低温萃取技术萃取天然植物精油
天然植物精油是一类易挥发、具有强烈香味和气味、可随水蒸气蒸馏出来的油状液体的总称。
天然植物精油具有活性成分，应用范围很广，如祛痰止咳、祛风健胃、驱虫、防皱保养等，目前最流行的水疗法(SPA)，其精髓就是植物精油。
由于天然香料的植物精油及其衍生物的嗅感和感官特征是合成香料难以替代的丙烷，加上人们出于对合成香料香精安全性的顾虑而产生的对天然香料的偏爱，使得天然植物香精油能够维持其巩固的市场地位。
天然植物精油的活性物质因其热敏性，目前用的常规方法水蒸气蒸馏、溶剂浸提和压榨法，但收率低、纯度低及有毒溶剂残留等缺点，而且功能成分受到破坏，难以满足目前精油工业对高质量精油的要求。
近年来，流体低温萃取技术已应用于天然产物的提取和分析，并显示了独特的优势。
该萃取技术是
目前安阳晶森提取高质量植物精油最优方法。
1、低温萃取技术
1．1 低温萃取技术溶剂的性质及选择
当流体的温度和压力处于它的临界温度和临界压力以上时，即使继续加压丙烷，也不会液化，只是密度增加而已，它既具有类似液体的某些性质，又保留了气体的某些性能，这种状态的流体也称为亚临界流体。
低温萃取技术就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。
所选溶剂具有若干特殊的性质，密度比气体大数百倍，与液体的密度接近。
其粘度则比液体小得多，仍接近气体的粘度。
既具有液体对物质的高溶解度的特性，又具有气体易于扩散和流动的特性。
对于萃取和分离更有用的是，在临界点附近温度和压力的微小变化会引起溶剂密度的显著变化，从而使亚临界流体溶解物质的能力发生显著的变化。
因此，通过调节温度和压力，人们就可以有选择地将天然产物中的有效物质萃取出来。
丙烷沸点-42.07℃，丁烷的沸点为-0.5℃，在常温常压下为气体，加压后为液态。
且便宜易得、无毒、化学惰性、易与产物分离，因此，是目前最常用、最有效的亚临界流体。
1．2 低温萃取的基本原理
溶剂与被萃取物料接触，使物料中的某些组分(称萃取物)，在常温和一定压力下（0.3MPa—0.8MPa）丙烷，用溶剂逆流萃取油料料胚，然后使混合油（溶剂与萃取物的混合物）和脱脂物料中的溶剂减压气化，与物料中其他组分(萃余物)分离，之后通过降低压力或调
节温度，降低溶剂的密度，从而降低其溶解能力，使溶剂解析出其所携带的萃取物，达到萃取分离的目的。
1．3 晶森科技低温萃取技术的特点
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。
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。
该工艺的基本原理是：在常温和一定压力下（0.3MPa—0.8MPa）,用溶剂逆流浸出油料料胚（如核桃仁、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。
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论文范文。
其特点：(1)通过调节压力可提取纯度较高的有效成分；(2)选择适宜的溶剂可在较低温度，分离、精制热敏性物质和易氧化物质；(3)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；(4)容易使溶剂从产品中分离，无溶剂污染，且回收溶剂过程丙烷，能耗低；
1．4 低温萃取装置及流程
安阳晶森生物科技有限公司在国内自行设计建造的多功能亚临界萃取分馏装置，低温萃取装置的主要设备是萃取罐和分离罐两部分，再配以适当的加压和加热配件。
见图1。
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。
2、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：
2.1 浸出粕质量好
表1 浸出粕质量对比
2.2浸出油脂质量好
表2 浸出油脂质量对比
3、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：
3.1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。
3.2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。
3.3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。
3.4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。
3.5 4号溶剂毒性低
表3 四号溶剂毒性
3.6 4号溶剂安全系数高
表4 不同溶剂安全系数比较
4、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。
4.1天然色素：
4.2特种植物（含中药材）油
4.3特种植物蛋白粉
4.4天然香料：
4.5昆虫油
5、结语
低温萃取技术作为一种绿色环保技术在天然植物精油提取领域内得到了广泛而深入的研究。
其优点：1）萃取设备装置属于中、低压压力容器范围，大幅度降低了装置制造过程的工艺难度和工程造价；2）利用溶剂沸点较低的特性，通过提高工艺过程的真空度，使萃取溶剂在10～50℃的温度下快速蒸发，提高了萃取溶剂回收率丙烷，降低了能源消耗。
生产无“三废污染”，属于环保工程；3）可根
据萃取对象不同，灵活选择不同的亚临界萃取介质。
同时也可根据原料目标物质的含量大小，灵活选择多种萃取方式。
因此亚低温萃取天然植物精油是一种极有前途的方法。
明显提高萃取率、缩短提取时间，不破坏功效成分，具有高效、低耗、环保，应用前景广阔天然植物精油提取的新技术。