關鍵詞：分子蒸餾技術應用
摘要：本文主要對分子蒸餾技術的原理、特點和發展現狀和應用進行了詳細的介紹與比較，並對其應用前景進行了展望。
分子蒸餾是一項較新的尚未廣泛應用於工業化生產的分離技術，能解決大量常規蒸餾技術所不能解決的問題。分子蒸餾是一種特殊的液－液分離技術，能在極高真空下操作，它依據分子運動平均自由程的差別，能使液體在遠低於其沸點的溫度下將其分離，特別適用於高沸點、熱敏性及易氧化物系的分離。由於其具有蒸餾溫度低於物料的沸點、蒸餾壓強低、受熱時間短、分離程度高等特點，因而能大大降低高沸點物料的分離成本，極好地保護了熱敏性物質的特點品質。
該項技術用於純天然保健品的提取，可擺脫化學處理方法的束縛，真正保持了純天然的特性，使保健產品的質量邁上乙個新台階。
>>> 分子蒸餾的原理
分子蒸餾不同於傳統蒸餾依靠沸點差分離原理，而是靠不同物質分子運動平均自由程的差別實現分離。這裡，分子運動自由程（用λ表示）是指乙個分子相鄰兩次碰撞之間所走的路程。
當液體混合物沿加熱板流動並被加熱，輕、重分子會逸出液面而進入氣相，由於輕、重分子的自由程不同，因此，不同物質的分子從液面逸出後移動距離不同，若能恰當地設定一塊冷凝板，則輕分子達到冷凝板被冷凝排出，而重分子達不到冷凝板沿混合液排出。這樣，達到物質分離的目的。
>>> 分子蒸餾技術的特點
分子蒸餾技術作為一種與國際同步的高新分離技術，具有其它分離技術無法比擬的優點：
1、操作溫度低（遠低於沸點）、真空度高（空載≤1pa）、受熱時間短（以秒計）、分離效率高等，特別適宜於高沸點、熱敏性、易氧化物質的分離；
2、可有效地脫除低分子物質（脫臭）、重分子物質（脫色）及脫除混合物中雜質；
3、其分離過程為物理分離過程，可很好地保護被分離物質不被汙染，特別是可保持天然提取物的原來品質；
4 、分離程度高，高於傳統蒸餾及普通的薄膜蒸發器。
>>>分子蒸餾技術在國內外的發展
分子蒸餾技術，作為一種對高沸點、熱敏性物料進行有效的分離手段，自本世紀三十年代出現以來，得到了世界各國的重視。到本世紀六十年代，為適應濃縮魚肝油中維生素ａ的需要，分子蒸餾技術得到了規模化的工業應用。在日、美、英、德、蘇相繼設計製造了多套分子蒸餾裝置，用於濃縮維生素ａ，但當時由於各種原因，應用面太窄，發展速度很慢。
但是，在過去地三十多年中，人們一直在不斷地重視著這項新的液－液分離技術的發展，對分離裝置不斷改進、完善，對應用領域不斷探索、擴充套件，因而一直有新的專利和新的應用出現。特別是從八十年代末以來，隨著人們對天然物質的青睞，回歸自然潮流的興起，分子蒸餾技術得到了迅速的發展。
對分子蒸餾的裝置，各國研製的形式多種多樣。發展至今，大部分已被淘汰，目前應用較廣的為離心薄膜式和轉子刮膜式。這兩種形式的分離裝置，也一直在不斷改進和完善，特別是針對不同的產品，其裝置結構與配套裝置要有不同的特點，因此，就分子蒸餾裝置本身來說，其開發研究的內容尚十分豐富。
在應用領域方面，國外已在數種產品中進行工業化生產。特別是近幾年來在天然物質的提取方面應用較為突出，如：從魚油中提取epa與dha、從植物油中提取天然維生素e等。
另外，在精細化工中間體方面的提取和分離，品種也越來越多。
我國對分子蒸餾技術的研究起步較晚，八十年代末期，國內引進了幾套分子蒸餾生產線，用於硬脂酸單甘酯的生產。國內的科研人員也曾經作過一些研究，但未見工業化應用的報道。
分子蒸餾成套工業化裝置具有設計新穎、結構獨特、工藝先進，可顯著提高分離效率。從小試到工業化生產又到小試的反覆迴圈實驗探索中，特別解決了工業化生產中容易出現的突出問題。如有效地解決了物料返混問題，顯著地提高了產品質量，創造性地設計了有補償功能的動靜密封方式；實現了工業裝置高真空下的長期穩定執行。
該項技術屬國內領先、國際先進。
截止目前為止已經開發的產品有二十餘種，如：硬脂酸單甘酯、丙二醇酯、玫瑰油、小麥胚芽油、公尺糠油、穀維素等。並已確定了應用分子蒸餾技術的有關工藝條件，為進行工業化生產奠定了基礎。
>>> 分子蒸餾技術的應用
分子蒸餾技術克服了常規蒸餾操怍溫度高、受熱時間長的缺點，可解決常規蒸餾無法解決的難題，有廣闊的應用前景。根據分子蒸餾在不同行業的應用，可以分為以下幾類：
1 醫藥行業
分子蒸餾技術在該行業中主要提取分離或精製維生素、中藥有效成分的提取等方面。
1．1 維生索提取分離、精製
維生素是維持生命所需的有機物質，它是保持人體各項基本功能的主要元素，因此對人體具有極其重要的作用。天然維生素具有熱敏性、沸點高等特點用普通的蒸餾方法很容易使其分解。利用分子蒸餾可以避免常規蒸餾帶來的問題得到高濃度的產品。
國內外許多人對此作出研究，早在2023年hick．man k．c．d等利用分子蒸餾溫度低等特點從鱈肝油中分離提取維生素d。
1．2 不飽和脂肪酸的分離純化
不飽和脂酸是人體必需脂肪酸，具有很高的藥用和營養價值。不飽和脂肪酸在高溫下易分解易氧化。採用分子蒸餾技術分離多不飽和脂、肪酸時，飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸首先蒸出。
而雙鍵較多的不飽和脂肪酸在蒸餾溫度低於沸點溫度下最後蒸出，從而可達到富集多不飽和脂肪酸的目的。
epa和dha分別是二十碳五烯酸和二十碳六烯酸，為多不飽和脂肪酸對大腦機能有活化作用。為獲得高純度的epa和dha，近年來人們利用分子蒸餾法精製魚油。2023年張相年和李兆年等魚油中對高不飽和脂肪酸的工業化研究中可以得到epa和dha含量在70％以上的產品。
1．3 中藥成分提取
在國內利用分子蒸餾技術廣泛應用於中藥成分提取，胡海燕等利用分子蒸餾得到高純度的廣藿香油，古維新等利用分子蒸餾對超臨界co2獨活萃取物進行分離，提取物和分離物經gc—ms分析分別得到37和29種成分，郭曉玲等利用分子蒸餾對超臨界co2川芎萃取物進行分離。用分子蒸餾法分離萃取物中脂肪酸類成分，丁基內酯等有效成分含量可達80％以上，且無汙染。
2 食品行業
分子蒸餾技術應用於食品行業，主要用於脂肪酸及其衍生物的分離提取，天然色素荊，抗氧化劑及食品新增劑的提取等方面。
2．1 脂肪酸及其衍生物的分離提取
2023年szelag．h等利用分子蒸餾法分離乙氧基脂肪酸，粗的乙氧基脂肪酸是乙個聚乙烯乙二醇酯，聚乙烯乙二醇和脂肪酸的混合物，利用分子蒸餾分離乙氧基脂肪酸可得到單酯、二酯和許多乙烯基氧化物等不同的成分。2023年steven c．cermak等利用分子蒸餾技術成功地從白芒花中分離脂肪酸，並應用於工業生產。
2．2 天然色素的分離提取
隨著人們生活水平的提高及對合成色素危害認識的加深。天然色素越來越受到人們的關注，利用分子蒸餾其蒸餾溫度低，無有機溶劑殘留等特點可提取天然色素。類胡蘿蔔素是一種天然色素，具有抗菌和防治疾病的作用。
傳統的類胡蘿蔔素提取方法由於溶劑殘留等問題，使產品質量受到影響。鐘耕等以脫蠟的甜橙油為原料採用分子蒸餾法進一步提取得到類胡蘿素，不含外來有機溶劑，而且產品的色價很高。
2.3 抗氧化劑的分離提取
維生素e又名生育酚具有抗氧化作用，天然維生素e主要存在於一些植物組織中如大豆油、花生油中，因維生素e具有熱敏性、沸點高等特點用普通的蒸餾方法很容易使其分解。利用分子蒸餾可以避免常規蒸餾帶來的問題得到高濃度的產品。moraes．e．b．等利用降膜分子蒸餾裝置從大豆油中提取生育酚。
2．4 食品新增劑的分離提取
單甘酯是一種優質高效的食品新增劑其合成工藝一般採用油脂與脂肪酸酯化和油脂與甘油醇解，產物中單甘酯的含量一般都很低，通過分子蒸餾精製可以得到高含量的產品。在國內分子蒸餾技術基本成熟，可達到90—96％的含量。szelag等利用分子蒸餾技術可以從粗產品中分離出濃度高達95％以上的甘油單酸酯。
3 精細化工行業
分子蒸餾技術在該領域可用於羊毛衍生物的脫臭、脫色，增塑劑提純，石蠟油，**油渣及其類似物的分離。純化化工中間體或聚合體、植物精油等精製提取等。
3．1 石油油渣及其類似物的分離
利用分子蒸餾技術處理渣油可以切割出更多的餾分，餾分間的切割更清晰，提高了產品質量，處理量提高好幾倍，餾出物與殘餘物間的碳氫比顯著增加。分離出的潤滑油不含金屬元索，無需加入新增劑即可直接應用。
3．2 油質脫酸、脫色
在油脂加工過程中．由於從油料中提取的毛油中含有一定量游離脂肪酸，影響油脂色澤和風味及保質期。高酸值的油脂用分子蒸餾脫酸是一條有效的途徑。馬傳國等利用分子蒸餾技術對花椒籽油提純，在100—105％下蒸出重餾分(油脂)含量可達80．9％。
3．3 聚合體提純
分離的產品、外觀和收率都高於普通蒸餾產品。胡孝勇等利用分子蒸餾在進料溫度l00℃。蒸餾溫度150℃下經兩次蒸餾分離聚氨酯預聚物中游離tdi，得到高純度的聚氨酯預聚物。
4 香料工業
處理天然精油，脫臭、脫色、提高純度，使天然香料的品味大大提高如玫瑰油、香茅油、桂皮油等。柯煒昌等用分子蒸餾分離純化小花茉莉淨油，任豔奎等利用分子蒸餾在100-108℃對玫瑰浸膏進行處理得到含量85％以上的玫瑰精油。
>>>展望
分子蒸餾作為一種特殊的液液分離技術。能在遠低於液體沸點的溫度下進行，對於高沸點、熱敏性、易氧化物系l的分離純化比普通蒸餾的方法要優越得多。隨著分子蒸餾技術研究的不斷深入和發展，它在油脂工業、精細化工、食品新增劑、醫藥工業、保健食品等工業方面的應用也將更高效更廣泛。
但隨著人們對高品質和天然綠色產品的追求，分子蒸餾在工業生產中的應用前景廣闊，而且它的應用也將會帶來極好的社會效益和經濟效益。
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