淺談對(duì)亞臨界流體萃取新技術(shù)的一點(diǎn)認(rèn)識(shí)

時(shí)間：2023-05-01 11:37:55 資料我要投稿

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摘要：2014年10月21日至25日我參加了由河南省亞臨界生物技術(shù)有限公司在安陽市承辦的人社部“農(nóng)林產(chǎn)品亞臨界萃取新技術(shù)高級(jí)研修班”。在學(xué)習(xí)班上，來自國內(nèi)著名高校和科研院所的專家學(xué)者和教授就亞臨界流體萃取的定義、原理、工藝流程、操作方法以及在農(nóng)林產(chǎn)品和化工領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了祥細(xì)的分析和講述，并參觀了示范廠，使我受益很深。現(xiàn)結(jié)合本公司的實(shí)際談一點(diǎn)感受，歡迎各位同行同事批評(píng)批正。

1. 對(duì)亞臨界流體萃取新技術(shù)的認(rèn)識(shí)。

1.1亞臨界流體的定義.

溶劑在高于其沸點(diǎn)但低于其臨界溫度的溫度區(qū)間內(nèi)，在一定壓力下以液態(tài)存在的狀態(tài)，我們定義為溶劑的亞臨界狀態(tài)，這也是氣體的液化狀態(tài)。以此狀態(tài)的溶劑進(jìn)行萃取的工藝稱為亞臨界萃取工藝。

1.2亞臨界流體的種類。

常用的亞臨界溶劑有：丙烷，丁烷，異丁完（R600a）,二甲醚，四氟乙烷（R134a）,液氨。

1.3亞臨界流體萃取的基本原理。

溶劑物質(zhì)的溫度高于其沸點(diǎn)時(shí)，以氣態(tài)存在，對(duì)其施加

一定的壓力壓縮使其液化，在此狀態(tài)下利用其相似相溶的物理性質(zhì)，用做物質(zhì)萃取的溶劑為亞臨界萃取溶劑，其萃取工藝稱為亞臨界萃取工藝。適合于亞臨界萃取的溶劑沸點(diǎn)都低于我們周圍的環(huán)境溫度，一般沸點(diǎn)在0℃以下，20℃時(shí)的液化壓力在0.8MPa以下。在常溫和一定壓力下，以液化的亞臨界溶劑對(duì)物料進(jìn)行逆流萃取，得到的萃取液在常溫下減壓蒸發(fā)，使溶劑氣化與萃取出的目標(biāo)成分分離，得到（粗級(jí)）產(chǎn)品。氣化的溶劑被再壓縮液化后循環(huán)使用。萃余物中的溶劑也被回收壓縮液化重新使用。需要說明的是，溶劑從物料中氣化時(shí)，需要吸收熱量（汽化潛熱），所以蒸發(fā)脫溶時(shí)要向物料中補(bǔ)充熱量；溶劑氣體被壓縮液化時(shí)會(huì)放出熱量（液壓潛熱），工藝中大部分熱量可以通過氣化與液化溶劑的熱交換達(dá)到節(jié)能的目的。

1.4 亞臨界萃取技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。

①萃取后所得粕質(zhì)量好，粕中水溶性蛋白不變性率大于95%，粕中殘油小于1%，殘溶小于50ppm;

②溶耗低，噸料耗溶小于6kg；

③不需蒸汽，僅90℃的熱水即可，相對(duì)六號(hào)溶劑，可節(jié)約熱能源70%；

④生產(chǎn)中無“三廢污染”，屬環(huán)保工程；

⑤萃取油脂色澤淺，卵磷脂含量低，油中殘溶小于1ppm；

⑥常溫萃取，低溫（小于30℃）脫溶，對(duì)粕和油中的熱敏性物質(zhì)不破壞，是貴重油料、色素、中藥材保質(zhì)萃取的理想工藝；

⑦投資小、生產(chǎn)成本低（相對(duì)二氧化碳超臨界萃取設(shè)備）； ⑧亞臨界流體來源廣，價(jià)格低。該溶劑各油氣田、煉油廠均有此產(chǎn)品，且價(jià)格低于六號(hào)溶劑。

1.5亞臨界流體萃取設(shè)備系統(tǒng)的組成。

一套完整的亞臨界流體萃取設(shè)備由以下獨(dú)立單元組成：①物料的輸入和輸出系統(tǒng)。

②萃取罐（立式和臥式）若干個(gè)。

③混合液暫存罐。

④混合液蒸發(fā)罐。毛油罐和毛油泵。

⑤緩沖罐，壓縮機(jī)，真空泵。

⑥供熱系統(tǒng)（低壓水蒸汽或熱水）。

⑦冷卻水系統(tǒng)（水箱，水池，冷卻塔）。

⑧溶劑的冷凝冷卻和熱交換設(shè)備。

⑨溶劑罐和車間周轉(zhuǎn)罐。

⑩常規(guī)電器和PLC系統(tǒng)。

2. 亞臨界流體萃取技術(shù)在牡丹產(chǎn)業(yè)化上的應(yīng)用前景分析。

菏澤是著名的牡丹之鄉(xiāng)，被命名為中國的“牡丹之都”。牡丹全身是寶，牡丹籽可榨油，榨油后的牡丹籽粕可提取芍藥苷；從牡丹根中可提取丹皮酚；從牡丹鮮花瓣中可提取精油（浸膏）和牡丹露；牡丹花粉可生產(chǎn)花粉飲料和花粉食品等。

2.1利用亞臨界流體萃取技術(shù)從牡丹籽中提取油脂。

近兩年來，在政府的主導(dǎo)和推動(dòng)下，菏澤的牡丹產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，油用牡丹的種植面積近40萬畝。盛果期牡丹籽產(chǎn)量每畝可達(dá)400㎏以上。菏澤堯舜牡丹生物科技有限公司是菏澤市牡丹產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)龍頭企業(yè)，日處理30噸牡丹籽原料的榨油車間已經(jīng)建成投產(chǎn)，同時(shí)建成的還有3*500L超臨界CO2萃取車間、精煉油車間和罐裝車間、花蕊茶車間以及牡丹油膠囊車間等，日化和化妝品車間正在建設(shè)中。牡丹籽油中的不飽和脂肪酸含量高達(dá)90%以上，其中α—亞麻酸含量38%以上。下表是河南工業(yè)大學(xué)檢測(cè)分析的牡丹籽油脂肪酸成分分析表（牡丹籽油本公司提供）。

α—亞麻酸是人體必需脂肪酸，在人體內(nèi)可轉(zhuǎn)化成DHA，有利于人體腦細(xì)胞的生長(zhǎng)發(fā)育，因此α—亞麻酸被中國營(yíng)養(yǎng)膳食食協(xié)會(huì)會(huì)推薦為人類膳食營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑。

我公司現(xiàn)有的3*500L超臨界CO2萃取設(shè)備存在著產(chǎn)能低（與榨油車間無法配套）、生產(chǎn)成本高、操作繁鎖、工人體能消耗大等問題。通過幾天的學(xué)習(xí)，對(duì)亞臨界流體萃取新技術(shù)在認(rèn)識(shí)上有很大的提高，擬考慮采用亞臨界流體萃取新技術(shù)從牡丹籽中提取牡丹籽油。現(xiàn)有兩種設(shè)想；一是利用現(xiàn)有榨油設(shè)備，采用先壓榨后萃取的工藝，新上亞臨界流體萃取設(shè)備一套，利用亞臨界流體萃取設(shè)備從牡丹籽餅中萃取毛油。二是利用現(xiàn)榨油車間的預(yù)處理部分，將牡丹籽仁制成坯片，再利用亞臨界流體萃取設(shè)備從牡丹仁坯片中直接萃取毛油。這樣得到的粕更有利于對(duì)粕的開發(fā)利用，如提取蛋白粉和芍藥苷等。

2.2利用亞臨界流體萃取技術(shù)從牡丹籽種皮中萃取毛油。

牡丹籽種皮約占全籽粒重量的40%，實(shí)際生產(chǎn)中得到的皮殼約占原料的35%。經(jīng)檢測(cè)分析，皮殼中含油量約7%，

在一定的開發(fā)利用價(jià)值。但是由于含油量偏低，自身容重低等因素，實(shí)際生產(chǎn)上有一定的困難。通過學(xué)習(xí)，擬采用以下工藝方案從皮殼中提取油脂。

皮殼毛油

↑

皮殼→軋坯→制�！⊥檩腿　撝�

脫脂皮殼可培養(yǎng)種植牡丹香姑，進(jìn)一步提高其利用價(jià)值。

2.3利用皮殼毛油生產(chǎn)牡丹油乙酯膠囊

皮殼毛油酸價(jià)非常高，化驗(yàn)室小樣分析酸價(jià)高達(dá)80mgKOH/g,常規(guī)煉油技術(shù)無法應(yīng)用，擬設(shè)想將皮殼毛油轉(zhuǎn)化成牡丹油乙酯，然后制成膠囊。工藝流程如下：

皮殼毛油

↓

凈化