低溫萃取技術(shù)溶劑的性質(zhì)及選擇

當(dāng)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。低溫萃取技術(shù)是利用流體在亞臨界狀態(tài)下溶解待分離的液體或固體混合物而使萃取物從混合物中分離出來。萃取粕和毛油中的溶劑在低溫、真空狀態(tài)下脫除，溶劑液化后循環(huán)使用。

所選溶劑具有若干的性質(zhì)，密度比氣體大數(shù)百倍，與液體的密度接近。其粘度則比液體小得多，仍接近氣體的粘度。既具有液體對物質(zhì)的高溶解度的特性，又具有氣體易于擴(kuò)散和流動的特性。通過該技術(shù)，可以將小米糠深加工，提取小米糠油、多糖等，為小米產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展及農(nóng)產(chǎn)品綜合開發(fā)利用創(chuàng)造了良好的機(jī)會。對于萃取和分離更有用的是，在臨界點(diǎn)附近溫度和壓力的微小變化會引起溶劑密度的顯著變化，從而使亞臨界流體溶解物質(zhì)的能力發(fā)生顯著的變化。

亞臨界流體主要為液化丁烷和丙烷。該溶劑中組分的沸點(diǎn)大多在0℃以下，其中丙烷沸點(diǎn)-42.07℃，丁烷的沸點(diǎn)為-0.5℃，在常溫常壓下為氣體，加壓后為液態(tài)。柑桔油采用水蒸汽蒸餾所得的蒸餾柑桔油與壓榨油相比，香氣相差較遠(yuǎn)，這是因?yàn)楦探塾椭谐煞峙c熱水和水蒸汽接觸很容易遭到破壞，所以蒸餾柑桔油質(zhì)量較差。該工藝的基本原理是：在常溫和合理壓力下（0.3MPa—0.7MPa）,用亞臨界流體逆流萃取油料料胚，然后使混合油和粕中的溶劑減壓氣化，氣化后的溶劑氣體再經(jīng)過壓縮機(jī)壓縮冷凝液化后循環(huán)使用。

該技術(shù)及設(shè)備為通用裝置，利用該設(shè)備可以加工多種物料：如小麥胚芽油、辣椒紅色素、中藥材、香料、紅花籽油、青刺果油、昆蟲油等。因此亞臨界流體萃取技術(shù)，是一種低耗、具有廣闊應(yīng)用前景的產(chǎn)物成分提取的新技術(shù)。亞臨界流體來源廣，價格低。該溶劑各油氣田、煉油廠均有此產(chǎn)品。而超臨界流體萃取，就是利用超臨界流體的這一強(qiáng)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。

亞臨界流體萃取技術(shù)發(fā)展

亞臨界流體萃取是以亞臨界狀態(tài)的流體或亞臨界流體的混合溶液為溶媒，與溶質(zhì)在系統(tǒng)內(nèi)相繼經(jīng)過浸提、蒸發(fā)脫溶、壓縮、冷凝回收等過程，從產(chǎn)物中提取目標(biāo)組分的一種新技術(shù)。當(dāng)LPG、丙烷、丁烷、R600a、DME、R134a和六氟化硫等以亞臨界流體狀態(tài)存在時，分子的擴(kuò)散性能增強(qiáng)，傳質(zhì)速度加快，對產(chǎn)物中弱極性以及非極性物質(zhì)的滲透性和溶解能力顯著提高。壓榨法油的密度較低，殘?jiān)扛?，且在擠壓成型全過程中產(chǎn)生高溫，毀壞了油中不飽和脂肪及谷甾醇等活性物質(zhì)，選用亞臨界值超低溫萃取技術(shù)性提取稻米油，填補(bǔ)了之上生產(chǎn)工藝流程的不夠。

1939年，Henry Rosenthal將壓縮后液化的低級氣態(tài)烷烴用于油料浸出，加壓狀態(tài)下，溶劑以液態(tài)形式浸出油脂，混合油和濕粕中含的溶劑在減壓的狀態(tài)下自然揮發(fā)。整個加工過程在低溫狀態(tài)下進(jìn)行，油料中組分不氧化，粕中蛋白不變性，且生產(chǎn)成本低。提取設(shè)備對提取物的質(zhì)量、得率和生產(chǎn)效率都有較大的影響。產(chǎn)物中高附加值的生理活性物質(zhì)因其熱敏性，用常規(guī)熱回流提取法和萃取法不但提取率低，而且功能成分受到破壞。

亞臨界(丁烷等)低溫萃取

低溫亞臨界萃取溶劑主要有液化丙烷、丁烷、、四氟、液氨，由于萃取溫度在溶劑的沸點(diǎn)溫度以上及臨界溫度以下這個溫度區(qū)間，而且，5種亞臨界溶劑沸點(diǎn)均在0℃以下，所以我們定義為低溫亞臨界萃取；萃取原理為相似相溶原理，萃取工藝為逆流萃取，萃取壓力在0.3MPa～1.0MPa之間，萃取及脫溶溫度為環(huán)境溫度；對亞臨界萃取設(shè)備有一定了解的人，都知道它是一種油脂萃取設(shè)備，用于生產(chǎn)各種植物油脂。萃取溶劑采用壓縮回收，循環(huán)使用。

這種方法整個生產(chǎn)過程在低溫下進(jìn)行，物料營養(yǎng)成分不會受到破壞，且得率高，產(chǎn)品的品相較好。質(zhì)量可與二氧化碳超臨界萃取相媲美。可以形成規(guī)?；a(chǎn)，一次性設(shè)備投入少。生產(chǎn)成本低。精油在植物組織中存在的部位和結(jié)構(gòu)含有精油油囊的柑桔皮，其油囊較大，且多位于外皮層的表淺部位，加之柑桔皮的組織結(jié)構(gòu)比較松軟，故適合壓榨提油。從理論上說，溶料比越大，萃取效率越高，在工業(yè)化的生產(chǎn)過程由于成本的優(yōu)化，一般控制在1：1～1。