山茶油亞臨界萃取技術(shù)

亞臨界公司及技術(shù)介紹河南省亞臨界生物技術(shù)有限公司 楊倩一、 公司簡介1、基本信息企業(yè)名稱：河南省亞臨界生物技術(shù)有限公司住所：安陽高新區(qū)商頌大街南段洪河南 200米（裝備制造園區(qū)）注冊資本：1000萬元成立時(shí)間：2011年10月21日營業(yè)期限：2011年10月21日至2031年10月20日經(jīng)營范圍：生物萃取工藝、設(shè)備技術(shù)開發(fā)及技術(shù)服務(wù)。成套萃取設(shè)備生產(chǎn)、安裝及銷售（國家法律、法規(guī)規(guī)定須經(jīng)審批方可經(jīng)營的項(xiàng)目除外）2、公司情況簡介河南省亞臨界生物技術(shù)有限公司于 2012年注冊成立，注冊資本1000萬元，位于國家級安陽高新區(qū)裝備制造園區(qū)，占地22.7畝。其全資子公司河南省鯤華生物技術(shù)有限公司位于湯陰產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)，占地45畝，是母公司的生產(chǎn)示范基地。公司總資產(chǎn)4000余萬元，2013年預(yù)計(jì)總銷售收入7000萬元，利潤600萬元。公司現(xiàn)有員工105人。公司的技術(shù)、團(tuán)隊(duì)等傳承于1995年成立的升華公司，已經(jīng)歷了18年的風(fēng)雨。根據(jù)公司戰(zhàn)略發(fā)展需要，2011年我們舍棄老公司、老廠區(qū)和老牌子，新征兩塊土地，組建了新公司，建設(shè)了以亞臨界生物萃取技術(shù)研發(fā)為主的研發(fā)基地和以亞臨界生物萃取技術(shù)示范為主的生產(chǎn)基地，為發(fā)展此技術(shù)打好了基礎(chǔ)。目前公司擁有博士后工作站、省級工程技術(shù)研究中心，擁有十幾項(xiàng)國家專利，與60多所大學(xué)和十幾家研究院所開展技術(shù)合作。鯤華公司具備自營進(jìn)出口權(quán)，生產(chǎn)的小麥胚芽油銷往多個(gè)國家，是國內(nèi)最大的小麥胚芽油生產(chǎn)廠。3、公司法人情況公司董事長祁鯤，高級工程師，“亞臨界萃取技術(shù)”專利發(fā)明人，是享受國務(wù)院政府特殊津貼的國家有突出貢獻(xiàn)專家，2014年獲得國家技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)，中國糧油學(xué)會(huì)油脂分會(huì)常務(wù)理事，擁有專利發(fā)明成果多項(xiàng)。曾榮獲國內(nèi)貿(mào)易部勞動(dòng)模范、科技之星、河南省新長征突擊手等光榮稱號。河南省第九屆、第十屆人大代表，亞臨界溶劑生物萃取技術(shù)的原創(chuàng)發(fā)明人。公司企業(yè)文化公司董事長祁鯤于1998年提出在公司團(tuán)隊(duì)中建立趨同的價(jià)值觀及行為方式的想法，以總經(jīng)理提示的方式向員工發(fā)布了“忠、恕、誠、勤、廉”五篇短文，構(gòu)建了公司企業(yè)文化的基礎(chǔ)，以“忠”規(guī)范公司下對上的思想行為，增進(jìn)忠誠度和凝聚力;以“恕”規(guī)范上對下工作作風(fēng)，以“誠”規(guī)范人與人、部門與部門之間處事原則；以“勤”和“廉”規(guī)范個(gè)人的修養(yǎng)道德和工作態(tài)度。具體表述為：忠：忠于公司、忠于職守、忠于上司主管；?。豪斫庀聦?、寬恕失誤；誠：誠以待人；勤：勤于思考、勤奮學(xué)習(xí)、勤奮工作；廉：廉潔奉公、光明正大、不謀私利。經(jīng)過15年企業(yè)文化積淀，目前，公司已形成“實(shí)實(shí)在在做人，認(rèn)認(rèn)真真做事”的企業(yè)理念，打造出一個(gè)良好的團(tuán)隊(duì)。二、亞臨界生物萃取技術(shù)及應(yīng)用1、亞臨界萃取技術(shù)簡介以亞臨界狀態(tài)的溶劑萃取生物原料中的有用成份，是近25年發(fā)展起來的一項(xiàng)新的工藝方法，經(jīng)過 25年的不斷完善，目前已應(yīng)用到植物油、植物色素、植物精油、生物堿、中藥材等幾十種植物原料的非極性和弱極性成份提取生產(chǎn)中，目前國內(nèi) 1t/d～100t/d 亞臨界萃取生產(chǎn)線已建成 70多條，每年的總加工量逾二十萬噸。用于科研的5L～100L小型亞臨界萃取裝置已有30余套，在亞臨界萃取方面開展研究的大專院校科研機(jī)構(gòu)有近40家。1990年祁鯤的發(fā)明專利《液化石油氣浸出油脂工藝》 （專利號：90108660.6）代表了這項(xiàng)技術(shù)的誕生。最早應(yīng)用的亞臨界溶劑為丁烷和丙烷（液化石油氣的主成分），隨后，二甲醚、四氟乙烷等溶劑被先后應(yīng)用或試驗(yàn)，由于這些溶劑的極性有一定的差別，在應(yīng)用中各有其適用范圍。亞臨界萃取溶劑的定義：溶劑在高于其沸點(diǎn)但低于臨界溫度的溫度區(qū)間內(nèi)，在一定壓力下以液態(tài)存在的狀態(tài)，我們定義為溶劑的亞臨界狀態(tài)。這也是氣體的液化狀態(tài)。在此狀態(tài)下利用其相似相溶的物理性質(zhì)，用做生物成份萃取的溶劑為亞臨界萃取溶劑，其萃取工藝稱為亞臨界萃取工藝。我們開發(fā)研究的幾種適合于亞臨界萃取的溶劑沸點(diǎn)都低于我們周圍的環(huán)境溫度，一般沸點(diǎn)在0℃以下，20℃時(shí)的液化壓力在 0.8MPa以下（表壓）。亞臨界萃取的工藝原理：在一定壓力下，以液化的亞臨界溶劑對物料進(jìn)行逆流萃取，萃取液（液相）中溶劑經(jīng)蒸發(fā)工序，使溶劑氣化與萃取出的目標(biāo)成份分離，得到產(chǎn)品；被萃取過的物料蒸發(fā)出其中吸附的溶劑，得到另一產(chǎn)品（固相） 。氣化的溶劑被液化后循環(huán)使用。整個(gè)萃取過程可以在室溫或更低的溫度下進(jìn)行，所以不會(huì)對物料中的熱敏性成份造成損害，這是亞臨界萃取工藝的最大優(yōu)點(diǎn)。溶劑從物料中氣化時(shí)，需要吸收熱量（氣化潛熱）所以，蒸發(fā)脫溶時(shí)要向物料中補(bǔ)充熱量。 溶劑氣體被壓縮液化時(shí)，

，會(huì)放出熱量（液化潛熱），工藝中大部分熱量可以通過氣化與液化溶劑的熱交換達(dá)到節(jié)能的目的， 理論計(jì)算證明，經(jīng)過充分熱交換，萃取液的溶劑蒸發(fā)所需的能量（壓縮機(jī)能量）只有以蒸汽為能源蒸發(fā)常規(guī)溶劑的 1/11。亞臨界萃取工藝的優(yōu)點(diǎn)： 1、萃取和脫溶過程不用過度加熱，不會(huì)對物料中的熱敏性成份造成損害； 2、節(jié)能，萃取液蒸發(fā)耗能少，脫溶過程不必對物料加熱，理論上的煤耗是常規(guī)萃取工藝的1/11；3、已使用和研究的幾種溶劑的極性不同，萃取目標(biāo)物的極性范圍大。 4、有一定的萃取選擇性。 5、相對于超臨界提取技術(shù)，投資少，生產(chǎn)成本低，容易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。2、適合亞臨界萃取的溶劑在常溫下為氣體，在中低壓下可以液化的物質(zhì)是適合用作萃取溶劑的。在中低壓區(qū)間，生產(chǎn)設(shè)備投資少，生產(chǎn)成本低，溶劑運(yùn)輸方便。在低壓以下較為合適的溶劑及其物理性質(zhì)見下表：丙烷丁烷二甲醚四氟乙烷液氨分子式C3H8C4H10CH3OCH3CH2FCFNH33分子量445810217沸點(diǎn)℃-42-0.5-24.9-26.2-33.420℃時(shí)蒸氣壓MPa0.830.230.5330.60.88臨界溫度℃95.7152.8129101.1132.3臨界壓力MPa4.43.65.324.0711.325℃液體密度0.490.570.661.20.61kg/L25℃氣體密度20.156.180.6kg/m3介電常數(shù)1.691.785.0216.9氣化潛熱3293584102161369KJ/kg(30℃)爆炸極限2.3%～1.9%～3.5%～不燃16％～毒性及LC50(mg/m3)9.5%8.5%27%25％微毒微毒680308000無毒1390性狀無色有味無色有味無色有無色無味無色有刺味激性氣味3、亞臨界生物萃取工藝亞臨界溶劑生物萃取工藝流程如下：溶劑壓縮液化物料溶劑罐 萃取器 逆流萃取 萃取后物料脫溶溶劑壓縮液化 萃取液蒸發(fā)溶劑 萃取后物料產(chǎn)品萃取物產(chǎn)品3.1 裝料。將待萃取的物料用輸送機(jī)送入壓力容器結(jié)構(gòu)的萃取器中，關(guān)閉進(jìn)料器后，抽出萃取器中的大部分空氣，一般達(dá)到 -0.08MPa；3.2 萃取。打入液化的萃取溶劑進(jìn)行多次逆流萃??；3.3 物料脫溶。達(dá)到最佳萃取率工藝要求時(shí)，抽完萃取器中液體溶劑后，打開萃取器的出氣閥，使物料中吸附的溶劑氣化與物料分離，排出萃取器，此過程為脫溶過程。在此過程中物料的溫度會(huì)隨溶劑的氣化而降低，為此，在物料脫溶的過程中要向料中補(bǔ)充熱量以維持溶劑的蒸發(fā)。脫溶完成后，被萃取后的物料即可排出萃取器，萃取器可進(jìn)入下一生產(chǎn)循環(huán)。3.4 萃取液蒸發(fā)。萃取液打入蒸發(fā)系統(tǒng)，經(jīng)過連續(xù)的（大產(chǎn)量時(shí)采用）或罐式間歇（小產(chǎn)量時(shí)采用）的蒸發(fā)，使溶劑與萃取物分離，得到萃取物產(chǎn)品，再經(jīng)提純，可得到目標(biāo)產(chǎn)品。3.5 溶劑回收。從物料中和萃取液中蒸發(fā)出的溶劑氣體，經(jīng)過壓縮液化，液態(tài)的溶劑流回溶劑循環(huán)罐，循環(huán)使用。3.6 熱量的利用。萃取工藝中溶劑的氣化吸熱與液化放出的熱量是相等的，通過使這些熱量進(jìn)行熱交換，可以最大限度地節(jié)能。例如，在萃取液的連續(xù)蒸發(fā)工藝中，第一蒸發(fā)器的加熱介質(zhì)就是第一蒸發(fā)壓縮機(jī)排出的熱的溶劑氣體，當(dāng)高壓高溫的溶劑氣體將溫度傳遞給萃取液時(shí)它得到了液化，而萃取液得以蒸發(fā)。4、亞臨界生物萃取技術(shù)的應(yīng)用4.1 在食用油萃取生產(chǎn)中的應(yīng)用。目前以大豆為代表的食用油生產(chǎn)主要采用己烷溶劑進(jìn)行浸出（萃?。┥a(chǎn)，有許多植物油料的有用成份由于這種浸出工藝過程中的加熱而被破壞， 應(yīng)用丙烷和丁烷亞臨界萃取工藝，不但確保了萃取出油中的熱敏成份不損壞， 也保證了粕中植物蛋白等成份不變性，使產(chǎn)品的價(jià)值充分利用。4.2 在植物色素萃取生產(chǎn)中的應(yīng)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程，影響產(chǎn)品質(zhì)量。用丙烷、丁烷、二甲醚以及它們的混合溶劑進(jìn)行亞臨界萃取，有很大的技術(shù)優(yōu)勢。例如，在萬壽菊葉黃素的生產(chǎn)方面，已有二十多套丁烷溶劑萃取生產(chǎn)線投產(chǎn)， 己烷浸出工藝已無人使用。在色素方面已工業(yè)化生產(chǎn)的物料有：萬壽菊葉黃素、辣椒紅色素等 ,最大的紅色素生產(chǎn)線已達(dá) 100噸/日。4.3 在功能性和藥用植物提取生產(chǎn)中的應(yīng)用。這方面的原料品種極其繁多，但總體上分為脂溶性和水溶性兩大類，脂溶性如月見草、沙棘、林蛙、靈芝孢子等以丁烷溶劑萃取已工業(yè)化生產(chǎn)。水溶性如植物多酚類、植物低聚糖類、生物堿類、植物黃酮類、植物甙類也在研究的試驗(yàn)中。4.4 在植物精油提取生產(chǎn)中的應(yīng)用。植物精油的成份多為脂溶性化合物，以丁烷、丙烷對鮮濕的花朵、莖葉進(jìn)行亞臨界萃取，可得到浸膏產(chǎn)品，目前已進(jìn)行工業(yè)化批量生產(chǎn)的有玫瑰、 十香菜等，茶葉、姜、茴香、大蒜等的精油提取都已進(jìn)行了很多研究試驗(yàn)， 具備了工業(yè)化生產(chǎn)的條件。4.5 在茶葉等產(chǎn)品脫除農(nóng)藥殘留中的應(yīng)用。 我們將這類應(yīng)用稱為“干洗”，目前在煙葉、茶葉的脫農(nóng)殘方面的研究已有顯著成效，可以在不影響其品質(zhì)的情況下脫除大部分的農(nóng)藥殘留。4.6濕物料脂溶性成份的直接萃取。由于水分影響物料中脂溶性成份的萃取，在萃取前一般要進(jìn)行烘干或曬干，例如辣椒紅色素提取前必須將辣椒曬干、去籽去梗、磨粉造粒，這個(gè)預(yù)處理的過程耗費(fèi)大量人力及能量，并造成紅色素的損失，采取亞臨界濕法萃取工藝，將改變目前的工藝。4.7亞臨界雙溶劑的濃縮蛋白新工藝。以丁烷對大豆胚片進(jìn)行萃取，分離出油脂后，再以液氨為溶劑進(jìn)行第二次萃取，分離出低聚糖等成分后，可以直接得到濃縮蛋白，克服了醇法生產(chǎn)的蛋白變性問題，也大大地節(jié)省投資。4.8 亞臨界混合溶劑用于煙草的減害降焦。以二甲醚和丁烷混合溶劑，在不破壞煙絲形狀的前提下，部分提取煙絲中的生物堿（尼古丁）和焦油基料，實(shí)現(xiàn)煙草行業(yè)的減害降焦要求，同時(shí)可將煙絲的農(nóng)殘降低60%以上。此項(xiàng)目的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)裝備已在試制中。一、茶油營養(yǎng)價(jià)值：油茶籽油是從油茶樹的種子中提取的，又名山茶油、茶籽油。油茶籽油脂肪酸組成與世界公認(rèn)最好的橄欖油相似，故有“東方橄欖油”之稱。油茶籽油中含有豐富的類胡蘿卜素、茶多酚、山茶甙、角鯊烯等功能性營養(yǎng)成分,被美國衛(wèi)生研究院營養(yǎng)合作委員會(huì)稱為“世界上最好的食用油”。長期食用油茶籽油能增強(qiáng)血管彈性和韌性，延緩動(dòng)脈粥樣硬化，增強(qiáng)腸胃吸收功能，促進(jìn)內(nèi)分泌腺體激素分泌，防止神經(jīng)功能下降，提高人體免疫力。三、亞臨界低溫萃取茶油技術(shù)介紹茶油中對人體健康非常有利的的不飽和脂肪酸含量達(dá)到90%左右，同時(shí)還富含有一般食用油所沒有的特定生理活性物質(zhì)，如角鯊烯、山茶甙、茶多酚。其中山茶甙有強(qiáng)心作用、茶多酚具有降低膽固醇多種作用、角鯊烯是一種脂質(zhì)不皂化物，具有提高體內(nèi)超氧化物歧化酶(SOD)活性、增強(qiáng)機(jī)體免疫能力、抗衰老、抗疲勞、抗腫瘤等多種生理功能。高含量的不飽和脂肪酸及角鯊烯等生理活性物質(zhì)都具有熱敏型，傳統(tǒng)的茶油加工方法采用熱榨或高溫脫溶，將部分不飽和脂肪酸變成了飽和脂肪酸，同時(shí)高溫將角鯊烯等對人體有益的活性物質(zhì)破壞殆盡，使油的營養(yǎng)價(jià)值大大降低。亞臨界低溫萃取茶油的優(yōu)點(diǎn)：目前油茶籽油的提取方法主要有壓榨法和溶劑浸出法 。壓榨法提油率較低，浸出法需要較復(fù)雜的后處理過程，工藝復(fù)雜，容易造成環(huán)境污染。亞臨界萃取技術(shù)是繼超臨界萃取技術(shù)后發(fā)展起來的一種新型分離技術(shù)，不僅具有無毒、無害、無污染易于和產(chǎn)物分離、提取物活性不破壞、不氧化等優(yōu)點(diǎn)，較超臨界CO2萃取技術(shù)溶劑范圍廣， 既可單獨(dú)萃取，也可夾帶其他溶劑或混合溶劑進(jìn)行萃取， 特別是萃取壓力屬于低壓，可工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)、節(jié)能、運(yùn)行成本低等，可廣泛應(yīng)用于食品、 醫(yī)藥、化工等領(lǐng)域，成為獲得高質(zhì)量產(chǎn)品最有效的方法之一。將亞臨界萃取法應(yīng)用于油茶籽油的萃取，可提高油茶籽油質(zhì)量，更好地保留原料營養(yǎng)價(jià)值和功能成分。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了常溫萃取，低溫脫溶，很好的保留了油脂中的活性成份，極大提高了油的營養(yǎng)價(jià)值，同時(shí)餅粕中的活性物質(zhì)也保留完好，可以深加工提取茶皂素、皂甙等，延長了產(chǎn)業(yè)鏈。目前該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于高檔油脂、天然色素、蛋白、植物精油、中藥材等保質(zhì)提取，在全國已建有80多家工廠。三：亞臨界低溫萃取茶籽油工藝介紹：1、預(yù)處理及冷榨：茶籽

篩選

脫殼

冷榨

餅去萃取2、萃取茶籽餅↓┌──→ 萃取罐→混合油罐│ ↓ ↓│ 粕 壓縮機(jī)│ ↓

→常溫脫溶→茶油↓真空泵↓溶劑周轉(zhuǎn)罐←───┴───────壓縮機(jī)3、精煉毛油 水化堿煉 脫水脫色脫臭 冷凍脫蠟 過濾成品油亞臨界低溫萃取油茶籽油中主要營養(yǎng)成分含量： mg/kg多酚 黃酮 甾醇 類胡蘿卜素 葉綠素502.1 62.7 932.7 17.6 16.5由上表可知，亞臨界流體萃取的油茶籽油中營養(yǎng)成分含量