亚临界萃取技术的发展及现状
亚临界溶剂生物萃取技术的发展及现状幻灯片PPT
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• 在植物色素萃取生产中的应用
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万寿菊叶黄素、辣椒红色素
• 在功能性和药用植物提取生产中的应用
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脂溶性如月见草、沙棘、林蛙、灵芝孢子、杜仲等
• 在植物精油提取生产中的应用
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玫瑰、十香菜、姜、茴香、大蒜
• 在烟草行业应用 :烟丝保形减害降焦
• 在纺织行业应用:羊毛低温脱脂
• 2、不会对物料中的热敏性成份造成损害,尤其适 用于植物色素提取、药材成份提取、羊毛脱脂等;
• 3、节能,萃取液蒸发耗能少,脱溶过程不必对物 料加热;
• 4、相对于超临界提取技术,已实现大规模生产, 投资少,生产本钱低, 日加工30吨的成套设备仅 200余万元。
亚临界萃取溶剂
• 丙烷 • 丁烷 • 二甲醚 • 四氟乙烷〔R134a〕 • 液氨
总结
• 20多年开展起来的一项新的工艺方法 • 已应用到植物油、蛋白、色素、精油、药材等几十种植物原料 • 在生产的近60套设备,年总加工量二十余万吨 • 亚临界萃取的设备目前已经系列化,日处理原料从1~100吨的成套设
备已很成熟,每年都有十几套新设备投产 • 5L、10L、100L实验室装置定型产品 • 位于河南安阳国家级高新区的60吨/日设备是当年国家级的重点示范厂,
演讲人介绍
• 祁鲲 • 高级工程师 •Байду номын сангаас1983年毕业于原郑州粮食学院 • 1993年获国务院特帖 • 河南省九届、十届人大代表 • 河南省亚临界萃取设备工程技术研究中心主任 • 河南省亚临界生物技术董事长 • 亚临界生物萃取技术原创创造人
亚临界水萃取的原理及其优缺点
亚临界水萃取的原理及其优缺点嘿,小伙伴们!今天我们来聊聊一个神奇的过程——亚临界水萃取。
这个过程可不是闹着玩儿的,它可是有着丰富的科学原理哦!那么,亚临界水萃取究竟是什么呢?它又有哪些优缺点呢?别着急,让我一一道来。
让我们来了解一下亚临界水萃取的原理。
亚临界水是指介于气态和液态之间的一种状态,它的压力和温度都比气态和液态低。
在亚临界水中,水分子与气体分子之间的相互作用力较弱,因此可以更容易地将物质从一种状态转移到另一种状态。
而萃取就是利用这种特性,将某种物质从一种溶液中提取出来,然后将其分离成纯品的过程。
那么,亚临界水萃取有哪些优缺点呢?咱们先来看看优点。
亚临界水萃取是一种非常环保的方法。
因为在这个过程中,不需要使用任何化学溶剂,所以不会产生有害的废水和废气。
亚临界水萃取具有很高的效率。
由于亚临界水的性质,它可以在很短的时间内将物质从一种状态转移到另一种状态,从而大大提高了萃取的速度。
亚临界水萃取还可以对多种物质进行分离和提纯,因此具有很高的应用价值。
任何事物都有两面性,亚临界水萃取也不例外。
接下来,我们来看看它的缺点。
亚临界水萃取的设备相对较为复杂。
由于需要使用亚临界水作为溶剂,所以需要专门的设备来维持亚临界水的状态。
这就使得整个萃取过程变得更加复杂和昂贵。
亚临界水萃取对操作条件的要求较高。
例如,需要控制好压力、温度等参数,否则会影响到萃取的效果。
这就给操作带来了一定的难度。
亚临界水萃取对于某些物质可能并不适用。
因为不同的物质在亚临界水中的溶解度和转移速度不同,所以并不是所有的物质都可以通过亚临界水萃取来提纯。
总的来说,亚临界水萃取是一种非常有前景的新型萃取技术。
它具有环保、高效、多功能等优点,但同时也存在设备复杂、操作条件要求高、适用范围有限等缺点。
希望通过今天的介绍,大家都对亚临界水萃取有了更深入的了解。
以后如果有机会接触到这个领域,相信你会更加得心应手哦!。
亚临界水萃取
亚临界水萃取萃取方法将水加热至沸点以上,临界点以下,并掌控系统压力使水保持为液态,这种状态的水被称为亚临界水,在文献中也有称它为超热水和高温水。
通常条件下,水是极性化合物。
在505 kPa压力下,随温度上升(50~300℃),其介电常数由70减小至1,也就是说其性质由强极性渐变为非极性,可将溶质按极性由高到低萃取出来。
在温度和压力都较高的条件下、水的极性降低,可以萃取非极性化合物;温度和压力都较低的条件下,水的极性提高,可以萃取极性化合物。
技术原理水的临界压力及临界温度分别为22.1 MPa和374℃,在f374℃,p22.1 MPa条件下,水的介电常数为5~15、在比374.2℃和22.1MPa略微低一些的低温压下成液体状态的水称为"亚临界水",英文为:subcritical water。
在实际萃取过程中,由于压力对介电常数的影响不如温度的影响大,所以重要通过调整温度来掌控水的介电常数。
由于是不使用酸、碱和催化剂的水在高热高压下的处理技术,因此亚临界水的提取方法被称之为"绿色的处理法"。
此外,提取可以在数秒钟到数分钟的短时间内完成,故而具有可以进行连续处理的优点。
亚临界水可用于萃取各种固体样品中的被测物和各种难萃取的天然产物,通过掌控温度和压力还可以测定挥发性较强的物质和强极性物质。
亚临界水具有"猛烈的溶解有机物在水中"和"猛烈的分解力"等同一般水不同的性质。
利用这一性质,超临界水和亚临界水被利用来提取有用成分(包括提取随着分解反应产生的分解物)。
同时,由于该性质同温度和压力有关系:随着两者的不同而发生相应的变化,因此提取的方法是可以调整掌控的。
也就是说,可以提取由加水分解反应引起的低分子化的有用成分;或者由热分解和氧化分解反应而产生的物质变换后的有用成分也因此可以利用这一方法而提取得到。
亚临界水萃取作为一种新的样品预处理技术,与传统的预处理技术相比具有以下优点口:设备简单、萃取时间短,通过更改萃取温度,可以更改水的极性,从而可以选择性的萃取样品基体中的不同极性的有机化合物,而且它是采纳纯水作萃取剂,不用或很少用有机溶剂,因此它对环境没有污染或污染很少。
[知识]亚临界萃取
[知识]亚临界萃取亚临界萃取简介技术发明人:祁鲲(河南省亚临界萃取工程技术中心主任),朱新亮,徐斌。
亚临界流体萃取与分离技术在天然动植物有效成分的提取、中药(含复方)活性成分的提取与有害脂溶性成分的分离、昆虫提取物、动物提取物、天然色素、特种油脂的提取、各种植物粉的脱脂等领域,具有广阔的应用实践。
亚临界流体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。
在临界温度下,使气体液化所必须的压力叫临界压力。
当丙烷、丁烷、高纯度异丁烷(R600a)、1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、二甲醚(DME)、液化石油气(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,对天然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。
亚临界流体萃取的原理亚临界流体萃取技术就是利用上述亚临界流体的特殊性质, 物料在萃取罐内注入亚临界流体浸泡,在一定的料溶比、萃取温度、萃取时间、萃取压力,萃取剂及夹带剂及搅拌、超声波的辅助下进行的萃取过程。
萃取混合液经过固液分离后进入蒸发系统,压缩机和真空泵的作用下,根据减压蒸发的原理将萃取剂由液态转为气态从而得到目标提取物。
天然产物有效成分的提取我国地域辽阔,复杂的地理环境与多变的气候条件造就了我国物种的多样性,尤其是具有医疗保健作用的特种油脂、香精香料、色素等天然资源相当丰富,如银杏、丁香、生姜、大蒜、洋葱、枸杞籽、沙棘、红辣椒、花椒、桂花、玫瑰花和茉莉花等。
天然产物的提取物可被广泛地用于医药、食品、化妆品、保健品及生物制品等产品中。
受到特别的重视和青睐,尤其是植物药在国际市场上发展迅速。
据统计全球的植物药市场产值已经接近400亿美元,市场前景看好。
作为中医药发源地的中国,生产的天然植物药产品只占国际市场3%,而在这极为有限的出口额中,绝大多数还是原料初级品,其主要原因是在我国存在生产工艺技术落后,工程化水平低,装备现代化程度低等问题。
亚临界低温萃取技术
亚临界低温萃取技术【最新版】目录1.亚临界低温萃取技术的定义和原理2.亚临界低温萃取技术的应用领域3.亚临界低温萃取技术的优势和局限性4.我国在亚临界低温萃取技术方面的发展状况正文亚临界低温萃取技术是一种利用亚临界流体(通常为液态二氧化碳)作为萃取剂,在低温条件下进行物质分离和提纯的技术。
其工作原理是在低温下使亚临界流体与待处理的原料接触,通过改变压力使溶剂与物质之间的相平衡发生改变,从而达到分离和提纯的目的。
当压力恢复到常压时,亚临界流体会变为气态,可以方便地从产物中分离出来,实现循环利用。
亚临界低温萃取技术在多个领域都有广泛应用,包括食品工业、生物医药、环境工程等。
在食品工业中,该技术可用于提取天然植物中的有效成分,如茶叶中的咖啡因、枸杞中的多糖等;在生物医药领域,亚临界低温萃取技术可以用于提取生物活性成分,如绿茶中的儿茶素、枸杞中的多糖等;在环境工程领域,该技术可以用于处理有害物质,如处理工业废水中的有机物和重金属离子等。
亚临界低温萃取技术具有许多优势,如绿色环保、高效节能、操作简便等。
与传统的有机溶剂萃取法相比,亚临界低温萃取技术具有无污染、无残留、可循环利用等优点,有利于提高产品质量和保护环境。
然而,该技术也存在一定的局限性,如亚临界流体的选择和回收问题、工艺参数的优化等。
我国在亚临界低温萃取技术方面取得了显著的发展。
近年来,我国对该技术的研究不断深入,不仅在理论研究上取得了突破,还成功应用于多个领域。
我国已成功研发出多种亚临界流体,并在工艺参数优化、设备设计等方面取得了重要进展。
此外,我国政府对绿色低碳技术的支持力度不断加大,为亚临界低温萃取技术的发展提供了有力保障。
总之,亚临界低温萃取技术是一种绿色、高效的分离提纯技术,具有广泛的应用前景。
亚临界萃取技术在食品领域的应用及展望
亚临界萃取技术在食品领域的应用及展望J食品1001 赵秋琳徐新霞俞奇春严贤王晨希林振辉刘苏俊摘要:亚临界萃取技术作为一种现代高新技术,在食品中的应用相当广泛。
本文总结了亚临界萃取技术分别在食品领域中农残检测、特种油脂和天然产物有效成分方面的应用。
最后对其在食品工业方面的应用前景进行展望。
关键词:亚临界萃取;食品;应用;展望0 概述近十几年亚临界萃取技术在国内外迅速发展起来,这是一种较新的少用或不使用有机溶剂的绿色萃取技术,广泛应用于食品行业中物质的提取,对食品生产现代化有重要意义。
对于食品这个特殊的行业来说,安全、卫生是其第一要义。
而亚临界萃取技术恰如其分的符合现代人所追求的绿色环保这一概念,大力发展亚临界萃取技术将会成为食品行业发展的必然趋势。
1 亚临界萃取的概念姜月霞[1]等指出亚临界萃取(Sub-critical extraction technology)是指萃取剂在萃取过程中始终低于其临界压力和临界温度,始终为液态的萃取过程,相对于超临界而言,有着条件相对温和,对高压设备要求不苛刻以及成本更低的优点。
2 亚临界萃取原理及优点亚临界萃取是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,达到固体物料中的脂溶性成分转移到液态的萃取剂中,再通过减压蒸发的过程将萃取剂与目的产物分离,最终得到目的产物的一种新型萃取与分离技术。
亚临界流体萃取相比其它分离方法有许多优点:无毒、无害,环保、无污染、非热加工、保留提取物的活性产品不破坏、不氧化,产能大、可工业化大规模生产,节能、运行成本低,易于和产物分离。
亚临界萃取技术由于其设备简单、萃取时间短、无二次污染等特点受到越来越多的重视。
3 亚临界萃取技术在食品领域的应用3.1 在农残检测中的应用3.1.1粮谷农药残留亚临界水萃取技术可以在小米和芸豆等粮食基质中实现一些农药的有效萃取,宓捷波[2]等通过实验发现在0.05mg/kg的残留水平回收良好。
亚临界低温浸出绿色萃取技术及应用
亚临界萃取技术及其应用近十几年亚临界萃取技术在国内外迅速发展起来,这是一种较新的少用或不使用有机溶剂的绿色萃取技术,广泛应用于食品行业中物质的提取,对食品生产现代化有重要意义。
对于食品这个特殊的行业来说,安全、卫生是其第一要义。
而亚临界萃取技术恰如其分的符合现代人所追求的绿色环保这一概念,大力发展亚临界萃取技术将会成为食品行业发展的必然趋势。
1 亚临界萃取的基本概念亚临界萃取是利用亚临界流体作为萃取剂, 在密闭、无氧。
低压的压力容器内,依据有机物相似相溶的原理,通过萃取剂萃取物料,使固体物料中的脂溶性成分转移到液态的萃取剂中,再通过减压蒸发的过程将萃取剂与目的产物分离,最终得到目的产物的一种新型萃取与分离技术。
2 亚临界萃取原理及优点亚临界萃取是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,达到固体物料中的脂溶性成分转移到液态的萃取剂中,再通过减压蒸发的过程将萃取剂与目的产物分离,最终得到目的产物的一种新型萃取与分离技术。
亚临界流体萃取相比其它分离方法有许多优点:无毒、无害,环保、无污染、非热加工、保留提取物的活性产品不破坏、不氧化,产能大、可工业化大规模生产,节能、运行成本低,易于和产物分离。
亚临界萃取技术由于其设备简单、萃取时间短、无二次污染等特点受到越来越多的重视。
3 亚临界萃取技术在天然产物提取中的应用由于亚临界流体常温常压条件下是气体状态, 因此亚临界流体极易气化,由此可以在常温或者较低温度的状态下对热敏性物料做到萃取和分离。
经过近年来的实践,目前亚临界流体萃取技术已应用于众多的天然产物脂溶性成分的提取。
如栾树籽、无患子果、青刺果、沙棘、黄连木果、虎坚果、玫瑰花、薰衣草、银杏叶、青蒿等。
目前,亚临界流体萃取在中药行业的应用已经涉及中药及复方中药的有效成分的提取,并已实现工业化生产。
如从五味子、红花、川芎、灵芝孢子、水飞蓟、栝楼籽、当归、刺五加亚临界萃取比石油醚抽提优越, 比超临界日处理量大、具有收率高、提取周期短及无溶剂残留等优点, 特别适合于中药脂溶性活性成分的提取另外,由于许多中药中的脂溶性成分在中成药的生产过程中起着不同程度的副作用,因此亚临界流体萃取在中药加工前的脱脂处理具有很大的发展空间。
中草药的亚临界萃取
中草药的亚临界萃取汇报人:2023-11-22•亚临界萃取技术简介•中草药亚临界萃取应用•亚临界萃取实验设计与操作目•中草药亚临界萃取的挑战与前景录01亚临界萃取技术简介•亚临界萃取:是一种利用亚临界流体(通常是某种气体或混合气体)在高压下进行萃取的技术。
亚临界流体在高压下具有较高的溶解能力,能够溶解中草药中的有效成分。
溶解能力将中草药与亚临界流体接触,通过调节压力和温度,使有效成分从中草药中转移到亚临界流体中,实现萃取目的。
萃取过程高效性环保性选择性节能性亚临界萃取技术优势01020304亚临界萃取技术具有较高的萃取效率,能够充分提取中草药中的有效成分。
相比传统萃取方法,亚临界萃取技术使用的亚临界流体通常无毒无害,对环境友好。
通过调节压力和温度等参数,可以实现对不同成分的选择性萃取,提高产品的纯度。
亚临界萃取技术在操作过程中通常具有较低的能耗,符合节能减排的要求。
02中草药亚临界萃取应用传统的中草药萃取方法往往面临着效率低下、耗时费力和成分破坏等问题。
随着现代科技的发展,对中草药有效成分的提取效率和纯度要求越来越高。
中草药萃取现状需求挑战优点亚临界萃取具有高效、环保、选择性高等优点,可大大提高中草药有效成分的提取效率。
原理亚临界萃取是一种利用亚临界流体(如二氧化碳)在高于其临界温度和低于其临界压力的条件下,选择性萃取中草药中的有效成分的方法。
实例如利用亚临界二氧化碳萃取黄芪中的黄酮类化合物,或者萃取丹参中的丹参酮等。
亚临界萃取在中草药领域的应用评估中草药亚临界萃取的效果主要依据萃取率、纯度、耗时以及成本等指标。
评估指标与传统的水提法或有机溶剂提取法相比,亚临界萃取法在中草药有效成分提取上表现出更高的萃取率和纯度。
实例分析亚临界萃取技术为中草药产业的现代化和国际化提供了新的可能性,有助于进一步发掘和利用中草药的药用价值。
前景展望中草药亚临界萃取的效果评估03亚临界萃取实验设计与操作明确实验目标,即希望从中草药中提取的目标成分。
中草药的亚临界萃取研究
中草药的亚临界萃取研究中草药是中国传统医学中重要的治疗工具之一,具有疗效稳定、副作用小等优点。
为了有效提取中草药中的有效成分,传统的方法是采用水、乙醇等溶剂进行提取。
然而,这些传统的提取方法存在着一些问题,比如,溶剂的成本高、环保问题、提取效率低等。
为了解决这些问题,近年来出现了一种新的提取方式——亚临界萃取技术。
1. 亚临界萃取技术原理亚临界萃取属于一种新兴的提取技术,其基本原理是将提取物质在一定压力和温度下,使其处于临界状态下,同时在适当的溶剂、辅助溶剂和萃取物料的条件下,持续进行提取。
亚临界萃取技术主要包含四个步骤:1. 前处理:将制备好的样品经过粉碎、均质、筛分等处理,以打散其细胞结构,增加提取效率。
2. 前沿喷雾干燥:将处理好的样品制成粉末状,以便有效进行亚临界萃取。
3. 亚临界萃取:将制备好的样品放入亚临界批式提取设备中,按照一定的比例和条件,加入辅助溶剂,通过压力和温度的调节,将有效成分提取出来。
4. 后处理:对提取出来的有效成分进行分离纯化、过滤、浓缩等处理,以获得最终产物。
2. 中草药的亚临界萃取应用中草药是一类自然药物,主要成分包含多种生物活性物质。
相比传统提取方法,亚临界萃取技术能够提高中草药的萃取效率、降低成本、减少污染,且产物质量稳定,并且不会破坏药物的活性物质。
因此,亚临界萃取技术在中草药提取中得到了广泛的应用。
以下是一些典型的中草药亚临界萃取的应用。
1. 何首乌的亚临界萃取:何首乌是一种常见的中药材,被广泛应用于治疗不同类型的癌症和心脑血管疾病。
利用亚临界萃取技术,可以获得何首乌中有效成分的高产率和高纯度。
2. 茯苓的亚临界萃取:茯苓是一种常见的中草药,被广泛应用于治疗心脏病和消化不良。
利用亚临界萃取技术,可以获得茯苓中有效成分的高产率和高纯度。
3. 高丽参的亚临界萃取:高丽参是一种常见的中草药,被广泛应用于改善人的免疫功能和治疗糖尿病。
利用亚临界萃取技术,可以获得高丽参中有效成分的高产率和高纯度。
食品工业亚临界水萃取技术浅述
食品工业亚临界水萃取技术浅述近年来“绿色化学”的提出,亚临界水萃取技术是以价廉、无污染的水作为萃取剂,操作简单,提取时间短、环境好、萃取效率高的优势引起了科学工作者的关注被视为绿色环保、前景广阔的一项变革性技术。
在国外该方法已在环境和食品的样品中有机污染物的萃取、天然产物有效成分提取和分析预处理过程中得到了广泛应用,但国内对该技术的研究起步较晚。
本文着重综述了近年来国内外亚临界水萃取技术在食品各方面中的应用,并对以后发展趋势作出探讨。
1 亚临界水萃取的原理亚临界水(Sub-critical water,SCW)是指在一定压力下,将水加热到100℃以上临界温度374℃以下的高温,但水体仍然保持在液体状态(或指压力和温度在其临界值之下的附近区域的液态水)。
亚临界状态下水的流体微观结构(氢键、离子水合、离子缔合、簇状结构)发生了变化,使亚临界水的物理、化学特性与常温常压下的水有较大的差别[1]。
亚临界水在一定压力下会随着温度的升高,其极性会降低,能够降低表面张力和水的粘度,从而对有机物的溶解能力增加,增强了有机物在水中的溶解度。
2 亚临界水萃取的影响因素亚临界水提取技术是一种很有前景,强有力的提取变革方法。
近年来应用于食品分析过程预处理的研究逐年增多,影响亚临界水萃取的因素[2]包括萃取温度、萃取液料比、萃取时间、萃取改良剂(包括表面活性剂的添加)以及萃取压力。
2.1 萃取温度亚临界水萃取技术最主要的影响因素是温度,随着温度升高,水的极性下降。
通过对温度的控制,可以实现对基体中不同极性有机物的萃取,极性较强的物质需要的温度较低。
Pawlowski等[3]使用亚临界水萃取技术对香蕉、柠檬、桔子、蘑菇和大米中的杀虫剂残留进行了萃取研究,在75℃的温度下,亚临界水对噻苯咪唑和多菌灵这两种杀虫剂的萃取率达到了80.9~100.5%;氯酚、胺、烷烃等在100℃左右就萃取完全。
Yang等[4]利用亚临界水萃取技术从牛至叶中萃取5种萜烯类物质,并对其稳定性进行考察,结果表明,高温会使萜烯类物质降解并使回收率下降,并且其稳定性也会随着温度的升高而降低。
亚临界水萃取的原理及其优缺点
亚临界水萃取的原理及其优缺点1. 亚临界水萃取的原理亚临界水萃取,听起来是不是有点高大上?其实,它就是利用水的特殊状态来提取各种物质的一种方法。
简单来说,水在不同的温度和压力下,可以有不同的形态。
亚临界水,就是介于液态和气态之间的一种状态,既有水的溶解性,又具有气体的扩散性。
这让水变得更“调皮”,能更好地溶解一些不溶于水的物质。
你想想,如果你有一杯热水,放一点糖进去,糖很快就溶解了。
但是,如果你把水加热到更高的温度,比如说接近沸点,它的溶解能力就会增强,甚至能溶解一些平常情况下难以溶解的东西。
亚临界水萃取就是利用这一点,把水加热到一定的温度和压力,让它变得“叛逆”,从而提取出植物中的有效成分,比如说精油、香料之类的。
在实际操作中,我们通常将水加热到100℃以上,施加一定的压力,使得水保持在液态,但又有点儿像气体那样灵活。
这种状态下,水能够“跑”得更快,渗透性更强,就像水兵一样,不怕难关,直奔目标。
这也是为什么亚临界水萃取的效率往往比传统的溶剂萃取要高得多,速度也快得多。
2. 亚临界水萃取的优点2.1 环保无污染说到亚临界水萃取的好处,首先就是环保,简直就是“绿色英雄”!因为它用的主要是水,不像某些化学溶剂那样会对环境造成污染。
用水来提取,想想都觉得安心,毕竟水是生命之源嘛,不会让人心里有负担。
2.2 高效能再来就是效率,简直快得飞起。
你想,如果用水来提取,通常需要的时间比用溶剂要短得多,而且提取的效果也不差。
很多企业发现,用亚临界水萃取,不仅能提取出更多的有效成分,而且节省了不少时间和成本,真是一举两得。
3. 亚临界水萃取的缺点3.1 温度和压力要求高当然,天上没有掉馅饼的好事,亚临界水萃取也有它的缺点。
首先,设备的要求就高了,温度和压力要达到一定的标准,设备造价自然不便宜。
就好比你想骑上豪华跑车,得先掏出不少银子,设备也是一样的道理。
3.2 适用范围有限另外,亚临界水萃取并不是万能的,适用范围也有点局限。
亚临界水萃取的原理及其优缺点
亚临界水萃取的原理及其优缺点亚临界水萃取,听起来好像是高科技的东西,其实呢,它就是一种古老的中药材提取方法。
这个方法的原理很简单,就是把药材放在一个高压低温的环境下,让药材里的有效成分溶解在水中,然后再用这种溶液来制药。
那么,这种方法有什么优点和缺点呢?咱们一起来看看吧!
亚临界水萃取的优点之一就是提取出来的药物成分纯度高。
因为在高压低温的环境下,药材里的杂质和水分都会被去掉,这样就能保证提取出来的药物成分是纯净的。
这对于制药行业来说非常重要,因为只有纯度高的药品才能保证疗效。
亚临界水萃取还有一个优点,那就是生产过程中不会产生有害物质。
相比于传统的提取方法,亚临界水萃取不需要使用有机溶剂,因此就不会产生那些有毒有害的废气和废水。
这对于环保来说也是非常有利的。
亚临界水萃取也有一定的缺点。
这种方法比较复杂,需要专业的设备和技术。
而且,由于高压低温的条件比较苛刻,所以设备的维护成本也比较高。
这对于一些小型制药企业来说可能是一个负担。
亚临界水萃取还存在一定的安全隐患。
因为在高压低温的环境下,设备很容易发生故障,甚至可能会爆炸。
所以在使用这种方法的时候,必须要有严格的安全措施和应急预案。
总的来说,亚临界水萃取是一种非常有效的中药材提取方法。
它既能保证药物成分的纯度,又能减少生产过程中的污染。
但是,由于它的复杂性和安全性问题,所以在使用的时候一定要特别小心。
好了,今天咱们就聊到这里吧!希望这篇文章能让大家对亚临界水萃取有一个更深入的了解。
下次再见啦!。
亚临界水萃取技术及其在天然产物分析中的应用
抗氧化有机物 、蒽醌类化合物 、小檗碱 、甘草甜素 、黄 芩素等等 ,本文摘录部分应用实例 ,具体见表 1。表 1显示了亚临界水萃取的药用植物对象 、萃取物 、亚 临界水萃取条件 (温度 、压力 、时间等 )以及随后的 分析测试手段 。从表 1 可以看出 ,亚临界水萃取如 同超临界流体萃取一样 ,适宜从天然产物中提取种 类繁多的有效成分 。亚临界水萃取研究对象的样品 量通常都在十几克以下 ,萃取温度一般都在 200℃ 以下 ,压力对萃取无较大影响 ,萃取时间一般在 1 h 以内 ,与索氏萃取 、超声萃取等常见样品预处理技术 相比 ,亚临界水萃取的目标成分回收率均较高 。对 比亚临界水萃取 、水蒸气蒸馏 、超临界二氧化碳萃取 3种技术提取挥发油 ,发现亚临界水萃取具有能耗 低 、快速 、环境友好等优点 。 〔39〕
状态的一 种 新 型 提 取 技 术 〔1〕。亚 临 界 水 萃 取 与 索 氏提取最大的一个区别就是萃取温度 。亚临界水萃 取的温度一般都比流体通常的沸点高 ,而索氏提取 的温度则受到使用溶剂的沸点限制 。
常温常压下水是极性很大的溶剂 ,它能很好地 溶解极性有机化合物 。通过对亚临界水温度和压力 的控制可以改变水的极性 、表面张力和粘度〔2〕。随 着温度的升高 ,水的极性会降低 ,对有机物的溶解能 力也会增加 。在合适的压力下提高温度也能够降低 表面张力和水的粘度 ,增强有机物在水中的溶解度 。 Toshio Yamaguchi研究了亚临界 、超临界流体的性 质 ,指出这两种流体物理 、化学特性的改变 ,主要与 流体微观结构的氢键 、离子水合 、离子缔合 、簇状结 构的变化有关 ,随着温度的增加 ,亚临界水的氢键被 打开或减弱〔3〕。在这样的条件下 ,水的介电常数 ε 随温度升高很容易降低 。常温下纯水 ε约为 80,而 升温升压至 250℃、5 M Pa时 ,水的介电常数降低到 27〔4〕。这个值和 25℃、011 M Pa下的乙醇相同 ,因此 极性足够低 ,可以溶解许多中等和低极性化合物 。 水的温度低于 100℃,极性 POR s如苯酚能达到较满 意的回收率 ( > 90% ) 。当需要定量提取多种非极 性化合物如一些杀虫剂和低分子量的 PAH s时 ,水 的温度需要 200℃左右 。当需要从土壤和沉积物中 提取 PCB s和一些高分子量的 PAH s时 ,温度则需要 250~300℃。正烷烃化合物则需要在 300℃以上才 能被萃取〔5〕。 2 加速溶剂萃取与亚临界水萃取
亚临界水萃取
– 操作简单,避免高温加热 – 提取时间极短
• 缺点
– 提取物收率不是最高 – 研究数据积累不够
• 现状
– 已有中试型产品 – 要应用于大生产,还需进一步研究 – 可灵活应用:破碎→渗滤
6、组织破碎提取技术
• 原理:
– 对溶媒施加交变压强→强制植物细胞形状改变→细 胞在挤压和扩张中溶剂反复渗入、渗出→有效成分 置换到细胞外
T (℃) 50 100 150 200 250 300 400
超临界水 (T>374℃, P>22.1M Pa)
水的ε(P=5 Mpa) 71 56 45 35 27 22 8
5~15
亚临界水的极性
SBWE: “环境友好”的 绿色提取技术
食品科技. 2010, 35 (3): 215-8
SBWE设备
• 优点:同时完成萃取和蒸馏两步操作,分离效率高, 操作周期短,渗透力强,蒸发潜热低,选择性易于调 节
• 超临界CO2(SFE-CO2)萃取技术优点:
– CO2临界度低(31.1℃,7.1 Mpa)可常温操作 – 化学隋性,可有效防止热敏、化学不稳定成分氧化分解 – 无毒,无溶剂残留 – 价廉易得,安全
•亚临界水参数
•水的临界压力及临界温度分别为 22.1 MPa和374℃,在f>374℃, p>22.1 MPa条件下,水的介电常 数为5~15。在比374.2℃和 22.1MPa稍微低一些的低温压下 成液体状态的水称为“亚临界水”, 英文为:subcritical water。
• 亚临界水萃取应用
• 丹参脂溶性成分
– 有机溶剂提取 (OSE): 95% EtOH (1.5, 1.5, 2hr)
(12 min)
亚临界萃取技术
亚临界萃取技术1. 介绍亚临界萃取技术是一种用于分离和提取有机化合物的方法,它利用亚临界流体(通常是液态或气态的超临界流体)作为溶剂,将目标化合物从固体或液体基质中分离出来。
亚临界萃取技术在食品、医药、环境和化工等领域具有广泛的应用。
2. 原理亚临界萃取技术的原理基于超临界流体的特性。
超临界流体是介于气态和液态之间的一种状态,具有较高的扩散性、低表面张力和可调控的溶解能力。
这些特性使得超临界流体成为一种理想的溶剂,适用于分离和提取各种化合物。
在亚临界萃取过程中,首先选择适当的超临界流体作为溶剂,然后将其加入到待处理样品中。
通过调节温度和压力等条件,使得超临界流体达到接近其临界点但仍保持液态或气态状态。
在这种状态下,超临界流体具有较高的溶解能力和扩散性,能够有效地将目标化合物从基质中萃取出来。
3. 应用3.1 食品工业亚临界萃取技术在食品工业中被广泛应用于天然色素、香料和营养成分的提取。
传统的提取方法往往需要使用有机溶剂,而亚临界萃取技术能够避免对环境的污染,并且提取效果更好。
例如,采用亚临界二氧化碳作为溶剂可以有效地提取茶叶中的咖啡因和茶多酚等成分。
3.2 医药领域亚临界萃取技术在医药领域中被用于药物的制备和纯化过程。
通过选择适当的超临界流体作为溶剂,可以实现对特定药物成分的选择性提取。
同时,亚临界萃取技术还可以避免传统有机溶剂对药物产生的毒性和污染问题。
3.3 环境保护亚临界萃取技术在环境保护领域中可以用于处理废水和固体废物。
通过选择适当的超临界流体和操作条件,可以将有毒有害物质从废水中提取出来,并实现资源的回收利用。
此外,亚临界萃取技术还可以用于处理含有重金属等有害成分的固体废物。
3.4 化工行业亚临界萃取技术在化工行业中被广泛应用于纯化和分离过程。
传统的分离方法往往需要使用大量的溶剂和能源,而亚临界萃取技术能够降低能耗和环境污染,提高纯化效率。
例如,采用亚临界乙醇作为溶剂可以实现对生物燃料中乙醇的高效提取。
亚临界流体萃取技术
亚临界流体萃取技术嘿,朋友们!今天咱来聊聊亚临界流体萃取技术。
这玩意儿可神奇啦!就好像是一个超级厉害的魔法师,能把我们想要的精华从各种复杂的混合物中变出来。
你想想看,平常我们要从一堆东西里提取出珍贵的成分,那得多难啊!但是有了亚临界流体萃取技术,就变得容易多啦。
它就像是一个精准的猎手,能一下子就抓住目标,把它带出来。
比如说,从一些植物里提取那些对我们身体特别好的成分。
以前可能得费好大的劲,用各种复杂的方法,还不一定能得到多少。
但是现在呢,亚临界流体萃取技术一出手,嘿,那些好东西就乖乖地出来啦。
这技术为啥这么厉害呢?因为它用的流体啊,处在一种特别的状态,既不是完全的气态,也不是完全的液态,就这么恰到好处。
这就好比一个人,既有着年轻人的活力,又有着成年人的稳重,那做起事情来能不厉害嘛!而且啊,它还特别温和,不会把那些珍贵的成分给破坏掉。
就好像我们轻轻地拿起一个宝贝,小心翼翼地呵护着,生怕给弄坏了。
这样提取出来的东西,质量那是杠杠的。
咱再打个比方,亚临界流体萃取技术就像是一个技艺高超的厨师,能把各种食材中的美味精华给提炼出来,做出一道道让人垂涎欲滴的佳肴。
在好多领域,这亚临界流体萃取技术都大显身手呢!医药啦,食品啦,化妆品啦,到处都有它的身影。
它能让我们的药品更有效,食品更美味,化妆品更优质。
你说这技术是不是很了不起?咱生活中的好多好东西,说不定都有它的功劳呢!它就像是一个默默无闻的英雄,在背后为我们的美好生活贡献着力量。
总之啊,亚临界流体萃取技术可真是个宝贝,让我们的生活变得更加丰富多彩。
它让那些以前很难得到的好东西变得容易获取,给我们带来了无数的便利和惊喜。
咱可得好好珍惜这个神奇的技术,让它为我们创造更多的美好呀!。
亚临界萃取技术的发展及现状
亚临界萃取技术的发展及现状The Development and Present Situation of Sub-critical ResolventOrganisms Extraction Technology祁鲲秦广雍河南省亚临界萃取工程技术中心摘要:本文对用于亚临界萃取的溶剂、生产工艺和设备进行综述,并详细介绍了亚临界生物萃取技术的应用范围。
Abstract:This article is a summary of using extraction resolvent in sub-critical in the production process and equipment, and introduces the application scope of the sub-critical organisms extraction technology in detail 关键词:亚临界萃取、丁烷、二甲醚、液氨Key words: Subcritical extraction、 butane、 dimethyl ether、 liquid ammonia1 概述以亚临界状态的溶剂萃取生物原料中的脂类物质,是近20年才发展起来的一项新的工艺方法[1],经过20年的不断完善,目前已应用到植物油、色素、精油、药材等几十种植物原料的水溶性和脂溶性成份提取生产中,每年的总加工量二十余万吨。
最早应用的亚临界溶剂为丁烷和丙烷,1990年发明专利《液化石油气浸出油脂工艺》(专利号:90108660.6)代表了这项技术的诞生,随后,二甲醚、四氟乙烷(R134a)、液氨、六氟化硫、二氯二氟甲烷(氟利昂R12)、一氯二氟甲烷(氟利昂R22)等溶剂被先后应用或试验,由于这些溶剂的极性有一定的差别,在应用中各具特色。
亚临界萃取溶剂的定义:物质的亚临界状态是相对与临界状态和超临界状态的一种形态。
溶剂物质的温度高于其沸点时,以气态存在,对其施以一定的压力压缩使其液化,在此状态下利用其相似相溶的物理性质,用做物质萃取的溶剂为亚临界萃取溶剂,其萃取工艺称为亚临界萃取工艺。
亚临界流体萃取法
亚临界流体萃取法亚临界流体萃取法是一种利用亚临界流体作为溶剂进行提取的方法。
相较于传统的有机溶剂,亚临界流体具有低粘度、高扩散性、可调性等优点,可以更好地保留提取物中的活性成分,并减少对环境的污染。
本文将从以下几个方面详细介绍亚临界流体萃取法。
一、亚临界流体的概念1.1 亚临界状态在物质存在三态(固态、液态、气态)之外的状态被称为第四态。
当物质处于高于其临界温度而低于其临界压力时,它就处于亚临界状态。
此时物质既不是液体也不是气体,而是具有介于两者之间的特殊性质。
1.2 亚临界流体在亚临界状态下,物质表现出了许多独特的性质,如密度随压力变化不大、粘度很小等。
这些性质使得亚临界状态下的物质被称为“亚临界流体”。
常见的亚临界流体包括二氧化碳、甲烷、乙烷等。
二、亚临界流体萃取法的原理2.1 溶解性亚临界流体与溶质的溶解度随着压力和温度的变化而变化。
在一定的温度和压力下,亚临界流体可以溶解许多有机物和生物活性成分,从而实现对这些物质的提取。
2.2 扩散性亚临界流体具有高扩散性,能够快速地将固体或液体中的目标成分扩散到其内部。
这种高扩散性使得提取速度更快,同时减少了操作时间。
2.3 可调性通过调整温度和压力等条件,可以改变亚临界流体的溶解能力和选择性。
因此,可以根据需要来选择最适合提取物质的亚临界流体,并调整提取条件以达到最佳效果。
三、亚临界流体萃取法的应用3.1 食品工业亚临界流体萃取法已经广泛应用于食品工业中。
例如,利用二氧化碳作为亚临界流体进行咖啡因、花青素等活性成分的提取。
3.2 药物制造亚临界流体萃取法也被广泛用于药物制造中。
例如,利用二氧化碳提取植物中的活性成分,可以得到更纯净的产品,并减少对环境的污染。
3.3 环境保护亚临界流体萃取法还可以用于环境保护。
例如,利用二氧化碳作为溶剂,可以从废水中提取有机污染物,这样既可以减少废水对环境的污染,又可以回收有价值的物质。
四、亚临界流体萃取法的优点和局限性4.1 优点(1)对环境友好:亚临界流体是一种绿色溶剂,不会对环境造成污染。
亚临界生物萃取技术及应用
亚临界生物萃取技术及应用
亚临界生物萃取技术是一种新型的生物提取技术,它是在高压、高温、高密度和高流速的条件下,将生物材料与溶剂混合,使其达到亚临界状态,然后通过减压降温的方式,使溶剂从生物材料中萃取出目标化合物。
这种技术具有高效、环保、安全、易操作等优点,因此在食品、医药、化妆品等领域得到了广泛应用。
在食品领域,亚临界生物萃取技术可以用于提取植物中的天然色素、香料、营养成分等,以及动物中的蛋白质、肽等。
这种技术可以保留原料的天然特性和营养成分,同时避免了传统提取方法中可能存在的有害物质残留问题,因此被广泛应用于食品添加剂、保健品等领域。
在医药领域,亚临界生物萃取技术可以用于提取植物中的有效成分,如黄酮类、生物碱类、多糖类等,这些成分具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤等多种生物活性,可以用于制备药物、保健品等。
此外,亚临界生物萃取技术还可以用于提取微生物中的生物活性物质,如抗生素、酶等,这些物质具有广泛的应用前景。
在化妆品领域,亚临界生物萃取技术可以用于提取植物中的芳香物质、色素、维生素等,这些物质可以用于制备天然化妆品,具有良好的安全性和生物活性,受到了越来越多消费者的青睐。
亚临界生物萃取技术是一种高效、环保、安全、易操作的生物提取
技术,具有广泛的应用前景。
随着技术的不断发展和完善,相信它将在更多领域得到应用,为人类的健康和生活带来更多的福祉。
亚临界低温萃取技术
亚临界低温萃取技术
(原创版)
目录
一、亚临界低温萃取技术概述
二、亚临界低温萃取技术的优势
三、亚临界低温萃取在天然产物深加工中的应用
四、亚临界低温萃取技术的前景与挑战
正文
一、亚临界低温萃取技术概述
亚临界低温萃取技术是一种全新的油脂生产技术,它采用亚临界温度,对原料进行低温浸出,常温脱溶。
这种技术的突出优点是在不破坏油料中活性的情况下提取油脂,并在低温下脱除粕和油中的溶剂,得到高品质的粕和油,且成本低,投资小。
二、亚临界低温萃取技术的优势
相较于传统的油脂提取技术,亚临界低温萃取技术具有明显的优势。
首先,它采用的是低温浸出,对原料的活性影响小,可以最大程度地保留原料中的有效成分。
其次,该技术是在常温下进行脱溶,避免了高温对油脂的氧化,使得提取出的油脂品质更高。
最后,亚临界低温萃取技术能够有效地脱除粕和油中的溶剂,提高了油脂的收得率,降低了生产成本。
三、亚临界低温萃取在天然产物深加工中的应用
亚临界低温萃取技术在天然产物深加工中应用广泛,特别是在油脂生产领域。
例如,该技术可以应用于植物油、动物油、植物蛋白等的提取,还可以用于天然色素、天然香料、生物活性成分等的提取。
此外,亚临界低温萃取技术在医药、食品、化妆品等行业也有广泛的应用。
四、亚临界低温萃取技术的前景与挑战
随着人们对健康食品的需求增加,亚临界低温萃取技术在油脂生产中的应用前景广阔。
然而,该技术也面临着一些挑战,例如如何提高溶剂的回收率,如何优化工艺参数,如何提高设备的稳定性等。
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亚临界萃取技术的发展及现状The Development and Present Situation of Sub-critical ResolventOrganisms Extraction Technology祁鲲秦广雍河南省亚临界萃取工程技术中心摘要:本文对用于亚临界萃取的溶剂、生产工艺和设备进行综述,并详细介绍了亚临界生物萃取技术的应用范围。
Abstract:This article is a summary of using extraction resolvent in sub-critical in the production process and equipment, and introduces the application scope of the sub-critical organisms extraction technology in detail 关键词:亚临界萃取、丁烷、二甲醚、液氨Key words: Subcritical extraction、 butane、 dimethyl ether、 liquid ammonia1 概述以亚临界状态的溶剂萃取生物原料中的脂类物质,是近20年才发展起来的一项新的工艺方法[1],经过20年的不断完善,目前已应用到植物油、色素、精油、药材等几十种植物原料的水溶性和脂溶性成份提取生产中,每年的总加工量二十余万吨。
最早应用的亚临界溶剂为丁烷和丙烷,1990年发明专利《液化石油气浸出油脂工艺》(专利号:90108660.6)代表了这项技术的诞生,随后,二甲醚、四氟乙烷(R134a)、液氨、六氟化硫、二氯二氟甲烷(氟利昂R12)、一氯二氟甲烷(氟利昂R22)等溶剂被先后应用或试验,由于这些溶剂的极性有一定的差别,在应用中各具特色。
亚临界萃取溶剂的定义:物质的亚临界状态是相对与临界状态和超临界状态的一种形态。
溶剂物质的温度高于其沸点时,以气态存在,对其施以一定的压力压缩使其液化,在此状态下利用其相似相溶的物理性质,用做物质萃取的溶剂为亚临界萃取溶剂,其萃取工艺称为亚临界萃取工艺。
适合于亚临界萃取的溶剂沸点都低于我们周围的环境温度,一般沸点在0℃以下,20℃时的液化压力在0.8MPa以下(表压)。
亚临界萃取的工艺原理:在常温和一定压力下,以液化的亚临界溶剂对物料进行逆流萃取,萃取液(液相)在常温下减压蒸发,使溶剂气化与萃取出的目标成份分离,得到液相的产品;被萃取过的物料(固相)在常温下减压蒸发出其中吸附的溶剂,得到另一产品。
气化的溶剂被再压缩液化后循环使用。
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份造成损害,这是亚临界萃取工艺的最大优点。
溶剂从物料中气化时,需要吸收热量(气化潜热),所以,蒸发脱溶时要向物料中补充热量。
溶剂气体被压缩液化时,会放出热量(液化潜热),工艺中大部分热量可以通过气化与液化溶剂的热交换达到节能的目的,理论计算证明,经过充分热交换,萃取液的溶剂蒸发所需的能量(压缩机能量)只有以蒸汽为能源蒸发常规溶剂的1/11。
例如:正丁烷是液化石油气的主要成份,其沸点为-0.5℃,在25℃时的绝对压力为0.27MPa,50℃时的绝对压力为0.53MPa,在此压力和温度条件下正丁烷被液化为液体,以它做为溶剂在压力容器中即可对各种脂溶性成份进行萃取。
截止目前,我们以丙烷、丁烷为混合溶剂设计的亚临界萃取设备已在全国建立了六十余套生产线,单条生产线的日加工能力为5~100吨,加工小麦胚芽、核桃、葡萄籽、万寿菊、大豆、可可饼、灵芝胞子、玫瑰花等数十种原料。
位于河南省安阳市高新区的60吨/日生产车间已生产运行15年,累计生产十余万吨,加工的原料品种有数十种。
亚临界萃取工艺的优点:1、产品中溶剂残留少。
目前国内外大规模生产食用油所用的己烷萃取溶剂在油和粕中残留的分别为50ppm和700ppm,而丁烷在油和粕中残留分别为1ppm和100ppm;2、不会对物料中的热敏性成份造成损害,尤其适用于植物色素提取、药材成份提取、羊毛脱脂等;3、节能,萃取液蒸发耗能少,脱溶过程不必对物料加热;4、相对于超临界提取技术,已实现大规模生产,投资少,生产成本低,日加工30吨的成套设备仅200余万元。
2 适合亚临界萃取的溶剂在常温下为气体,在中低压下可以液化的物质是适合用作萃取溶剂的。
在中低压区间,生产设备投资少,生产成本低,溶剂运输方便。
在低压以下较为合适的溶剂及其物理性质见下表[2]:丙烷丁烷二甲醚四氟乙烷液氨分子式C3H8C4H10CH3OCH3CH2FCF3NH3分子量44 58 102 17沸点℃-42 -0.5 -24.9 -26.2 -33.420℃时蒸气压MPa 0.83 0.23 0.533 0.6 0.88临界温度℃95.7 152.8 129 101.1 132.3临界压力MPa 4.4 3.6 5.32 4.07 11.325℃液体密度kg/L 0.49 0.57 0.66 1.2 0.6125℃气体密度kg/m320.15 6.18 0.6介电常数 1.69 1.78 5.02 16.9气化潜热KJ/kg(30℃)329 358 410 216 1369爆炸极限 2.3%~9.5% 1.9%~8.5%3.5%~27%不燃16%~25%毒性及LC50(mg/m3) 微毒微毒680 308000 无毒1390价格(元) 6700 6700 4200 48000 2500性状无色有味无色有味无色有味无色无味无色有刺激性气味2.1 丙烷、丁烷丙烷、丁烷都是非极性溶剂,用于萃取脂类物质,是应用最早的也是应用最为广泛的亚临界萃取溶剂。
这两种成份可以混合使用,使用比例不同时萃取系统的压力不同。
高纯度的丙烷或丁烷溶剂也很容易买到,价格一般低于工业正己烷溶剂而随石油产品的价格波动。
丙烷、丁烷是液化石油气的主要成份,石化行业通称为C3、C4,其主要来源:1)、油田伴生气(含10~40%C3C4);2)凝析气田气(含3%~5%C3C4);3)石油炼油厂;4)石油化工厂。
其中,油田伴生气中分出的C3C4含硫量很低,丙烷、丁烷纯度很高,最适宜用作萃取溶剂。
经作者努力,中国卫生部2008年第13号公告已将丙烷、丁烷列入食品加工助剂名单。
2.2 二甲醚二甲醚能与许多极性或非极性溶剂互溶,单独使用即可萃取极性成份也可萃取非极性成份。
二甲醚是由甲醇脱水制成,价格低、来源广,由于其物理特性接近液化石油气,而且毒性极低,目前国际上做为生物可再生能源而大为推崇,大量生产以代替液化石油气,同时也广泛用于日常用品如发胶、灭害灵等气雾制品喷射剂等。
国内近年来生产能力发展很快,产品纯度一般能达到99.9%,是理想的多用途的亚临界萃取溶剂。
经过作者的努力,目前中国卫生部已受理了二甲醚食品添加剂的申请。
2.3 四氟乙烷四氟乙烷即R134a ,是一种氟利昂R12、R22等制冷剂的替代物,它完全不破坏臭氧层,是当前世界绝大多数国家认可并推荐使用的环保制冷剂。
用作亚临界萃取溶剂是非极性的,主要用来萃取脂溶性成份,它不但无毒,而且不燃,克服了烃类醚类溶剂易燃易爆的致命缺点,这也是它的最大优势。
目前,四氟乙烷尚未列入中国食品助剂名单。
四氟乙烷的价格也比较高。
2.4 液氨液氨主要用于生产硝酸、尿素和其他化学肥料,还可用作医药和农药的原料。
大型冷库多以液氨用作冷冻剂。
液氨用作亚临界萃取溶剂,是一种理想的极性溶剂,性质与水相近,可用来萃取植物多糖、植物多酚、生物碱、植物黄酮、生物甙、色素等各种水溶性的物质成份,加上亚临界萃取对热敏性成份的保质优势,是取代水和乙醇等极性溶剂的理想溶剂。
液氨的工业使用已非常成熟,而且价格低、来源广、毒性小,99.9%纯度的液氨是国标产品。
氨水早已用于食品生产,也已列入国家的食品助剂名录。
另外,六氟化硫、氟利昂R12、氟利昂R22也可做为亚临界萃取的溶剂,但因其价格因素或环境政策因素,只停留在试验室阶段,不宜大规模工业化应用。
3 亚临界生物萃取工艺亚临界溶剂生物萃取工艺流程如下:3.1 装料。
将待萃取的物料用输送机送入压力容器结构的萃取器中,关闭进料器后,抽出萃取器中的大部分空气;3.2 萃取。
打入液化的萃取溶剂进行多次逆流萃取;3.3 物料脱溶。
达到最佳萃取率工艺要求时,抽完萃取器中液体溶剂后,打开萃取器的出气阀,使物料中吸附的溶剂气化与物料分离,排出萃取器,此过程为脱溶过程。
在此过程中物料的温度会随溶剂的气化而降低,为此,在物料脱溶的过程中要向料中补充热量以维持溶剂的蒸发。
脱溶完成后,被萃取后的物料即可排出萃取器,萃取器可进入下一生产循环。
3.4 萃取液蒸发。
萃取液打入蒸发系统,经过连续的(大产量时采用)或罐式间歇(小产量时采用)的蒸发,使溶剂与萃取物分离,得到萃取物产品,再经提纯,可得到目标产品。
3.5 溶剂回收。
从物料中和萃取液中蒸发出的溶剂气体,经过压缩液化,液态的溶剂流回溶剂压缩液化溶剂压缩液化 生物物料逆流萃取 萃取物产品萃取器萃取液蒸发溶剂 溶剂罐萃取后物料脱溶萃取后物料产品溶剂循环罐,循环使用。
3.6 热量的利用。
萃取工艺中溶剂的气化吸热与液化放出的热量是相等的,通过使这些热量进行热交换,可以最大限度地节能。
例如,在萃取液的连续蒸发工艺中,第一蒸发器的加热介质就是第一蒸发压缩机排出的热的溶剂气体,当高压高温的溶剂气体将温度传递给萃取液时它得到了液化,而萃取液得以蒸发。
4 亚临界生物萃取设备亚临界萃取的设备目前已经系列化,从日处理原料从1~100吨的成套设备已很成熟,位于河南省安阳市的60吨/日设备是当年国家经贸委的重点示范厂,已运转15年,加工原料十余万吨,加工的原料有数十种。
萃取设备主要由萃取罐、溶剂罐、混合油罐、蒸发罐、升膜蒸发器、冷凝器、压缩机、真空泵及辅助的缓冲、过滤罐等组成,容器类设备都是低压二类压力容器,压缩机根据溶剂的不同可选用氨压缩机、液化石油气压缩机和氟利昂压缩机。
萃取罐视产量的大小一般由1~6台组成,立式罐和带动力翻动的卧式罐,罐的容积一般4~12m3。
萃取液暂存于混合油罐中,由蒸发系统进行溶剂分离。
蒸发系统一般为连续的两级升膜加一级降膜蒸发器组成,对个别产品还增加一级真空薄膜蒸发器。
产量小的萃取工艺中使用蒸发罐间歇地完成萃取液的蒸发分离。
5 亚临界生物萃取技术的应用5.1 在食用油萃取生产中的应用。
目前以大豆为代表的食用油生产中,国内外均采用己烷溶剂(国内称六号溶剂)进行浸出(萃取)生产,有许多植物油料的有用成份由于这种浸出工艺过程中的加热而被破坏,应用丙烷和丁烷亚临界萃取工艺,不但确保了萃取出油中的热敏成份不损坏,也保证了粕中植物蛋白等成份不变性,使产品的价值充分利用。