亚临界芳香植物萃取设备

河南省亚临界生物技术有限公司

天然产物有效成分的亚临界流体萃取装置于方法

亚临界技术简介

我国地域辽阔，复杂的地理环境与多变的气候条件造就了我国物种的多样性，尤其是具有医疗保健作用的特种油脂、天然香料、色素等天然资源相当丰富。

天然产物中的活性物质因其热敏性，用超临界CO2萃取虽是较为理想的方法，但必须在超高压状态下才能进行。极高的压力限制了设备有效容积的放大，同时，较高的设备制造和运行费用制约了该技术在天然产物有效成分生产中的应用。

亚临界萃取脂溶物质专利技术是国家科委“火炬计划”、国家计委“科技先导计划”和国家经贸委“科技示范计划”项目。目前已广泛应用于特种食用油、植物蛋白、精细化工、天然色素、医药、食品等行业。先后在国内建成了四十多家工程项目。亚临界萃取溶剂的主要成分是液化丁烷或丙烷。该溶剂中组分的沸点大多在0℃以下，其中丁烷沸点-0.5℃，丙烷沸点为-42.1℃，在常温常压下为气体，加压后为液态。该工艺的基本原理：在常温和一定压力下（0.3Mpa-1.0MPa），用该溶剂逆流浸出油料料胚，然后使混合油（或浸膏）和粕中的溶剂减压汽化，汽化后的溶剂气体再经过压缩机冷凝液化后循环使用。

亚临界低温萃取技术的优点：

1、浸出后的饼粕质量好，保持原有热敏性物质不破坏，可进一步开发植物蛋白；

2、溶剂耗低，吨原料消耗溶剂小于8㎏；

3、不需蒸汽，仅90℃的热水即可，相对六号溶剂，可节约热能源70%；

4、生产中无“三废污染”，属环保工程。

5、常温萃取，低温（小于40℃）脱溶，浸出后的油中、粕中热敏性物质不破坏，浸膏中色素得率高，色泽鲜艳，是贵重油料，植物蛋白、和天然色素保质萃取的理想工艺；

6、投资小，生产成本低（相对二氧化碳设备）；

7、亚临界流体来源广，价格低，该溶剂各油田、炼油厂均有此产品，且价格低于六号溶剂；

8、设备压力低，安全性高（工作压力0.3Mpa-1.0MPa）；

9、生产规模大，成套萃取设备一条线可达0.1吨—200吨/天的处理量。

承建项目范围（生产规模5L—15000L，0.1吨—200吨/天，交钥匙工程）

1、辣椒红色素、番茄红色素、万寿菊黄色素、枸杞色素、紫草色素等天然色素的提取项目；

2、核桃仁综合开发项目，产品为核桃油、脱脂速溶核桃粉、核桃乳；

3、芥酸酰胺提取项目，可将芥酸酰胺纯度达到国际水平，含量大于98.8%；

4、小麦胚芽油、沙棘籽油、除虫菊油、葡萄籽油、青棘果仁油、微生物油、可可脂、大麻籽油、茶籽油、杏仁油、石榴籽油、松子油、榛子油、红花籽油、枸杞籽油、月苋草籽油、黑加仑油、薏米仁油、西瓜籽油、哈密瓜籽油等保健油脂的保质萃取；

5、南瓜籽仁的综合开发利用项目，产品为南瓜籽仁油、脱脂南瓜仁蛋白乳，蛋白粉；

6、大豆综合开发利用项目，大豆油、脱脂低变性低温豆粕（食品级）、大豆蛋白粉、浓缩蛋白粉等；

7、棉籽仁综合开发项目，棉籽油、脱毒脱脂低变性棉仁蛋白粉；

8、玫瑰、香紫苏、桂花、迷迭香等鲜花提取浸膏项目；

9、中药材脂溶性成分的提取项目；

10、大蒜油、洋葱油、孜然油、芥末油、姜油等调味油的加工提取项目；

11、油脂精炼工程。

1、背景技术

我国地域辽阔，复杂的地理环境与多变的气候条件造就了我国物种的多样性，尤其是具有医疗保健作用的特种油脂、香精香料、色素等天然资源相当丰富，如银杏、枸杞、沙棘、辣椒、万寿菊、核桃、杏仁、花椒、葡萄籽、小麦胚芽、桂花、五味子、玫瑰花等。

天然产物中高附加值的生理活性物质因其热敏性，用常规热回流提取法和有机溶剂萃取法不仅得率低，而且功能成分受到破坏。超临界CO2萃取虽是较为理想的方法，具有萃取能力强、提取率高、产品品质好等优势，但必须在25MPa以上的超高压状态下才能进行。极高的压力限制了设备有效容积的放大，同时，较高的设备制造和运行费用制约了该技术在天然产物有效成分生产中的应用。因此，寻找一种高效提取天然产物中热敏性、易氧化活性成分，且便于工业化生产的新技术和新装备，己成为近年来天然产物提取领域的研究热点。

亚临界流体是指高于沸点，低于临界温度和临界压力，以流体形式存在的物质。亚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。例如，当丙烷、丁烷、高纯度异丁烷（R600a）、二甲醚（DME）、四氟乙烷（R134a）和六氟化硫（SF6）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。因而，上述亚临界流体特别适于天然产物中挥发油、油脂或脂溶性成分的萃取。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。

2、亚临界低温萃取专利技术原理及优点：

亚临界流体主要为液化丁烷和丙烷。该溶剂中组分的沸点大多在0℃以下，其中丙烷沸点-42.07℃，丁烷的沸点为-0.5℃，在常温常压下为气体，加压后为液态。该工艺的基本原理是：在常温和一定压力下（0.3MPa—0.7MPa）,用亚临界流体逆流萃取油料料胚，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。

该专利技术的优点：

A、萃取后所得粕质量好，粕中水溶性蛋白不变性率大于95%，粕中残油小于1%，残溶小于50ppm；

B、溶耗低，吨料耗溶小于6kg；

C、不需蒸汽，仅90℃的热水即可，相对六号溶剂，可节约热能源70%；
D、生产中无“三废污染”，属环保工程；
E、常温萃取，低温（小于30℃）脱溶，对粕和油中的热敏性物质不破坏；F、投资小、生产成本低，工作压力小于0.7Mpa（相对二氧化碳超临界萃取设备）；
G、亚临界流体来源广，价格低。该溶剂各油气田、炼油厂均有此产品；

H、工作压力低（小于0.7MPa）,规模大(日处理物料可达200吨)。

I、该技术及设备为通用装置，利用该设备可以加工多种物料：如小麦胚芽油、辣椒红色素、中药材、香料、红花籽油、青刺果油、昆虫油等。

因此亚临界流体萃取技术，是一种高效、低耗、环保、安全、具有广阔应用前景的天然产物有效成分提取的新技术。

3、亚临界低温提取技术在天然产物萃取上的用用：

目前该专利技术经过十多年的发展已在全国建成四十多家工厂，成功应用在下列天然产物萃取方面：

一、天然色素

二、特种植物（含中药材）油

三、特种蛋白粉

四、鲜花提取物、天然香料

五、昆虫、动物油

六、木产品加工

七、水产品加工

八、原羊毛脱脂

九、烟草

4、展望：

亚临界低温萃取专利技术的工业化应用，成功的解决了天然产物萃取过程的热敏性问题，实现了天然产物的规模化生产，为人类开发利用天然产物提供了便利。随着人们对亚临界萃取技术了解的深入，相信在不久的将来，必将取代超临界技术，造福人类。