亚临界低温萃取油脂工艺介绍

亚临界低温萃取油脂工艺介绍

潘登奎

1 概述

油脂浸出法于1855年由E.Deiss（法国）首创，1870年已形成工业生产规模。油脂浸出方法的应用充分地提高了植物油料的利用率。到目前为止，油脂浸出使用过的溶剂至少有12种：二硫化碳；粗烃类汽油；乙醇；水代法；石油碳氢化合物；苯；卤化碳氢化合物；异丙醇；醛、糠醛等；酮、丙酮、丁酮等；超临界二氧化碳；混合溶剂。

目前，国内食用植物油脂浸出主要采用6号溶剂，国外油脂浸出一般采用工业正己烷，也有采用戊烷、辛烷等的。

4号溶剂（主要成分为液化丙烷、丁烷）浸出油脂技术既亚临界萃取技术，是一种全新的油脂生产技术，与目前广泛应用的6号溶剂浸出油脂技术相比，它具有显著的经济效益和社会效益。它的突出优点首先是“常温浸出、低温脱溶”，可以在不破坏油料中活性物质、植物蛋白的情况下提取油脂，为贵重油料的萃取及植物蛋白的开发利用创造条件。其次蒸汽消耗少，油脂生产过程中煤耗减少80%以上，从而降低成本，减少了“三废”的排放。同时与超临界萃取相比，具有成本很低，规模可以很大等优点，目前已全面取代超临界技术。

2 亚临界既4号溶剂浸出油脂原理[1]

4号溶剂是从液化石油气中提纯而来的，其主要成分为丙烷、丁烷，沸点均在0℃以下。浸出过程是在一定压力（0.1～0.7Mpa状态为液体）和室温下进行的，实现油料的常温浸出。浸出粕和毛油中的溶剂是在低温、真空状态下脱除的，溶剂液化后循环使用。生产流程图及工艺流程简述

工艺过程为：1、油料装入浸出罐V201；2、溶剂泵P201将4号溶剂注入浸出罐浸泡油料；3、溶剂泵P201从浸出罐抽出混合油打入蒸发罐V203；4、联通浸出罐与压缩机P204吸气口，使粕中残溶气化，进入压缩机，经压缩、冷凝器E201冷凝液化，溶剂回流到溶剂周转罐V204，再循环使用。粕排出浸出系统。5、混合油进入蒸发系统，使4号溶剂蒸发后与毛油分离。溶剂蒸气经压缩液化后循环使用。毛油排出浸出系统。

工艺条件：浸出温度35℃，浸出压力0.4～0.7Mpa，浸出次数3～5次（视含油

量多少定）；混合油浓度15～25%，温度30～35℃，混合油蒸发温度45～60℃，混合油脱溶真空度-0.095 Mpa；粕脱溶温度45℃，脱溶压力-0.085 Mpa；毛油残留溶剂<30ppm，粕残留溶剂<50ppm。

3 产品质量的对比

4号溶剂沸点低、组分纯、浸出产品残溶低，浸出过程温度低、选择性好，色素、磷脂等杂质的浸出量少，所以，产品质量高。与6号溶剂浸出油质量对比如下：3.1 浸出粕质量好

表1 浸出粕质量对比

3.2浸出油脂质量好

表2 浸出油脂质量对比

4 经济、社会效益分析

亚临界萃取既4号溶剂浸出油脂技术，是油脂提取方法的一次创新，具有巨大的经济效益和深远的社会意义，它不但能大幅度降低油脂加工成本，而且为贵重油料的提取，及植物蛋白的开发利用创造了条件。在环保方面，将使油脂工业发展发生根本性的变化。主要体现在以下几个方面：

4.1实现粕的低温脱溶

目前的6号溶剂浸出生产中，由于溶剂的沸程60～90℃，脱除粕中和油中的溶剂须使其温度上升到100℃以上，从而造成了粕中植物蛋白的变性。然而，引进的低温脱溶设备操作复杂、消耗高，致使低温脱溶豆粕成本过高，仍极大地阻碍着植物蛋白资源的开发利用。4号溶剂浸出油脂工艺用简单的方法实现了低温脱溶，避免了植物蛋白的变性，开辟了广阔的植物蛋白资源，将对人们的饮食结构产生一定的影响，具有深远的社会意义。与此同时，粕利用价值的提高也将带来客观的经济效益。

4.2实现了医药、化工方面的保质提取

由于该工艺生产温度低(<40℃),对油中和粕中的热敏物质如维生素、生物活性物质、色素等的影响较小,可以实现贵重油料的保质浸出,如对微生物油花生四烯酸、灵芝孢子油、月苋草籽、沙棘、小麦胚芽、黑加仑籽等。目前,利用此技术建成的武汉烯王、武汉福星微生物油脂提取车间运转很好,各项指标均符合要求。

4.3溶耗低、蒸汽用量少

四号溶剂浸出油脂,由于设计了新颖的“工艺系统内部热交换技术”且溶剂易蒸发,易回收,故节约了大量的溶剂和蒸汽,一般情况:溶剂消耗£5kg/t，蒸汽消耗£60kg/t。而六号溶剂闪蒸脱溶的溶剂消耗35～45kg/ t左右，蒸汽消耗大约300kg/t。

4.4减少环境污染

由于本工艺系统使用很少的蒸汽，故在减少了锅炉的煤、电和人力消耗的同时，减少了因燃烧煤排放的烟尘、废渣、废水，从而减少了环境污染。

4.5 4号溶剂毒性低

表3 四号溶剂毒性

4.6 4号溶剂安全系数高

表4 不同溶剂安全系数比较

项目

丙烷(四号主

要成份) 丁烷(四号主要成份)

己烷(六号主要成

份)

爆炸下限

(体积%)

2.37 1.6 1.20

爆炸上限

(体积%)

7.3 6.5 6.9

危险度 2.08 3.06 4.75

自然点466.1 309 260

防爆炸级别1级a组1级b组1级c组

5 应用领域及范围

该工艺已成功地应用于万寿菊黄色素，辣椒红色素的提取；沙棘籽油、月见草籽油，葡萄籽油等贵重油料的提取；灵芝孢子、花生四烯酸（AA）、除虫菊脂、聚酯酰胺等医药、化工方面的提取、提纯，能很好地保护其有效成分及活性物质不被破坏。

植物蛋白综合加工上有：核桃油脂提取及核桃蛋白的综合开发利用；大豆油脂提取及大豆蛋白的综合开发利用；棉籽油脂提取及棉籽蛋白的综合开发利用等，在提取油脂的同时植物蛋白不变性。