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1、食品的结晶 一、结晶的基本原理你知道固体有晶体和 非晶体之分吗？能否 举例说明？胆 矾 明 矾 晶 体冰 糖 晶 体 水 晶水晶石祖 母 绿绿宝石猫 眼 石 紫水晶 黄 水 晶 黄 水 晶 NaClNaCl晶体结构示意图：晶体结构示意图：Na+Cl-金刚石晶体结构示意图干冰晶体结构玻璃结构示意图BOSiM晶体SiO2和非晶体SiO2的投影示意图1、什么是晶体？什么是非晶体？定义：晶体具有规则几何外形的固体非晶体没有规则几何外形的固体 2、晶体有什么特点和性质？特点和性质：（1） 晶体有自范性（几何外形和内 部质点排 列的高度有序性，非晶体没有）（2）晶体具有各向异性（非晶体不具有各向异 性）（
2、3）晶体具有固定的熔点（非晶体不具有固定 的熔点） 3、晶体和非晶体的本质区别是什么？晶体的自范性即晶体能白发地呈现多面 体外形的性质。3、晶体与非晶体的本质区别在于构成固体的粒子在三维空间里是 否呈现周期性的有序排列4、晶体形成的途径： 熔融态物质凝固. 气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华). 溶质从溶液中析出.思考:根据已有知识,举例说明如何 制得晶体?1、晶体的分类 按成键特点分为：原子晶体：金刚石离子晶体：NaCl分子晶体：冰金属晶体： Cu 晶体的定义“晶体是由原子或分子在空间按一定规律周期性地重复排列构成的固体物质。”注意：（1）一种物质是否是晶体是由其内部结 构决定的，而非由外观
3、判断；（2）周期性是晶体结构最基本的特征。n晶体不仅与我们的日常生活密不可分，而且在许多高科技领域也有着重要的应用。晶体的外观和性质都是由其内部结构决定的：决定 结构 性能反映晶胞1.描述晶体结构的基本单元叫做晶胞蜂巢与蜂室铜晶体铜晶胞晶体与晶胞的关系可用蜂巢与峰室的关系比喻然而， 蜂巢是有形的，晶胞是无形的，是人为划定的。晶胞一般是平行六面体，整块晶体 可看作数量巨大的晶胞“无隙并置” 而成（晶胞间无间隙，平行排列）金刚石的多面体外形、晶体结构和晶胞示意图n2. 溶解度和溶液中的相平衡n物质的溶解度特征n下面我们回顾一下相关知识溶解性：是指一种物质溶解于另一种物质的能力 。影响物质溶 解性因
4、素：内因 ：外因 ：与溶质、溶剂本身的性质有关 。与处在的环境有关，如：温度 、 气压等。思考与 讨论：衡量物质材料疏密程度-密度 （ g/cm3 )衡量物体运动的快慢程度-速度 ( km/h )问题 : 如何定量地来描述物质的溶解性？ 又何来比较各种物质溶解性的大小呢？ 友情提示：我们已经知道：不同的物质溶解性是不同 的，同一种物质在不同的溶剂、不同的温 度下溶解性也都是不同的。溶 解 度n定义：在一定的温度下，某物质在100克的溶 剂（通常是水）里达到饱和时所溶解的克数。 符号：S 单位：g/100g水想一想：还可怎样理解解释？例：20时，氯化钠的溶解度是36g/100g水 。 可理解为：
5、在20时，氯化钠在100g的水 里达到饱和时溶解36g.根据溶解度对物质的划分S10g/100g 水 易溶物质1g/100g水=S=10g/100g 水 可溶物质0.01g/100g水=S 1g/100g水 微溶物质S 0.01g/100g水 难溶物质 或不溶物质物质AgClCa(OH)2KClO3NaClNaNO3AgNO3溶解度 （g/100g水)0.000150.1657.43683222一些物质在20时的溶解度 溶解是绝对的，不溶解是相对的溶解度曲线温度020406080100溶解度 g/100g13.331.663.9110169246硝酸钾的溶解度溶解度温度0溶解度温度0 20 4
6、0 60 80 100 4080120160200240温度0 20 40 60 80 100 400 20 40 60 80 100 溶解度8012016020024040温度0 20 40 60 80 100 温度0 20 40 60 80 100 400 20 40 60 80 100 溶解度8012016020024040温度0 20 40 60 80 100 硝酸钾溶解度曲线图氢氧化钙溶解度曲线图0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100S（g/100g水 ） 0.020.150.100.05在一定气压下气体物质的溶解度与温度的关系S00 0.5 1 压强氧气氮
7、气氦气S（g/100g水 ）0.5X10-31.0X10-31.5X10-3T时气体在不同的压强下溶解度曲线示意图影响气体溶解度的因素温度气压在气压一定时，气体的溶解度随温度 的升高而减小，随温度的降低而增大 。在温度一定时，气体的溶解度随气压 的增大而增大，随气压的减小而减小 。问题：在制造可乐时，你认为应采取哪些方法可 使二氧化碳尽可能溶解在饮料中？物质溶解度曲线的三种表形式S0以硝酸钾为代表以氯化钠为代表以氢氧化钙、气体为代 表过饱和曲线饱和曲线 溶液的过饱和度状态与结晶关系n过饱和度（Supersaturation）与结晶的关系n3.晶核的形成n形成晶核的方法-起晶方法n自然起晶法 n
8、刺激起晶法 n晶种起晶法n4.晶体的生长n晶体的生长速率n影响晶体生长的因素n过饱和度n温度n粘度n杂质n其它因素5. 结晶过程：（1）形成过饱和溶液（2）晶核形成（3）晶体生长过饱和度是结晶的推动力6.结晶过程的实质 n形成新相的过程n表面化学反应过程n热质传递过程n过饱和度n晶核7.过饱和溶液的形成n（1）将热饱和溶液冷却n（2）将部分溶剂蒸发n（3）化学反应结晶n（4）盐析结晶8.晶核的形成n初级成核n二次成核9.晶体的生长n晶体的生长过程由扩散和表面化学反应相继组成。n晶体生长速率与初始晶体的原始粒度无关。n搅拌n升温n降粘度n过饱和度10.提高晶体质量的途径n晶体大小n晶体形状n晶体纯度n晶体的结块n重结晶二、食品工业常用的结晶方法与结晶设备n 食品工业常用的结晶方法与结晶设备n冷却法结晶n蒸发法结晶n真空结晶法n结晶器的选择分批式结晶器 ；操作比较容 易，谷氨酸和 柠檬酸结晶中 都采用。搅拌 转速一般较慢 ，30r/min.立式搅拌结晶罐卧式结晶槽冷却式连续结晶器三、食品结晶过程及品质控制n 结晶过程的工艺设计n物料衡算n热量衡算n结晶时间n食品结晶过程的品质控制n加晶种的控制结晶n晶种的量n投种时的过饱和度n细晶的消除n晶垢的去除 n结晶的分离、洗涤和干燥n晶体的分离n晶体的洗涤n晶体干燥与包装
