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亞臨界流體是指某些化合物在溫度高于其沸點但低于臨界溫度,且壓力低于其臨界壓力的條件下,以流體形式存在的該物質(zhì)。當溫度不超過某一數(shù)值,對氣體進行加壓,可以使氣體液化,而在該溫度以上,無論加多大壓力都不能使氣體液化,這個溫度叫該氣體的臨界溫度??烧{(diào)節(jié)壓力、溫度和引人夾帶劑等調(diào)整超界流體的溶解能力,并可通過逐漸密度交溫度和壓力把萃取組分引人到希望的產(chǎn)品中。
亞臨界流體萃取技術(shù)是利用上述亞臨界流體的性質(zhì),物料在萃取罐內(nèi)注入亞臨界流體浸泡,在料溶比、萃取溫度、萃取時間、萃取壓力,萃取劑及夾帶劑及攪拌、超聲波的輔助下進行的萃取過程。萃取混合液經(jīng)過固液分離后進入蒸發(fā)系統(tǒng),壓縮機和真空泵的作用下,根據(jù)減壓蒸發(fā)的原理將萃取劑由液態(tài)轉(zhuǎn)為氣態(tài)從而得到目標提取物。傳統(tǒng)的植物脂溶性色素用己烷溶劑提取,水溶性色素用水或乙醇提取,都有加熱脫溶的工藝過程,影響產(chǎn)品質(zhì)量。
從萃取效果看,在低溫狀態(tài)下所得的植物粉活性成分得到了較大限度的保護,以植物蛋白為例,水溶性蛋白指標NSI在86%以上,小麥胚芽油的VE成分95%以上得以保持。植物精油的成份多為脂溶性化合物,以丁烷、丙烷對鮮濕的花朵、莖葉進行亞臨界萃取,可得到浸膏產(chǎn)品,目前已進行工業(yè)化批量生產(chǎn)的有玫瑰、十香菜等,茶葉、姜、茴香、大蒜等的精油提取都已進行了很多研究試驗,具備了工業(yè)化生產(chǎn)的條件。與其他方法相比具有明顯優(yōu)勢:處理物料量一般在30-100噸/日,萃取時間短、成本低。隨著產(chǎn)物的開發(fā)范圍越來越廣,亞臨界流體萃取技術(shù)在食品工業(yè)具有更加廣闊的應(yīng)用前景。
亞臨界流體萃取在中藥行業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)涉及中藥及中藥的成分的提取,并已實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。另外,米糠油中富含亞油酸、維生素E、谷維素、角鯊烯等植物營養(yǎng)成分。如從五味子、紅花、、靈芝孢子、水飛薊、栝樓籽、、亞臨界萃取比抽提優(yōu)越,比超臨界日處理量大、具有收率高、提取周期短及無溶劑殘留等優(yōu)點,特別適合于中藥脂溶性活性成分的提取。
超臨界流體萃取是一種新型萃取分離技術(shù)。它利用超臨界流體,即處于溫度高于臨界溫度、壓力高于臨界壓力的熱力學狀態(tài)的流體作為萃取劑。低溫萃取技術(shù)溶劑的性質(zhì)及選擇當流體的溫度和壓力處于它的臨界溫度和臨界壓力以上時,即使繼續(xù)加壓丙烷,也不會液化,只是密度增加而已,它既具有類似液體的某些性質(zhì),又保留了氣體的某些性能,這種狀態(tài)的流體也稱為亞臨界流體。從液體或固體中萃取出特定成分,以達到分離目的。超臨界流體萃取的特點是:萃取劑在常壓和室溫下為氣體,萃取后易與萃余相和萃取組分離。
作用和擴散作用,因而SF對許多物質(zhì)有很強的溶解能力。這些特性使得超臨界流體成為一種好的萃取劑。采用超臨界CO2萃取技術(shù)生產(chǎn)小米糠油,該工藝操作壓力較高,設(shè)備規(guī)模小、投資大,生產(chǎn)成本太高,導(dǎo)致油的成本無法被市場認可。而超臨界流體萃取,就是利用超臨界流體的這一強溶解能力特性,從動、植物中提取各種有效成份,再通過減壓將其釋放出來的過程。超臨界流體對物質(zhì)進行溶解和分離的過程就叫超臨界流體萃取。