萃取方法_2

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而缓慢,甚至降低。同时考虑压 力过高会增加损耗,压力适宜范围应在30~35MPa。
[0068]实施例4:萃取温度对收率的影响
[0069] 本实验(工艺条件:投料200g,萃取压力为15MPa和25MPa,萃取90min以及相同的分 离条件:分离釜I:压力为13MPa,温度为50°C;分离釜Π :压力为6MPa,温度为40°C)研究萃取 温度对收率的影响,结果见图5。两个压力下,收率随温度变化趋势一致。40°C以前,收率随 温度上升而上升;在40°C以后,收率随温度升高,增幅缓慢甚至降低。温度对超临界流体的 溶解性能的影响没有压力那么明显。在一定条件下,温度与压力共同作用于收率,升高温 度,溶质在超临界C0 2的饱和蒸汽压增加,使其溶解度提高,收率增加;但是温度过高,超临 界C02密度随之降低,溶解度减小,收率反而下降。因此,在选择萃取温度时要综合这两个因 素考虑,本实验选取最佳温度范围是45~50°C。
[0070] 实施例5:分离条件对收率的影响
[0071] 图6为相同的萃取条件下,分离釜I压力对分离釜I和分离釜Π 解析出的韭菜子油 量关系的柱形图。由图6可见,在萃取压力30MPa、萃取温度55°C,随着分离釜I压力的升高, 分离釜Π 解析出来的油增多,但是油的品质相反。例如在分离釜I压力为6MPa的条件下,几 乎所有的油都从从分离釜I析出,油浑浊,品质差;当分离釜I压力为13MPa的时,韭菜子油约 80%从分离釜I解析出来,油澄清透亮,品质很好;而分离釜Π 中析出的20%的油品质差。随 着分呙爸I压力升尚,从分呙爸I析出的油逐渐减少,是因为分呙爸I压力升尚,C〇2在分呙爸 I具有较高的溶解能力,溶质在分离釜I中析出量减少,部分溶质被带到分离釜Π ,而分离釜 Π 压力较低,溶质的溶解度小,故在分离釜Π 解析得到。因此可以调整的分离釜I压力,改变 油在两个分离釜的比例和品质。本实验分离釜I压力应选择13MPa。
[0072] 分离釜I的温度对两级解析出来的油影响效果不如分离釜I压力明显。如图7,分离 釜I温度40°C时,分离效果不好,油的外观差;当分离釜I温度为50°C、60°C时,分离结果变 化不大,而且高温耗能,所以选择分离温度适中即可,即50°C。综上,不同的分离压力和分离 温度可以对有效分成分选择性分离,这是超临界C0 2萃取的一个显著特点。
[0073] 萃取和分离条件对韭菜子油酸值的影响
[0074] 油脂中的酸值又称为酸价,是油脂变质程度的指标。它表示中和lg油脂中游离脂 肪酸所需的氢氧化钾(Κ0Η)的毫克数。在微生物、酶和热的作用下,油脂发生缓慢水解,产生 游离脂肪酸,游离脂肪酸溶于油中,致使酸价升高。理论上,油脂的酸价越低品质越好。因 此,油脂的酸值也是优化萃取方法条件依据之一。
[0075]实施例6:萃取压力对韭菜子油酸值的影响
[0076] 本实验研究了相同的分离条件和相同的萃取温度下,不同萃取压力对分离釜I和 分离釜Π 的油酸值的影响。图8为萃取压力对酸值影响。由图可以看出,随着萃取压力的升 高,分离釜I出来的油酸值整体变化不大,但是压力升至25MPa后,酸值明显降低。分离釜Π 中油的酸值随萃取压力升高而升高。
[0077] 韭菜子油主要由游离脂肪酸和甘油酯组成。对于分离釜I来说,萃取压力较低时, 游离脂肪酸易萃取出,而且溶出量比甘油酯大,萃取物中游离脂肪酸比例大,酸价高;随着 萃取压力上升,更多的溶质被萃取出来,甘油酯溶出量也随之增加,相应地萃取物中游离脂 肪酸比例降低,酸价也降低。由实验结果分析,甘油酯更容易在分离釜I解析出来,而游离 脂肪酸随着萃取压力升高更多地在分离釜Π 析出,所以分离釜Π 酸价逐渐增加。
[0078]实施例7:分离釜I压力对韭菜子油酸值的影响
[0079] 本实验研究了相同的萃取分离条件,不同分离釜I压力对分离釜I和分离釜Π 的油 的酸值的影响。由图9可见,分离釜I压力的升高,分离釜I酸值降低。分离釜Π 的酸值随分离 釜I压力的增加而增加,但是在分离釜I压力13MPa下,分离釜Π 的酸值反而降低。这是由于 分离釜I压力过高,C02溶解性大,部分甘油酯溶解在C02中,被带入分离釜Π ,在分离釜Π 中 析出,分离釜Π 萃取物中甘油酯比重增大,酸价降低。综上,分离条件的选择对韭菜子油的 品质十分重要。温度对油脂的酸值比较复杂,通常是与压力耦合作用于酸值,单独研究温度 的影响是没有意义的。
[0080] 实施例8:因素间的交互影响
[0081]图10显示萃取压力与萃取温度交互作用响应面图及对应的等高线图。萃取压力与 温度交互作用显著(P=〇.0222),萃取温度和萃取压力对收率提高起了关键性作用。当萃取 时间为60min时,萃取压力33.32MPa,萃取温度45°C时,得率达到最大,适当增加温度,得率 反而下降。
[0082]萃取压力与萃取时间以及萃取温度与萃取时间的交互作用不显著,收率主要受萃 取时间影响。收率随着时间的延长而增加。
[0083] 模型验证
[0084]结合响应曲面优化模型的数学分析可知,韭菜子油的C02超临界萃取方法理论最 佳参数为:萃取温度45°C,萃取时间90min,萃取压力33.32MPa,在此最佳工艺条件下韭菜子 油的理论得率为19.11%。考虑到实际操作条件,将韭菜子油的C0 2超临界萃取方法最佳条 件修正为萃取温度45°C、萃取时间90min,萃取压力33MPa。验证试验平行做3次,实际测得的 韭菜子平均得率为19.11%,与理论预测值相比,基本一致。
[0085] 表3模型验证结果 [008A1
[0087] 超临界C02萃取法与石油醚提取法比较
[0088] 超临界C02萃取无论是在提取时间,提取率,还是提取物的品质都明显的优于传统 石油醚提取方法,结果见表4。
[0089] 表4超临界C02萃取法与石油醚提取法比较
[0090]
[0091] 综上所述,超临界C02萃取收率比石油醚提取要高1 %左右,提取时间明显缩短,油 的品质较好,而且无有机溶剂残留,避免使用有机溶剂,无易燃易爆的危险。因此,采用超临 界co2萃取韭菜子油是较为理想的方法。
[0092]尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以 理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换 和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
【主权项】
1. 一种韭菜子油的超临界c〇2萃取方法,其特征在于包括以下步骤: (1) 取粉碎过筛后的韭菜子,将其装入超临界c〇2萃取釜中,做好萃取釜的萃取以及分离 釜I、分离釜π的二级分离准备; (2) 对萃取釜、分离釜I和分离釜Π,进行加热或制冷; (3) 待萃取釜、分离釜和冷机储罐分别达到设定温度时,打开气瓶,C02被打入萃取釜和 分离釜中,调节阀门,控制萃取釜和分离釜压力,使压力达到预设值时,关闭气瓶; (4) 开始循环萃取,一定时间后停止萃取,收集物料。2. 如权利要求1所述的韭菜子油的超临界C02萃取方法,其特征在于:所述步骤(4)中萃 取时间为20~90min。3. 如权利要求1所述的韭菜子油的超临界C02萃取方法,其特征在于:所述步骤(4)中萃 取压力为3〇~ 35MPa。4. 如权利要求1所述的韭菜子油的超临界C02萃取方法,其特征在于:所述步骤(4)中萃 取温度为45~50°C。5. 如权利要求1所述的韭菜子油的超临界C02萃取方法,其特征在于:所述步骤(4)中分 离釜I压力和温度分别是13MPa和50°C,分离釜Π压力和温度分别是6MPa和40°C。6. 如权利要求1所述的韭菜子油的超临界C02萃取方法,其特征在于:通过调整的分离釜 I的压力,改变油在两个分离釜的比例和品质,以及油在两个分离釜的油酸值。7. 如权利要求1所述的韭菜子油的超临界C02萃取方法,其特征在于:通过调整的分离釜 I的温度和压力,改变油在两个分离爸的油酸值,并对对有效分成分选择性分离。8. 如权利要求1所述的韭菜子油的超临界C02萃取方法,其特征在于:通过调整的萃取釜 的压力,改变分离釜I和分离釜Π的油酸值。9. 如权利要求1所述的韭菜子油的超临界C02萃取方法,其特征在于:所述步骤(4)中萃 取压力33MPa,萃取温度45°C,所述步骤(4)中的萃取时间为90min,以获得最大的得率。10. 如权利要求9所述的韭菜子油的超临界C02萃取方法,其特征在于:分离釜I压力和温 度分别是13MPa和50°C,分离釜Π压力和温度分别是6MPa和40°C。
【专利摘要】本发明公开了一种韭菜子油的超临界CO2萃取方法,取粉碎过筛后的韭菜子装入超临界CO2萃取釜中,对系统进行加热或制冷,当达到设定温度时,CO2被打入超临界CO2萃取釜中,控制萃取釜和分离釜压力,开始循环萃取,一定时间后停止萃取,收集物料。本发明提供的超临界CO2萃取沉香种子油的方法,首先运用超临界CO2萃取韭菜子种子油,考察了压力、温度、时间等工艺条件对韭菜子油的收率和品质的影响,确定了最佳工艺条件,与石油醚提取相比,超临界CO2萃取具有收率高、提取时间短、油的品质高、无残留溶剂、避免使用有机溶剂、无易燃易爆的危险等优点。
【IPC分类】C11B1/10
【公开号】CN105482893
【申请号】CN201510724945
【发明人】葛发欢, 王雯萱, 蒋华壮, 陈天玲, 史庆龙
【申请人】广州中大南沙科技创新产业园有限公司, 中山大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年10月28日
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