一种提高天然富硒植物精油产量的超临界CO2萃取装置和方法与流程

本发明属于生物提取
技术领域：
，具体涉及一种提高天然富硒植物精油产量的超临界co2萃取装置和方法。
背景技术：
：目前，植物精油的提取一般采用水蒸气蒸馏提取技术，将含有挥发性成分的植物材料与水共蒸馏，使挥发性成分随水蒸气一并馏出，经冷凝分取挥发性成分的浸提方法。水蒸气蒸馏提取率较低，如凤菊精油提取率仅为2‰，凤菊精油中代表性的香气成分尤其是热敏性成分流失严重，造成香型不够充分，降低了产品品质。申请号：2020205087680，公开了一种超临界二氧化碳萃取装置，包括依次首尾连通设置的二氧化碳容器、萃取容器和分离容器，所述萃取容器上分别设有进气口和出气口，所述二氧化碳容器与进气口连通，所述分离容器与出气口连通；所述萃取容器内沿气体流动方向依次间隔设有转动件和用于放置物料的固定件，所述转动件与固定件分别位于进气口和出气口之间，所述转动件绕气体流动方向可转动设置且转动件上设有至少一个的供气体流通的通孔。上述方法可以更好的将物质萃取出来，但是萃取容器内沿气体流动方向依次间隔设有转动件和用于放置物料的固定件，其效率依然不高，并且该结构不便于清洗，使用不方便。技术实现要素：本发明的目的是解决现有技术中超临界co2萃取装置存在使用不方便的技术问题，提供一种提高天然富硒植物精油产量的超临界co2萃取装置和方法，以解决现有技术的不足。为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种提高天然富硒植物精油产量的超临界co2萃取装置和方法，由萃取系统、分离系统、co2循环系统和尾气回收系统组成；所述萃取系统上还设有清洗系统、冷却循环系统、加热循环系统；所述萃取系统包括萃取罐；所述冷却循环系统和加热循环系统分别在萃取罐上绕有盘管；所述co2循环系统包括气瓶、管道以及设在管道上的压力泵、阀体、加热器和冷却器；所述分离系统前面与萃取系统连接后面与尾气回收系统连接，内部设有油气分离装置。进一步的，所述加热循环系统采用电加热，介质为油质。进一步的，所述冷却器采用设有泵组冷却水池，介质为水。进一步的，所述萃取罐内设有搅拌装置和曝气装置，底部设有放料口，顶部设有温感探头、进料口、添加剂口、带压力阀的出气口。进一步的，所述清洗系统包括压力水罐和多组喷头；所述喷头设在萃取罐的周圈，分别与搅拌装置和曝气装置相对。进一步的，所述冷却循环系统和加热循环系统在萃取罐上缠绕的盘管交替分布，缠绕采用横向或竖向分布。一种提高天然富硒植物精油产量的超临界co2萃取方法，包括步骤1)物料制备，步骤2)膨化处理，步骤3)萃取，步骤4)分离制备。具体的，步骤1)物料制备，取新鲜植物中花、叶、茎、根和果实中的至少一种，洗净，烘干至含水率小于3％，破碎成40目颗粒；步骤2)膨化处理，加入产品质量5-10％的淀粉，在膨化罐中提升温度至80-85℃，压力为15-20兆帕，保温保压20-35分钟，然后迅速泄压，实现膨化，膨化后的物料过40目筛；步骤3)萃取，将步骤2)的物料置于萃取罐中，通过压力泵将气瓶中的超临界co2输入到萃取罐中，气体通过曝气装置上的小孔均匀喷出与物料充分接触，压力控制在5-15兆帕，温度为35-80℃，物料反应时间为1-3小时，二氧化碳进气量控制在0.25-5倍物料质量/小时；步骤4)分离制备，co2与精油混合物在分离系统进行油气分离，得天然富硒植物精油，co2进入尾气回收系统。进一步的，所述co2与精油混合物在分离系统进行油气分离后，co2溶于水进行纯露分离。本发明制备萃取中，能够更加快速和精准的进行温度控制，萃取接触更加充分，效率更高，并且便于清洗，有效的解决了现有技术中效率低和使用不方便的技术问题。附图说明图1是本申请结构示意图；图2是本申请萃取罐结构示意图。具体实施方式下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，在本发明的描述中，显然下文所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1，根据图1和图2，一种提高天然富硒植物精油产量的超临界co2萃取装置，由萃取系统、分离系统、co2循环系统和尾气回收系统组成；所述萃取系统上还设有清洗系统、冷却循环系统6、加热循环系统5；所述萃取系统包括萃取罐2；所述冷却循环系统和加热循环系统分别在萃取罐上绕有盘管14；所述co2循环系统包括气瓶1、管道以及设在管道上的压力泵7、阀体、加热器和冷却器；所述分离系统3前面与萃取系统连接，后面与尾气回收系统连接，内部设有油气分离装,11。所述加热循环系统采用电加热，介质为油质。所述冷却循环系统采用设有泵组冷却水池，介质为水。所述萃取罐内设有搅拌装置13和曝气装置17，底部设有放料口15，顶部设有进料口、添加剂口、带压力阀的出气口8。所述清洗系统包括压力水罐9和多组喷头10；所述喷头设在萃取罐的周圈，分别与搅拌装置和曝气装置相对。所述冷却循环系统和加热循环系统在萃取罐上缠绕的盘管交替分布，缠绕采用横向或竖向分布。所述尾气回收系统包括气体回收罐4和干燥罐12，回收气体干燥后存入气体回收罐，等进一步提纯后进行循环使用。实施例2，一种提高天然富硒植物精油产量的超临界co2萃取方法，包括步骤1)物料制备，步骤2)膨化处理，步骤3)萃取，步骤4)分离制备。具体的，步骤1)物料制备，取新鲜植物中花、叶、茎、根和果实中的至少一种，洗净，烘干至含水率小于3％，破碎成40目颗粒；步骤2)膨化处理，加入产品质量5-10％的淀粉，在膨化罐中提升温度至80-85℃，压力为15-20兆帕，保温保压20-35分钟，然后迅速泄压，实现膨化，膨化后的物料过40目筛；步骤3)萃取，将步骤2)的物料置于萃取罐中，通过压力泵将气瓶中的超临界co2输入到萃取罐中，气体通过曝气装置上的小孔均匀喷出与物料充分接触，压力控制在5-15兆帕，温度为35-80℃，物料反应时间为1-3小时，二氧化碳进气量控制在0.25-5倍物料质量/小时；步骤4)分离制备，co2与精油混合物在分离系统进行油气分离，得天然富硒植物精油，co2进入尾气回收系统。实施例3，所述co2与精油混合物在分离系统进行油气分离后，co2溶于水进行纯露分离。实施例4，一种提高天然富硒植物精油产量的超临界co2萃取方法，包括步骤1)物料制备，步骤2)膨化处理，步骤3)萃取，步骤4)分离制备。具体的，步骤1)物料制备，取新鲜富硒凤菊花的花头，洗净，烘干至含水率小于3％，破碎成40目颗粒；步骤2)膨化处理，加入产品质量10％的淀粉，在膨化罐中提升温度至80℃，压力为20兆帕，保温保压20分钟，然后迅速泄压，实现膨化，膨化后的物料过40目筛；步骤3)萃取，将步骤2)的物料置于萃取罐中，通过压力泵将气瓶中的超临界co2输入到萃取罐中，气体通过曝气装置上的小孔均匀喷出与物料充分接触，压力控制在7兆帕，温度为60℃，物料反应时间为2.5小时，二氧化碳进气量控制在2倍物料质量/小时；步骤4)分离制备，co2与精油混合物在分离系统进行油气分离，得天然富硒植物精油，co2进入尾气回收系统。实施例5，本申请与现有技术进行参数对比，实验组为实施例4，对照组1为现有技术蒸馏提取，对照组2为现有技术超临界co2萃取；见表1.表1提取率纯度成本/元(100g精油)耗材对照组10.2％82％4200500㎏对照组25.9％95％580015㎏实验组7.8％97％610012㎏综上所述，本申请在提取率上，较于现有技术的超临界co2萃取工艺提取率提升了接近2个百分点，纯度上提高了2％，但是成本有所上升，主要是增加了膨化步骤，但是耗材减少，相对更加节省和环保。实施例6，一种提高天然富硒植物精油产量的超临界co2萃取方法，包括步骤1)物料制备，步骤2)膨化处理，步骤3)超声辅助萃取，步骤4)分离制备。具体的，步骤1)物料制备，取新鲜植物中花、叶、茎、根和果实中的至少一种，洗净，烘干至含水率小于3％，破碎成40目颗粒；步骤2)膨化处理，加入产品质量5-10％的淀粉，在膨化罐中提升温度至80-85℃，压力为15-20兆帕，保温保压20-35分钟，然后迅速泄压，实现膨化，膨化后的物料过40目筛；步骤3)萃取，将步骤2)的物料置于萃取罐中，通过压力泵将气瓶中的超临界co2输入到萃取罐中，气体通过曝气装置上的小孔均匀喷出与物料充分接触，压力控制在5-15兆帕，温度为35-80℃，物料反应时间为1-3小时，二氧化碳进气量控制在0.25-5倍物料质量/小时；萃取中开启超声辅助萃取，超声波频率调节为35-40khz，功率为500-750w，以1-3分钟为节点交替开闭；步骤4)分离制备，co2与精油混合物在分离系统进行油气分离，得天然富硒植物精油，co2进入尾气回收系统。上述虽然结合实施例对本发明的具体实施方式进行了介绍，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，这对本领域技术人员而言应该很明确，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明保护的范围。当前第1页12