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分子蒸馏技术在食品工业中的应用

  摘要:介绍分子蒸馏的特点及其在食品工业中的应用。

 

  关键词:分子蒸馏;食品工业;应用

 

  

 

  分子蒸馏(

molecular distillation)又称短程蒸馏(shortpath distillation),是一种非平

衡蒸馏。不同物质的分子由于运动速度和有效分子直径不同而具有不同的分子运动平均自由
程,分子蒸馏就是利用这一差别在高真空(

0.5~1 Pa)下实现物质的分离,待分离组分在

远低于常压沸点的温度下挥发。分子蒸馏受热液体呈

0.5 mm 左右薄膜状,加热面与冷凝面

间距小于轻分子的平均自由程,液面逸出的轻分子几乎未经碰撞就到达冷凝面,在蒸馏温
度下一般只停留几秒至几十秒。分子蒸馏特别适合分离高沸点、黏度大、热敏性的天然物料,
可有效避免物质的氧化分解,脱除混合液中低分子物质如有机溶剂、臭味物等

[1,2]。分子

蒸馏已成功应用于食品、医药、化妆品、精细化工、香料工业等行业。现对分子蒸馏技术在食品
工业中的应用作一介绍。

 

  

 

  

1 制取天然维生素 E 

  

 

  维生素

E 是人体内重要的天然抗氧化剂。在食品生产中主要用作脂肪和含油食品的抗氧

化剂。植物油脂脱臭时得到的馏出物是制取天然维生素

E 的主要原料。利用分子蒸馏法提纯

天然维生素

E,设备简单,操作容易,效率高,不会引入其他杂质。栾礼侠等[3]用分子蒸馏

法提取天然维生素

E,进料速率 250 mL/h,操作压力 0.1 Pa,蒸馏温度 130~160 

℃,搅拌

速度

130 r/min。应用刮膜式分子蒸馏设备提纯天然维生素 E 粗产品原料,经三级分离可将

原料中的天然维生素

E 含量由 3 %提高到 80 %。 

  

 

  

2 分离提纯单脂肪酸甘油酯 

  

 

  单甘酯是食品行业中重要的乳化剂,无毒、无味,可改善食品风味、提高食品品质,起
到乳化、起酥、膨松、保鲜等作用,其用量占食品乳化剂总用量的

2/3。在医药、化妆品等方面

也被广泛应用

[4]。 

  单甘酯一般是通过直接酯化或甘油酯交换反应合成,其反应产物

40 %~50 %是单甘酯

目前国际上高纯度单甘酯需求占

50 %。由于油脂沸点很高,要得到高纯度的单甘酯须用分

子蒸馏技术。其工艺过程为:氢化动植物油脂与甘油进行酯交换,过滤后反应混合物送入分
子蒸馏装置;第一级

140

℃、500 Pa 脱水、脱气,除去部分甘油;第二级 175 ℃、75 Pa 除去

剩余甘油和游离脂肪酸;第三级

200~210

℃、0.5 Pa 蒸馏出单甘酯除去双酯和三酯;最后液

态蒸馏单酯进入喷雾系统制粉

[5]。 

  

 

  

3 制取类胡萝卜素 

  

 

  类胡萝卜素等天然食用色素是必需的维生素来源,具有抗菌和防病的作用。制取类胡萝
卜素的传统方法有皂化提取法、吸附和酯基转移法,但溶剂残留会影响产品质量。

Batistella

[6]用分子蒸馏技术从棕榈油回收类胡萝卜素,其含量达 3 000 mg/kg。钟耕等[7]用分子蒸

馏法从脱蜡的甜橙油中提取类胡萝卜素,不含有机溶剂,且产品色价高。

 

  辣椒红色素是从辣椒果皮中提取的优良天然类胡萝卜素,具有良好的耐受性和强着色
力,广泛用于食品、医药、化妆品等行业。传统用溶剂浸提辣椒红色素,经普通真空蒸馏脱溶