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低温亚临界流体萃取设备的优势及应用
时间:2023-07-27 09:11 点击次数:71

  溶剂的温度高于其沸点时,以气态存在,对其施以一定的压力压缩又能使其液化,在此状态下,利用其相似相溶的物理性质,作为天然产物中有效成分萃取的溶剂。这种亚临界状态的萃取技术称为亚临界流体萃取技术。

  亚临界萃取的工艺原理是在常温和一定压力下,以液化的亚临界溶剂对物料进行逆流萃取,萃取液在常温下减压蒸发,使溶剂气化与萃取出的目标成分分离,得到产品;被萃取过的物料在常温下减压蒸发出其中吸附的溶剂,得到另一产品。气化的溶剂被再分离压缩液化后循环使用。整个萃取过程可以在室温或更低的温度下进行,所以不会对物料中的热敏性成分造成损害,这是亚临界萃取工艺的最大优点。

  概括来说,亚临界流体萃取技术是一种技术和方法,一个多功能的研发和生产平台。应用面持续延伸,应用前景巨大。

  20世纪30年代 美国、日本等过早有实验室的报道,如1934年H.Rosenhal关于低沸点烃类化合物萃取油脂的报道。

  20世纪90年代 祁鲲率先将“四号溶剂浸出技术”在我国成功转化应用,开发出低温脱脂大豆蛋白。

  2001-2006年 01108701.3公开了“液化石油气萃取除虫菊酯”的方法;4.3公开了“亚临界流体萃取溶剂及萃取方法”等;

  2007-2012年 朱新亮“天然产物有效成分的亚临界流体萃取装置与方法”,祁鲲8.8公开了以“以液氨为溶剂的亚临界萃取方法”等。

  2. 亚临界流体萃取实验室设备有单罐萃取和超声波辅助,随着实验室设备的功能多样化,应用领域的不断拓展,实验室与产业化表现的一致性和PLC控制等优势,亚临界流体萃取实验室设备正全面进入高校、科研机构和一些企业工程技术研究中心;

  原料——萃取罐——抽真空——注入亚临界流体溶剂——逆流萃取(一定压力、温度、料溶比、萃取时间、萃取次数)——萃取液——减压蒸发——溶剂分离回收(循环使用)——目标产物

  1. 低温萃取,最大限度保持了物料中原有的各种有效成份,整个萃取过程可以在室温或更低的温度下进行,所以不会对物料中的热敏性成分造成损害,这是亚临界萃取工艺的最大优点。

  2. 产能大,一条生产线. 能分别提取物料中水溶性成分及脂溶性成分;以及一次性提取物料中水溶性成分和脂溶性成分

  4. 相对于超临界提取技术,投资少,容易实现规模化生产,20t/天成套设备仅200余万元

  2. 残留可以脱除(适当温度、高线. 残留量可以检测(气相色谱:面积归一法)

  1. 在贵重油脂生产中的应用传统的食用生产主要采用正己烷浸提工艺,许多贵重植物油料中的活性成分在正己烷高温脱溶时受热而被破坏,应用亚临界丁烷萃取工艺,不但确保了萃取出油中的热敏性成分不破坏,也保证了粕中植物蛋白等成分不变性,使产品的价值充分利用。在这方面已工业化生产的物料有:核桃、小麦胚芽、葡萄籽、杏仁、西红柿籽、红花籽、油茶籽、火麻籽、文冠果、牡丹籽、灵芝孢子、微生物油、微藻、果蔬籽下脚料等。

  传统的植物脂溶性色素用己烷溶剂提取,水溶性色素用水或乙醇提取,都有加热脱溶的工艺过程,影响产品质量。用丙烷、丁烷、二甲醚以及它们的混合溶剂进行亚临界萃取,有很大的技术优势。例如,在万寿菊叶黄素的生产方面,已有十几套生产线投产。水溶性色素使用液氨溶剂萃取,无废水排放,节约蒸汽能源。在色素方面已工业化生产的物料有:万寿菊叶黄素、辣椒红色素等。

  这方面的原料品种极其繁多,但总体上分为脂溶性和水溶性两大类。脂溶性如月见草、沙棘、林蛙、黄粉虫、灵芝孢子等以丁烷溶剂萃取已工业化生产。水溶性如植物多酚类、植物多糖类、生物碱类、植物黄酮类、植物甙类。以液氨为溶剂提取茶多酚,可以克服水法工艺的大量排污问题,工业化的生产项目已在计划中。以液氨为溶剂亚临界萃取脱脂豆粕,可以一步法生产浓缩蛋白,克服了醇法生产的蛋白变性和酒精能耗高的问题。以二甲醚和丁烷混合溶剂,在不破坏烟叶形状的前提下,部分提取烟叶中的生物碱和焦油基料,实现烟草行业的减害降焦要求。

  植物精油的成分多为脂溶性化合物,以丁烷、丙烷对鲜湿的花朵、茎叶进行亚临界萃取,可得到浸膏产品,目前已进行工业化批量生产的物料有:玫瑰、十香菜、迷迭香、沉香、檀香、崖柏等。

  在香辛料精油、油树脂、净油,如花椒、麻椒、胡椒、桂皮、肉桂、丁香、茴香精油以及复合香辛料脂溶性成分的提取。产品广泛应用于大宗食品的调味、化妆品、保健品等。

  由于亚临界萃取的低温特点,可以用来生产植物脱脂蛋白,其特点是蛋白分子不变性。亚临界低温脱脂技术不仅生产动植物蛋白食品,同时也是植物浓缩蛋白、酶解蛋白、分离蛋白、蛋白肽生产原料产业化加工的最佳途径。目前已经有:核桃蛋白粉、杏仁蛋白粉、瓜蒌蛋白粉、火麻仁蛋白粉、小麦胚芽蛋白粉、花生蛋白粉、大豆蛋白粉(国家标准起草人)、松子蛋白粉、亚麻蛋白粉、林蛙蛋白粉、蚕蛹蛋白粉、鱼蛋白粉、虾蛋白粉等。

  如黄粉虫、蚕蛹、林蛙卵、鳄鱼、娃娃鱼、马鲛鱼、驴油、马油、蛇油、大骨头等。

  目前,国内已经建有亚临界萃取生产线多家。亚临界流体萃取设备在近些年的大量应用,加快了提取物行业的工作效率,非常感谢已经使用单位的认可,也欢迎更多的单位早日应用起来,为个人或者企业带来更多的经济效益。

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