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溶劑與被萃取物料接觸,使物料中的某些組分(稱萃取物),在常溫和適當(dāng)壓力下(0.3MPa—0.8MPa)丙烷,用溶劑逆流萃取油料料胚,然后使混合油(溶劑與萃取物的混合物)和脫脂物料中的溶劑減壓氣化,與物料中其他組分(萃余物)分離,之后通過降低壓力或調(diào)節(jié)溫度,降低溶劑的密度,從而降低其溶解能力,使溶劑解析出其所攜帶的萃取物,達(dá)到萃取分離的目的。用亞臨界流體萃取技術(shù)脫除大豆、花生、核桃、杏仁、小麥胚芽、咖啡豆、南瓜籽等幾十種物料的脫脂生產(chǎn),同時萃取得到相應(yīng)的植物油。
低溫萃取技術(shù)與一般液體萃取技術(shù)相比,萃取速率和范圍更為理想。萃取過程是通過溫度和壓力的調(diào)節(jié)來控制與溶質(zhì)的親和性而實(shí)現(xiàn)分離的。溶劑主要應(yīng)用液化丁烷和丙烷。該溶劑中組分的沸點(diǎn)大多在0℃以下,其中丙烷沸點(diǎn)-42.07℃丙烷,丁烷的沸點(diǎn)為-0.5℃,在常溫常壓下為氣體,加壓后為液態(tài)。夾帶劑的選擇:對于極性較大的溶質(zhì),在超臨界CO2中溶解較差,SFE很難萃取出來,但若加入一定的夾帶劑,以改變?nèi)軇┑幕钚?,在一定條件下,就可以萃取出來,而且萃取條件會更低,萃取率更高。
從萃取效果看,在低溫狀態(tài)下所得的植物粉活性成分得到了較大限度的保護(hù),以植物蛋白為例,水溶性蛋白指標(biāo)NSI在86%以上,小麥胚芽油的VE成分95%以上得以保持。與其他方法相比具有明顯優(yōu)勢:處理物料量一般在30-100噸/日,萃取時間短、成本低。隨著產(chǎn)物的開發(fā)范圍越來越廣,亞臨界流體萃取技術(shù)在食品工業(yè)具有更加廣闊的應(yīng)用前景。普通的提取法生產(chǎn)時采用高溫脫溶,破壞了油中不飽和脂肪酸,使油的營養(yǎng)價(jià)值降低。
亞臨界流體萃取在中藥行業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)涉及中藥及中藥的成分的提取,并已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。如從五味子、紅花、、靈芝孢子、水飛薊、栝樓籽、、亞臨界萃取比抽提優(yōu)越,比超臨界日處理量大、具有收率高、提取周期短及無溶劑殘留等優(yōu)點(diǎn),特別適合于中藥脂溶性活性成分的提取。因此亞臨界流體萃取技術(shù),是一種低耗、具有廣闊應(yīng)用前景的產(chǎn)物成分提取的新技術(shù)。
超臨界流體的溶劑強(qiáng)度取決于萃取的溫度和壓力。利用這種特性,只需改變萃取劑流體的壓力和溫度,可以把樣品中的不同組分按在流體中溶解度的大小,先后萃取出來,在低壓下弱極性的物質(zhì)先萃取,隨著壓力的增加,極性較大和大分子量的物質(zhì)與基本性質(zhì),所以在程序升壓下進(jìn)行超臨界萃取不同萃取組分,同時還可以起到分離的作用。溶劑與被萃取物料接觸,使物料中的某些組分(稱萃取物),在常溫和適當(dāng)壓力下(0。
溫度的變化體現(xiàn)在影響萃取劑的密度與溶質(zhì)的蒸汽壓兩個因素,在低溫區(qū)(仍在臨界溫度以上),溫度升高降低流體密度,而溶質(zhì)蒸汽壓增加不多,因此,萃取劑的溶解能力時的升溫可以使溶質(zhì)從流體萃取劑中析出,溫度進(jìn)一步升高到高溫區(qū)時,雖然萃取劑的密度進(jìn)一步降低,但溶質(zhì)蒸汽壓增加,揮發(fā)度提高,萃取率不但不會減少反而有增大的趨勢。不需蒸氣,只90℃的熱水即可,相對六號溶劑,可節(jié)約熱能源70%。
在植物精油提取生產(chǎn)中的應(yīng)用:植物精油的成分多為脂溶性化合物,以丁烷、丙烷對鮮濕的花朵、莖葉進(jìn)行亞臨界萃取,可得到浸膏產(chǎn)品,目前已進(jìn)行工業(yè)化批量生產(chǎn)的物料有:玫瑰、十香菜、迷迭香、沉香、崖柏等。在植物香辛料提取物生產(chǎn)中的應(yīng)用:在香辛料精油、油樹脂、凈油,如花椒、麻椒、胡椒、桂皮、肉桂、丁香、茴香精油以及復(fù)合香辛料脂溶性成分的提取。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于大宗食品的調(diào)味、化妝品等。萃取溫度的影響:溫度對超臨界流體溶解能力影響比較復(fù)雜,在一定壓力下,升高溫度被萃取物揮發(fā)性增加,這樣就增加了被萃取物在超臨界氣相中的濃度,從而使萃取量增大。