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亚临界低温萃取技术原理及优点

亚临界流体是指高于沸点，低于临界温度和临界压力，以流体形式存在的物质。亚临界流体萃取是以亚临界状态的流体或亚临界流体的混合溶液为溶媒，与溶质在系统内相继经过浸提、蒸发脱溶、压缩、冷凝回收等过程，从产物中提取目标组分的一种新技术。

例如，当丙烷、丁烷、高纯度异丁烷（R600a）、二（DME）、四氟（R134a）和六氟化硫（SF6）等以亚临界流体状态存在时，分子的扩散性能增强，传质速度加快，对产物中弱极性以及非极性物质的渗透性和溶解能力显著提高。因而，上述亚临界流体特别适于产物中挥发油、油脂或脂溶性成分的萃取。亚临界环境下萃取，不破坏热敏性成分、目的物被视为绿色、前景广阔的一项变革性技术。较高的压力限制了设备容积的放大，同时，较高的设备制造和运行成本制约了该技术在产物成分生产领域的应用。

亚临界流体萃取技术发展

亚临界流体萃取是以亚临界状态的流体或亚临界流体的混合溶液为溶媒，与溶质在系统内相继经过浸提、蒸发脱溶、压缩、冷凝回收等过程，从产物中提取目标组分的一种新技术。当LPG、丙烷、丁烷、R600a、DME、R134a和六氟化硫等以亚临界流体状态存在时，分子的扩散性能增强，传质速度加快，对产物中弱极性以及非极性物质的渗透性和溶解能力显著提高。低温萃取技术是利用流体在亚临界状态下溶解待分离的液体或固体混合物而使萃取物从混合物中分离出来。

1939年，Henry Rosenthal将压缩后液化的低级气态烷烃用于油料浸出，加压状态下，溶剂以液态形式浸出油脂，混合油和湿粕中含的溶剂在减压的状态下自然挥发。整个加工过程在低温状态下进行，油料中组分不氧化，粕中蛋白不变性，且生产成本低。提取设备对提取物的质量、得率和生产效率都有较大的影响。具有良好的渗透性和溶解性，能从固体或黏稠的原料中快速提取出有效成分。

亚临界流体萃取是在密闭无氧的条件下进行的，操作简单方便。亚临界萃取所使用的溶剂在常温常压下为气体，加压后为液态。该工艺的基本原理是：在常温和适当压力下（0.3MPa—0.8MPa）,用亚临界流体逆流浸出油料料胚或颗粒（如葡萄籽、亚麻籽、核桃仁、小麦胚芽、牡丹籽、南瓜子、月见草籽等），然后使混合油和粕中的溶剂减压气化，气化后的溶剂气体再经过压缩机压缩冷凝液化后循环使用。提取、浓缩一步完成，且采用比常规大一倍的回流量，全过程只需4—6小时。脱溶过程中因溶剂气化所需吸收的热量一部分来自系统本身，另一部分由供热系统供给。

在功能性和药用植物提取生产中的应用：以液氨为溶剂亚临界萃取脱脂豆粕，可以一步法生产浓缩蛋白，克服了醇法生产的蛋白变性和酒精能耗高的问题。以丁烷混合溶剂，在不破坏烟叶形状的前提下，部分提取烟叶中的和焦油基料，实现行业的减害降焦要求。

低温萃取技术与一般液体萃取技术相比，萃取速率和范围更为理想。萃取过程是通过温度和压力的调节来控制与溶质的亲和性而实现分离的。溶剂主要应用液化丁烷和丙烷。从理论上说，溶料比越大，萃取效率越高，在工业化的生产过程由于成本的优化，一般控制在1：1～1。该溶剂中组分的沸点大多在0℃以下，其中丙烷沸点-42.07℃丙烷，丁烷的沸点为-0.5℃，在常温常压下为气体，加压后为液态。