La pregunta en el título original de su publicación (" ¿Puede un sitio web seguir detectando mi verdadera dirección MAC, incluso si uso una máquina virtual diferente cada vez que visito el sitio web? ") es diferente a la Pregunta en el cuerpo de tu post.
A la pregunta en el título original: No, un sitio web nunca debería poder "detectar" su dirección MAC, bajo ninguna circunstancia. La dirección MAC solo identifica su NIC en el segmento de la red local, no se transfiere a un sitio web al que está accediendo a través de enrutadores intermedios.
A la pregunta en el cuerpo de la publicación: el sitio web puede ser capaz de identificarlo de manera exclusiva, y puede que no. Ciertamente, hay maneras de probar y detectar la huella digital de un usuario recurrente (cookies, cookies flash, creación de perfiles de navegador, registro de direcciones IP, etc.) que permiten varios niveles de confianza. Como mencionó Rory, el uso de la misma VM base lo deja potencialmente vulnerable a las huellas digitales del navegador, pero elimina la amenaza de las cookies.
Sin embargo, para estar relativamente seguro de su privacidad, no sé si me molestaría con la "nueva visita virtual" y me enfocaré en medidas más tradicionales de protección de la privacidad, como desactivar los complementos del navegador, usar su eligió el modo de navegación privada del navegador, y lo más importante, utilizando Tor.