低温萃取技术溶剂的性质及选择
当流体的温度和压力处于它的临界温度和临界压力以上时,即使继续加压丙烷,也不会液化,只是密度增加而已,它既具有类似液体的某些性质,又保留了气体的某些性能,这种状态的流体也称为亚临界流体。较高的压力限制了设备容积的放大,同时,较高的设备制造和运行成本制约了该技术在产物成分生产领域的应用。低温萃取技术是利用流体在亚临界状态下溶解待分离的液体或固体混合物而使萃取物从混合物中分离出来。
所选溶剂具有若干的性质,密度比气体大数百倍,与液体的密度接近。其粘度则比液体小得多,仍接近气体的粘度。当温度不超过某一标值,对气体开展充压,能够使气体液化,而在该温度之上,不管加多少工作压力都不可以使气体液化,这一温度叫该气体的临界温度。既具有液体对物质的高溶解度的特性,又具有气体易于扩散和流动的特性。对于萃取和分离更有用的是,在临界点附近温度和压力的微小变化会引起溶剂密度的显著变化,从而使亚临界流体溶解物质的能力发生显著的变化。
亚临界流体萃取是在密闭无氧的条件下进行的,操作简单方便。亚临界萃取所使用的溶剂在常温常压下为气体,加压后为液态。油莎豆含油高达30%,油脂品质好,富含单不饱和脂肪酸,油酸含量64%,亚油酸含量11%,亚麻酸含量2%。该工艺的基本原理是:在常温和适当压力下(0.3MPa—0.8MPa),用亚临界流体逆流浸出油料料胚或颗粒(如葡萄籽、亚麻籽、核桃仁、小麦胚芽、牡丹籽、南瓜子、月见草籽等),然后使混合油和粕中的溶剂减压气化,气化后的溶剂气体再经过压缩机压缩冷凝液化后循环使用。脱溶过程中因溶剂气化所需吸收的热量一部分来自系统本身,另一部分由供热系统供给。
压缩机是由曲轴、活塞、气缸、吸排气环阀、及壳体等组成,活塞在曲轴的带动下作往复运动,当活塞向下运动时,气缸内容积增大,吸气环阀被进气顶开,气体被吸入气缸内;然后活塞向上运动,气缸内压力高于进气压力,使吸气环阀自动关闭;由于活塞不断向上运动,使气缸内压力不断升高,气体温度同时升高,当缸内压力高于排气管道的压力时,排气环阀被顶开,气体排入排气管道。小麦胚芽油的不饱和脂肪酸含量高达80%以上,富含多种生理活性物质,同时小麦胚芽脱脂后蛋白含量高达33%,因此在加工过程中,要在低温情况下进行,否则将会对油中的活性成分及蛋白中的活性成分造成破坏,降低油的功效及影响蛋白的使用价值。
对亚临界萃取设备有一定了解的人,都知道它是一种油脂萃取设备,用于生产各种植物油脂。亚临界是物质存在的状态条件,是指某些物质在温度高于其沸点但低于临界温度,以流体形式且压力低于其临界压力存在的物质。亚临界环境下萃取,不破坏热敏性成分、目的物被视为绿色、前景广阔的一项变革性技术。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。