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小盐粒蕴含大科技

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盐粒虽小,但蕴含的科技却不少。科技加持下的食盐,不仅是安全优质的调味品,更是身体健康的守护者。
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眼下,全国秋粮陆续进入收获季。我国多地盐田也是一派丰收景象,工人们正驾驶着收盐机械在盐田里来回穿梭,加紧作业。

无盐不成味。作为“百味之首”,盐是维持生命的必需品,也是人们在烹饪时不可或缺的调味品。

近年来,随着科技进步,制盐工艺技术也在不断创新。食盐生产早已不是大众印象中“海水晒盐”那样“简单粗暴”。盐粒虽小,但蕴含的科技却不少。科技加持下的食盐,不仅是安全优质的调味品,更是身体健康的守护者。

“蒸”出更高纯度

盐,是厨房中最重要的调味品之一。人们需要盐的咸味来增加食物风味,并且氯化钠中的钠离子还能够与食材中的氨基酸结合,形成谷氨酸钠,产生提鲜的重要作用。

而在维持身体健康方面,人们需要食盐来保证人体正常的新陈代谢、平衡体内渗透压等。

根据原料来源,我国食盐主要分为3类——井矿盐、海盐和湖盐。通过抽取地下卤水制成的食盐是井矿盐;通过海水蒸发结晶产生的是海盐;在盐湖中直接开采或者通过盐卤水在盐田中晒制的则是湖盐。

原料来源不同,会导致食盐中的矿物质和微量元素等有细微差别。例如,井矿盐中会有氯化钙、氯化钾和氯化镁等可溶性杂质残留。

不过,无论原料来源是什么,食盐的主要成分都是氯化钠。氯化钠的纯度也是衡量食盐生产水平的重要因素。

湖南省井矿盐工程技术研究中心主任、湖南省食品科学技术学会常务理事李加兴介绍道,氯化钠的纯度越高,表明制作该盐所使用的工艺越先进。此外,用氯化钠纯度较高的盐做饭,用盐量也会相对减少。

要提高食盐的纯度,生产环节中的卤水过滤是重要一步。陶瓷膜近年来被广泛应用于这一生产环节。

陶瓷膜盐水精制工艺流程图

陶瓷膜是氧化铝、氧化锆和氧化钛等粉体原料经特殊工艺制备而成的膜,形状多为管状。陶瓷膜管壁密布微孔,在压力的作用下,原料在膜管的内侧或外侧流动,小分子物质(或者液体)会透过陶瓷膜,大分子物质(或者固体颗粒、液体液滴)则被陶瓷膜截留,从而达到原料不同成分的分离、浓缩和纯化的目的。

得益于陶瓷膜的独特性质,其十分适用于食盐生产。陶瓷膜能够在高温高压环境下正常工作,适用温度可以达到400摄氏度,甚至可以承受800摄氏度至1000摄氏度的高温以及千帕级的压力。除此之外,陶瓷膜的化学稳定性好、耐腐蚀性强,在卤水过滤等极其考验材料耐腐蚀性的工艺中表现良好。


经陶瓷膜过滤后的卤水,需要进行蒸发才能得到真正的盐。相比古法晒盐,如今蒸煮卤水的方法——多效真空蒸发制盐,更加节能高效。

在真空蒸发器(以下简称蒸发器)内,卤水在外来蒸汽的作用下加热沸腾,部分卤水的水分蒸发,卤水得到浓缩。卤水蒸发出的蒸汽(以下称其为二次蒸汽)温度要低于外来输入蒸汽的温度,但二次蒸汽仍然携带较多热量。为了回收二次蒸汽中的热量,它会被输入到下一级蒸发器中,用于再次加热卤水。不过,由于二次蒸汽的温度相对较低,为了有效利用其中的热量,此时会降低蒸发器中的压力。由于水的沸点会随压力降低而降低,因此新蒸发器中的卤水会在更低的温度下沸腾,其产生的蒸汽又能够被用于气压更低的下一级蒸发器中。如此,通过多个蒸发器联用,不断回收蒸汽来进行加热,可以大大节省蒸汽的消耗量。

经过包括上述工艺在内的一系列工艺加工后,卤水中的杂质含量将大大降低,所得食盐的纯度可以达到98%,甚至超过99%,这便是人们常能看到的精制盐。

给盐加“碘”营养

碘是人体必需的微量元素,是人类合成甲状腺激素的原料之一。为了应对我国部分环境缺碘地区的碘缺乏病,我国采取食盐加碘政策,可以安全、便捷、长期地对当地居民进行碘营养的补充,避免碘缺乏病影响居民健康。

不过,给食盐加碘并不是一件简单的事。加什么样的碘能够最大程度地发挥功效?食盐加碘背后有不小的学问。

食盐加碘技术刚诞生时,往食盐里加入的是碘化钾,但后来人们发现碘化钾实在有些“脆弱”。

陕西省地方病防治研究所副所长戴宏星表示,碘化钾易氧化挥发,溶解性也比较好。当被加入食盐中后,碘化钾无法抵抗复杂的食盐运输、储存环境,最终导致碘元素流失。

要想尽可能避免碘流失,需要盐的纯度高于99.5%、所含水分低于0.1%,但大多数成品盐难以达到这一标准。除此之外,加入碘化钾的食盐还需要添加稳定剂和干燥剂,比如硫代硫酸钠(大苏打)、氢氧化钙(熟石灰)、碳酸镁、碳酸钙、葡萄糖等,并须采取密封等措施保存。这对于需长距离运输、长时间储存的食盐来说,要求过于苛刻。

后来随着技术不断进步,人们逐渐开始在食盐中加入碘酸钾。

相比之下,碘酸钾的化学性质更加稳定。它不怕氧化,且对食盐的纯度要求不高,即使食盐中杂质多一些影响也不大。同时,碘酸钾的溶解度没有碘化钾那么高,不易因受潮而溶解流失。

除此之外,由于我国很多缺碘地区居民患有因缺硒导致的克山病,故供给此地区的食盐中还需要添加亚硒酸钠。亚硒酸钠会和碘化钾发生反应,导致硒和碘同时损失,而碘酸钾就没这个问题。因此,当我国企业掌握了碘酸钾生产工艺以后,碘酸钾便全面取代碘化钾,成为食盐中主要的碘来源。

                                                                                   

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盐光互补:晒盐、发电两不误

近几年,为了提高综合竞争力,光伏产业开始与其他产业融合发展,食盐产业便是其中之一。广袤的盐田是绝佳的光伏板架设地。

盐的最初形态是卤水,卤水池通常是一块块大小不一的方形水池,池内盛着从地下抽取或是海上引来的卤水。卤水在池内经风吹日晒蒸发后,卤度不断提升,直至达到标准后便可进入结晶池,盐也正是从这一步开始逐渐“现出原形”。

漳浦竹屿盐场海上光伏发电场

能够蒸发卤水的地方,往往也是日照十分充足的地区,因此光伏发电成为近年来卤水晒场新的发展方向。我国多地引入了这样的“盐光互补”项目。

盐田上方架设的光伏板能够实现正反两面发电。其专门采用双面双玻组件,正面可以接收阳光进行电能转换,反面吸收水面反射上来的阳光进行电能转换。

“不是所有水面光伏板都适合采用双面双玻组件,需要考虑影响光线反射的因素。像这种卤水池,水浅且水面平静,光照反射能力强。我们测算过,架设双面光伏板,发电量至少可以提升3%。”位于山东省潍坊市的华能山盐150兆瓦光伏发电项目土建专业负责人何斌说。

该项目相关负责人表示,“盐光互补”光伏发电项目的核心理念是将盐田和光伏发电有机结合起来,在保证“土地性质不变、盐田收益不降、生态环境不变”的前提下,实现生态效益与经济效益双赢。


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