動植物組織內脂肪和脂類物質的提取技術
以米糠油的提取為例,米糠油富含甾醇牗磷脂牘,具有較高的營養價值。通過超臨界CO2萃取,從米糠中可以提取油脂和磷脂,降低游離脂肪酸的含量,得到色澤清淡的油脂產品。
方法:將5克米糠放入分提器中,超臨界CO2的壓力通過限流器控制在7000~9000psi,溫度為70℃~100℃,調節其溫度和壓力使超臨界CO2通入分提器,反應時間為90min,反應結束時,提取出的米糠油及磷脂通入收集器,回收超臨界CO2。
剩余的米糠用石油醚萃取回收油脂,以此來確定原料中殘余油量。同時,用正己烷萃取做對照實驗。實驗結果顯示,用超臨界CO2提取米糠油,米糠油的提取率約20%。從產品殘油率分析,超臨界CO2在100℃、9000psi時和正己烷在69℃時提取米糠油的有效率均超過99%,這說明超臨界CO2提取米糠油是非常徹底的。
雖然超臨界CO2萃取隨著溫度和壓力的提高,米糠油產品色澤加深,游離脂肪酸和磷脂含量增加,但產品在品質方面還是優于正己烷提取。
有實驗表明,當超臨界CO2的提取溫度遠低于油脂的熔點溫度時,比如在35℃時,基本上無油脂產物析出,但反應溫度接近米糠油的熔點80℃時,提取率急劇增加,這主要是由于超臨界CO2的提取溫度升高后,溶質牗油脂牘的蒸氣壓上升使溶解度增加;但另一方面,溫度增加導致CO2的密度下降,溶質的溶解度也相應下降。對一定的溶質而言,存在一個特定的壓力,在此壓力點上,溶質的蒸汽壓對溶解度的影響是主要的。
此后,微小的溫度變化會導致溶解度的急劇下降,人們稱此區域為“退化區域”,這種關系在超臨界CO2萃取火棘子油等油料中有更直接的證明。
超臨界CO2的壓力越大,CO2的密度也越大,其對油脂的提取率越大。根據Maxwell-Sutherland平衡公式,80℃ 時,壓力從7000psi上升至9000psi,其溶質擴散系數增加約10%。壓力增加時擴散系數增加是導致米糠油提取率增加的一個重要原因。
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