低温萃取技术溶剂的性质及选择
当流体的温度和压力处于它的临界温度和临界压力以上时,即使继续加压丙烷,也不会液化,只是密度增加而已,它既具有类似液体的某些性质,又保留了气体的某些性能,这种状态的流体也称为亚临界流体。但另一方面,CO2的流量增加,可增大萃取过程的传质推动力,相应地增大传质系数,使传质速率加快,从而提高SFE的萃取能力。低温萃取技术是利用流体在亚临界状态下溶解待分离的液体或固体混合物而使萃取物从混合物中分离出来。
所选溶剂具有若干的性质,密度比气体大数百倍,与液体的密度接近。由于该溶剂沸点高,在毛油和粕脱除溶剂时需要120℃高温,对油和粕中的热敏性营养物质具有破坏,致使原料中的蛋白、黄酮、、维生素等成分高度变性,萃取油脂后的粕使用价值受限,大多数作为饲料和肥料处理,不能进一步开发利用。其粘度则比液体小得多,仍接近气体的粘度。既具有液体对物质的高溶解度的特性,又具有气体易于扩散和流动的特性。对于萃取和分离更有用的是,在临界点附近温度和压力的微小变化会引起溶剂密度的显著变化,从而使亚临界流体溶解物质的能力发生显著的变化。
由于该工艺生产温度低(<40℃),对油中和粕中的热敏物质如维生素、生物活性物质、色素等的影响较小,可以实现贵重油料的保质萃取,如对微生物油脂(花生四烯酸)、灵芝孢子油、月苋草籽油、沙棘油、油莎豆油、小麦胚芽油、黑加仑籽油等。低温萃取技术主要溶剂为丁烷,是食品加工业一项新的萃取技术,具有溶剂沸点低,常温常压下气态,容易挥发的特点。目前,利用此技术建成近百家特种油脂提取车间运转良好,指标性能优良,经济效益显著。
四号溶剂萃取油脂,由于设计了新颖的“工艺系统内部热交换技术”且溶剂易蒸发,易回收,故节约了大量的能源,同时溶剂消耗很低;一般情况:溶剂消耗8kg/t。活塞在气缸内作往复运动时,不断地改变气缸两端的容积,一端容积扩大吸入气体,另一端容积缩小排出气体。而六号溶剂闪蒸脱溶的溶剂消耗35~45kg/t左右。由于本工艺内部热交换技术,可以设计不需要锅炉,系统使用自动控温的热水加热即可回收溶剂,且全部是密闭系统生产,故减少了人力消耗和一次性投资的同时。
亚临界萃取的应用
基于产物萃取装备的较新发展趋势,以及研究所、高等院校以及相关企业开展亚临界流体萃取试验研究或生产需求,充分利用亚临界流体萃取技术和超声技术的优点,将超声引入到亚临界流体萃取过程中,根据各自的技术原理及优点,我国设计了一套结构简单、使用方便、自动化程度高、且适于多种亚临界流体萃取的装备,并利用该装置系统研究产物功效成分的提取技术。亚临界低温萃取技术原理及优点亚临界流体是指高于沸点,低于临界温度和临界压力,以流体形式存在的物质。
产物中高附加值的生理活性物质因其热敏性,用常规热回流提取法和萃取法不但提取率低,而且功能成分受到破坏。超临界CO2萃取虽是较为理想的方法,具有萃取能力强、提取率高、产品品质好等优势,但须在25MPa以上的高压状态下才能进行。