溶劑與被萃取物料接觸,使物料中的某些組分(稱萃取物),在常溫和適當(dāng)壓力下(0.3MPa—0.8MPa)丙烷,用溶劑逆流萃取油料料胚,然后使混合油(溶劑與萃取物的混合物)和脫脂物料中的溶劑減壓氣化,與物料中其他組分(萃余物)分離,之后通過降低壓力或調(diào)節(jié)溫度,降低溶劑的密度,從而降低其溶解能力,使溶劑解析出其所攜帶的萃取物,達(dá)到萃取分離的目的。8MPa),用亞臨界流體逆流浸出油料料胚或顆粒(如葡萄籽、亞麻籽、核桃仁、小麥胚芽、牡丹籽、南瓜子、月見草籽等),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。
低溫萃取技術(shù)與一般液體萃取技術(shù)相比,萃取速率和范圍更為理想。關(guān)于夾帶劑的作用原理,有研究認(rèn)為是夾帶劑的加入改變了溶劑密度或內(nèi)部分子間的相互作用所致。萃取過程是通過溫度和壓力的調(diào)節(jié)來控制與溶質(zhì)的親和性而實(shí)現(xiàn)分離的。溶劑主要應(yīng)用液化丁烷和丙烷。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℃丙烷,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)。
較高的壓力限制了設(shè)備容積的放大,同時(shí),較高的設(shè)備制造和運(yùn)行成本制約了該技術(shù)在產(chǎn)物成分生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用。萃取壓力的影響:萃取壓力是SFE較為重要的參數(shù)之一,萃取溫度一定時(shí),壓力增大,流體密度增大,溶劑強(qiáng)度增強(qiáng),溶劑的溶解度就增大。項(xiàng)目利用亞臨界流體沸點(diǎn)較低的特性,常溫提取、低溫脫溶,通過提高工藝過程的真空度,使萃取溶劑在10~50℃的溫度下快速蒸發(fā),且萃取是在密閉條件下進(jìn)行,因而“熱敏性”成份不變性、不氧化,是產(chǎn)物活性成分萃取的理想技術(shù)。
提高萃取效率的方法以溶料比、攪拌、萃取溫度、萃取時(shí)間、萃取壓力、萃取次數(shù)、萃取劑及夾帶劑的選型、超聲波的輔助萃取等因素有關(guān)。具體操作步驟如下:烘干后的小麥胚芽靠刮板和絞龍進(jìn)入萃取罐,抽真空后將溶劑丁烷打到罐內(nèi),浸泡30分鐘,混合油進(jìn)到蒸發(fā)系統(tǒng)去蒸發(fā)或打到別的萃取罐逆流萃取。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1:1~1.5:1之間。萃取的過程是分子相對擴(kuò)散的過程,適度的攪拌可以增加溶劑和物料之間的充分混合,減少萃取中外擴(kuò)散阻力,使萃取體系的濃度朝有利于固體物料中的脂溶性成分向液體的溶劑中擴(kuò)散。
大豆油、菜籽油、葵花籽油等一般食用油的生產(chǎn)方法多為溶劑萃取法,所使用的萃取溶劑為己烷或正己烷,即大家常說的六號溶劑。萃取時(shí)間與次數(shù),針對不同的物料,先通過正交試驗(yàn)得出合理的萃取時(shí)間和次數(shù),在實(shí)際生產(chǎn)過程中通過罐組間的逆流萃取工藝得以提高萃取效率。由于該溶劑沸點(diǎn)高,在毛油和粕脫除溶劑時(shí)需要120℃高溫,對油和粕中的熱敏性營養(yǎng)物質(zhì)具有破壞,致使原料中的蛋白、黃酮、、維生素等成分高度變性,萃取油脂后的粕使用價(jià)值受限,大多數(shù)作為飼料和肥料處理,不能進(jìn)一步開發(fā)利用。
在植物精油提取生產(chǎn)中的應(yīng)用:植物精油的成分多為脂溶性化合物,以丁烷、丙烷對鮮濕的花朵、莖葉進(jìn)行亞臨界萃取,可得到浸膏產(chǎn)品,目前已進(jìn)行工業(yè)化批量生產(chǎn)的物料有:玫瑰、十香菜、迷迭香、沉香、崖柏等。萃取的過程是分子相對擴(kuò)散的過程,適度的攪拌可以增加溶劑和物料之間的充分混合,減少萃取中外擴(kuò)散阻力,使萃取體系的濃度朝有利于固體物料中的脂溶性成分向液體的溶劑中擴(kuò)散。在植物香辛料提取物生產(chǎn)中的應(yīng)用:在香辛料精油、油樹脂、凈油,如花椒、麻椒、胡椒、桂皮、肉桂、丁香、茴香精油以及復(fù)合香辛料脂溶性成分的提取。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于大宗食品的調(diào)味、化妝品等。