山茶油亚临界萃取技术

亚临界公司及技术介绍河南省亚临界生物技术有限公司 杨倩一、 公司简介1、基本信息企业名称：河南省亚临界生物技术有限公司住所：安阳高新区商颂大街南段洪河南 200米（装备制造园区）注册资本：1000万元成立时间：2011年10月21日营业期限：2011年10月21日至2031年10月20日经营范围：生物萃取工艺、设备技术开发及技术服务。成套萃取设备生产、安装及销售（国家法律、法规规定须经审批方可经营的项目除外）2、公司情况简介河南省亚临界生物技术有限公司于 2012年注册成立，注册资本1000万元，位于国家级安阳高新区装备制造园区，占地22.7亩。其全资子公司河南省鲲华生物技术有限公司位于汤阴产业集聚区，占地45亩，是母公司的生产示范基地。公司总资产4000余万元，2013年预计总销售收入7000万元，利润600万元。公司现有员工105人。公司的技术、团队等传承于1995年成立的升华公司，已经历了18年的风雨。根据公司战略发展需要，2011年我们舍弃老公司、老厂区和老牌子，新征两块土地，组建了新公司，建设了以亚临界生物萃取技术研发为主的研发基地和以亚临界生物萃取技术示范为主的生产基地，为发展此技术打好了基础。目前公司拥有博士后工作站、省级工程技术研究中心，拥有十几项国家专利，与60多所大学和十几家研究院所开展技术合作。鲲华公司具备自营进出口权，生产的小麦胚芽油销往多个国家，是国内最大的小麦胚芽油生产厂。3、公司法人情况公司董事长祁鲲，高级工程师，“亚临界萃取技术”专利发明人，是享受国务院政府特殊津贴的国家有突出贡献专家，2014年获得国家技术进步二等奖，中国粮油学会油脂分会常务理事，拥有专利发明成果多项。曾荣获国内贸易部劳动模范、科技之星、河南省新长征突击手等光荣称号。河南省第九届、第十届人大代表，亚临界溶剂生物萃取技术的原创发明人。公司企业文化公司董事长祁鲲于1998年提出在公司团队中建立趋同的价值观及行为方式的想法，以总经理提示的方式向员工发布了“忠、恕、诚、勤、廉”五篇短文，构建了公司企业文化的基础，以“忠”规范公司下对上的思想行为，增进忠诚度和凝聚力;以“恕”规范上对下工作作风，以“诚”规范人与人、部门与部门之间处事原则；以“勤”和“廉”规范个人的修养道德和工作态度。具体表述为：忠：忠于公司、忠于职守、忠于上司主管；恕：理解下属、宽恕失误；诚：诚以待人；勤：勤于思考、勤奋学习、勤奋工作；廉：廉洁奉公、光明正大、不谋私利。经过15年企业文化积淀，目前，公司已形成“实实在在做人，认认真真做事”的企业理念，打造出一个良好的团队。二、亚临界生物萃取技术及应用1、亚临界萃取技术简介以亚临界状态的溶剂萃取生物原料中的有用成份，是近25年发展起来的一项新的工艺方法，经过 25年的不断完善，目前已应用到植物油、植物色素、植物精油、生物碱、中药材等几十种植物原料的非极性和弱极性成份提取生产中，目前国内 1t/d～100t/d 亚临界萃取生产线已建成 70多条，每年的总加工量逾二十万吨。用于科研的5L～100L小型亚临界萃取装置已有30余套，在亚临界萃取方面开展研究的大专院校科研机构有近40家。1990年祁鲲的发明专利《液化石油气浸出油脂工艺》 （专利号：90108660.6）代表了这项技术的诞生。最早应用的亚临界溶剂为丁烷和丙烷（液化石油气的主成分），随后，二甲醚、四氟乙烷等溶剂被先后应用或试验，由于这些溶剂的极性有一定的差别，在应用中各有其适用范围。亚临界萃取溶剂的定义：溶剂在高于其沸点但低于临界温度的温度区间内，在一定压力下以液态存在的状态，我们定义为溶剂的亚临界状态。这也是气体的液化状态。在此状态下利用其相似相溶的物理性质，用做生物成份萃取的溶剂为亚临界萃取溶剂，其萃取工艺称为亚临界萃取工艺。我们开发研究的几种适合于亚临界萃取的溶剂沸点都低于我们周围的环境温度，一般沸点在0℃以下，20℃时的液化压力在 0.8MPa以下（表压）。亚临界萃取的工艺原理：在一定压力下，以液化的亚临界溶剂对物料进行逆流萃取，萃取液（液相）中溶剂经蒸发工序，使溶剂气化与萃取出的目标成份分离，得到产品；被萃取过的物料蒸发出其中吸附的溶剂，得到另一产品（固相） 。气化的溶剂被液化后循环使用。整个萃取过程可以在室温或更低的温度下进行，所以不会对物料中的热敏性成份造成损害，这是亚临界萃取工艺的最大优点。溶剂从物料中气化时，需要吸收热量（气化潜热）所以，蒸发脱溶时要向物料中补充热量。 溶剂气体被压缩液化时，

，会放出热量（液化潜热），工艺中大部分热量可以通过气化与液化溶剂的热交换达到节能的目的， 理论计算证明，经过充分热交换，萃取液的溶剂蒸发所需的能量（压缩机能量）只有以蒸汽为能源蒸发常规溶剂的 1/11。亚临界萃取工艺的优点： 1、萃取和脱溶过程不用过度加热，不会对物料中的热敏性成份造成损害； 2、节能，萃取液蒸发耗能少，脱溶过程不必对物料加热，理论上的煤耗是常规萃取工艺的1/11；3、已使用和研究的几种溶剂的极性不同，萃取目标物的极性范围大。 4、有一定的萃取选择性。 5、相对于超临界提取技术，投资少，生产成本低，容易实现大规模生产。2、适合亚临界萃取的溶剂在常温下为气体，在中低压下可以液化的物质是适合用作萃取溶剂的。在中低压区间，生产设备投资少，生产成本低，溶剂运输方便。在低压以下较为合适的溶剂及其物理性质见下表：丙烷丁烷二甲醚四氟乙烷液氨分子式C3H8C4H10CH3OCH3CH2FCFNH33分子量445810217沸点℃-42-0.5-24.9-26.2-33.420℃时蒸气压MPa0.830.230.5330.60.88临界温度℃95.7152.8129101.1132.3临界压力MPa4.43.65.324.0711.325℃液体密度0.490.570.661.20.61kg/L25℃气体密度20.156.180.6kg/m3介电常数1.691.785.0216.9气化潜热3293584102161369KJ/kg(30℃)爆炸极限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无毒1390性状无色有味无色有味无色有无色无味无色有刺味激性气味3、亚临界生物萃取工艺亚临界溶剂生物萃取工艺流程如下：溶剂压缩液化物料溶剂罐 萃取器 逆流萃取 萃取后物料脱溶溶剂压缩液化 萃取液蒸发溶剂 萃取后物料产品萃取物产品3.1 装料。将待萃取的物料用输送机送入压力容器结构的萃取器中，关闭进料器后，抽出萃取器中的大部分空气，一般达到 -0.08MPa；3.2 萃取。打入液化的萃取溶剂进行多次逆流萃取；3.3 物料脱溶。达到最佳萃取率工艺要求时，抽完萃取器中液体溶剂后，打开萃取器的出气阀，使物料中吸附的溶剂气化与物料分离，排出萃取器，此过程为脱溶过程。在此过程中物料的温度会随溶剂的气化而降低，为此，在物料脱溶的过程中要向料中补充热量以维持溶剂的蒸发。脱溶完成后，被萃取后的物料即可排出萃取器，萃取器可进入下一生产循环。3.4 萃取液蒸发。萃取液打入蒸发系统，经过连续的（大产量时采用）或罐式间歇（小产量时采用）的蒸发，使溶剂与萃取物分离，得到萃取物产品，再经提纯，可得到目标产品。3.5 溶剂回收。从物料中和萃取液中蒸发出的溶剂气体，经过压缩液化，液态的溶剂流回溶剂循环罐，循环使用。3.6 热量的利用。萃取工艺中溶剂的气化吸热与液化放出的热量是相等的，通过使这些热量进行热交换，可以最大限度地节能。例如，在萃取液的连续蒸发工艺中，第一蒸发器的加热介质就是第一蒸发压缩机排出的热的溶剂气体，当高压高温的溶剂气体将温度传递给萃取液时它得到了液化，而萃取液得以蒸发。4、亚临界生物萃取技术的应用4.1 在食用油萃取生产中的应用。目前以大豆为代表的食用油生产主要采用己烷溶剂进行浸出（萃取）生产，有许多植物油料的有用成份由于这种浸出工艺过程中的加热而被破坏， 应用丙烷和丁烷亚临界萃取工艺，不但确保了萃取出油中的热敏成份不损坏， 也保证了粕中植物蛋白等成份不变性，使产品的价值充分利用。4.2 在植物色素萃取生产中的应用。传统的植物脂溶性色素用己烷溶剂提取，水溶性色素用水或乙醇提取，都有加热脱溶的工艺过程，影响产品质量。用丙烷、丁烷、二甲醚以及它们的混合溶剂进行亚临界萃取，有很大的技术优势。例如，在万寿菊叶黄素的生产方面，已有二十多套丁烷溶剂萃取生产线投产， 己烷浸出工艺已无人使用。在色素方面已工业化生产的物料有：万寿菊叶黄素、辣椒红色素等 ,最大的红色素生产线已达 100吨/日。4.3 在功能性和药用植物提取生产中的应用。这方面的原料品种极其繁多，但总体上分为脂溶性和水溶性两大类，脂溶性如月见草、沙棘、林蛙、灵芝孢子等以丁烷溶剂萃取已工业化生产。水溶性如植物多酚类、植物低聚糖类、生物碱类、植物黄酮类、植物甙类也在研究的试验中。4.4 在植物精油提取生产中的应用。植物精油的成份多为脂溶性化合物，以丁烷、丙烷对鲜湿的花朵、茎叶进行亚临界萃取，可得到浸膏产品，目前已进行工业化批量生产的有玫瑰、 十香菜等，茶叶、姜、茴香、大蒜等的精油提取都已进行了很多研究试验， 具备了工业化生产的条件。4.5 在茶叶等产品脱除农药残留中的应用。 我们将这类应用称为“干洗”，目前在烟叶、茶叶的脱农残方面的研究已有显著成效，可以在不影响其品质的情况下脱除大部分的农药残留。4.6湿物料脂溶性成份的直接萃取。由于水分影响物料中脂溶性成份的萃取，在萃取前一般要进行烘干或晒干，例如辣椒红色素提取前必须将辣椒晒干、去籽去梗、磨粉造粒，这个预处理的过程耗费大量人力及能量，并造成红色素的损失，采取亚临界湿法萃取工艺，将改变目前的工艺。4.7亚临界双溶剂的浓缩蛋白新工艺。以丁烷对大豆胚片进行萃取，分离出油脂后，再以液氨为溶剂进行第二次萃取，分离出低聚糖等成分后，可以直接得到浓缩蛋白，克服了醇法生产的蛋白变性问题，也大大地节省投资。4.8 亚临界混合溶剂用于烟草的减害降焦。以二甲醚和丁烷混合溶剂，在不破坏烟丝形状的前提下，部分提取烟丝中的生物碱（尼古丁）和焦油基料，实现烟草行业的减害降焦要求，同时可将烟丝的农残降低60%以上。此项目的大规模工业生产装备已在试制中。一、茶油营养价值：油茶籽油是从油茶树的种子中提取的，又名山茶油、茶籽油。油茶籽油脂肪酸组成与世界公认最好的橄榄油相似，故有“东方橄榄油”之称。油茶籽油中含有丰富的类胡萝卜素、茶多酚、山茶甙、角鲨烯等功能性营养成分,被美国卫生研究院营养合作委员会称为“世界上最好的食用油”。长期食用油茶籽油能增强血管弹性和韧性，延缓动脉粥样硬化，增强肠胃吸收功能，促进内分泌腺体激素分泌，防止神经功能下降，提高人体免疫力。三、亚临界低温萃取茶油技术介绍茶油中对人体健康非常有利的的不饱和脂肪酸含量达到90%左右，同时还富含有一般食用油所没有的特定生理活性物质，如角鲨烯、山茶甙、茶多酚。其中山茶甙有强心作用、茶多酚具有降低胆固醇多种作用、角鲨烯是一种脂质不皂化物，具有提高体内超氧化物歧化酶(SOD)活性、增强机体免疫能力、抗衰老、抗疲劳、抗肿瘤等多种生理功能。高含量的不饱和脂肪酸及角鲨烯等生理活性物质都具有热敏型，传统的茶油加工方法采用热榨或高温脱溶，将部分不饱和脂肪酸变成了饱和脂肪酸，同时高温将角鲨烯等对人体有益的活性物质破坏殆尽，使油的营养价值大大降低。亚临界低温萃取茶油的优点：目前油茶籽油的提取方法主要有压榨法和溶剂浸出法 。压榨法提油率较低，浸出法需要较复杂的后处理过程，工艺复杂，容易造成环境污染。亚临界萃取技术是继超临界萃取技术后发展起来的一种新型分离技术，不仅具有无毒、无害、无污染易于和产物分离、提取物活性不破坏、不氧化等优点，较超临界CO2萃取技术溶剂范围广， 既可单独萃取，也可夹带其他溶剂或混合溶剂进行萃取， 特别是萃取压力属于低压，可工业化大规模生产、节能、运行成本低等，可广泛应用于食品、 医药、化工等领域，成为获得高质量产品最有效的方法之一。将亚临界萃取法应用于油茶籽油的萃取，可提高油茶籽油质量，更好地保留原料营养价值和功能成分。该技术实现了常温萃取，低温脱溶，很好的保留了油脂中的活性成份，极大提高了油的营养价值，同时饼粕中的活性物质也保留完好，可以深加工提取茶皂素、皂甙等，延长了产业链。目前该技术已广泛应用于高档油脂、天然色素、蛋白、植物精油、中药材等保质提取，在全国已建有80多家工厂。三：亚临界低温萃取茶籽油工艺介绍：1、预处理及冷榨：茶籽

筛选

脱壳

冷榨

饼去萃取2、萃取茶籽饼↓┌──→ 萃取罐→混合油罐│ ↓ ↓│ 粕 压缩机│ ↓

→常温脱溶→茶油↓真空泵↓溶剂周转罐←───┴───────压缩机3、精炼毛油 水化碱炼 脱水脱色脱臭 冷冻脱蜡 过滤成品油亚临界低温萃取油茶籽油中主要营养成分含量： mg/kg多酚 黄酮 甾醇 类胡萝卜素 叶绿素502.1 62.7 932.7 17.6 16.5由上表可知，亚临界流体萃取的油茶籽油中营养成分含量