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3.1 分子蒸馏技术原理

分子蒸馏技术是蒸馏技术的一种，可以进行液体—液体的分离，利用不同化合物之间分子平均自由程的差异来实现化合物的***分离。分子之间存在着作用力，当两个分子的距离超过一个特定值时，分离的作用力表现为分子引力，分子在不断运动的过程中，分离距离小于某一值时，作用力表现为斥力。分子运动过程中发生相邻两次碰撞之间走过的路径成为是分子运动自由程。轻质分子和重质分子具有不同的运行自由程，轻质分子的自由程相对较大。分子蒸馏主要依靠轻质分子和重质分子之间分子自由程的差异实现分子的分离。分离蒸馏可以在较高的真空下进行，蒸馏的温度远远低于化合物的沸点，避免了化合物的碳化。分子蒸馏技术特别适用于热敏性化合物的分离。

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对于食品深加工而言，简单的如将食品烘干、磨粉、制作酱料等改变食物的物理形态，或研究、提取、阻隔食品中部分物质，让食品某方面的功效提升或者危害性减少。这两种深加工方式对比而言，后者比前者拥有更广阔的应用空间，并且技术含量更高，所需要的设备更复杂。随着人们对食品深加工意识的深入，更高阶的提取有效物质型食品深加工必然会成为食品**竞争的利器。在这一过程中，分子蒸馏设备将发挥巨大作用。

分子蒸馏设备利用分子蒸馏技术，在高真空条件下利用不同种类分子间的不同平均自由程实行液-液分离，即轻分子的平均自由程大，重分子的平均自由程小，若在二者中间设置冷凝面，使得轻分子落在冷凝面上被冷凝，而重分子回落实现混合物的分离。因此，分子蒸馏只要冷热两个面之间达到足够的温度差，就可以进行分离，这使得操作温度远低于物料的沸点，不会破坏物料内部成分。

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分子蒸馏医药工业

利用分子蒸馏技术,在医药工业中可提取天然维生素A、维生素E;制取氨基酸及葡萄糖的衍生物;以及胡萝卜和类胡萝卜素等。现以维生素E为例:天然维生素E在自然界中***存在于植物油种子中,特别是大豆、玉米胚芽、棉籽、菜籽、葵花籽、米胚芽中含有大量的维生素E。由于维生素E是脂溶性维生素,因此在油料取油过程中它随油一起被提取出来。脱臭是油脂精练过程中的一道重要工序,馏出物是脱臭工序的副产品,主要成分是游离脂肪酸和甘油以及由它们的氧化产物分解得到的挥发性醛、酮碳氢类化合物,维生素E等。从脱臭馏出物中提取维生素E,就是要将馏出物中非维生素E成分分离出去,以提高馏出物中维生素E的含量。曹**等将脱臭馏出物先进行甲脂化,经冷冻、过滤后分离出甾醇,经减压真空蒸馏后再在220～240℃、压力为10-3～10-1Pa的高真空条件下进行分子蒸馏,可得到w(天然维生素E)=50%～70%的产品。采取色谱法、离子交换、溶剂萃取等可对其进一步精制。此外,在分子生物学领域中,可以将分子蒸馏技术作为生物研究的一种前处理技术,以保存原有组织的生物活性和制备生物样品等。

分子蒸馏基本理论是在高真空(0.133～1Pa)条件下进行的非平衡蒸馏，具有特殊的传质传热机理。

分子蒸馏(Molecular distillation) 技术, 是指在高真空条件下，蒸发面和冷凝面的间距小于或等于被分离物料的蒸汽分子的平均自由程，由蒸发面逸出的分子，既不与残余空气的分子碰撞，自身也不相互碰撞，毫无阻碍地奔射并凝集在冷凝面上。  

依据分子蒸馏基本理论，在设计分子蒸馏器时，蒸发面与冷凝面的间距不得大于分子平均自由程。所以，分子平均自由程是分子蒸馏基本理论的要素。当进行分子蒸馏时，蒸馏料液通过降膜作用或蒸发面的高速旋转形成一薄层液膜，由于此薄膜传热快且均匀，液膜在蒸发面上的滞留时间可减小到0.1～1s。此时若蒸馏空间压力降到0.1～1Pa，使蒸发面上蒸汽进行蒸发时毫无阻碍，可使操作温度减小至150 ℃左右(对比于常压)。

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分子蒸馏的实现过程，简单地说，加热混合液体后，物料分子受热蒸发逸出液面，其中轻重分子的平均自由程不同，轻分子的自由程大，而重分子的自由程小。因此在离液面小于轻分子自由程、而大于重分子的自由程的某处，设置一冷凝面，轻分子就会在抵达该冷凝面时而被冷凝，冷凝后轻分子组分无法实现动态平衡，就会不断从液面逸出被冷凝面捕获，而重分子则因到不达冷凝面，很快就趋于动态平衡，从而实现混合物的分离。

另外常规真空蒸馏因为依靠沸点差，因此蒸馏过程中需要在沸点温度下进行，而分子蒸馏只要满足一定的蒸发率即可，因此操作温度都低于其沸点温度。因此这点上，分子蒸馏较常规蒸馏，被分离物质更不易分解或聚合。

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短程分子蒸馏系统技术是什么样的？天津性能优良短程分子蒸馏系统哪个品牌好

我国对分子蒸馏设备的认识从60年代就开始了，直到80年代末真正的设备被引进国内后，人们开发出了分子蒸馏设备在多个食品深加工领域的应用。在油脂分离里，分子蒸馏设备可以分离出有效物质如甘油和单甘酯，甘油可以用作食品加工中的甜味剂和保湿剂，而单甘脂则是重要的食品乳化剂。不仅如此，分子蒸馏设备还能隔绝游离脂肪酸，避免其对油脂的色泽风味产生影响。“茶油奶奶”通过引入分子蒸馏设备，保障制油过程有害物质的剔除，制作出的有机山茶油提供给了金砖会议。

从动物中提取天然产物也***使用分子蒸馏设备。以鱼油为例，鱼油中富含EPA(全顺式高度不饱和脂肪酸二十碳五烯酸)和DHA(二十二碳六烯酸)，极具生理活性，具有***、提高免疫力的作用，是很有潜力的天然***和功能食品。合生元利用分子蒸馏技术从深海金枪鱼油中提取出DHA ，不仅提高了纯度，保护了活性，还有效去除了鱼腥味。另外乳酸的分离、辣椒的红色素提取等都可以利用分子蒸馏设备进行制作。

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