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發(fā)布時(shí)間:2021-10-10 15:21  






亞臨界流體是指某些化合物在溫度高于其沸點(diǎn)但低于臨界溫度,且壓力低于其臨界壓力的條件下,以流體形式存在的該物質(zhì)。當(dāng)溫度不超過(guò)某一數(shù)值,對(duì)氣體進(jìn)行加壓,可以使氣體液化,而在該溫度以上,無(wú)論加多大壓力都不能使氣體液化,這個(gè)溫度叫該氣體的臨界溫度。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。

在臨界溫度下,使氣體液化所須的壓力叫臨界壓力。當(dāng)丙烷、丁烷、高純度異丁烷(R600a)、1,1,1,2-四氟(R134a)、(LPG)和六氟化硫等以亞臨界流體狀態(tài)存在時(shí),分子的擴(kuò)散性能增強(qiáng),傳質(zhì)速度加快,對(duì)產(chǎn)物中弱極性以及非極性物質(zhì)的滲透性和溶解能力顯著提高、從而達(dá)到提取目的。它利用超臨界流體,即處于溫度高于臨界溫度、壓力高于臨界壓力的熱力學(xué)狀態(tài)的流體作為萃取劑。






亞臨界流體萃取是在密閉無(wú)氧的條件下進(jìn)行的,操作簡(jiǎn)單方便。亞臨界萃取所使用的溶劑在常溫常壓下為氣體,加壓后為液態(tài)。該工藝的基本原理是:在常溫和適當(dāng)壓力下(0.3MPa—0.8MPa),用亞臨界流體逆流浸出油料料胚或顆粒(如葡萄籽、亞麻籽、核桃仁、小麥胚芽、牡丹籽、南瓜子、月見(jiàn)草籽等),然后使混合油和粕中的溶劑減壓氣化,氣化后的溶劑氣體再經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)壓縮冷凝液化后循環(huán)使用。在這方面已工業(yè)化生產(chǎn)的物料有:核桃、小麥胚芽、葡萄籽、杏仁、西紅柿籽、紅花籽、油茶籽、火麻籽、文冠果、牡丹籽、靈芝孢子、微生物油、微藻、果蔬籽下腳料等。脫溶過(guò)程中因溶劑氣化所需吸收的熱量一部分來(lái)自系統(tǒng)本身,另一部分由供熱系統(tǒng)供給。





超臨界流體的溶劑強(qiáng)度取決于萃取的溫度和壓力。利用這種特性,只需改變萃取劑流體的壓力和溫度,可以把樣品中的不同組分按在流體中溶解度的大小,先后萃取出來(lái),在低壓下弱極性的物質(zhì)先萃取,隨著壓力的增加,極性較大和大分子量的物質(zhì)與基本性質(zhì),所以在程序升壓下進(jìn)行超臨界萃取不同萃取組分,同時(shí)還可以起到分離的作用。傳統(tǒng)的植物脂溶性色素用己烷溶劑提取,水溶性色素用水或乙醇提取,都有加熱脫溶的工藝過(guò)程,影響產(chǎn)品質(zhì)量。

溫度的變化體現(xiàn)在影響萃取劑的密度與溶質(zhì)的蒸汽壓兩個(gè)因素,在低溫區(qū)(仍在臨界溫度以上),溫度升高降低流體密度,而溶質(zhì)蒸汽壓增加不多,因此,萃取劑的溶解能力時(shí)的升溫可以使溶質(zhì)從流體萃取劑中析出,溫度進(jìn)一步升高到高溫區(qū)時(shí),雖然萃取劑的密度進(jìn)一步降低,但溶質(zhì)蒸汽壓增加,揮發(fā)度提高,萃取率不但不會(huì)減少反而有增大的趨勢(shì)。由于提取時(shí)間短,溫度又隨機(jī)自控,提取物質(zhì)量明顯提高加熱濃縮器可一面出料,一面進(jìn)料,不易結(jié)垢、結(jié)焦。






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