亞臨界低溫萃取技術(shù)原理及優(yōu)點(diǎn)

亞臨界流體是指高于沸點(diǎn)，低于臨界溫度和臨界壓力，以流體形式存在的物質(zhì)。亞臨界流體萃取是以亞臨界狀態(tài)的流體或亞臨界流體的混合溶液為溶媒，與溶質(zhì)在系統(tǒng)內(nèi)相繼經(jīng)過(guò)浸提、蒸發(fā)脫溶、壓縮、冷凝回收等過(guò)程，從產(chǎn)物中提取目標(biāo)組分的一種新技術(shù)。

例如，當(dāng)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(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。亞臨界萃取的操作方法萃取溫度與壓力，提高萃取溫度能增加分子的運(yùn)動(dòng)速度，從而提高擴(kuò)散的速度，但是，過(guò)高的溫度又會(huì)造成活性成分的滅活。因而，上述亞臨界流體特別適于產(chǎn)物中揮發(fā)油、油脂或脂溶性成分的萃取。亞臨界環(huán)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(xiàng)變革性技術(shù)。

較高的壓力限制了設(shè)備容積的放大，同時(shí)，較高的設(shè)備制造和運(yùn)行成本制約了該技術(shù)在產(chǎn)物成分生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用。能采用常壓、負(fù)壓、正壓工藝操作的水提和醇提，特別是熱敏性物料的低溫提取、濃縮。項(xiàng)目利用亞臨界流體沸點(diǎn)較低的特性，常溫提取、低溫脫溶，通過(guò)提高工藝過(guò)程的真空度，使萃取溶劑在10～50℃的溫度下快速蒸發(fā)，且萃取是在密閉條件下進(jìn)行，因而“熱敏性”成份不變性、不氧化，是產(chǎn)物活性成分萃取的理想技術(shù)。

提高萃取效率的方法以溶料比、攪拌、萃取溫度、萃取時(shí)間、萃取壓力、萃取次數(shù)、萃取劑及夾帶劑的選型、超聲波的輔助萃取等因素有關(guān)。因而，上述亞臨界流體特別適于產(chǎn)物中揮發(fā)油、油脂或脂溶性成分的萃取。從理論上說(shuō)，溶料比越大，萃取效率越高，在工業(yè)化的生產(chǎn)過(guò)程由于成本的優(yōu)化，一般控制在1：1～1.5：1之間。萃取的過(guò)程是分子相對(duì)擴(kuò)散的過(guò)程，適度的攪拌可以增加溶劑和物料之間的充分混合，減少萃取中外擴(kuò)散阻力，使萃取體系的濃度朝有利于固體物料中的脂溶性成分向液體的溶劑中擴(kuò)散。

萃取溫度的影響：溫度對(duì)超臨界流體溶解能力影響比較復(fù)雜，在一定壓力下，升高溫度被萃取物揮發(fā)性增加，這樣就增加了被萃取物在超臨界氣相中的濃度，從而使萃取量增大；但另一方面，溫度升高，超臨界流體密度降低，從而使化學(xué)組分溶解度減小，導(dǎo)致萃取數(shù)減少。但另一方面，CO2的流量增加，可增大萃取過(guò)程的傳質(zhì)推動(dòng)力，相應(yīng)地增大傳質(zhì)系數(shù)，使傳質(zhì)速率加快，從而提高SFE的萃取能力。因此，在選擇萃取溫度時(shí)要綜合這兩個(gè)因素考慮。

夾帶劑的選擇：對(duì)于極性較大的溶質(zhì)，在超臨界CO2中溶解較差，SFE很難萃取出來(lái)，但若加入一定的夾帶劑，以改變?nèi)軇┑幕钚?，在一定條件下，就可以萃取出來(lái)，而且萃取條件會(huì)更低，萃取率更高。低溫萃取技術(shù)是近年來(lái)非常受歡迎的一種油脂提取技術(shù)，與其它油脂提取技術(shù)相比，具有很多優(yōu)勢(shì)。。夾帶劑的種類可根據(jù)萃取組分的性質(zhì)來(lái)選擇，加入的量一般通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。