临界低温萃取技术在天然产物有效成分提取上的应用
2015年06月21 09:28:06 作者:郑州正杰咨询 来源:郑州正杰咨询

亚临界低温萃取技术在天然产物有效成分提取上的应用

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,如花生、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;萃取后所得油质量好,色泽浅,活性物质保存完好,甾醇含量高。是贵重油脂、活性蛋白保质萃取的理想技术。

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)

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一百多家工厂和科研单位,成功应用在下列天然产物萃取方面:

一、天然色素

枣皮红色素

辣椒红色素

番茄红色素

万寿菊黄色素

枸杞色素

紫草色素

姜黄色素

蚕米绿色素

胡萝卜色素

栀子蓝色素

二、特种植物(含中药材)油

葡萄籽油

茶籽油

牡丹籽油

石榴籽油

榛子油

小麦胚芽油

青棘果仁油

杏仁油

红花籽油

枸杞籽油

苦楝籽油

紫薇种籽油

枸杞籽油

山苍籽油

核桃油

沙棘籽油

可可脂

除虫菊油

月见草籽油

黑加仑籽油

薏米仁油

哈密瓜籽仁

西瓜籽油

松籽油

桑籽油

西红柿籽油

花椒籽油

南瓜籽油

樱桃籽油

紫草种籽油

茶树籽油

灭活罂粟籽油

橡胶籽油

葵花籽油

猕猴桃籽油

胡麻籽油

红松籽油

苦豆子油

余甘籽油

杜仲籽油

枯茗籽油

苦皮藤籽油

红线椒籽油

碱蓬籽油

牛蒡籽油

青葙籽油

青刺尖种籽油

花椒油

牡丹籽油

蛋黄油

洋葱油

孜然油

霍霍巴油

肉桂油

红景天油

人参油

灵芝孢子油

刺五加油

无患子油

中药浸膏

三、特种蛋白粉

大豆蛋白粉

小麦胚芽粉

南瓜籽粉

杏仁粉

栝楼籽粉

葵花籽粉

核桃蛋白粉

花生蛋白粉

黄粉虫粉

蚕蛹粉

四、鲜花提取物、天然香料

玫瑰浸膏

茉莉浸膏

桂花浸膏

腊梅花浸膏

水仙花浸膏

金合欢浸膏

黑红花浸膏

铃兰浸膏

兰花浸膏

栀子花浸膏

晚香玉浸膏

松节油

蔷薇浸膏

紫罗兰浸膏

红桔油

广木香油

檀香油

鸢尾油

啤酒花浸膏

柏木油

(樟脑油

香根油

十香菜浸膏

迷迭香浸膏

桂花油

五 、昆虫、动物油

蚕蛹油

蚂蚱油

林蛙卵油

汉虾油

牛蹄子油

黄粉虫油

蝎子油

林蛙油

羊蹄子油

微生物油

六 、木产品加工

锯未中油脂提取

薄木板脱水提油

杉木精油

杉木脑

七 、水产品加工

鲜鱼脱水脱脂

鱼粉

鱼蛋白粉

虾蛋白粉

八 、原羊毛脱脂

原羊毛脱脂、羊毛脂的环保提取

九 、烟草

烟叶中烟碱、焦油基质的定量脱除

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。

亚临界低温萃取技术在天然产物有效成分提取上的应用

闫军13937104509

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,如花生、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;萃取后所得油质量好,色泽浅,活性物质保存完好,甾醇含量高。是贵重油脂、活性蛋白保质萃取的理想技术。

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)

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一百多家工厂和科研单位,成功应用在下列天然产物萃取方面:

一、天然色素

枣皮红色素

辣椒红色素

番茄红色素

万寿菊黄色素

枸杞色素

紫草色素

姜黄色素

蚕米绿色素

胡萝卜色素

栀子蓝色素

二、特种植物(含中药材)油

葡萄籽油

茶籽油

牡丹籽油

石榴籽油

榛子油

小麦胚芽油

青棘果仁油

杏仁油

红花籽油

枸杞籽油

苦楝籽油

紫薇种籽油

枸杞籽油

山苍籽油

核桃油

沙棘籽油

可可脂

除虫菊油

月见草籽油

黑加仑籽油

薏米仁油

哈密瓜籽仁

西瓜籽油

松籽油

桑籽油

西红柿籽油

花椒籽油

南瓜籽油

樱桃籽油

紫草种籽油

茶树籽油

灭活罂粟籽油

橡胶籽油

葵花籽油

猕猴桃籽油

胡麻籽油

红松籽油

苦豆子油

余甘籽油

杜仲籽油

枯茗籽油

苦皮藤籽油

红线椒籽油

碱蓬籽油

牛蒡籽油

青葙籽油

青刺尖种籽油

花椒油

牡丹籽油

蛋黄油

洋葱油

孜然油

霍霍巴油

肉桂油

红景天油

人参油

灵芝孢子油

刺五加油

无患子油

中药浸膏

三、特种蛋白粉

大豆蛋白粉

小麦胚芽粉

南瓜籽粉

杏仁粉

栝楼籽粉

葵花籽粉

核桃蛋白粉

花生蛋白粉

黄粉虫粉

蚕蛹粉

四、鲜花提取物、天然香料

玫瑰浸膏

茉莉浸膏

桂花浸膏

腊梅花浸膏

水仙花浸膏

金合欢浸膏

黑红花浸膏

铃兰浸膏

兰花浸膏

栀子花浸膏

晚香玉浸膏

松节油

蔷薇浸膏

紫罗兰浸膏

红桔油

广木香油

檀香油

鸢尾油

啤酒花浸膏

柏木油

(樟脑油

香根油

十香菜浸膏

迷迭香浸膏

桂花油

五 、昆虫、动物油

蚕蛹油

蚂蚱油

林蛙卵油

汉虾油

牛蹄子油

黄粉虫油

蝎子油

林蛙油

羊蹄子油

微生物油

六 、木产品加工

锯未中油脂提取

薄木板脱水提油

杉木精油

杉木脑

七 、水产品加工

鲜鱼脱水脱脂

鱼粉

鱼蛋白粉

虾蛋白粉

八 、原羊毛脱脂

原羊毛脱脂、羊毛脂的环保提取

九 、烟草

烟叶中烟碱、焦油基质的定量脱除

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。

临界低温萃取技术在天然产物有效成分提取上的应用 1

临界低温萃取技术在天然产物有效成分提取上的应用 1
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