亞臨界低溫萃取油脂技術(shù)簡(jiǎn)介
近幾年，隨著人們生活水平的不斷提高，市民對(duì)科學(xué)、健康、合理搭配的飲食觀念越來越重視。柴米油鹽是老百姓更為關(guān)心的生活部分，對(duì)食用油的要求也越來越高，隨著國(guó)外橄欖油的介入，在國(guó)內(nèi)刮起了“健康食用油”之風(fēng)。國(guó)內(nèi)也相繼推出了各小品種特種植物油，如：葡萄籽油，小麥胚芽油，杏仁油，核桃油，亞麻籽油，茶油，牡丹籽油，文冠果油等。這些小油種的上市，受到廣大消費(fèi)者的青睞，既符合時(shí)下市民健康飲食的消費(fèi)理念，更是將我國(guó)食用油消費(fèi)推向營(yíng)養(yǎng)化發(fā)展的必然之路。
目前，國(guó)內(nèi)食用植物油脂萃取主要采用6號(hào)溶劑，也有少數(shù)廠家采用超臨界提取，但其投資和生產(chǎn)成本較高，很難形成大規(guī)模生產(chǎn)。國(guó)外油脂萃取一般采用工業(yè)正己烷，也有采用戊烷、辛烷等的。亞臨界4號(hào)溶劑（主要成分為液化丙烷、丁烷）萃取油脂技術(shù)，是一種全新的油脂生產(chǎn)技術(shù)，是我國(guó)規(guī)定的食品加工助劑。該技術(shù)獲得國(guó)家原內(nèi)貿(mào)部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。亞臨界流體是指某些化合物在溫度高于其沸點(diǎn)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(dāng)溫度不超過某一數(shù)值，對(duì)氣體進(jìn)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(gè)溫度叫該氣體的臨界溫度。在臨界溫度下，使氣體液化所需要的壓力叫臨界壓力。當(dāng)丙烷、丁烷、 高純度異丁烷（R600a）、1，1，1，2-四氟乙烷（R134a）、液化石油氣（LPG）和六氟化硫等以亞臨界流體狀態(tài)存在時(shí)，分子的擴(kuò)散性能增強(qiáng)，傳質(zhì)速度加快，對(duì)自然產(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、從而達(dá)到提取目的。近年來“亞臨界四號(hào)溶劑低溫萃取技術(shù)”在我國(guó)成功轉(zhuǎn)化應(yīng)用，先后為國(guó)內(nèi)50多家企業(yè)建成近百條生產(chǎn)線，其應(yīng)用單位遍及江蘇、云南、河南、河北、山東、山西、遼寧、內(nèi)蒙、新疆、甘肅、湖南、湖北等地。為我國(guó)貴重油脂（如小麥胚芽油、核桃油、葡萄籽油、亞麻籽油、DHA、ARA）、萬壽菊黃色素和辣椒紅色素等產(chǎn)品開發(fā)提供了關(guān)鍵裝備。，
與目前廣泛應(yīng)用的6號(hào)溶劑萃取油脂技術(shù)相比，它具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。它的突出優(yōu)點(diǎn)是“常溫萃取、低溫脫溶”，可以在不破壞油料中活性物質(zhì)、植物蛋白的情況下提取油脂，為貴重油料的萃取及植物蛋白的開發(fā)利用創(chuàng)造條件。其次蒸汽消耗少，油脂生產(chǎn)過程中煤耗減少80%以上，從而降低成本，減少了“三廢”的排放。
一、 4號(hào)溶劑萃取油脂原理
4號(hào)溶劑是從液化石油氣中提純而來的，其主要成分為丙烷、丁烷，沸點(diǎn)均在0℃以下。萃取過程是在適當(dāng)壓力（0.1～0.7Mpa狀態(tài)為液體）和室溫下進(jìn)行的，實(shí)現(xiàn)油料的常溫萃取。萃取粕和毛油中的溶劑是在低溫、真空狀態(tài)下脫除的，溶劑液化后循環(huán)使用。生產(chǎn)流程圖及工藝流程簡(jiǎn)述：
圖1 萃取工藝流程示意圖
E201. 冷凝器; P201. 溶劑泵; P202. 成品泵; P203. 真空泵P204. 壓縮機(jī);V201. 萃取罐; V202. 混合液暫存罐;
V203. 蒸發(fā)罐; V204. 溶劑罐; V205. 緩沖罐。;
工藝過程: ①將油料裝入萃取罐V201。②溶劑泵P201 將溶劑注入萃取罐浸泡坯片。③溶劑泵P201 從萃取罐抽出混合油打入蒸發(fā)罐V203。④聯(lián)通萃取罐與壓縮機(jī)P204 吸氣口，使粕中殘溶汽化進(jìn)入壓縮機(jī)，經(jīng)壓縮、冷凝器E201冷凝液化，溶劑回流到溶劑罐V204，再循環(huán)使用。粕排出萃取系統(tǒng)。⑤混合油進(jìn)入蒸發(fā)系統(tǒng)，使溶劑蒸發(fā)后與毛油分離。溶劑蒸氣經(jīng)壓縮液化后循環(huán)使用。毛油排出蒸發(fā)系統(tǒng)。
工藝條件：萃取溫度35℃，萃取壓力0.4～0.7Mpa，萃取次數(shù)3～5次（視含油量多少定）；混合油濃度15～25%，溫度30～35℃，混合油蒸發(fā)溫度35～60℃（視物料而定），混合油脫溶真空度-0.095 Mpa；粕脫溶溫度45℃，脫溶壓力-0.085 Mpa；毛油殘留溶劑<30ppm，粕殘留溶劑<50ppm。
二、產(chǎn)品質(zhì)量的對(duì)比
4號(hào)溶劑沸點(diǎn)低、組分純、萃取產(chǎn)品殘溶低，萃取過程溫度低、選擇性好，色素、磷脂等雜質(zhì)的萃取量少，所以，產(chǎn)品質(zhì)量高。與6號(hào)溶劑萃取油質(zhì)量對(duì)比如下：
1 萃取粕質(zhì)量好
2萃取油脂質(zhì)量好
三、亞臨界4號(hào)溶劑萃取技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
4號(hào)溶劑萃取油脂技術(shù)，是油脂提取方法的一次創(chuàng)新，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和深遠(yuǎn)的社會(huì)意義，它不但能大幅度降低油脂加工成本，而且為貴重油料的提取，及植物蛋白的開發(fā)利用創(chuàng)造了條件。在環(huán)bao方面，將使油脂工業(yè)發(fā)展發(fā)生根本性的變化。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1、實(shí)現(xiàn)粕的低溫脫溶
目前的6號(hào)溶劑萃取生產(chǎn)中，由于溶劑的沸程60～90℃，脫除粕中和油中的溶劑須使其溫度上升到100℃以上，從而造成了粕中植物蛋白的變性。然而，引進(jìn)的低溫脫溶設(shè)備操作復(fù)雜、消耗高，致使低溫脫溶粕成本過高，很大地影響植物蛋白資源的開發(fā)利用。4號(hào)溶劑萃取油脂工藝用簡(jiǎn)單的方法實(shí)現(xiàn)了低溫脫溶，避免了植物蛋白的變性，開辟了廣闊的植物蛋白資源，將對(duì)人們的飲食結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，具有深遠(yuǎn)的社會(huì)意義。與此同時(shí)，粕利用價(jià)值的提高也將帶來客觀的經(jīng)濟(jì)效益。
2、實(shí)現(xiàn)了醫(yī)藥、化工方面的保質(zhì)提取
由于該工藝生產(chǎn)溫度低(<40℃),對(duì)油中和粕中的熱敏物質(zhì)如維生素、生物活性物質(zhì)、色素等的影響較小,可以實(shí)現(xiàn)貴重油料的保質(zhì)萃取,如對(duì)微生物油脂（花生四烯酸）、靈芝孢子油、月莧草籽油、沙棘油、小麥胚芽油、黑加侖籽油等。目前,利用此技術(shù)建成十?dāng)?shù)個(gè)特種油脂提取車間運(yùn)轉(zhuǎn)良好,指標(biāo)性能優(yōu)良，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
3、溶耗低、蒸汽用量少
四號(hào)溶劑萃取油脂,由于設(shè)計(jì)了新穎的“工藝系統(tǒng)內(nèi)部熱交換技術(shù)”且溶劑易蒸發(fā),易回收,故節(jié)約了大量的蒸汽, 溶劑消耗很低；一般情況:溶劑消耗(8kg/t，蒸汽消耗(160kg/t。而六號(hào)溶劑閃蒸脫溶的溶劑消耗35～45kg/t左右， 蒸汽消耗大約300kg/t。
4、減少環(huán)境污染
由于本工藝系統(tǒng)使用很少的蒸汽，故在減少了鍋爐的煤、電和人力消耗的同時(shí)，減少了因燃燒煤排放的煙塵、廢渣、廢水，從而減少了環(huán)境污染。
5、4號(hào)溶劑毒性低
6、 4號(hào)溶劑安quan系數(shù)高
四、 應(yīng)用領(lǐng)域
該工藝已成功地應(yīng)用于色素、貴重油料、微生物油脂、植物蛋白的提取和綜合利用以及醫(yī)藥、化工方面的提取和提純，能很好地保護(hù)其活性成分及活性物質(zhì)不被破壞，蛋白不變性。其具體應(yīng)用范圍如下（生產(chǎn)規(guī)模單線設(shè)備5噸~80噸物料/天，交鑰匙工程）：
1、 辣椒紅色素、番茄紅色素、萬壽菊葉黃素、枸杞色素、梔子黃色素 等自然色素的提取項(xiàng)目。
2、小麥胚芽油、沙棘籽油、亞麻籽油、葡萄籽油、青棘果仁油、微生物油、可可脂、大麻籽油、茶籽油、杏仁油、石榴籽油、松子油、榛子油、紅花籽油、枸杞籽油、月莧草籽油、黑加侖油、薏米仁油、西瓜籽油、哈密瓜籽仁油等小品種油脂的保質(zhì)萃取。
3、核桃仁、南瓜籽仁、大豆、油茶籽、靈芝孢子等的綜合開發(fā)利用，如脫脂速溶核桃粉、核桃乳、脫脂南瓜仁蛋白乳、脫脂南瓜蛋白粉、大豆蛋白粉、濃縮大豆蛋白粉、豆奶、茶皂素、靈芝孢子油、靈芝孢子粉等。
5、花生四烯酸（AA）、DHA、蝦青素等微生物油脂的綜合開發(fā)利用。
6、除蟲菊脂、聚酯酰胺等醫(yī)藥、化工方面的提取和提純。
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