溶剂与被萃取物料接触,使物料中的某些组分(称萃取物),在常温和适当压力下(0.3MPa—0.8MPa)丙烷,用溶剂逆流萃取油料料胚,然后使混合油(溶剂与萃取物的混合物)和脱脂物料中的溶剂减压气化,与物料中其他组分(萃余物)分离,之后通过降低压力或调节温度,降低溶剂的密度,从而降低其溶解能力,使溶剂解析出其所携带的萃取物,达到萃取分离的目的。这种方法整个生产过程在低温下进行,物料营养成分不会受到破坏,且得率高,产品的品相较好。
低温萃取技术与一般液体萃取技术相比,萃取速率和范围更为理想。萃取过程是通过温度和压力的调节来控制与溶质的亲和性而实现分离的。溶剂主要应用液化丁烷和丙烷。普通的提取法生产时采用高温脱溶,破坏了油中不饱和脂肪酸,使油的营养价值降低。该溶剂中组分的沸点大多在0℃以下,其中丙烷沸点-42.07℃丙烷,丁烷的沸点为-0.5℃,在常温常压下为气体,加压后为液态。
亚临界四号溶剂萃取技术的优势
四号溶剂(正丁烷)萃取油脂技术,是油脂提取方法的一次,具有巨大的经济效益和深远的社会意义,它不但能大幅度降低油脂加工成本,而且为贵重油料的提取,及粕(料渣)的开发利用创造了条件。将使油脂工业发展发生根本性的变化。
实现粕的低温脱溶:目前的六号溶剂(己烷)萃取生产中,由于溶剂的沸程60~90℃,脱除粕中和油中的溶剂须使其温度上升到100℃以上,不但提取出的油不好精炼,特别是粕脱溶温度过高,造成了粕中成分的破坏(特别是热敏性成分的破坏),四号溶剂萃取油脂工艺用简单的方法实现了低温脱溶(不超过40℃),避免了植物蛋白的变性,开辟了广阔的植物蛋白资源,将对人们的饮食结构产生的影响,具有深远的社会意义。与此同时,粕利用价值的提高也将带来客观的经济效益。柑桔油采用水蒸汽蒸馏所得的蒸馏柑桔油与压榨油相比,香气相差较远,这是因为柑桔油中成分与热水和水蒸汽接触很容易遭到破坏,所以蒸馏柑桔油质量较差。
提取设备呈现如下发展特点:提取速度快,成分提取充分,减少物料资源的浪费;溶媒耗量少,出液系数小,浸出液浓度高,节省溶剂,节省后道工序的生产成本;提取温度不能太高,特别是热敏性物料的提取,要减少对成分的破坏;适应性好,能适于不同物料的提取;由于超声波的“空化”作用可造成反应体系活性的变化,产生足以引发化学反应的瞬时高温高压,形成了局部高能中间,促进化学反应的顺利进行,这是超声波催化化学反应的主要因素。
生产连续性好,应能适于现代化大规模连续性生产;节约能源;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。结构简单,操作方便。除此以外,随着中药、植物提取物、农产品深加工产业现代化进程的加快,萃取工艺技术更加依赖于自动化控制,其主要原因有:人为的控制往往造成工艺参数的波动,工艺参数的波动会严重影响产品的质量和产量,大规模的生产应排除人为造成指标的变化。
从萃取效果看,在低温状态下所得的植物粉活性成分得到了较大限度的保护,以植物蛋白为例,水溶性蛋白指标NSI在86%以上,小麦胚芽油的VE成分95%以上得以保持。与其他方法相比具有明显优势:处理物料量一般在30-100吨/日,萃取时间短、成本低。随着产物的开发范围越来越广,亚临界流体萃取技术在食品工业具有更加广阔的应用前景。萃取的过程是分子相对扩散的过程,适度的搅拌可以增加溶剂和物料之间的充分混合,减少萃取中外扩散阻力,使萃取体系的浓度朝有利于固体物料中的脂溶性成分向液体的溶剂中扩散。
亚临界流体萃取在中药行业的应用已经涉及中药及中药的成分的提取,并已实现工业化生产。如从五味子、红花、、灵芝孢子、水飞蓟、栝楼籽、、亚临界萃取比抽提优越,比超临界日处理量大、具有收率高、提取周期短及无溶剂残留等优点,特别适合于中药脂溶性活性成分的提取。同时油莎豆富含淀粉和多糖,脱脂后的油莎豆含淀粉达60%,加工成油莎豆面粉,可作为我国第四大主粮,用于食品及酿酒工业。