亚临界物理萃取技术
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）浸出油脂技术既亚临界萃取技术，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。同时与超临界萃取相比，具有成本很低，规模可以很大等优点，目前已全面取代超临界技术。
2 亚临界既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

3.2浸出油脂质量好

4 经济、社会效益分析
亚临界萃取既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
4.6 4号溶剂安全系数高

表4 不同溶剂安全系数比较
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。
我公司提供5升--100升的试验设备，提供5吨--200吨/日交钥匙工程，开展来料加工业务。

低温萃取
一、亚临界萃取脂溶物质
亚临界萃取脂溶物质专利技术简介：所用萃取溶剂为丁烷或四氟乙烷，该溶剂中组分的沸点大多在0℃以下，其中丁烷沸点-0.5℃，四氟乙烷的沸点为-26℃。该专利技术是国家科委“火矩计划”、国家计委“科技先导计划”和国家经贸委“科技示范计划”项目。目前已广泛应用于特种食用油、植物蛋白、精细化工、天然色素、医药、食品等行业，先后在国内建成了三十多家工程项目。
二、 该专利技术的优点
（1）浸出后的颗粒或饼粕质量好，保持原有热敏性物质不破坏。如粕中水溶性蛋白不变性率大于95%，颗粒中残留色素不变性，可进一步开发植物蛋白或高级饲料;残油小于1%，残溶小于50ppm;
（2）常温萃取，低温（小于40℃）脱溶，浸出后的油中热敏性物质几乎不破坏;浸出后的浸膏中色素得率高，色泽鲜艳，反射黄色素或辣红素高，是贵重油料和天然色素保质萃取的理想工艺;
三、 代加工范围
1) 辣椒红色素、番茄红色素、万寿菊黄色素、枸杞色素、紫草色素等天然色素的提取项目。
2) 核桃仁综合开发项目，产品为核桃油、脱脂速溶核桃粉、核桃乳。
3) 芥酸酰胺提纯项目，可将芥酸酰胺纯度达到国际水平，含量大于98.8%。
4)小麦胚芽油、沙棘籽油、除虫菊油、葡萄籽油、青棘果仁油、微生物油、可可脂、茶籽油、杏仁油、石榴籽油、松子油、榛子油、红花籽油、枸杞籽油、月苋草籽油、黑加仑油、薏米仁油、西瓜籽油、哈密瓜籽仁油等保健油脂的保质萃取。
5) 南瓜籽仁的综合开发利用项目，产品南瓜籽仁油，脱脂南瓜仁蛋白乳，蛋白粉。
6)微生物油的萃取。
7)玫瑰、香紫苏、桂花、迷迭香等鲜花提取浸膏。
8)中药材脂溶性成分的提取。
9)大蒜油、洋葱油、孜然油、芥末油、姜油等调味油的加工提取。
一、小麦胚芽油

小麦胚芽油是以小麦胚芽为原料制取的一种谷物胚芽油，它集中了小麦的营养精华，富含维生素E、植物甾醇、亚油酸、亚麻酸、二十八碳醇及多种生理活性成分，其Ve和植物甾醇含量是植物油中最高的，其不饱和脂肪酸含量高达80%，其中50-60%为亚油酸，具有很高的营养价值。因其高品质和稀有性，一般被制成胶囊产品，以克为单位消费。
二、葡萄籽油
葡萄籽油是亚油酸型油脂，油脂中75%以上为亚油酸，是目前发现的亚油酸含量最高的植物油之一，亚油酸具有防止血栓形成，扩张血管，降低血清胆固醇，营养细胞的作用；葡萄籽油中还含有大量的脂溶性维生素A、D、E、K等生理活性成分。
三、核桃油

核桃油是以核桃仁为原料，利用现代工艺提取其精华而成的高级植物油。核桃油富含人体不能合成人不饱和脂肪酸和维生素A、B1、B2、C、E及人体所需的Ga、Mg等微量元素，不饱和脂肪酸含量高达90%以上，其中亚油酸、亚麻酸含量在70%以上。药典《本草纲目》中指出：核桃油具有滋补脾肾，保肝明目，益精血补肝肾，强筋壮骨，润肠通便，黑发须，延年益寿，增强智力，促进生长发育之功效。
四、亚麻籽油

亚麻籽油是亚麻酸型的植物油，亚麻酸含量高达62%，α‐亚麻酸和γ-亚麻酸之比接近中国营养学会推荐的理想比值（4-6）：1，其α‐亚麻酸占50%以上。亚麻酸是人体不能合成的必须脂肪酸。科学研究证明：α‐亚麻酸有着很高的保健价值，具有提高记忆力、保护视力、控制血压、改善睡眠、预防心梗和脑血栓、降低血脂及促进胰岛素分泌等多种功效。亚麻油所含的异常丰富的γ-亚麻酸的作用与来自鱼油的不饱和脂肪酸十分相似，故西方研究人员称亚麻油为“陆地上的鱼油”。
五、杏仁油

杏仁油是以杏仁为原料提炼而成的高油酸型坚果油，油酸含量高达63%，不饱和脂肪酸含量总和在95%以上，不饱和脂肪酸具有软化血管，防治动脉硬化的功效从而降低高血压、高血脂及心脑血管疾病的发生；此外杏仁油中富含维生素Va1、Vb2、Vc、Vb5、Ve及锰、铁、磷、硒等众多微量元素，可滋润皮肤，改善皮肤血液循环，是延缓皮肤衰老的天然美容珍品。
六、牡丹籽油

牡丹籽油是由牡丹的种子提炼而成的木本坚果油，因其营养丰富而独特，又有医疗保健功能，是中国特有的健康保健食用油。 牡丹籽油不饱和脂肪酸含量达90%以上，α‐亚麻酸含量超过40%，是橄榄油的140倍，牡丹籽油中还含有丰富的Va、Ve、尼克酸、胡萝卜素等生理活性成分。
七、橄榄油

橄榄油是木本植物油，原产于地中海沿岸，是油酸型食用油，油酸含量高达80%，油脂的稳定性好。所含ω－3脂肪酸有助于人体对矿物质的吸收如钙、磷、锌等，有助于保持骨密度，减少因自由基造成的骨骼疏松；橄榄油中还含有丰富的维生素A、D、E、F、K、胡萝卜素及抗氧化物等多种生物活性成分，人体消化吸收率高；橄榄油富含与皮肤亲和力极佳的角鲨烯，吸收迅速，有效保持皮肤弹性和润泽。素有“地中海的液体黄金”之称。
八、茶籽油

油茶籽油是油酸型食用油，油酸含量高达80%，油脂的稳定性好。 药典《本草纲目》、《农息居饮食谱》记载：茶籽油性寒凉，味甘平，润肠通便，清热化湿，润肺祛痰，利头目。消化吸收率达99％以上，特别是对孕妇产后复原能起到良好的保健作用。
九、茶叶籽油

茶叶籽油，又名绿茶油，是采用茶叶树的果实为原料，经过加工所获得的高级油脂，因为与茶叶同根同源，茶叶籽油几乎具有和茶叶相同的保健功效，而且富含更多的营养物质。茶叶籽油中的不饱和脂肪酸含量高达83%，其中55-65%为油酸，并富含茶多酚、儿茶素、维生素E、角鲨烯、植物甾醇、胡萝卜素等成分及黄酮类物质，可以深加工为纯天然的高级皮肤护理品。是人类已经发现的抗氧化能力最强的食用油之一。
十、紫苏油

紫苏油是一种高不饱和度的天然油脂，不饱和脂肪酸含量在95%，所含主要成份为α-亚麻酸，含量高达70%左右，是目前已知植物油类中α—亚麻酸含量最高的植物油。α-亚麻酸属ω-3系列必需不饱和脂肪酸，有着很高的保健价值，具有提高记忆力、保护视力、控制血压、改善睡眠、预防心梗和脑血栓、降低血脂及促进胰岛素分泌等多种功效。
十一、火麻油

火麻籽是桑科植物大麻的干燥成熟果实，火麻油不饱和脂肪酸含量高达92%，其中油酸、亚油酸含量分别为56%、18%，相对花生油、玉米油、山茶油等植物油，ω-6族亚油酸与ω-3族α-亚麻酸3.1:1的天然比值，符合卫生组织推荐的小于等于4:1的最佳比值，是具有营养平衡性的油脂。火麻油还含有大量延缓衰老的维生素E、硒、锌、锰、锗等微量元素，有润肠胃、滋阴补虚、助消化、明目保肝、祛病益寿的作用，且对老人便秘、高血压和高胆固醇等疾病有特殊的疗效。
十二、栀子油

栀子油不饱和脂肪酸含量在80%以上，其中54%为亚油酸，它能有效溶解胆固醇，具有降血脂、清除血管内壁沉积物以及降血压的作用；栀子油中还含有栀子黄色素、栀子苷、绿原酸等生理活性物质，具有保肝利胆、杀菌消炎、抗氧化、清除自由基、抑制突变和抗肿瘤等多种独特的生理功能。
十三、南瓜籽油

南瓜籽油以南瓜籽果仁为原料提取而成，充分保留了南瓜籽仁的营养精华，其含有丰富的不饱和脂肪酸，总含量在85%以上，南瓜籽油还含有植物甾醇、维生素、矿物质等多种生物活性物质，尤其是锌、镁、钙、磷含量极高；南瓜籽油中还含有一种可称为男性荷尔蒙的活性生物触媒剂成分，能够消除前列腺的初期肿胀，对泌尿系及前列腺增生具有良好的治疗和预防作用，是有突出男性保健作用的健康营养油。
十四、石榴籽油

石榴籽油是唯一植物源的多不饱和共轭脂肪酸，其主要成分为石榴酸，含量可达70-80%，石榴酸是ω-3型高不饱和脂肪酸，具有极强的抗氧化能力，可以有效地清除人体自由基和延缓衰老。研究表明石榴籽油能够保护人体免疫系统，预防动脉粥样硬化，降低癌变，帮助人体抵抗肥胖症、糖尿病。同时石榴籽油中还含有与人体自然产生的雌激素结构相似的植物雌激素,有助于缓解妇女更年期综合症。
十五、沙棘籽油

沙棘籽油是集沙棘有效成分为一体的高度浓缩物，其不饱和脂肪酸含量高达90%，富含Ve、胡萝卜素、类胡萝卜素、β-谷甾醇、黄酮、有机酸、生物碱、微量元素等140多种生物活性成分，具有较高的保健和药用价值。在抗氧化、抗疲劳、护肝、降血脂等方面具有明显生物作用；其抗感染强、促进愈合快、被广泛用于治疗烧伤、烫伤、冻伤、刀伤等方面；沙棘籽油对扁桃体炎、口腔炎、结膜炎、角膜炎等都有良好而稳定的疗效。
十六、松子油

松子油中不饱和脂肪酸含量总和在94%以上，其中皮诺敛酸18%，油酸21%，亚油酸49%。皮诺敛酸只存在于松子油中，不仅能够降低胆固醇、甘油三酯，抑制、消除其他不饱和脂肪酸对机体的不利影响；还具有抗炎、解热、镇痛，对抗各种真菌、病毒感染，促进中老年人排泄功能等作用。松子油中还含有大量天然维生素E、A、B1、B2等，具有很高的营养价值，是良好的滋补品。
十七、红花籽油

红花籽油以红花籽为原料提取而成，其主要成分是人体必需不饱和脂肪酸，含量高达93%，其中亚油酸含量为79%，是已知植物中含量最高的，因此被誉为“亚油酸之王”，它能有效溶解胆固醇，具有降血脂、清除血管内壁沉积物以及降血压的作用；红花油中还含有维生素E、谷维素、甾醇等多种生理活性成分，是一种健康、珍贵的优质食用油。
十八、番茄籽

番茄籽油不饱和脂肪酸含量在80%以上，其中50%-60%为亚油酸，属于高亚油酸食用油。其富含番茄红素、维生素A、E及胡萝卜素等，可调节人体的生理功能和人体发育，并可防止细胞老化，增强皮肤弹性，起到润肤美容作用；对前列腺癌、消化道癌、宫颈癌、皮肤癌等疾病有明显的预防和抑制作用。
十九、大豆胚芽油

大豆胚芽油是以大豆胚芽为原料制取的一种谷物胚芽油，不饱和脂肪酸含量在85%以上，其中亚麻酸含量为10-20%，是所有胚芽油中最高，大豆胚芽油中还富含β-谷甾醇、Ve、角鲨烯等生理活性成分，其不皂化物含量高达11.5%，远远高于其他食用油脂，并且是天然Ve含量最高的一种植物油，长期食用可防止动脉硬化，减少心脏病发病率，有利于智力发育，具有很好的保健功能。