分子蒸馏技术及其在食品方面的应用

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分子蒸馏技术

分子蒸馏技术

分子蒸馏技术X Y Zhou 化学工程110427001摘要分子蒸馏是一种新型的液-液分离技术,与传统的蒸馏技术相比:操作温度远低于液体沸点,蒸馏压力在极高真空度下,受热时间短,能最大限度地保证物系中的有效成分。

本文分析了分子蒸馏技术的原理、过程,介绍了目前分子蒸馏技术的特点、分子蒸馏设备及其特点,以及分子蒸馏技术在食品、医药、化工等行业的应用。

关键词分子蒸馏;分离技术;分子蒸馏器分子蒸馏技术[1]是一种特殊的液-液分离技术,是新型分离技术中的一个重要分支。

液体混合物的分离,一般是通过蒸馏或精馏来实现的。

在蒸馏或精馏过程中,存在着两股分子流向:一股是被蒸液体的气化,由液相流向气相的蒸气分子流;另一股是由蒸气返回至液相的分子流。

当气液两相达到平衡时,表观上蒸气分子不再从液面逸出。

若果利用某种措施,使蒸气分子不再返回(或减少返回)液相,就会大大提高分离效率。

分子蒸馏技术正是在蒸馏技术的不断改进发展中而产生的一种特殊的蒸馏分离技术。

1 分子蒸馏的原理、过程及其特点1.1 分子蒸馏的基本原理根据分子运动理论,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,就会成为气体分子而从液面逸出。

而随着液面上方气体分子的增加,有一部分气体分子就会返回液体,在外界温度保持恒定的情况下,最终达到分子运动的动态平衡,此外,不同种类的分子,由于其分子有效直径不同,故其平均自由度也不同,从统计学观点看,不同种类的分子逸出液面后不与其他分子碰撞的飞行距离是不同的[2]。

传统的液体混合物的分离,一般都是利用溶液组分间沸点的差异,通过蒸馏或精馏来实现的,其气液处于平衡状态。

而分子蒸馏技术却不同于常规蒸馏,它是利用不同物质分子运动平均自由程的差异,实现液体混合物的分离。

具体的分离过程是:经过预热处理的待分离料液从进料口沿加热板自上而下流入,受热的液体分子从加热板逸出,并向冷凝板运动。

轻分子由于平均自由程较大,能够到达冷凝板并不断在冷凝板凝集,最后进入轻组分接收罐;重分子因平均自由程较小,不能到达冷凝板,从而顺加热板流入重组分接收罐中,这样就实现了轻重组分的分离[3]。

分子蒸馏技术及在食品工业中的应用

分子蒸馏技术及在食品工业中的应用

分子蒸馏技术及在食品工业中的应用一、引言分子蒸馏技术是一种高效的分离纯化技术,它可以将混合物中的成分按照其沸点差异进行分离,得到高纯度的单一成分。

在食品工业中,分子蒸馏技术被广泛应用于提取天然香料、调味料和色素等。

二、分子蒸馏技术原理分子蒸馏技术是基于不同成分在不同温度下汽化和凝结的原理实现的。

混合物被加热至其沸点以上,产生气相和液相两个相态。

气相经过冷凝器冷却后变为液相,并通过收集器收集。

由于每种成分的沸点不同,因此在加热过程中会先汽化沸点低的成分,然后才汽化沸点高的成分。

通过这种方式就可以将混合物中各个组份进行有效地分离。

三、食品工业中的应用1. 天然香料提取天然香料是指从天然植物中提取出来具有特定香气和味道的物质。

采用传统提取方法往往需要大量有机溶剂,而且提取效率不高。

分子蒸馏技术可以在较低温度下,通过调整压力和温度,提取出具有特定香气和味道的物质,同时避免了有机溶剂的使用。

2. 调味料提取调味料是食品中常用的一种添加剂,它可以增加食品的口感和味道。

分子蒸馏技术可以有效地提取出调味料中所需的成分,并且可以得到高纯度的产品。

这种方法不仅能够提高产品质量,还能够减少生产成本。

3. 色素提取色素是食品中常用的一种添加剂,它可以改变食品颜色,增加食品吸引力。

传统的色素提取方法往往需要大量有机溶剂,并且存在着色素不稳定性等问题。

分子蒸馏技术可以在较低温度下进行操作,并且可以得到高纯度、稳定性好的色素产品。

4. 食品浓缩分子蒸馏技术还可以用于食品浓缩。

例如,在酿造啤酒过程中,需要将发酵液进行浓缩以达到一定浓度才能进行下一步操作。

传统的浓缩方法往往需要大量能源和时间,而且还会对食品中的营养成分造成一定的损失。

分子蒸馏技术可以在较短时间内将食品浓缩至所需浓度,同时保持食品中的营养成分。

四、优点和局限性1. 优点(1)高效:分子蒸馏技术可以在较短时间内得到高纯度的产品。

(2)环保:分子蒸馏技术不需要使用大量有机溶剂,对环境友好。

分子蒸馏技术的原理和应用(精)

分子蒸馏技术的原理和应用(精)

分子蒸馏技术的原理和应用分子蒸馏技术简介分子蒸馏是一项较新的尚未广泛应用于产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题目。

分子蒸馏是一种特殊的液-液分离技术,能在极高真空下操纵,它依据分子运动均匀自由程的差别,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。

由于其具有蒸馏温度低于物料的沸点、蒸馏压强低、受热时间短、分离程度高等特点,因而能大大降低高沸点物料的分离本钱,极好地保护了热敏性物质的特点品质,该项技术用于纯自然保健品的提取,可摆脱化学处理方法的束缚,真正保持了纯自然的特性,使保健产品的质量迈上一个新台阶。

分子蒸馏技术,作为一种对高沸点、热敏性物料进行有效的分离手段,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产业应用。

在日、美、英、德、苏相继设计制造了多套分子蒸馏装置,用于浓缩维生素A,但当时由于各种原因,应用面太窄,发展速度很慢。

但是,在过往地三十多年中,人们一直在不断地重视着这项新的液-液分离技术的发展,对分离装置精益求精、完善,对应用领域不断探索、扩展,因而一直有新的专利和新的应用出现。

特别是从八十年代末以来,随着人们对自然物质的青睐,回回自然潮流的兴起,分子蒸馏技术得到了迅速的发展。

对分子蒸馏的设备,各国研制的形式多种多样。

发展至今,大部分已被淘汰,目前应用较广的为离心薄膜式和转子刮膜式。

这两种形式的分离装置,也一直在精益求精和完善,特别是针对不同的产品,其装置结构与配套设备要有不同的特点,因此,就分子蒸馏装置本身来说,其开发研究的内容尚十分丰富。

在应用领域方面,国外已在数种产品中进行产业化生产。

特别是近几年来在自然物质的提取方面应用较为突出,如:从鱼油中提取EPA与DHA、从植物油中提取自然维生素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

×分子蒸馏技术

多级分子蒸馏鱼油和尿素包合鱼油的脂肪酸组成比较
原料鱼油 C14:0 C16:0 C!6:1 C18:0 0.40 20.94 8.88 3.17 三级分子蒸馏鱼油 / / / 0.52 二级分子蒸馏鱼油 / / / 0.63
C18:1 C18:2 C18:3 C20:4 C20:5 C22:1 C22:5ω3
蒸馏过程不平衡
4.技术背景:
真空间歇蒸馏
降膜蒸馏蒸馏 强制成膜蒸馏 分子蒸馏
强制成膜蒸馏装置
刮膜式分子蒸馏装置
二. 分子蒸馏技术基本原理
1. 分子运动平均自由程 一个分子在相邻两次分子碰撞之间所经过的 平均路程
K
T
λ = × √2π d 2p
2. 影响分子平均自由程的因素
温度(T) 压力(P) 分子有效直径(d)
进料流量对富集效果的影响: 1. 进料流量的增加,使C16:0的分离系数越来越 趋近于1, 因此极大地影响到DHA对C16:0 的分 离因数α, 降低分离效果。
2. 进料流量的增加,使重相得率增加。
多级分子蒸馏方法
鱼油乙酯 —级重相 二级重相 三级重相
三级分子蒸馏富集鱼油ω-3脂肪酸
三级分子蒸馏工艺条件
分子蒸馏法主要是根据鱼油中脂肪酸碳链长 度的不同,在高真空条件下进行液相分离, 降低了待分离物的沸点,缩短分离时间,将 鱼油脂肪酸分成以长碳链不饱和脂肪酸,主 要是ω-3脂肪酸为主的重相和碳链数目为14、 16、18脂肪酸为主的轻相,从而实现以EPA 和DHA为主要成分的重相富集。
工艺参数:蒸馏温度、蒸馏压力、进料流量
当110℃,10Pa时;
120℃,15Pa时; 125℃,20Pa时,分离效果较好。 2. 各温度点的分离效果存在一定的差别。 110℃,10Pa时,分离因数最大,重相得率 较高,分离效果最好。

分子蒸馏在维生素应用

分子蒸馏在维生素应用

3、分子蒸馏技术在维生素工业中的应用目前,在维生素工业中,有许多品种,不论是合成品还是天然品其生产过程都需要采用分子蒸馏技术。

例1、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广泛存在于芦荟的绿色部分及禾本科种子胚芽里,尤其是在芦荟油中的含量丰富,一般在0.05—0.5%。

用来提取天然维生素E产品的经济价值不高,但在芦荟油脱胶、脱酸、脱色、脱臭等精炼过程中,天然维生素E在脱臭馏出物中得到浓缩,一般含有质量分数的1%--15%,因此,油脂脱臭馏分是提取天然维生素E的理想资源。

从精炼副产品中提取天然维生素E,既是天然资源的综合利用,又是获取天然维生素E的最佳方法,为天然维生素E的提取、维生素E制品及下游产品的研制及应用提供了良好条件。

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,是否能够满足以下几个条件: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。

下面的“酯化法与分子蒸馏相结合”的VE生产方法为例,介绍天然维生素E的提取技术。

脱臭馏出物中一般含有3—10%的VE、6—10%的植物甾醇、40%左右的游离脂肪酸、20%左右的中性油,其它还有烃类、臭味物质及色素。

对于这种原料,生产工艺可简单表示为:甲酯(VE含量<0.2%)脱臭馏出物甲醇酯化冷析分子蒸馏色素VE(>70%)植物甾醇粗品精制甾醇精品(>98%)(50%左右)VE精品(>90%)甲醇酯化的目的是将原料中的脂肪酸及中性油转变为脂肪酸甲酯,酯化后的混合液经物理方法处理分离出甾醇及过量的甲醇,然后进入分子蒸馏工序。

分子蒸馏技术及其在食品方面的应用

分子蒸馏技术及其在食品方面的应用

【分子蒸馏技术及其在食品方面的应用】一、概述分子蒸馏技术是一种利用物质的沸点差异进行分离、提纯的方法,它在化工、医药等领域早已得到广泛应用。

然而,在食品领域,分子蒸馏技术也逐渐展现出其独特的优势和潜力。

本文将从分子蒸馏技术的原理、食品领域的具体应用以及对食品品质的提升等方面展开讨论,以期帮助读者更全面地了解这一技术及其在食品方面的应用。

二、分子蒸馏技术原理分子蒸馏技术是一种利用不同成分在相同温度下的沸点差异进行分离的技术。

在分子蒸馏过程中,液体混合物首先被加热至其沸点,然后将产生的蒸气冷凝回液体,从而实现对混合物中不同成分的分离。

这一过程主要依赖于不同成分之间的沸点差异,因此适用于需要对成分进行高效、精确分离的场合。

三、食品领域的应用1. 酒精提纯:在酿酒过程中,分子蒸馏技术可以用于提取纯净的酒精。

通过控制温度和流速,可以将水和酒精成功地分离,从而提高酒的纯度和口感。

2. 食用油脂提纯:在植物油中,可能会含有一些杂质和不良物质,而分子蒸馏技术可以有效地去除这些杂质,使食用油脂更加纯净、健康。

3. 食品香精提取:分子蒸馏技术可以帮助提取食品香精中的活性成分,从而保留食品的原味和营养成分,提高口感和风味。

四、食品品质的提升分子蒸馏技术在食品领域的应用,不仅可以帮助提高食品的纯度和香味,还能够提升食品的品质和保质期。

通过对原料的精确分离和提取,可以保留更多的营养成分和风味物质,从而使得食品更加美味和健康。

分子蒸馏技术还可以去除食品中的有害物质,提高食品的安全性和可持续性。

五、个人观点和理解分子蒸馏技术在食品领域的应用为食品加工提供了新的可能性和选择。

它不仅可以帮助提高食品的品质和口感,还能够满足人们对食品安全和健康的需求。

然而,需要注意的是,在应用分子蒸馏技术的过程中,合理控制温度和流速,严格遵守食品安全标准是至关重要的。

只有这样,才能确保食品的质量和安全,从而为用户提供更加放心的食品产品。

总结分子蒸馏技术作为一种高效、精确的分离技术,在食品领域展现出了其独特的优势和潜力。

分子蒸馏技术及其应用

分子蒸馏技术及其应用

分子蒸馏技术及其应用摘要分子蒸馏又称短程蒸馏,是一种新型的液-液分离技术,与常规蒸馏相比具有许多优点,本文对分子蒸馏的基本原理、设备、特点以及在食品、医药、化工工业中的应用进行了阐述。

关键词:分子蒸馏、食品工业。

分子蒸馏是在高真空度下进行的非平衡蒸馏技术(真空度可达 0.01Pa),是以气体扩散为主要形式、利用不同物质分子运动自由程的差异来实现混合物的分离。

由于蒸发面和冷凝面的间距小于或等于被分离物料的蒸气分子的平均自由程,所以也称短程蒸馏。

由于分子蒸馏过程中。

待分离物质组分可以在远低于常压沸点的温度下挥发,并且各组分的受热过程很短,因此分子蒸馏已成为对高沸点和热敏性物质进行分离的有效手段。

目前已广泛应用于食品、医药、油脂加工、石油化工等领域,用于浓缩或纯化低挥发度、高分子量、高沸点、高黏度、热敏性、具有生物活性的物料。

一、分子蒸馏的概念原理和过程1.1分子蒸馏的基本概念分子有效直径:分子在碰撞过程中,两分子质心的最短距离,即发生斥离的质心距离。

分子运动自由程:指一个分子与其他气体分子相邻两次分子碰撞之间所走的路程。

分子运动平均自由程:在一定的外界条件下,不同物质中各个分子的自由程各不相同。

就某一种分子来说在某时间间隔内自由程的平均值称为平均自由程。

1.2 分子蒸馏的基本原理分子蒸馏的分离是建立在不同物质挥发度不同的基础上,其操作是在低于物质沸点下进行,当冷凝表面的温度与蒸发物质的表面温度有差别时就能进行分子蒸馏。

根据分子运动理论,液体混合物中各个分子受热后会从液面逸出,不同种类的分子,由于其有效直径不同,逸出液面后直线飞行距离是不相同的。

轻分子的平均自由程大,重分子的平均自由程小,若在离液面小于轻分子平均自由程而大于重分子平均自由程处设置一冷凝面,使得轻分子落在冷凝面上被冷凝,而重分子则因达不到冷凝面,返回原来液面这样就将混合物分离了,分子平均自由程是分子蒸馏基本理论的核心。

1.3分子蒸馏的基本过程根据分子蒸馏的基本理论,可将蒸馏过程分解为以下5个步骤:①物料在加热面上形成液膜;②分子在液膜表面上自由蒸发;③分子从加热面向冷凝面的运动;④轻分子在冷凝面上被捕获,重分子返回物料液膜;⑤馏出物和残留物的收集。

浅析分子蒸馏技术的应用

浅析分子蒸馏技术的应用

浅析分子蒸馏技术的应用对常规分子蒸馏技术在不同领域的引用进行分析,为后续深入开展相关研究工作提供参考。

标签:分子蒸馏;应用在化工生产中,很多物质都是以混合物的形态存在的,为了满足生产使用的需求,需要将这些物质分离到一定的纯度。

在分离方法中,蒸馏是比较常见的一种,其中对于沸点高、热不稳定、粘度高、容易爆炸的物质,分子蒸馏技术显示出更多的优点。

1 分子蒸馏的优点分子蒸馏是一种非平衡状态下的蒸馏,具有很多常规蒸馏无法比拟的优点:①操作温度低。

分子蒸馏是根据不同分子的平均分子自由程的差来进行分离的,因此在分子蒸馏中蒸气分子一旦由液相中逸出就可以实现分离,不用达到沸腾状态。

②操作压力低。

要获得足够大的平均自由程必须通过降低蒸馏压强来获得,又由于分子蒸馏装置简单,内部压降比较小,可以获得比较高的真空度。

③受热时间短。

根据分子蒸馏原理,由蒸发面逸出的轻分子几乎没有碰撞就到达了冷凝面,受热时间很短。

④分离程度高。

分子蒸馏能分离常规蒸馏不易分开的物质。

2 应用领域近年来,美国,德国、日本等国家用分子蒸馏技术解决了很多分离领域的难题,已在150多种产品的分离上实现了工业化,成功地应用于食品、医药、化妆品、精细化工、香料工业等行业。

2.1 石油化工分子蒸馏在石油化工方面的应用主要在于原油的分离与精制;生产低蒸汽压油(如真空泵油等);制取高粘度润滑油;碳氢化合物的分离;原油的渣油及其类似物质的分离等。

例如在废润滑油再生过程中,分子蒸馏可通过高真空使沸点大幅度降低,从而使废润滑油中杂质脱除时不发生分子断链和降,既保证再生润滑油产品黏度及闪点等指标合格,又确保再生润滑油颜色浅,质量可达到或超过原润滑油质量标准。

Zuogang Guo等采用多级分子蒸馏技术,研究生物质燃料油获得不同温度及真空度条件下脱水、采集产品馏分,为高真空条件分离重质油提供了相关工艺参数。

2.2 食品混合油脂的分离,如硬脂酸单甘油酯、月桂酸单甘油酯、丙二醇酯等;從动植物中提取天然产物,如精制鱼油、米糠油、小麦胚芽油等。

分子蒸馏技术及其在食品工业中的应用

分子蒸馏技术及其在食品工业中的应用

分子蒸馏技术及其在食品工业中的应用
王丽华;丁红军;李尔春;金晓辉
【期刊名称】《包装与食品机械》
【年(卷),期】2007(025)002
【摘要】分子蒸馏技术是一种新型、特殊的用于分离或精制的技术.本文介绍了分子蒸馏的概念基本原理及其分离特点.并综述了分子蒸馏在食品工业中的应用进展.【总页数】4页(P50-53)
【作者】王丽华;丁红军;李尔春;金晓辉
【作者单位】陕西师范大学食品工程系,陕西西安,710062;陕西师范大学食品工程系,陕西西安,710062;陕西师范大学食品工程系,陕西西安,710062;陕西师范大学食品工程系,陕西西安,710062
【正文语种】中文
【中图分类】TS201.1
【相关文献】
1.分子蒸馏技术及其在食品工业中的应用 [J], 王磊;袁芳;高彦祥
2.分子蒸馏技术在食品工业中的应用 [J], 杨晓伟;杨朝辉;庞鹏;牟德华
3.分子蒸馏技术及其在食品工业中的应用 [J], 李媛;陆晓滨;崔波;张树禄
4.分子蒸馏技术在食品工业中的应用 [J], 王丽华;丁红军;李尔春;金晓辉
5.分子蒸馏技术在食品工业中的应用 [J], 王丽华;丁红军;李尔春;金晓辉
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分子蒸馏单硬脂酸甘油酯

分子蒸馏单硬脂酸甘油酯

分子蒸馏单硬脂酸甘油酯分子蒸馏单硬脂酸甘油酯(单甘酯)是一种广泛应用于食品和化工行业的乳化剂。

其分子式为C21H42O4,分子量为358.56。

单甘酯具有良好的乳化、分散和稳定作用,可以有效地防止油水分离、分层和沉淀现象,提高产品质量并延长货架期。

单甘酯在食品工业中的应用如下:1.食品糖果的添加剂:单甘酯作为乳化剂,可以增加巧克力、人造奶油、冰淇淋等产品的稳定性,改善口感和质地。

2.乳制品:单甘酯在炼奶、麦乳精、乳酪、速溶全脂奶粉等乳制品中具有良好的乳化作用,可以提高产品的速溶性,防止沉淀、结块结粒,从而改善产品质量。

3.淀粉抗老化作用:单甘酯可以与蛋白质和淀粉形成络合物,防止淀粉冷后重结晶,防止淀粉老化回生,使富含淀粉的食品(如面包、蛋糕、马铃薯制品等)长时间保持新鲜、松软。

4.油脂制品:单甘酯可用于调整油脂制品的口感、质地和稳定性,如润滑剂、硬化油等。

5.化妆品:单甘酯作为乳化剂,在化妆品行业中用于制作乳液、面霜、洁面乳等产品,提高产品的稳定性。

6.制药:单甘酯可用于制药行业的口服制剂、注射剂等,作为乳化剂、分散剂和稳定剂。

7.环保:单甘酯可用于废水处理、污泥脱水等领域,作为环保剂提高污泥的脱水性能。

8.饲料:单甘酯可用于饲料行业,作为乳化剂提高饲料的稳定性和消化吸收率。

在化工行业中,单甘酯也可用于制造表面活性剂、涂料、油墨等产品。

此外,单甘酯还可用于生产酶法合成脂肪酶、生物降解塑料等高科技产品。

总之,分子蒸馏单硬脂酸甘油酯(单甘酯)作为一种具有广泛应用的乳化剂,在食品、化工、制药等行业发挥着重要作用。

随着科学技术的不断发展,单甘酯在新领域的应用也将不断拓展,为我国经济和社会发展做出更大贡献。

食品加工过程中新技术的应用

食品加工过程中新技术的应用

食品加工过程中新技术的应用作者:裴蕾来源:《食品界》2020年第11期摘要:随着经济的飞速发展,在食品加工领域中研发出了越来越多的新型加工技术,并逐步应用于食品加工领域中,在一定程度上带动了食品加工行业的飞速发展。

本文将分析食品加工行业中新出现的加工技术对食品行业的推动作用,并对各种食品加工过程中出现的新技术进行系统的研究。

关键词:食品加工;新技术;应用引言食品工业是我国国民经济的一大重要支柱,推动着国民经济快速发展。

在食品加工行业中涌现出大量高新技术,各种新技术的出现都有其特定的作用和现实意义。

一、新技术对食品行业的推动作用俗话说,民以食为天。

食物是人类赖以生存的本源,在任何时期,食物储备都有着其不可取代的地位和作用。

而现阶段涌现出的大量食品加工新技术无疑是在传统食品加工技术基础上的飞跃性尝试,不仅体现出创新的重要性,还让食品加工呈现出多样化的特点,使食品加工行业在短时期内得到飞速的发展。

二、新技术解析1. 现代食品分离技术(1)超临界萃取技术超临界萃取技术是一种既安全又卫生,还能实现高效生产高品质食品的节省能源加工方法,被越来越多的食品加工企业所采用。

超临界萃取技术在食品行业中的应用主要分为四个方面:从原材料中分离提取各种风味物质、在食品加工过程中对某些特殊成分的提取与分离、分离并提取各种食用色素、应用于杀菌防腐蚀方面的研究。

(2)膜分离技术膜分离技术就是利用膜两侧的压力差或者电位差对溶液中溶剂和溶质进行有效分离并提纯,通常以电渗析或反渗透的方式来实现,主要应用于水质的过滤和提纯净化,现阶段我国已将此技术有效应用于饮料行业。

(3)分子蒸馏技术分子蒸馏技术是高新分离技术中的一种,其原理是液体在受热情况下会被蒸发掉一部分,被蒸发后的液体会变成气体分子,从液体表面以气泡的形式飘出,在液体上方流动,而不同性质的液体在蒸发后,其气体分子存在的流动特性也不一样。

最常用的分子蒸馏装置一般分为离心薄膜式与转子刮膜式,常用于蔗糖、蜂蜡的精制过程,其工艺流程简单易懂,容易上手操作,安全系数高,且可以靠自动化技术完成。

分子蒸馏的原理及其应用

分子蒸馏的原理及其应用

分子蒸馏的原理及其应用1. 什么是分子蒸馏?分子蒸馏是一种常见的分离技术,用于将混合物中的组分分离并提纯。

它是基于不同组分之间的挥发性差异实现分离的。

分子蒸馏常用于液体混合物的分离。

2. 分子蒸馏的原理分子蒸馏的原理是基于不同组分在相同条件下的蒸气压差异。

一般来说,蒸气压越高的组分越容易挥发。

利用这个原理,可以将液体混合物加热到使其中一种组分蒸发,然后通过冷凝将其重新液化,从而实现分离。

3. 分子蒸馏的步骤分子蒸馏通常包括以下步骤:•步骤1:将液体混合物加入蒸馏瓶中。

•步骤2:加热蒸馏瓶,使其中一种组分蒸发。

•步骤3:将蒸发的组分通过冷凝管冷凝成液体。

•步骤4:收集液体产物,即分离出的纯组分。

4. 分子蒸馏的应用4.1. 石油化工分子蒸馏在石油化工中广泛应用,用于原油的分离和提纯。

原油中含有许多不同碳链长度的烃类物质,通过分子蒸馏可以将原油分解为不同沸点的组分,如汽油、柴油和石脑油等。

4.2. 酒精制备酒精的制备过程中,也需要利用分子蒸馏的技术。

通过对发酵液进行分子蒸馏,可以提取出高纯度的酒精。

4.3. 医药化学医药化学领域也经常使用分子蒸馏技术。

分子蒸馏可以用于药物的提纯,去除杂质,获得纯度较高的药物。

4.4. 食品工业在食品工业中,分子蒸馏常用于提取食用植物油和香料。

通过对植物材料进行蒸馏,可以提取出特定的食用油和香料成分。

4.5. 环境监测分子蒸馏也可以应用于环境监测。

例如,通过对空气中的挥发性有机物进行分子蒸馏,可以将其分离出来,并用于环境污染的监测和分析。

5. 分子蒸馏的优点和缺点分子蒸馏作为分离技术具有以下优点:•可以实现高效的分离和提纯。

•对于某些混合物,分子蒸馏可以实现高纯度的分离。

•分子蒸馏过程相对简单,并且可以在常压条件下进行。

然而,分子蒸馏也存在一些缺点:•对于某些组分的分离,分子蒸馏效果较差。

•分子蒸馏的过程消耗能量较大。

6. 结论分子蒸馏是一种常用的分离技术,通过利用不同组分的蒸气压差异实现混合物的分离和提纯。

课题:分子蒸馏技术精制超临界流体萃取的玫瑰精油

课题:分子蒸馏技术精制超临界流体萃取的玫瑰精油

此类分子蒸馏器的分离 效率远高于静止式分子 蒸馏器,缺点是蒸发面 上的物料易受流量和黏 度的影响而难以形成均 匀的液膜,且液体在下 降过程中易产生沟流, 甚至会发生翻滚现象, 所产生的雾沫夹带有时 会溅到冷凝面上,导致 分离效果下降。此外, 依靠重力向下流动的液 膜一般处于层流状态, 传质和传热效率均不高, 导致蒸馏效率下降。
参考文献
• 《分子蒸馏技术精制超临界流体萃取的玫瑰粗油》 • 《超临界CO2萃取及分子蒸馏技术联用提取分离抗白 菊精油》 • 《超临界CO2萃取及分子蒸馏技术提取缫丝蚕蛹油》 • 《分子蒸馏技术及其应用简述》 • 《分子蒸馏技术精制薰衣草精油的工艺研究》 • 《分子蒸馏技术研究进展》 • 《中国农大采用新工艺提取姜油》 • 《分子蒸馏技术及其在药学领域的应用》 • 《分子蒸馏技术及其在植物药用有效成分研究中的应 用》
4.分子蒸馏技术的发展状况及前景
自20世纪30年代出现以来,一直受到世界各国的 重视。从20世纪中期,我国研究人员开始了对分子蒸 馏技术的实验研究,但在分子蒸馏技术的工业化推广 方面进度不快。迄今为止,我国已利用分子蒸馏技术 开发新产品5O余种,并已先后完成了利用分子蒸馏技 术精制鱼油、天然维生素E、a一亚麻酸、辣椒红色素、 角鲨烯、二聚脂肪酸、异氰酸酯加成物等多个产品的 工业化生产 分子蒸馏技术是一项全新的现代化高新分离技术, 避免了传统分离提取方法易引起环境污染的潜在危险。 随着人们对天然物质的青睐,分子蒸馏技术作为一项 全新的现代化高新分离技术,将在食品工业上的应用 不断拓宽和发展,特别是在食品油脂、食品添加剂、 保健食品方面的应用分子蒸馏技术将有更广阔的发展 前景。
1.2分子蒸馏技术
1.简介: Molecular Distillation。MD是一种液液 分离技术,又称短程蒸馏。它具有蒸馏温度和压 力(0.1—10Pa)低、物料受热时间短、分离程度 及产品的收率较高和分离速度快的优点,是分离 提取精油化学成分的好方法。

分子蒸馏技术及其在食品方面的应用

分子蒸馏技术及其在食品方面的应用

分子蒸馏技术及其在食品方面的应用标题:探索分子蒸馏技术在食品中的应用与意义目录:1. 什么是分子蒸馏技术?2. 分子蒸馏技术在食品方面的应用3. 分子蒸馏技术的意义与发展4. 个人观点与展望什么是分子蒸馏技术?在食品科学领域,分子蒸馏技术是一种通过蒸馏过程从食品中提取某些特定成分的技术。

它利用不同成分的沸点差异,通过控制温度和压力来实现对食品成分的分离和提取。

分子蒸馏技术在食品方面的应用1. 食品香精的提取分子蒸馏技术可以应用于食品香精的提取过程中。

通过蒸馏技术,可以从天然原料中提取出各种精油,如薄荷油、柠檬油等,用于食品添加剂中,给食品赋予独特的香味。

2. 酒类萃取在酿酒过程中,分子蒸馏技术被广泛应用于酒精和香味成分的提取。

它可以有效地去除酿酒废水中的杂质,提高酒类产品的纯度和口感。

3. 食品提纯分子蒸馏技术可以应用于食品成分的提纯过程中。

通过蒸馏技术可以提取出食品中的纯净水分和各种营养成分,使得食品更加纯净和营养丰富。

分子蒸馏技术的意义与发展分子蒸馏技术在食品领域的应用,不仅可以提高食品品质,丰富食品种类,还可以提高食品加工的科学性和可控性。

随着科学技术的不断发展,分子蒸馏技术也在食品行业中得到了更广泛的应用和推广。

它为食品行业的发展带来了新的机遇和挑战。

个人观点与展望从简单的食品提取到复杂的食品萃取,分子蒸馏技术的应用领域在不断扩展。

在未来,随着食品科学技术的不断突破和创新,我相信分子蒸馏技术在食品方面的应用会更加广泛,为人们的饮食生活带来更多美味和健康的选择。

总结与回顾:本文探讨了分子蒸馏技术在食品方面的应用与意义。

通过对分子蒸馏技术的简要介绍,以及具体在食品领域的应用,展现了这一技术对食品行业的重要意义。

个人观点与展望也表达了对分子蒸馏技术未来发展的期待和信心。

在今天的食品科学领域,分子蒸馏技术的应用前景无疑是光明的。

期待未来,这一技术能够为食品行业的创新和进步贡献更多力量。

(完)分子蒸馏技术在食品行业的应用正在逐渐增多。

分子蒸馏技术

分子蒸馏技术

分子蒸馏技术赵建霞(北京化工大学北方学院,理工院,化工1006)【摘要】分子蒸馏是一种新型的分离技术,与传统的分离技术相比,操作温度远低于液体沸点,蒸馏压力在极高真空度下,受热时间短,系统基本绝氧,能最大限度地保证物系中的有效成分。

本文分析了分子蒸馏技术的原理,介绍了目前分子蒸馏技术的特点以及分子蒸馏技术在化工医药轻工等行业的应用情况和发展趋势【关键词】分子蒸馏;分离提取;天然色素;维生素【前言】分子蒸馏技术最早可以追溯到第二次世界大战以前,伴随真空技术和真空蒸馏技术发展起来的液相分离技术。

早在1920年,最早的发明人之一Hickman博士利用分子蒸馏设备做过大量的小试实验,并发展到中试规模。

第二次世界大战以后,Kawala和Stephan实验发现,在原有设备和温和操作条件下,适当增大蒸发面和冷凝面之间的距离,对分子蒸馏蒸发速率和分离效率影响不大,而处理量大大增加,因此他们提出“分子蒸馏”又称为“短程蒸馏”。

其操作温度远低于物质常压下的沸点温度, 且物料被加热的时间非常短,不会对物质本身造成破坏, 因而适合于分离高沸点、高黏度、热敏性的物质。

20世纪60年代初,分子蒸馏技术得到了迅速的发展,广泛应用于与人民生活息息相关的日用化工行业。

20世纪90年代以来,随着人们对天然物质的青睐以及全球回归自然潮流的兴起,特别是中药现代化、国际化进程的迫近,分子蒸馏技术在高沸点、热敏性天然物质的分离方面得到了前所未有的发展。

目前,分子蒸馏技术已发展为国内外正在进行工业化开发应用的高新液一液分离技术。

北京化工大学从 20 世纪 90 年代初开始对分子蒸馏技术进行开发研究, 已开发出 30 余种新产品, 并已建成 20 余条生产线, 将分子蒸馏技术向工业化推进了一步, 其最近开发成功的分子蒸馏成套工业化装置, 实现了高真空下长期稳定运行, 并具有适应性广、可调性能好的特点1.分子蒸馏技术的基本原理分子蒸馏技术的原理不同于常规蒸馏,它突破了常规蒸馏依靠沸点差分离的原理,而是依靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现物质的分离,因此,它具有常规蒸馏不可比拟的优点,如蒸馏压强低、受热时间短、操作温度低和分离程度高等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。

果蔬加工中几种常见的技术

果蔬加工中几种常见的技术

果蔬加工中几种常见的技术我国果蔬加工业发展迅速,特别是近20年来,其已成为农村经济的支柱产业.据联合国粮农组织统计,我国果品总产量位居世界前5位,其中苹果产量居第1位、占世界苹果总产量的37.1%,柑橘产量占世界产量柑橘总产量的9。

9%、居世界第3位。

特别是近几年,随着果蔬加工业的迅速发展,果蔬加工产品层出不穷,功能性果蔬产品、鲜切果蔬、脱水果蔬、果蔬中功能性成分的提取、果蔬汁的加工以及复合果蔬制品的加工得到了快速发展,本文针对果蔬加工中比较常见的技术,进行论述,以期促进行业的发展。

1、超高压技术与传统热杀菌技术相比,非热加工技术具有杀菌温度低、能较好地保留食品原有的品质、对环境污染小等优点,引起了研究者的广泛关注。

高静压技术,又称高压加工技术或超高压技术,作为装备、工艺与理论日益成熟的非热加工技术,商业化应用脚步不断加快。

HHP技术应用于食品工业以其工艺简单、操作安全、节约能源、绿色环保的优越性,具有极大的发展潜力和广阔的应用前景。

果蔬热敏性强,高静压技术在果蔬加工中可以发挥重要作用,不仅可以杀菌保证其安全,也可以避免高温杀菌导致产品的品质劣变,可广泛用于果汁、蔬菜汁、果蔬罐头、发酵制品、腌制品等.例如,利用高静压技术可以防止泡椒等发酵制品的软烂、皮肉分离,降低果蔬腌制品的含盐量,提高果蔬罐头的脆度等。

2、膜技术膜分离技术是一种仿生技术,它是利用天然或人工合成的高分子薄膜,以外界能量或化学位差为推动力,对双组分或多组分的溶质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法。

膜分离技术与传统过滤的不同之处在于:膜可以在分子范围内进行分离,并且这是一个物理过程,不需发生相的变化和添加助剂,产品不受污染,选择性好,处理规模可大可小,可连续也可间歇进行,膜组件可单独使用也可联合使用,工艺简单,操作简便,容易实现自动化操作,并且在常温下进行,挥发性成分(如芳香物质)损失极少,可保持原有的芳香;膜分离过程在密闭的系统中进行,被分离原料无色素分解和褐变反应。

分子蒸馏单甘酯在食品中的应用

分子蒸馏单甘酯在食品中的应用

分子蒸馏单甘酯在食品中的应用分子蒸馏单甘酯不溶于冷水,能溶于热水经强烈振荡后乳化,为油包水型乳化剂。

普通单甘酯的HLB值为2.5-3.9,分子蒸馏单甘酯的HLB值为3.9-5.3,其乳化及膨化效果是初酯的3-4倍。

高纯度、高效能、洁白的分子蒸馏单甘酯已经代替了纯度低、颜色深的初酯。

分子蒸馏单甘酯是应用最广泛的乳化剂,占食品乳化剂用量的一半以上产品优势:分子蒸馏单甘酯含有90%以上的单酯和其它二、三酯(即油脂),单酯起乳化膨化作用,而二三酯作用恰恰相反,起抵消乳化膨胀作用,是消泡剂的主要成分,所以单酯含量越高,二三酯就越少,乳化膨化效果越好,少量添加,就能达到高乳化膨胀效果,分子蒸馏单甘酯含量高达98%以上,因此产品性价比高。

我公司可按客户要求生产满足不同的需求。

1.纯度高--用量更省,添加量0.03%-1%,产品质量更好,即具有高性价比。

2.低游离甘油—更爽滑,不结块,易分散。

Z"WZ3.质量稳定—用户易稳定操作工艺,杜绝质量不稳引起的应用事故。

应用原理:高纯度型单甘酯在含脂肪和水的体系中单甘酯分子与能脂肪形成稳定的网络结构,提供有效的脂肪乳化效果,使脂肪粒子微细、均匀地分布,提高膏体、乳状液的稳定性,控制脂肪的附聚与凝聚,防止蛋白离析,增加浓稠度,使其具有细腻的组织结构和保型抗融性,有良好的润滑性,防止因油水分离所造成的硬化提高产品质量,防止产品在储运过程中脂肪与水的分离或上浮,提高其保型性及储存稳定性。

1..冰淇淋冷食等:冰淇淋中加入蒸馏单甘酯可防止冰晶的形成和扩大,在水与油充分混合后使充气量大大增加,有好的乳化膨胀能力,改善口感,提高其保型性和储存稳定性。

2.蛋糕、西点等方面:它与其他乳化剂合用,配制成蛋糕发泡剂,能促进蛋白的起泡性,在制作蛋糕时,能开成“蛋白-单甘酯”复合体,帮助打搅起泡,缩短搅打时间而制出结构细腻、体积明显增大的蛋糕和西点,可延长蛋糕和西点的保鲜期。

3.在饼干糕点:可降低用油量20%,它能使饼干中的油脂(起酥油等)与面粉易于搅拌缩短面团搅打时间,并可改良饼干的组织结构,防止油脂渗出,提高成品率,口感更酥脆,延长保质期。

食品分离技术在食品工程的应用

食品分离技术在食品工程的应用

食品分离技术在食品工程的应用现代食品分离新技术,主要有膜分离技术、超临界萃取技术,分子蒸馏技术和冷冻干燥技术。

1、膜分离技术膜分离根据过程推动力的不同,大致分两类:一类是以压力为推力的膜过程,如在食品工业具有突出实用意义的超滤和反渗技术;另一类是以电力为推动力的膜过程,所使用的是一种特殊的离子离换膜,如食品工业具有实用意义的电渗打技术。

超滤,是指利用半透膜的微孔过滤,以截留溶液中大溶质分子的操作技术;反渗,是指通过膜渗分离技术,使溶剂分子反渗透压力流向较稀溶液的操作技术;电渗析,是指在电场的作用下利用离子交换膜对离子具有不同的选择、透过的特性,使溶液中的阳、阴离子和溶剂分离的操作技术。

超滤和反渗主要用于食品的浓缩和提纯,以及饮用水纯化;电渗析主要用于食品工业用水的纯化处理,以及乳清加工。

2、超临界萃取技术超临界萃取技术是利用CO2作为超临界萃取剂,萃取压力为2.8~4.5毫巴,钢瓶中CO2的压力为6~6.5毫巴,使体CO2进入低温溶槽(约5℃)将其冷缩为液体,然后加热至临界点以上,形成超临界状态,能有效地把食物原料中的酯等特殊成分萃取出来。

目前,已应用于各种香辛料的提取。

3、分子蒸馏技术蒸馏按操作原理划分,可分为水蒸气蒸馏、分子蒸馏,简单蒸馏(一次蒸馏)及精蒸馏(多次蒸馏)。

分子蒸馏技术,可用于各种酯类进行单向或双方向蒸馏提取,分离有效成份的纯度可达97%以上。

目前,已广泛用于单甘酯的分离。

4、冷冻干燥技术冷冻干燥,又称真空冷冻干燥、冷冻升华干燥、分子干燥等。

它是将湿性物料先冻结至冰点以下,使水变为固态冰,然后在较高的真空度下,将冰直接转化为蒸汽而除去,使物料干燥。

目前,在食品加工保藏中,利用冷冰干燥技术,把新鲜果蔬菜、肉类食品,经冷冻至零下20℃,然后移至真空升华室直接脱水干燥,制成粉末状,能有效保持食品色、香、味和营养成份。

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分子蒸馏技术及其在食品方面的应用摘要:分子蒸馏技术是一种新型、高效的分离技术,现已在许多领域得到广泛应用。

本文介绍下分子蒸馏的概念、原理、特点以及影响分子蒸馏速度的因素;其中举以例子,介绍下分子蒸馏技术目前在食品工业中的应用。

最后本文对其发展状况及应用前景进行了分析和展望。

关键词:分子蒸馏技术;食品;应用;前景蒸馏是实现分离的一种最基本的方法,可实现固体和液体或液体和液体混合物的分离。

常规蒸馏的过程中,经常采用减压的方法,能够有效降低蒸馏所需要的温度,从而可以避免有些物质在蒸馏过程中因受热分解而造成的损失。

但是,对于沸点高、热不稳定、粘度高或容易爆炸的物质,并不适宜使用普通减压蒸馏法。

为了分离和纯化这些特殊性质的物质,一种新的分离技术——分子蒸馏技术也相应产生。

分子蒸馏是一种以液相中逸出的气相分子依靠气体扩散为主体的分离过程,是在高真空度下进行分离操作的连续蒸馏过程,实质上是一种特殊的液-液蒸馏分离技术。

分子蒸馏过程中,待分离物质组分可在远低于常压沸点的温度下挥发,并且各组分的受热过程很短,因此成为目前分离目的产物最温和的蒸馏方法,特别适合于分离高沸点、粘度大、热敏性的天然物料[1]。

目前,分子蒸馏技术已成功地应用于食品、医药、化妆品、精细化工、香料工业等行业。

1 基本原理分子蒸馏技术的原理,在于突破了常规蒸馏依靠沸点差分离物质的原理,而是依靠不同物质分子逸出后的运动平均自由程的差别来实现物质的分离。

普通蒸馏过程中,当形成的蒸汽分子离开溶液液面后,在运动中相互碰撞,一部分进入冷凝器中,另一部分则返回溶液。

分子蒸馏技术的特点,在于溶液液面与冷凝器的冷凝面间距离十分靠近,蒸汽分子离开液面后,在它们的分子自由程未经过相互碰撞就可到达冷凝面,不再返回溶液[2]。

对液体混合物的分离,首先要加热提供能量,接受到足能量的分子就会逸出液面成为气相分子。

不同质量的分,由于分子有效直径不同,一般轻分子的平均自由程较大,分子的平均自由程较小。

若在离液面小于轻分子平均自由而大于重分子平均自由程处设置一个冷凝面,当轻分子到冷凝面后就被冷凝,从而使轻分子不断逸出;而重分子达不到冷凝面就会发生碰撞而返回溶液中,很快与液相中重分子趋于动态平衡,表观上不再从液相中逸出。

通过这种方法,就可以将轻分子和重分子进行分离[3]。

分子平均自由程是一个分子在相邻的两次分子碰撞之间所经过的路程,它的长短与分子有效直径、压力和温度有关[4]。

当压力不变时,物质的分子平均自由程随温度的增加而增加;当温度不变时,物质的分子平均自由程随压力的降低而增加。

例如,当系统中的压力为13.3Pa 时,空气分子的平均自由程只有0.056cm,而当系统中的压力为 0.133Pa时,空气分子的平均自由程可以达到 5.62cm。

通常液面与冷凝面之间应该保持一定的温度差,通过降低冷凝面的温度,破坏体系中蒸汽分子的动态平衡,提高分子蒸馏的速度。

分子蒸馏速度的理论值,可由Langmuir和Knudsen理论公式来计算W=PS(5M/πRT)½式中:W——每秒钟蒸馏出的蒸馏液重量,kgP——蒸发面上的压力,PaS——蒸发面的有效面积,cmM——分子量R——气体常数8.32J/mol•kT——绝对温度,K(1)混合物液相在加热板表面受热后,分子逃逸扩散。

(2)分子从蒸发面向冷凝面飞射,轻分子由于平均自由程大于蒸发面与冷凝面的距离,轻分子碰撞到冷凝板表面,温度降低后被捕获冷凝,冷凝液体沿冷凝板流出蒸馏器。

(3)重分子由于平均自由程小于蒸发面与冷凝面的距离,所以不能碰撞到冷凝板表面,不能被捕获冷凝。

重分子大部分返回到混合物液相被带出蒸馏器。

(4)轻重分子从蒸发面向冷凝面飞射过程中,可能与残存的空气分子碰撞,也可能相互碰撞。

必须保持合适的真空度,使蒸发分子的平均自由程大于或等于蒸发面与冷凝面的距离。

2 基本特征对于高沸点、热敏性产品的分离,分子蒸馏技术优于常规蒸馏。

采用传统的蒸馏法生产,难以克服操作温度高、受热时间长的缺点,导致了有效成分的聚合及分解等变化。

而分子蒸馏技术恰恰克服了这一难题,可以解决常规蒸馏无法解决的问题,尤其是高沸点与热敏性产品的分离问题2.1 分子蒸馏与传统蒸馏(1)普通蒸馏是在沸点温度下进行分离,而分子蒸馏只要冷热两面之间达到足够的温度差,就可在任何温度下进行分离。

(2)普通蒸馏的蒸发与冷凝式可逆过程,液相和气相之间达到了动态平衡;分子蒸馏中,从加热而逸出的分子飞射到冷凝面上,理论上没有返回到加热面的可能性,所以分子蒸馏是不可逆过程。

(3)普通蒸馏有鼓泡、沸腾等现象;而分子蒸馏实在液膜表面上的自由蒸发,由于液体中无溶解的空气,因此在蒸馏过程中不会使整个液体沸腾,没有鼓泡现象。

即分子蒸馏是不沸腾下的蒸发过程。

(4)普通蒸馏分离能力只与组分的蒸汽压之比有关;而分子蒸馏的分离能力与被分离混合物的蒸汽压和相对分子质量也有关。

因此,可以分离蒸汽压十分相近而相对分子质量有所差别的混合物。

(5)普通蒸馏中物料受热温度高,受热时间长。

分离蒸馏蒸发过程中,因分子蒸馏装置加热面与冷凝面的距离小于轻分子的平均自由程。

从液面逸出的轻分子几乎未经碰撞就达到冷凝面,所以受热时间很短,在蒸馏温度下停留时间一般在几秒至几十秒之间。

由于分子蒸馏温度低,受热时间短,从而避免了因受热时间长而造成某些组分分解或聚合的可能。

因此,它特别适合对高沸点、热敏性物料进行有效的分离。

2.2 分子蒸馏特点(1)真空度高由于分子蒸馏的蒸发面与冷凝面的间距小于轻分子平均自由程,轻分子几乎没有压力降能达到冷凝面,使蒸发面的实际操作真空度比传统操作真空度高出几个数量级,一般最低蒸馏压力必须低于0.5Pa,通常为0.1333Pa。

(2)操作温度低分子蒸馏是依靠分子运动平均自由程的差别来实现分离的,并不需要达到物料的沸点(远低于其沸点),因此,其操作温度是较低的,这也是分子蒸馏与普通蒸馏的本质区别。

(3)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。

另外,混合液体呈薄膜状,液面与加热面的面积几乎相等,物料在蒸馏过程中受热时间很短。

对普通真空蒸馏而言,受热时间为数小时,而分子蒸馏仅为数十秒。

(4)分离程度高蒸馏能分离常规蒸馏不易分开的物质。

常规蒸馏的分离能力与组分的蒸汽压相关,而分子蒸馏的分离能力与组分的蒸汽压与其相对分子质量之比相关。

因此,分子蒸馏的分离程度更高,特别适合于不同组分分子平均自由程相差较大的混合物的分离。

(5)生产成本低由于分子蒸馏整个分离过程损失少,且由于分子蒸馏装置独特的结构形式,其部压强较低,部阻力远比常规蒸馏小,因而可以节省能耗,降低了生产成本。

3 分子蒸馏技术的设备及注意事项3.1 分子蒸馏器的基本类型分子蒸馏器装置主要包括:分子蒸发器(包括加热器、冷凝器、捕集器等)、加热系统(包括导热油泵、导热油炉、温控仪表、油路等)、冷却系统(包括冷凝器、恒温水泵、冷却水管路等)、真空系统(包括真空泵、扩散泵)、脱气系统、进料系统和控制系统。

3.1.1 刮膜式分子蒸馏器进料以恒定的速率进入到旋转分布板上,在一定离心力的作用下被抛向加热蒸发面,在重力作用下沿蒸发面向下流动的同时在刮膜器的作用下得到均匀分布,低沸点组分首先从薄膜表面挥发,径自飞向中间冷凝面,并冷凝成液相,冷凝液流向蒸发器的底部,经馏出口流出;不挥发成飞从残留口流出;不凝性气体从真空口排出。

因此,目的产物既可以是易挥发组分,又可以是难挥发组分。

3.1.2 离心式分子蒸馏器料液从进料管进入离心蒸发器。

离心蒸发器是一个旋转体。

其产生的离心力使进来的料液在蒸发器表面形成薄膜,一面向外运动,一面蒸发气化。

蒸发器下面装有加热器。

产生的蒸汽在穹顶冷凝器表面冷却成蒸馏液。

蒸发器剩下的残留液经收集后由残夜出口排出。

不凝性气体由真空接口抽走,由于蒸发器的离心作用,料液很容易形成薄膜,同时料液紧贴着蒸发面产生气泡的可能性较少。

在离心力的作用下,料液薄膜会沿着蒸发面自由向外移动,因而传质速率较高,料液在蒸发面停留的时间较短。

3.2 分子蒸馏器的选用原则(1)选择合适的真空泵组及密封结构,以保证足够快地达到所需的真空度。

(2)选择合适的脱气设备。

由于任何液体都含有或多或少的气体,未经充分脱气的液体如直接加入蒸馏釜,会影响系统的真空度,而且可能从液体中剧烈析出的气体,产生飞沫,影响分子蒸馏器的正常运转。

(3)正确选择蒸发面与冷凝面的形状、距离及相对位置,以保证从设备的蒸馏空间顺利地排出残余气体。

(4)对于热敏性物质的分离,由于要求被加工物料在蒸馏温度下停留较短的时间,可采用离心式分子蒸馏器。

(5)根据实际需要,综合考虑被分离物料的纯度要求和生产成本,选择单级式或多级式分子蒸馏器。

3.3分子蒸馏器的注意事项(1)根据不同物料的黏度,采用合理的物料分布结构,使液体分布均匀,有效地避免返混。

(2)采用离心方法强化成膜装置,减小液膜厚度,降低液膜的传质阻力。

(3)保证预先脱气的要求,控制操作温度和真空度,避免液体飞溅。

(4)加强密封结构的维护,解决高温、高真空度下密封变形问题,保证设备在高真空度下能长期稳定运行的性能等。

(5)优化加热方式、物料输送等工艺条件。

4 分子蒸馏技术在食品工业中的应用分子蒸馏技术在食品工业中已有许多成功的实例,如分子蒸馏生产单甘脂、从鱼油中提取DHA和EPA、小麦胚芽油的制取、天然维生素E提取、α-亚麻酸提取等。

随着食品工业的发展,用特别是天然保健食品的发展,用分子蒸馏技术生产的产品必将有更广阔的市场前景。

4.1 单脂肪甘油酸酯单脂肪酸甘油酯,简称单甘脂,是重要的食品乳化剂。

单甘脂的用量占食品乳化剂总量的2/3,。

在食品中它可起到乳化、起酥、蓬松、保险的作用,可作为饼干、面包、糕点、糖果、人造奶油、起酥油、涂抹油、冰激凌、巧克力等的乳化剂。

此外,它在医药、化妆品等方面也有广泛应用。

单甘脂可采用脂肪酸与甘油的酯化反应和油脂与甘油的酶解反应两种工艺制取,其原料为各种油脂、脂肪酸和甘油。

采用酯化反应或酶解反应合成的单甘脂,通常都含有一定数量的双甘酯(二脂肪酸甘油酯)和甘油三酯(三甘酯),单甘脂的质量分数仅为40%-50%。

由于油脂的沸点很高,为了得到高纯度的单甘脂,现在多采用分子蒸馏技术来生产。

其工艺过程为:氢化动植物油脂与甘油进行酯化反应,反应混合物经过滤后被送入三级分子蒸馏装置。

第一级是在140℃、500Pa真空的条件下进行脱水、脱气,出去部分甘油;第二级是在175℃、75Pa真空的条件下出去剩余甘油和游离脂肪酸;第三极是在200~210℃、0.5Pa真空的条件下蒸馏出单甘脂,同时除去双甘酯和三甘酯;最后将液态单甘脂进行喷雾干燥。

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