1、分子蒸馏发的应用现状生活的质量越来越好，同时在社会高度发展的社会，对高科技的应用越来越多了！而且我国是一个生产油脂量和消费量很大的国家，年消费油脂量约 800 万吨左右。特别是近年来随着我国人民生活水平的提高，人们对油脂品质质量的要求也逐步提高，使油脂加工中的副产物，如油脚、皂脚、脱臭馏出物等也越来越多特别烦是天然产品。同时，随着国际、国内对天然维生素 E 保健功能的日益了解和应用的不断深人，市场上对天然维生素 E 的需求量正日益增长。据介绍，在出口的维生素 E 中，75%80% 用于饲料添加剂。因此，充分利用有限的资源，合理地从油脂加工的副产物( 如:油脚、皂脚、脱臭馏出物等) 提取天然维生
2、素 E，具有广泛的意义。分子蒸馏是一种特殊的液体分离技术，它与传统蒸馏依靠沸点差分离原理不同，而是靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离。分子蒸馏是一种在高真空下操作的蒸馏方法，蒸气分子的平均自由程大于蒸发表面与冷凝表面之间的距离，从而可利用料液中各组分蒸发速率的差异，对液体混合物进行分离。一般普通蒸馏在沸点温度下进行分离，分子蒸馏可以在任何温度下进行，只要冷热两面间存在着温度差，就能达到分离目点；普通蒸馏是蒸发与冷凝的可逆过程，液相和气相间可以形成相平衡状态；而分子蒸馏过程中，从蒸发表面逸出的分子直接飞射到冷凝面上，中间不与其它分子发生碰撞，理论上没有返回蒸发面的可能性，所以，分子蒸馏过
3、程是不可逆的；普通蒸馏有鼓泡、沸腾现象；分子蒸馏过程是液层表面上的自由蒸发，没有鼓泡现象；表示普通蒸馏分离能力的分离因素与组元的蒸汽压之比有关，表示分子蒸馏分离能力的分离因素则与组元的蒸汽压和分子量之比有关，并可由相对蒸发速度求出在一定温度下，压力越低，气体分子的平均自由程越大。当蒸发空间的压力很低（10-2 10-4 mmHg） ，且使冷凝表面靠近蒸发表面，其间的垂直距离小于气体分子的平均自由程时，从蒸发表面汽化的蒸气分子，可以不与其他分子碰撞，直接到达冷凝表面而冷凝。当液体混合物沿加热板流动并被加热，轻、重分子会逸出液面而进入气相，由于轻、重分子的自由程不同，因此，不同物质的分子从液面逸出
4、后移动距离不同，若能恰当地设置一块冷凝板，则轻分子达到冷凝板被冷凝排出，而重分子达不到冷凝板沿混合液排出。这样，达到物质分离的目的。在沸腾的薄膜和冷凝面之间的压差是蒸汽流向的驱动力，对于微小的压力降就会引起蒸汽的流动。在1mbar 下运行要求在沸腾面和冷凝面之间非常短的距离，基于这个原理制作的蒸馏器称为短程蒸馏器。短程蒸馏器（分子蒸馏）有一个内置冷凝器在加热面的对面，并使操作压力降到 0.001mbar。短程蒸馏器是一个工作在 10.001mbar 压力下热分离技术过程，它较低的沸腾温度，非常适合热敏性、高沸点物。其基本构成：带有加热夹套的圆柱型筒体，转子和内置冷凝器；在转子的固定架上精确装有
5、刮膜器和防飞溅装置。内置冷凝器位于蒸发器的中心，转子在圆柱型筒体和冷凝器之间旋转。短程蒸馏器由外加热的垂直圆筒体、位于它的中心冷凝器及在蒸馏器和冷凝器之间旋转的刮膜器组成。蒸馏过程是：物料从蒸发器的顶部加入，经转子上的料液分布器将其连续均匀地分布在加热面上，随即刮膜器将料液刮成一层极薄、呈湍流状的液膜，并以螺旋状向下推进。在此过程中，从加热面上逸出的轻分子，经过短的路线和几乎未经碰撞就到内置冷凝器上冷凝成液，并沿冷凝器管流下，通过位于蒸发器底部的出料管排出；残液即重分子在加热区下的圆形通道中收集，再通过侧面的出料管中流出。短程蒸馏器还适合于进行分子蒸馏。分子流从加热面直接到冷凝器表面。维生素
6、E(Vitamin E)又名生育酚，是一种油溶性维生素，其化学结构为色满(Chroman) 的衍生物。维生素 E 是一种抗氧化剂，基本功能是抑制组织膜内围绕着细胞颗粒及红细胞的膜内多不饱和脂肪酸的氧化，是一种稳定细胞的脂类，并能与过氧化物反应，使其变成对细胞无害的物质。维生素 E 作为饲料添加剂，不仅是一种抗氧化剂，又是畜禽生长必需的生物催化剂。维生素 E 有化学合成品和天然品两大类，天然维生素 E 在生理活性、营养生理作用和安全性上都优于化学合成的维生素 E。天然维生素 E 主要存在于油料作物种子及植物油脂中，以植物油精炼副产品- 脱臭馏出物中含量最多，因此，合理地从油脂脱臭馏出物中提取维生
7、素 E 是获得天然维生素 E 的一个最为有效的途径。天然维生素 E 在植物油中含量与油料油脂的种类有关，大豆油、玉米胚芽油、棉籽油、菜籽油、葵花籽油、米糠油等含不饱和脂肪酸较多的油脂，其维生素 E 含量较大，而棕榈油、椰子油等含不饱和脂肪酸较少的油脂，其维生素 E 含量较低。 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 成分分离出来，以提高馏出物中维生素 E 的含量。目前，提取天然维生素 E 的方法主要有萃取法、蒸馏法、吸附法和化学处理法。其中利用化学处理和分子蒸馏相结合可提取高纯度和高浓度的天然维生素 E。分子蒸馏在提取天然维生素 E 中的应用：为了得到较高纯度的天然维生素
8、E 浓缩物，常采用酯化-分子蒸馏组合工艺来提取。首先，通过化学处理(即将脱臭馏出物中的脂肪酸和中性油用低级醇进行酯化反应)，把植物油脱臭馏出物中的游离脂肪酸、甘油酯转化为沸点及分子量与天然维生素 E 的沸点和分子量相差较大的脂肪酸酯。然后，将馏出物中的甾醇冷析分离。最后，通过蒸馏的方法将脂肪酸多元醇酯或脂肪酸甲酯与维生素 E 进行分离，获取一定纯度的天然维生素 E 浓缩物。蒸馏后浓缩物中还含有较多的非维生素 E 成分，为此在温度为 220240、压力为 10-310-5mmHg 的高真空条件下，再进行分子蒸馏，将沸点与维生素 E 的沸点接近的组分分离，进一步提高浓缩物维生素 E 的含量。维生素
9、 E 作为一种维生素，具有其它物质所不具备的、生命有机体必需的生物活性。我国的植物油资源丰富，从植物油精炼副产物中提取天然维生素 E，既是天然资源的综合利用，又是获得天然维生素 E 的最佳方法。每年我国大规模的油厂都剩下数量惊人的油脚，这一宝贵资源并未开发利用，而是白白浪费掉了。如果从中提取天然维生素 E，可以变废为宝，创造经济价值，也是很好的方法之一。由于分子蒸馏在低氧惰性条件下蒸馏，其蒸馏温度低，物料受热时间短，操作压力低(真空度高) ，分离程度及产率高，产品质量高，其成分在蒸馏前后不会有太大变化，在分离后的产品可避免有机溶剂残留等优点，采用分子蒸馏法制备天然维生素 E 是理想的工业化生产
10、方式。我们相信，随着分子蒸馏技术研究的不断深入和发展，它在饲料工业中的应用将更有效更广泛。辣椒红色素是从成熟的辣椒果皮中提取的一种天然红色素，为暗红色膏状物不溶于水，溶于乙醇和油脂中。由于其良好的乳化分散性，耐光耐热和耐氧化性，因此被广泛应用于食品、医药、肥皂以及化妆品等工业产品的着色过程。随着科学技术的发展和卫生保健设施的完善，人们已发现合成色素有许多不安全的因素，长期使用会危害人类健康。所以，近几年来包括辣椒红色素在内的食用天然色素重新受到人们的青睐。由于用溶剂提取出的辣椒红色素一般都具有异味且具有一定辣度，所以需要找到一种方法去除异味和辣味。有气味的物质一般容易挥发，而辣椒红色素与辣椒碱
11、的分子量相差较大，分子自由程有区别。所以，选用分子蒸馏的方法去除异味和降低辣度，本试验所用的分子蒸馏仪为刮膜式分子蒸馏仪，原液在蒸发面上形成液薄膜，分离效率高，采用三级蒸馏，可以较彻底地去除异味和辣味。随着温度的升高，辣椒红色素的气味逐渐减少，但色价降低愈来愈大。综合两者变化，认为，辣椒红色素在 160 ，13 Pa 条件下进行分子蒸馏去味较为合适。为此，在此条件下处理 1 吨辣椒红色素原料，得到 960 kg 产品，20 kg 蒸出物，损失约 20 kg，得率为 96%。所得产品在感官品质上有较大幅度的提高。另外，在 120、133 Pa 下，用真空蒸馏的方法处理 200 g 样品以兹比较。实验发现，色价为 150 的样品分别经 1h、2h 真空蒸馏处理，其色价分别下降到 120、100。样品气味虽有所降低，但色价大幅度降低。用分子蒸馏的方法能有效地去除辣椒红色素中的异味及降低辣度。无需有机溶剂，节省原料成本，减少污染;高真空度可尽可能地保持色价。所以，我们认为用分子蒸馏的方法精制辣椒红色素是可行的。分子蒸馏技术的应用是非常广泛的，由此可见分子蒸馏在使用上是很便捷的。为很多行业创造不少了利益。希望未来分子蒸馏能为人类的发展做出更大的贡献！
