低温萃取油脂

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低温萃取油脂

亚临界低温萃取油脂工艺介绍

作者:admin???录入时间:2009/3/18 15:05:38

1? 概述

油脂浸出法于1855年由E.Deiss(法国)首创,1870年已形成工业生产规模。油脂浸出方法的应用充分地提高了植物油料的利用率。到目前为止,油脂浸出使用过的溶剂至少有12种:二硫化碳;粗烃类汽油;乙醇;水代法;石油碳氢化合物;苯;卤化碳氢化合物;异丙醇;醛、糠醛等;酮、丙酮、丁酮等;超临界二氧化碳;混合溶剂。

目前,国内食用植物油脂浸出主要采用6号溶剂,国外油脂浸出一般采用工业正己烷,也有采用戊烷、辛烷等的。

4号溶剂(主要成分为液化丙烷、丁烷)浸出油脂技术,是一种全新的油脂生产技术,与目前广泛应用的6号溶剂浸出油脂技术相比,它具有显著的经济效益和社会效益。它的突出优点首先是“常温浸出、低温脱溶”,可以在不破坏油料中活性物质、植物蛋白的情况下提取油脂,为贵重油料的萃取及植物蛋白的开发利用创造条件。其次蒸汽消耗少,油脂生产过程中煤耗减少80%以上,从而降低成本,减少了“三废”的排放。

2? ?4号溶剂浸出油脂原理[1]

4号溶剂是从液化石油气中提纯而来的,其主要成分为丙烷、丁烷,沸点均在0℃以下。浸出过程是在一定压力(0.1~0.7Mpa状态为液体)和室温下进行的,实现油料的常温浸出。浸出粕和毛油中的溶剂是在低温、真空状态下脱除的,溶剂液化后循环使用。生产流程图及工艺流程简述(见图一)。

图一:萃取工艺流程示意图

E201冷凝器? P201溶剂泵? P202成品泵? P203真空泵? P204压缩机? V201浸出罐?? V202混合液暂存罐? V203蒸发罐? V204溶剂罐? V205缓冲罐

工艺过程为:1、油料装入浸出罐V201;2、溶剂泵P201将4号溶剂注入浸出罐浸泡油料;3、溶剂泵P201从浸出罐抽出混合油打入蒸发罐V203;4、联通浸出罐与压缩机P204吸气第一文库网口,使粕中残溶气化,进入压缩机,经压缩、冷凝器E201冷凝液化,溶剂回流到溶剂周转罐V204,再循环使用。粕排出浸出系统。5、混合油进入蒸发系统,使4号溶剂蒸发后与毛油分离。溶剂蒸气经压缩液化后循环使用。毛油排出浸出系统。

工艺条件:浸出温度35℃,浸出压力0.4~0.7Mpa,浸出次数3~5次(视含油量多少定);混合油浓度15~25%,温度30~35℃,混合油蒸发温度45~60℃,混合油脱溶真空度-0.095 Mpa;粕脱溶温度45℃,脱溶压力-0.085 Mpa;毛油残留溶剂<30ppm,粕残留溶剂<50ppm。

3?? 产品质量的对比

4号溶剂沸点低、组分纯、浸出产品残溶低,浸出过程温度低、选择性好,色素、磷脂等杂质的浸出量少,所以,产品质量高。与6号溶剂浸出油质量对比如下:

3.1 浸出粕质量好

表1 浸出粕质量对比

项??? 目

4号溶剂浸出粕

6号溶剂闪蒸粕

色???? 泽

乳?? 白?? 色

微?? 黄

残???? 油(%)

1

1

残?? 溶(mg/kg)

<50

<700

水溶性蛋白含量(%)

90—93 稳定

74—85 不稳定

脱溶温度(℃)

<40

>120

3.2浸出油脂质量好

表2 浸出油脂质量对比

项 目 指 标

4号溶剂浸出毛油

6号溶剂浸出毛油

色????? 泽

黄70?? 红3

黄70??? 红5.5

酸????? 价

2.3

4.51

卵磷脂含量(%)

0.13

0.9

残?? 溶(mg/kg)

<30

>30

4? 经济、社会效益分析

4号溶剂浸出油脂技术,是油脂提取方法的一次创新,具有巨大的经济效益和深远的社会意义,它不但能大幅度降低油脂加工成本,而且为贵重油料的提取,及植物蛋白的开发利用创造了条件。在环保方面,将使油脂工业发展发生根本性的变化。主要体现在以下几个方面:

4.1实现粕的低温脱溶

目前的6号溶剂浸出生产中,由于溶剂的沸程60~90℃,脱除粕中和油中的溶剂须使其温度上升到100℃以上,从而造成了粕中植物蛋白的变性。然而,引进的低温脱溶设备操作复杂、消耗高,致使低温脱溶豆粕成本过高,仍极大地阻碍着植物蛋白资源的开发利用。4号溶剂浸出油脂工艺用简单的方法实现了低温脱溶,避免了植物蛋白的变性,开辟了广阔的植物蛋白资源,将对人们的饮食结构产生一定的影响,具有深远的社会意义。与此同时,粕利用价值的提高也将带来客观的经济效益。

4.2实现了医药、化工方面的保质提取

由于该工艺生产温度低(<40℃),对油中和粕中的热敏物质如维生素、生物活性物质、色素等的`影响较小,可以实现贵重油料的保质浸出,如对微生物油花生四烯酸、灵芝孢子油、月苋草籽、沙棘、小麦胚芽、黑加仑籽等。目前,利用此技术建成的武汉烯王、武汉福星微生物油脂提取车间运转很好,各项指标均符合要求。

4.3溶耗低、蒸汽用量少

四号溶剂浸出油脂,由于设计了新颖的“工艺系统内部热交换技术”且溶剂易蒸发,易回收,故节约了大量的溶剂和蒸汽,一般情况:溶剂消耗£5kg/t,蒸汽消耗£60kg/t。而六号溶剂闪蒸脱溶的溶剂消耗35~45kg/ t左右, 蒸汽消耗 大约300kg/t。

4.4减少环境污染

由于本工艺系统使用很少的蒸汽,故在减少了锅炉的煤、电和人力消耗的同时,减少了因燃烧煤排放的烟尘、废渣、废水,从而减少了环境污染。

4.5? 4号溶剂毒性低

表3??? 四号溶剂毒性

溶??? 剂

丙? 烷

丁?? 烷

己?? 烷

毒性级别

微? 毒

微?? 毒

低?? 毒

4.6? 4号溶剂安全系数高

表4?? 不同溶剂安全系数比较

项?? 目

丙烷(四号主要成份)

丁烷(四号主要成份)

己烷(六号主要成份)

爆炸下限

(体积%)

2.37

1.6

1.20

爆炸上限

(体积%)

7.3

6.5

6.9

危 险 度

2.08

3.06

4.75

自 然 点

466.1

309

260

防爆炸级别

1级a组

1级b组

1级c组

5? 应用领域及范围

该工艺已成功地应用于万寿菊黄色素,辣椒红色素的提取;沙棘籽油、月见草籽油,葡萄籽油等贵重油料的提取;灵芝孢子、花生四烯酸(AA)、除虫菊脂、聚酯酰胺等医药、化工方面的提取、提纯,能很好地保护其有效成分及活性物质不被破坏。

植物蛋白综合加工上有:核桃油脂提取及核桃蛋白的综合开发利用;大豆油脂提取及大豆蛋白的综合开发利用;棉籽油脂提取及棉籽蛋白的综合开发利用等,在提取油脂的同时植物蛋白不变性。

参考文献:

1、 祁? 鲲,汪学德:液化石油气浸出油脂研究.中国油脂,1995.2

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