亞臨界低溫萃取技術原理及優點
亞臨界流體是指高于沸點,低于臨界溫度和臨界壓力,以流體形式存在的物質。亞臨界流體萃取是以亞臨界狀態的流體或亞臨界流體的混合溶液為溶媒,與溶質在系統內相繼經過浸提、蒸發脫溶、壓縮、冷凝回收等過程,從產物中提取目標組分的一種新技術。
例如,當丙烷、丁烷、高純度異丁烷(R600a)、二(DME)、四氟(R134a)和六氟化硫(SF6)等以亞臨界流體狀態存在時,分子的擴散性能增強,傳質速度加快,對產物中弱極性以及非極性物質的滲透性和溶解能力顯著提高。因而,上述亞臨界流體特別適于產物中揮發油、油脂或脂溶性成分的萃取。壓榨法出油率較低,雜質含量高,且在擠壓過程中形成高溫,破壞了油中不飽和脂肪酸及甾醇等活性物質。亞臨界環境下萃取,不破壞熱敏性成分、目的物被視為綠色、前景廣闊的一項變革性技術。
從萃取效果看,在低溫狀態下所得的植物粉活性成分得到了較大限度的保護,以植物蛋白為例,水溶性蛋白指標NSI在86%以上,小麥胚芽油的VE成分95%以上得以保持。與其他方法相比具有明顯優勢:處理物料量一般在30-100噸/日,萃取時間短、成本低。葡萄籽油的萃取采用亞臨界低溫萃取,亞臨界低溫萃取所用萃取溶劑為丁烷或正。隨著產物的開發范圍越來越廣,亞臨界流體萃取技術在食品工業具有更加廣闊的應用前景。
亞臨界流體萃取在中藥行業的應用已經涉及中藥及中藥的成分的提取,并已實現工業化生產。研究表明,小米糠油的脂肪酸組成適當,符合衛生組織推薦的脂肪酸較佳攝人比例。如從五味子、紅花、、靈芝孢子、水飛薊、栝樓籽、、亞臨界萃取比抽提優越,比超臨界日處理量大、具有收率高、提取周期短及無溶劑殘留等優點,特別適合于中藥脂溶性活性成分的提取。
柑桔油采用水蒸汽蒸餾所得的蒸餾柑桔油與壓榨油相比,香氣相差較遠,這是因為柑桔油中成分與熱水和水蒸汽接觸很容易遭到破壞,所以蒸餾柑桔油質量較差。同樣,茉莉花用水蒸汽蒸餾時,有些成分因受熱而破壞,因此,不能采用水蒸汽蒸餾法。
芳香植物中所含香成分的揮發度有些芳香植物用蒸餾法并不能將其香成分蒸餾出來,香莢蘭、黑香豆、等都不能采用水蒸汽蒸餾法,巖薔薇用水蒸汽蒸餾法也只能蒸出極微量的精油,但采用萃取法不但得率高,而且能將其中有價值的香成分提取出來。具有良好的滲透性和溶解性,能從固體或黏稠的原料中快速提取出有效成分。這是因為有此香料植物的香成分揮發性較差,只能采用萃取法。