亚临界流体是指某些化合物在温度高于其沸点但低于临界温度,且压力低于其临界压力的条件下,以流体形式存在的该物质。当温度不超过某一数值,对气体进行加压,可以使气体液化,而在该温度以上,无论加多大压力都不能使气体液化,这个温度叫该气体的临界温度。这些方面的原材料种类特别是在多种多样,但整体上分成脂溶性和水溶性两类。
在临界温度下,使气体液化所须的压力叫临界压力。当丙烷、丁烷、高纯度异丁烷(R600a)、1,1,1,2-四氟(R134a)、(LPG)和六氟化硫等以亚临界流体状态存在时,分子的扩散性能增强,传质速度加快,对产物中弱极性以及非极性物质的渗透性和溶解能力显著提高、从而达到提取目的。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***,致使原料中的蛋白、黄酮、、***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。
亚临界萃取在不同领域的应用
在食品工业中的应用,亚临界流体萃取技术在食品工业的应用,主要集中在食用植物粉的脱脂环节及副产物油脂方面的应用,由于某些植物果实本身富含油脂,而高含油食品易酸败,保质期很短,因此,植物粉的脱脂成为制约植物粉生产的关键环节。用亚临界流体萃取技术脱除大豆、花生、核桃、杏仁、小麦胚芽、咖啡豆、南瓜籽等几十种物料的脱脂生产,同时萃取得到相应的植物油。萃取时间与次数,针对不同的物料,先通过正交试验得出合理的萃取时间和次数,在实际生产过程中通过罐组间的逆流萃取工艺得以提高萃取效率。
亚临界流体低温萃取技术是一种全新的油脂生产技术,主要提取原料中的脂溶性成分。其所使用的萃取溶剂为丙烷、丁烷、R134a和二中的一种或两种混合溶剂,这些溶剂的沸点均在0℃以下,在低温和真空情况下即可脱除油中和粕中的溶剂,对原料中具有功能的成分完整的保存,为植物的综合开发利用奠定了基础。压力容器:压力容器是一种在适当压力下工作的容器设备,我国压力容器按压力分为三类:一类为低压(压力小于1。
亚临界萃取设备尽20年的发展,不但使亚临界萃取技术有了较大的提高和发展,而且较CO2超临界萃取技术在溶剂的使用上扩大了选择的范围,既可单独萃取,也可夹带其他溶剂或混合溶剂进行萃取,萃取压力属于低压,萃取装置单罐可以设计为大容积压力容器,单批及日处理原料可达到80吨。萃取的过程是分子相对扩散的过程,适度的搅拌可以增加溶剂和物料之间的充分混合,减少萃取中外扩散阻力,使萃取体系的浓度朝有利于固体物料中的脂溶性成分向液体的溶剂中扩散。
低温萃取的基本原理。溶剂与被萃取物料接触,使物料中的某些组分(称萃取物),在常温和一定压力下丙烷,用溶剂逆流萃取油料料胚,然后使混合油和脱脂物料中的溶剂减压气化,与物料中其他组分分离,之后通过降低压力或调节温度,降低溶剂的密度,从而降低其溶解能力,使溶剂解析出其所携带的萃取物,达到萃取分离的目的。8MPa),用亚临界流体逆流浸出油料料胚或颗粒(如葡萄籽、亚麻籽、核桃仁、小麦胚芽、牡丹籽、南瓜子、月见草籽等),然后使混合油和粕中的溶剂减压气化,气化后的溶剂气体再经过压缩机压缩冷凝液化后循环使用。
低温萃取技术的特点:通过调节压力可提取纯度较高的有效成分;选择适宜的溶剂可在较低温度,分离、精制热敏性物质和易氧化物质;1939年,HenryRosenthal将压缩后液化的低级气态烷烃用于油料浸出,加压状态下,溶剂以液态形式浸出油脂,混合油和湿粕中含的溶剂在减压的状态下自然挥发。具有良好的渗透性和溶解性,能从固体或黏稠的原料中快速提取出有效成分;容易使溶剂从产品中分离,无溶剂污染,且回收溶剂过程丙烷,能耗低。
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