采用超临界CO2萃取技术生产小米糠油,该工艺操作压力较高,设备规模小、投资大,生产成本太高,导致油的成本无法被市场认可。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。用低温萃取米糠油是利用其特性,从原料中萃取、分离小米糠油。萃取粕和毛油中的溶剂在低温、真空状态下脱除,溶剂液化后循环使用。
采用成熟的工艺技术挖掘农产品的内在价值,走综合利用、合理利用、循环利用的发展之路,针对小米糠油的提取技术实现重大突破,采用正丁烷低温萃取技术,解决了产物萃取过程的热敏性问题,实现了产物提取的规模化生产。通过该技术,可以将小米糠深加工,提取小米糠油、多糖等,为小米产业的健康发展及农产品综合开发利用创造了良好的机会。可调节压力、温度和引人夹带剂等调整超界流体的溶解能力,并可通过逐渐密度交温度和压力把萃取组分引人到希望的产品中。
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。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。低温萃取技术是近年来非常受欢迎的一种油脂提取技术,与其它油脂提取技术相比,具有很多优势。
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。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。大豆油、菜籽油、葵花籽油等一般食用油的生产方法多为溶剂萃取法,所使用的萃取溶剂为己烷或正己烷,即大家常说的六号溶剂。
溶剂与被萃取物料接触,使物料中的某些组分(称萃取物),在常温和适当压力下(0.3MPa—0.8MPa)丙烷,用溶剂逆流萃取油料料胚,然后使混合油(溶剂与萃取物的混合物)和脱脂物料中的溶剂减压气化,与物料中其他组分(萃余物)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。低温超声波萃取仪主要特点适用于中药材有效成份的萃取,是中药制药彻底改变传统的水煮醇沉萃取方法的新方法、新工艺。
低温萃取技术与一般液体萃取技术相比,萃取速率和范围更为理想。萃取过程是通过温度和压力的调节来控制与溶质的亲和性而实现分离的。溶剂主要应用液化丁烷和丙烷。该溶剂中组分的沸点大多在0℃以下,其中丙烷沸点-42.07℃丙烷,丁烷的沸点为-0.5℃,在常温常压下为气体,加压后为液态。水溶性如植物多酚类、植物低聚糖类、类、植物黄酮类、植物甙类也在研究的试验中。
超临界流体的溶剂强度取决于萃取的温度和压力。利用这种特性,只需改变萃取剂流体的压力和温度,可以把样品中的不同组分按在流体中溶解度的大小,先后萃取出来,在低压下弱极性的物质先萃取,随着压力的增加,极性较大和大分子量的物质与基本性质,所以在程序升压下进行超临界萃取不同萃取组分,同时还可以起到分离的作用。提高萃取效率的方法以溶料比、搅拌、萃取温度、萃取时间、萃取压力、萃取次数、萃取剂及夹带剂的选型、超声波的辅助萃取等因素有关。
温度的变化体现在影响萃取剂的密度与溶质的蒸汽压两个因素,在低温区(仍在临界温度以上),温度升高降低流体密度,而溶质蒸汽压增加不多,因此,萃取剂的溶解能力时的升温可以使溶质从流体萃取剂中析出,温度进一步升高到高温区时,虽然萃取剂的密度进一步降低,但溶质蒸汽压增加,挥发度提高,萃取率不但不会减少反而有增大的趋势。低温萃取,较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较大优点。
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