杨鸿基 (甘肃农业大学食品科学与工程学院,甘肃兰州,730070) 前言:亚临界流体萃取技术(SFE,Sub-critical fluid extraction technology),是以亚临界状态的复合溶剂流体及其 混合溶液为溶媒,与溶质在系统内相继经过压缩、浸泡提取、蒸发分离、冷凝回收等过程,从而达到提取、分离动 植物有效成分的过程。亚临界流体具有优良的扩散性能,对许多物质有较好的渗透性和较强的溶解能力,特别适宜 用于弱极性以及极性物质的萃取生产过程.提取产物是辉发油、油脂或脂溶性成分,成者是三者的混合物,尤其 是油脂回或脂溶性成分。 关键词:亚临界流体萃取:应用 1亚临界流体萃取技术 亚临界萃取(Sub-critical fluide v是利用亚临界流体作为取剂,在密警闭、无 依据有机物相似 湿君解李含无聚见踩侯、笑行热分资备态取格器采菜装 产能大、可工业化大规模生产,节能、运行成本低,易于和产物分离 1.1亚临界流体萃取技术理论知识的发展 临界流体萃取是以亚临界状态的流体或亚临界流体的混合溶液为溶媒,与溶质在系统内相继丝 油浸提奏发、压 ,冷凝 收等过 能增强,传质速度加快 分子的扩散性 对天然产物中弱极性以及非极性物质 亚临 界环境下萃取, 「不破坏热敏性成分」 目的物 前景 项变苹性技术 1939年,美固的Henry rosenthal首创将压缩后液化的低级气态皖经用于油料浸出(专利号: US2152664),加压状态下,溶剂以液态形式浸出油脂,混合油和湿粕中含的溶剂在减压的状态下自 然挥发。整个加工过程在低温状态下进行,油料中组分不氧化,粕中蛋白不变性,且生产成本低。 国内也有亚临界流体萃取方法的相关报道,2001.8.2公开的发明专利(ZL01108701.3)提供了一种亚 临界液化石油气萃取除虫菊酯的方法:2007.1128公开的发明专利(200610081101.1)提供了 一种亚 临界二甲醚流体提取天然除虫菊素的方法:2008.4.16公开的发明专利(200610104744.3)提供了一种 亚临界流体萃取溶剂及萃取方法,其主要特点是以液态六氟化硫为萃取溶剂] 2亚临界流体萃取的应用 2.1在食用油萃取生产中的应用 目前以大豆为代表的食用油生产主要采用己烷溶剂进行浸出(萃取)生产,有许多植物油料的有用 成分由于这种浸出工艺过程中的加热而被破坏,应用丙烷和丁烷亚临界萃取工艺, 不但确保了举取 出油中的 数成分不损坏,也保证了粕中植物蛋白等成分不变性,使产品的价值充分利用。在这方 而已工业化生产的物料有:大豆、花生、核桃、小麦胚芽、葡萄籽、杏仁等。 2.2在植物色素萃取生产中的应用 程,影响产品质景。用丙烷、丁烷、 。例如,在万寿菊叶黄素的生产方而,己有十几套丁烷、丙烷混合溶剂萃取生产线投产,无废水 排放,节约能源。 在色素方而己工业化生产的物料有:万寿菊叶黄素、辣椒红色素等 2.3在功能性和药用植物提取生产中的应用 这方而的原料品种极其繁多,但总体上分为脂溶性和水溶性两大类,脂溶性如月见草、沙棘、 林蚌、灵芝抱子等以丁烷溶剂萃取已工业化生产。水溶性如植物多酚类、植物多糖类、生物碱类、 6 植物黄酮类、植物试类也在工业化生产的试验中 以 :甲醚和丁烷混合溶剂,在不破坏烟叶形状 的前提下,部分提取烟叶中的生物碱和焦油基料实现烟草业的减害降焦要求,此项目的大规模工业 生产装备已在设计中小 杨鸿基 (甘肃农业大学食品科学与工程学院,甘肃兰州,730070) 前言:亚临界流体萃取技术(SFE,Sub-critical fluid extraction technology),是以亚临界状态的复合溶剂流体及其 混合溶液为溶媒,与溶质在系统内相继经过压缩、浸泡提取、蒸发分离、冷凝回收等过程,从而达到提取、分离动 植物有效成分的过程。亚临界流体具有优良的扩散性能,对许多物质有较好的渗透性和较强的溶解能力,特别适宜 用于弱极性以及非极性物质的萃取生产过程。提取产物是挥发油、油脂或脂溶性成分,或者是三者的混合物,尤其 是油脂或脂溶性成分。 关键词:亚临界流体萃取;应用 1 亚临界流体萃取技术 亚临界萃取(Sub-critical fluid extraction technology) 是利用亚临界流体作为萃取剂,在密闭、无 氧。低压的压力容器内,依据有机物相似相溶的原理,通过萃取物料与萃取剂在浸泡过程中的分子 扩散过程,达到固体物料中的脂溶性成分转移到液态的萃取剂中,再通过减压蒸发的过程将萃取剂 与目的产物分离,最终得到目的产物的一种新型萃取与分离技术。亚临界流体萃取相比其它分离方 法有许多优点:无毒、无害,环保、无污染、非热加工、保留提取物的活性产品不破坏、不氧化, 产能大、可工业化大规模生产,节能、运行成本低,易于和产物分离[1]。 1.1 亚临界流体萃取技术理论知识的发展 临界流体萃取是以亚临界状态的流体或亚临界流体的混合溶液为溶媒,与溶质在系统内相继经 过浸提、蒸发脱溶、压缩、冷凝回收等过程,从天然产物中提取目标组分的一种新技术[2]。当 LPG、丙烷、丁烷、 R600a、DME、R134a和六氟化硫等以亚临界流体状态存在时,分子的扩散性 能增强,传质速度加快,对天然产物中弱极性以及非极性物质的渗透性和溶解能力显著提高。亚临 界环境下萃取,不破坏热敏性成分、目的物完全,被视为绿色环保、前景广阔的一项变革性技术。 1939年,美国的Henry Rosenthal首创将压缩后液化的低级气态烷烃用于油料浸出(专利号: US2152664),加压状态下,溶剂以液态形式浸出油脂,混合油和湿粕中含的溶剂在减压的状态下自 然挥发。整个加工过程在低温状态下进行,油料中组分不氧化,粕中蛋白不变性,且生产成本低。 国内也有亚临界流体萃取方法的相关报道,2001.8.2公开的发明专利(ZL 01108701.3)提供了一种亚 临界液化石油气萃取除虫菊酯的方法;2007.11.28公开的发明专利(200610081101.1)提供了一种亚 临界二甲醚流体提取天然除虫菊素的方法;2008.4.16公开的发明专利(200610104744.3)提供了一种 亚临界流体萃取溶剂及萃取方法,其主要特点是以液态六氟化硫为萃取溶剂[3]。 2亚临界流体萃取的应用 2.1 在食用油萃取生产中的应用 目前以大豆为代表的食用油生产主要采用己烷溶剂进行浸出(萃取)生产,有许多植物油料的有用 成分由于这种浸出工艺过程中的加热而被破坏,应用丙烷和丁烷亚临界萃取工艺,不但确保了萃取 出油中的热敏成分不损坏,也保证了粕中植物蛋白等成分不变性,使产品的价值充分利用。在这方 而已工业化生产的物料有:大豆、花生、核桃、小麦胚芽、葡萄籽、杏仁等。 2.2 在植物色素萃取生产中的应用 传统的植物脂溶性色素用己烷溶剂提取,水溶性色素用水或乙醇提取,都有加热脱溶的工艺过 程,影响产品质景。用丙烷、丁烷、二甲醚以及它们的混合溶剂进行亚临界萃取.有很大的技术优势 [4]。例如,在万寿菊叶黄素的生产方而,已有十几套丁烷、丙烷混合溶剂萃取生产线投产,无废水 排放,节约能源。在色素方而已工业化生产的物料有:万寿菊叶黄素、辣椒红色素等[5]。 2.3在功能性和药用植物提取生产中的应用 这方而的原料品种极其繁多,但总体上分为脂溶性和水溶性两大类,脂溶性如月见草、沙棘、 林蚌、灵芝抱子等以丁烷溶剂萃取已工业化生产。水溶性如植物多酚类、植物多糖类、生物碱类、 植物黄酮类、植物试类也在工业化生产的试验中[6]。以二甲醚和丁烷混合溶剂,在不破坏烟叶形状 的前提下,部分提取烟叶中的生物碱和焦油基料实现烟草业的减害降焦要求,此项目的大规模工业 生产装备已在设计中[7]