分子蒸馏技术PPT课件

分子蒸馏在食品分离中的应用
1、具有不同沸点产品的分离 • 如脂肪酸甘油单酯的分离： • 脂肪酸甘油三酯的水解产物由甘油单酯和
甘油双酯组成，如何分离得到甘油单酯呢？ 可以采用分馏方法吗？
• 必须采用分子蒸馏法提纯：二级分子蒸馏 流程，可得含量大于90%的单甘酯产品。
2、从混合物中分离低含量的成分
3．过程
普通蒸馏的蒸发和冷凝是可逆过程，液相 和气相之间处于动态相平衡；而在分子蒸 馏过程中，从加热面逸出的分子直接飞射 到冷凝面上，理论上没有返回到加热面的 可能性。
• 因此分子蒸馏特别适用高沸点、相对分子 质量差异较大、热稳定性差的有机混合液 体的分离，能大大降低高沸点物料的分离 成本，并极好保证物料的原有品质。
• 液体混合物为达到分离的目的，首先进行 加热，能量足够的分子逸出液面，轻分子 的平均自由程大，重分子平均自由程小。
• 若在离液面小于轻分子的平均自由程而大 于重分子平均自由程处设置一冷凝面，使 得轻分子不断被冷凝，从而破坏了轻分子 的动平衡而使混合液中的轻分子不断逸出， 而重分子因达不到冷凝面很快趋于动态平 衡，不再从混合液中逸出，这样，液体混 合物便达到了分离的目的。
4、分子蒸馏的分离程度更高。
由以上特点可以看出，分子蒸馏技术，能 分离常规蒸馏不易分离的物质。
分子蒸馏和常规蒸馏的区别
1．温度
• 普通蒸馏是在沸点温度下进行分离操作， 而分子蒸馏只要冷热两个面之间达到足够 的温度差，就可以在任何温度下进行分离， 因而分子蒸馏操作温度远低于物料的沸点。
2．现象
普通蒸馏有鼓泡、沸腾现象，而分子蒸馏 是液膜表面的自由蒸发，操作压力很低， 一般为0.1-1Pa数量级；受热时间很短．一 般仅为十秒至几十秒。
分子蒸馏技术 在天然维生素A提取中的应用
• 天然维生素A是分子蒸馏技术最早工业化应 用的品种之一。早在上世纪中期，人们就 完成了从鱼肝油中蒸馏维生素A的工业化生 产。但当时的分子蒸馏蒸发器体积庞大， 分离效率很差。
• 即使如此，分子蒸馏技术在天然维生素A的 提纯中的作用一直被作为分子蒸馏技术应 用的经典范例。一方面，天然维生素A作为 一种高沸点、热敏性物质，其工业化生产 需要新型的分离技术，另一方面，分子蒸 馏技术的发展需要以典型产品为突破口。 两者的有机结合促进了共同进步。
分子蒸馏的操作压一般约为0.1～1Pa数量级。
2、操作温度低。
分子蒸馏依靠分子运动平均自由程的差别 实现分离，并不需要到达物料的沸点，加 之分子蒸馏的操作真空度更高，这又进一 步降低了操作温度。
3、分离过程中物料受热时间短。
分子蒸馏在蒸发过程中，物料被强制形成 很薄的液膜，并被定向推动，使得液体在 分离器中停留时间很短。特别是轻分子， 一经逸出就马上冷凝，受热时间更短，一 般为几秒或十几秒。这样，使物料的热损 伤很小，特别对热敏性物质的分离过程提 供了传统蒸馏无法比拟的操作条件。
• 采用二级分子蒸馏，可以从油中分离VA或 VE。
分子蒸馏技术 在天然维生素E生产中的应用
• 天然维生素E的提取技术很多，如：化学溶 剂萃取法、尿素沉淀法、减压蒸馏法、多 级精馏法、分子蒸馏法、超临界CO2萃取法 等。
• 但无论何种方法，要生产出品质优良的天 然维生素E产品，最关键的问题就是提取与 分离工艺是否先进，需满足一些基本条件食品分离中的应用
简介
• 分子蒸馏是一项较新的尚未广泛应用于工 业化生产的分离技术，能解决大量常规蒸 馏技术所不能解决的问题。
• 分子蒸馏是一种特殊的液－液分离技术， 能在极高真空下操作，它依据分子运动平 均自由程的差别，能使液体在远低于其沸 点的温度下将其分离，特别适用于高沸点、 热敏性及易氧化物系的分离。
• 该项技术用于纯天然保健品的提取，可摆 脱化学处理方法的束缚，真正保持了纯天 然的特性，使保健产品的质量迈上一个新 台阶。
• 自本世纪三十年代出现以来，得到了世界 各国的重视。到本世纪六十年代，为适应 浓缩鱼肝油中维生素Ａ的需要，分子蒸馏 技术得到了规模化的工业应用。
• 特别是从八十年代末以来，随着人们对天 然物质的青睐，回归自然潮流的兴起，分 子蒸馏技术得到了迅速发展。
• 我国对分子蒸馏技术的研究起步较晚，八 十年代末期，国内引进了几套分子蒸馏生 产线，用于硬脂酸单甘酯的生产。国内的 科研人员也曾经作过一些研究，但未见工 业化应用的报道。
• 在应用领域方面，国外已在数种产品中进 行工业化生产。特别是近几年来在天然物
质的提取方面应用较为突出，如：从鱼油 中提取EPA与DHA、从植物油中提取天然 维生素E等。另外，在精细化工中间体方面 的提取和分离，品种也越来越多。
分子蒸馏技术的基本原理
• 分子蒸馏不同于一 般的蒸馏技术。它 是运用不同物质分 子运动平均自由程 的差别而实现物质 的分离，因而能够 实现在远离沸点下 操作。
• 根据分子运动理论，液体混合物的分子 受热后运动会加剧，当接受到足够能量 时，就会从液面逸出而成为气相分子， 随着液面上方气相分子的增加，有一部 分气体就会返回液体，在外界条件保持 恒定情况下，就会达到分子运动的动态 平衡。从宏观上看达到了平衡。
1、最大程度地保护好产品的天然品质。 2、产品必须保证没有化学污染。 3、生产工艺必须具备工业经济价值。
• 要满足上述要求，单纯的溶剂萃取法不行， 因为溶剂会残留在产品中，传统的减压与 精馏法也不行，因为极高的操作温度会使 VE 产品受损及产生新的杂质。直接用超临 界萃取法从工业角度看也不经济。因此， 既能符合产品的安全要求，又具备工业价 值，优选的方法就是分子蒸馏法。
定义
分子蒸馏---在蒸馏过程中，通过特别的措 施，增大离开液相的分子流而减少返回液 相的分子流，实现从液相到气相的单一分 子流的流向的技术。
分子蒸馏的特征
由分子蒸馏的原理可以看出，分子蒸馏有 许多常规蒸馏所不具备的特点。
1、操作真空度高。
由于分子蒸馏的冷热面间的间距小于轻分子 的平均自由程，蒸发面的实际操作真空度比 传统真空蒸馏的操作真空度高出几个数量级。