亚临界低温萃取技术具有萃取温度低、萃取压力低、分离温度低、萃取效率高、环境友好等优势,作为生物有效成分提取分离方法近30年来得到了迅速发展,被广泛应用于动植物油脂、植物精油、植物色素、中草药、蛋白质等加工领域。

  一、亚临界低温萃取技术及装备简述

  亚临界低温萃取技术的历史及工业化装备的诞生:

  亚临界低温萃取技术是利用亚临界流体作为萃取剂,在密闭、无氧压力容器内,依据有机物相似相溶的原理,通过萃取物料与萃取剂在浸泡过程中的分子扩散过程,达到物料中的脂溶性成分转移到液态的萃取剂中,再通过减压蒸发将萃取剂与目标产物分离,最终得到目标产物的一种萃取与分离技术。

  世界上最早将亚临界低温萃取技术应用于油脂提取的是年美国的Rosenthal等,他们采用液态丁烷、丙烷等混合溶剂萃取棉籽油,萃取率达97%以上,浸出原油精炼损耗比己烷的低4.2%,并就此申请了专利。

  二、亚临界低温萃取技术的应用

  1、在食用油萃取生产中的应用

  采用亚临界低温萃取技术对植物油料进行萃取,减少了植物油中热敏成分的破坏,也保证了粕中蛋白质不变性,使产品的营养成分得到保留。目前,采用亚临界低温萃取工业化生产的植物油有大豆油、花生油、核桃油、小麦胚芽油、葡萄籽油、油茶籽油等。日加工大豆80t的生产线分别于年在河南省安阳市及年在江苏省常熟市建成投产,目前国内最大的日加工小麦胚芽t生产线于年在河北建成投产,该项目为当年河北省重点项目。

  2、在植物色素萃取生产中的应用

  植物色素一般稳定性较差,对光、热、菌、酶等较敏感,采用亚临界低温萃取技术可保持其天然性与稳定性。亚临界低温萃取植物色素应用最多的是从万寿菊、金盏花中提取叶黄素。采用亚临界低温萃取技术,叶黄素不会被破坏,比传统的六号溶剂浸出法的叶黄素得率高。其次是从辣椒皮中提取辣椒红色素,辣椒皮中既有红色素也含有辣椒碱,萃取时采用混合溶剂。亚临界低温萃取红色素及辣椒碱后的粕可作为调味品填充剂和辣味调节剂。截至年国内已建有亚临界低温萃取植物色素生产线超过33条。

  3、在药用动植物有效成分提取中的应用

  采用亚临界低温萃取技术提取的药用动植物有效成分种类较多,如藻类[16]、沙棘籽[17]、灵芝孢子[18]、酸枣仁、南瓜籽、蜂胶等。年建成沙棘籽油生产线,年建成日加工50t月见草油生产线,年建成灵芝孢子油生产线,年建成南瓜籽油及南瓜籽蛋白生产线。

  4、在植物精油提取生产中的应用

  植物精油又称挥发油,具有多种药理活性。采用亚临界低温萃取技术提取植物精油具有提取率高、挥发性成分不被破坏等优点,相关专业人士等采用亚临界低温萃取与水蒸气蒸馏从汤阴北艾艾叶中提取精油,发现亚临界萃取-分子蒸馏所得精油含42种主要成分,水蒸气蒸馏所得精油含37种主要成分,亚临界萃取-分子蒸馏所得精油与艾叶所含主要成分接近,部分研究人员采用亚临界流体萃取沉香挥发油发现,亚临界流体对挥发油具有良好的选择性和较高的萃取率。亚临界萃取技术应用于烟草行业,在不破坏烟叶烟丝形状的前提下,可部分提取烟叶中的生物碱和焦油基料,达到烟草行业的减害降焦要求。

  3.5在纺织行业的应用

  我国是毛纺产业大国,年消耗羊毛近40万t,其中国产及进口细支高含脂羊毛大约25万t。高含脂羊毛既是一种资源,又是洗毛加工中产生高污染污水的主要成因。洗毛污水的COD一般都高达~mg/L,处理十分困难。亚临界溶剂干洗羊毛技术利用亚临界溶剂对样品进行洗涤,解决了此问题。亚临界干洗技术能够迅速彻底清除物料表面的目标化合物,但不破坏物料本身的结构,是一种快速、环保的绿色新技术。亚临界干洗羊毛脱除羊毛脂已经通过中试,具备规模化生产条件。

  3.6在动物油脂、动物蛋白提取中的应用

  蛋白质具有热敏性,采用高沸点溶剂脱脂后会因脱溶温度高而造成蛋白质变性。杨田[26]采用亚临界低温萃取技术萃取黄粉虫油,出油率达37.34%,明显高于超临界流体萃取的,且亚临界低温萃取后的脱脂黄粉虫蛋白不变性,具有优良的营养价值和生物功效。

  年黄粉虫提取油脂生产线在山西投产,粕中蛋白质含量达70%。目前已经采用亚临界低温萃取技术规模化加工鱼油、马油、黄粉虫油、黑水虻油等动物油脂,相比传统加热熬制法,亚临界低温萃取的油脂酸值、过氧化值低,颜色浅,经过简单精炼就可达到国家标准。

  3.7在木材脱脂方面的应用

  松木是日常加工家具的好板材,但其含有5%左右的松油,增加了加工时黏合剂的用量,同时在加工高端家具时,散发出较浓烈的松油味道,影响在高端家具行业的应用。采用亚临界低温萃取技术将松油提取出来,可得到松油产品,并降低黏合剂的用量,降低干燥成本,扩大了松木的使用范围,年在福建建成第一条薄木板脱水脱脂生产线。

  3.8在植物蛋白提取加工中的应用

  食品中主要使用蛋白质的功能性,如保水、保油、增白等,但其又具有热敏性,在45~50℃时就可产生热变性,到55℃时变性很快,利用低温脱溶的优势,在将植物油料中油脂提取完全后,在低温情况下对粕脱溶,氮溶解指数可达80%以上。王伟等通过比较闪蒸脱溶与AB筒脱溶两种工艺发现,亚临界低温萃取技术比六号溶剂浸出具有更低的加工成本。目前亚临界低温萃取技术在花生蛋白、核桃蛋白、文冠果蛋白、火麻蛋白等的提取还有很大的应用空间。

  3.9在香辛料提取中的应用

  采用亚临界萃取技术从熬制火锅底料后的料渣中可萃取出22.5%的底料油,大大降低了火锅底料的成本。另外在孜然、花椒、高良姜、茴香等香料油的提取方面目前已建有多条生产线。

  3.10在新油源中的使用

  利用亚临界萃取设备实现了油和粕的保质分离,年国内第一条亚临界萃取油莎豆油生产线建成投产,加工后的油莎豆粕可用作酿酒、饮料、代餐粉等的原料。在牡丹籽的深加工方面,已建成11条牡丹籽油工业化生产线,为牡丹籽的综合开发利用奠定了基础。



转载请注明地址:http://www.xiaohuixianga.com/xhxrybw/12684.html