区域，在液态食品和清水流动的过程中，通过磁场的作用使得两条循环管路（3）通过接触层（5）接触并进行液体交换；所述磁场形成的磁感应强度为0.12T~0.15T；连续处理1~3h后，液态食品的含盐量降低30%~40%。
5.根据权利要求4所述基于恒稳磁场下的液态食品脱盐的方法，其特征在于：步骤（1）中待脱盐的液态食品盐分含量为5%~18%，黏度为3~15 mPa·s。
6.根据权利要求4所述基于恒稳磁场下的液态食品脱盐的方法，其特征在于：所述两条循环管路（3）的内径为20~30mm，材料均为硅胶管。
7.根据权利要求4所述基于恒稳磁场下的液态食品脱盐的方法，其特征在于：所述接触层（5）由厚度为1~2mm的石英砂滤片和厚度2~4mm、孔径3~5μm、截留分子量35~45万的离子交换膜组成。
8.根据权利要求4所述基于恒稳磁场下的液态食品脱盐的方法，其特征在于：所述磁钢（4）形成的垂直磁场区域是采用4块尺寸为100×100×20mm的钕铁硼磁钢构成，磁感应强度由磁钢间距调节。
9.根据权利要求4所述基于恒稳磁场下的液态食品脱盐的方法，其特征在于：每次操作可处理最大体积500L的液态食品。
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