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小鹽粒蘊含大科技

 來源:科技日報   作者:都芃

鹽粒雖小,但蘊含的科技卻不少??萍技映窒碌氖雏},不僅是安全優質的調味品,更是身體健康的守護者。
關鍵字: 鹽,科技

眼下,全國秋糧陸續進入收獲季。我國多地鹽田也是一派豐收景象,工人們正駕駛著收鹽機械在鹽田里來回穿梭,加緊作業。

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無鹽不成味。作為“百味之首”,鹽是維持生命的必需品,也是人們在烹飪時不可或缺的調味品。

近年來,隨著科技進步,制鹽工藝技術也在不斷創新。食鹽生產早已不是大眾印象中“海水曬鹽”那樣“簡單粗暴”。鹽粒雖小,但蘊含的科技卻不少??萍技映窒碌氖雏},不僅是安全優質的調味品,更是身體健康的守護者。

“蒸”出更高純度

鹽,是廚房中最重要的調味品之一。人們需要鹽的咸味來增加食物風味,并且氯化鈉中的鈉離子還能夠與食材中的氨基酸結合,形成谷氨酸鈉,產生提鮮的重要作用。

而在維持身體健康方面,人們需要食鹽來保證人體正常的新陳代謝、平衡體內滲透壓等。

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根據原料來源,我國食鹽主要分為3類——井礦鹽、海鹽和湖鹽。通過抽取地下鹵水制成的食鹽是井礦鹽;通過海水蒸發結晶產生的是海鹽;在鹽湖中直接開采或者通過鹽鹵水在鹽田中曬制的則是湖鹽。

原料來源不同,會導致食鹽中的礦物質和微量元素等有細微差別。例如,井礦鹽中會有氯化鈣、氯化鉀和氯化鎂等可溶性雜質殘留。

不過,無論原料來源是什么,食鹽的主要成分都是氯化鈉。氯化鈉的純度也是衡量食鹽生產水平的重要因素。

湖南省井礦鹽工程技術研究中心主任、湖南省食品科學技術學會常務理事李加興介紹道,氯化鈉的純度越高,表明制作該鹽所使用的工藝越先進。此外,用氯化鈉純度較高的鹽做飯,用鹽量也會相對減少。

要提高食鹽的純度,生產環節中的鹵水過濾是重要一步。陶瓷膜近年來被廣泛應用于這一生產環節。

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陶瓷膜鹽水精制工藝流程圖

陶瓷膜是氧化鋁、氧化鋯和氧化鈦等粉體原料經特殊工藝制備而成的膜,形狀多為管狀。陶瓷膜管壁密布微孔,在壓力的作用下,原料在膜管的內側或外側流動,小分子物質(或者液體)會透過陶瓷膜,大分子物質(或者固體顆粒、液體液滴)則被陶瓷膜截留,從而達到原料不同成分的分離、濃縮和純化的目的。

得益于陶瓷膜的獨特性質,其十分適用于食鹽生產。陶瓷膜能夠在高溫高壓環境下正常工作,適用溫度可以達到400攝氏度,甚至可以承受800攝氏度至1000攝氏度的高溫以及千帕級的壓力。除此之外,陶瓷膜的化學穩定性好、耐腐蝕性強,在鹵水過濾等極其考驗材料耐腐蝕性的工藝中表現良好。

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經陶瓷膜過濾后的鹵水,需要進行蒸發才能得到真正的鹽。相比古法曬鹽,如今蒸煮鹵水的方法——多效真空蒸發制鹽,更加節能高效。

在真空蒸發器(以下簡稱蒸發器)內,鹵水在外來蒸汽的作用下加熱沸騰,部分鹵水的水分蒸發,鹵水得到濃縮。鹵水蒸發出的蒸汽(以下稱其為二次蒸汽)溫度要低于外來輸入蒸汽的溫度,但二次蒸汽仍然攜帶較多熱量。為了回收二次蒸汽中的熱量,它會被輸入到下一級蒸發器中,用于再次加熱鹵水。不過,由于二次蒸汽的溫度相對較低,為了有效利用其中的熱量,此時會降低蒸發器中的壓力。由于水的沸點會隨壓力降低而降低,因此新蒸發器中的鹵水會在更低的溫度下沸騰,其產生的蒸汽又能夠被用于氣壓更低的下一級蒸發器中。如此,通過多個蒸發器聯用,不斷回收蒸汽來進行加熱,可以大大節省蒸汽的消耗量。

經過包括上述工藝在內的一系列工藝加工后,鹵水中的雜質含量將大大降低,所得食鹽的純度可以達到98%,甚至超過99%,這便是人們常能看到的精制鹽。

給鹽加“碘”營養

碘是人體必需的微量元素,是人類合成甲狀腺激素的原料之一。為了應對我國部分環境缺碘地區的碘缺乏病,我國采取食鹽加碘政策,可以安全、便捷、長期地對當地居民進行碘營養的補充,避免碘缺乏病影響居民健康。

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不過,給食鹽加碘并不是一件簡單的事。加什么樣的碘能夠最大程度地發揮功效?食鹽加碘背后有不小的學問。

食鹽加碘技術剛誕生時,往食鹽里加入的是碘化鉀,但后來人們發現碘化鉀實在有些“脆弱”。

陜西省地方病防治研究所副所長戴宏星表示,碘化鉀易氧化揮發,溶解性也比較好。當被加入食鹽中后,碘化鉀無法抵抗復雜的食鹽運輸、儲存環境,最終導致碘元素流失。

要想盡可能避免碘流失,需要鹽的純度高于99.5%、所含水分低于0.1%,但大多數成品鹽難以達到這一標準。除此之外,加入碘化鉀的食鹽還需要添加穩定劑和干燥劑,比如硫代硫酸鈉(大蘇打)、氫氧化鈣(熟石灰)、碳酸鎂、碳酸鈣、葡萄糖等,并須采取密封等措施保存。這對于需長距離運輸、長時間儲存的食鹽來說,要求過于苛刻。

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后來隨著技術不斷進步,人們逐漸開始在食鹽中加入碘酸鉀。

相比之下,碘酸鉀的化學性質更加穩定。它不怕氧化,且對食鹽的純度要求不高,即使食鹽中雜質多一些影響也不大。同時,碘酸鉀的溶解度沒有碘化鉀那么高,不易因受潮而溶解流失。

除此之外,由于我國很多缺碘地區居民患有因缺硒導致的克山病,故供給此地區的食鹽中還需要添加亞硒酸鈉。亞硒酸鈉會和碘化鉀發生反應,導致硒和碘同時損失,而碘酸鉀就沒這個問題。因此,當我國企業掌握了碘酸鉀生產工藝以后,碘酸鉀便全面取代碘化鉀,成為食鹽中主要的碘來源。

                                                                                   

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鹽光互補:曬鹽、發電兩不誤

近幾年,為了提高綜合競爭力,光伏產業開始與其他產業融合發展,食鹽產業便是其中之一。廣袤的鹽田是絕佳的光伏板架設地。

鹽的最初形態是鹵水,鹵水池通常是一塊塊大小不一的方形水池,池內盛著從地下抽取或是海上引來的鹵水。鹵水在池內經風吹日曬蒸發后,鹵度不斷提升,直至達到標準后便可進入結晶池,鹽也正是從這一步開始逐漸“現出原形”。

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漳浦竹嶼鹽場海上光伏發電場

能夠蒸發鹵水的地方,往往也是日照十分充足的地區,因此光伏發電成為近年來鹵水曬場新的發展方向。我國多地引入了這樣的“鹽光互補”項目。

鹽田上方架設的光伏板能夠實現正反兩面發電。其專門采用雙面雙玻組件,正面可以接收陽光進行電能轉換,反面吸收水面反射上來的陽光進行電能轉換。

“不是所有水面光伏板都適合采用雙面雙玻組件,需要考慮影響光線反射的因素。像這種鹵水池,水淺且水面平靜,光照反射能力強。我們測算過,架設雙面光伏板,發電量至少可以提升3%?!蔽挥谏綎|省濰坊市的華能山鹽150兆瓦光伏發電項目土建專業負責人何斌說。

該項目相關負責人表示,“鹽光互補”光伏發電項目的核心理念是將鹽田和光伏發電有機結合起來,在保證“土地性質不變、鹽田收益不降、生態環境不變”的前提下,實現生態效益與經濟效益雙贏。


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