超臨界二氧化碳萃取葡萄籽油的研究.pdf

1、超臨界二氧化碳萃取技術(shù)是自20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的一種新型的化工分離技術(shù),具有溶解能力和萃取選擇性強、傳質(zhì)速率快、操作條件溫和、清潔環(huán)保和高效節(jié)能等優(yōu)點,因此在食品工業(yè)、天然香料、中草藥開發(fā)、高分子材料以及環(huán)保技術(shù)等眾多領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用。 葡萄籽是葡萄科(Vitaceae)葡萄屬(Vitis)植物的果實種子,占鮮果重量的4％～7％。葡萄籽的油脂含量約為14％-18％。葡萄籽油中含有豐富的不飽和脂肪酸,其中亞油酸的含量更是達(dá)

2、到70％以上。另外,葡萄籽富含維生素E和人體所必需的多種微量元素。在我國,絕大部分葡萄籽被當(dāng)作工業(yè)廢棄物丟掉或用作動物飼料而沒有得到有效利用,造成了資源的浪費和環(huán)境的污染。機械壓榨法和溶劑浸出法是提取葡萄籽油的傳統(tǒng)方法。這兩種方法存在產(chǎn)油率低、有機溶劑殘留和產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等缺點。因此,開發(fā)一種新型的葡萄籽油萃取工藝不僅可以取得可觀的經(jīng)濟收益,而且也會帶來一定的社會效益。本文以超臨界二氧化碳為萃取劑,對葡萄籽油的提取工藝進行了研究和探討。

3、 首先進行單因子實驗,考察了物料粒度、萃取壓力、萃取溫度和萃取時間對實驗結(jié)果的影響規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)：隨著物料粒度的減小,葡萄籽油的產(chǎn)率先提高后降低；在物料粒度、萃取溫度和萃取時間一定時,葡萄籽油的產(chǎn)率隨萃取壓力的升高幾乎呈線性增加；溫度對產(chǎn)率的影響比較復(fù)雜,當(dāng)壓力小于某一數(shù)值時,產(chǎn)率隨溫度的升高而下降,而壓力大于此數(shù)值時,產(chǎn)率又隨溫度的升高而增加；延長萃取時間可以帶來更高的產(chǎn)率,但是從提高經(jīng)濟效益的角度來考慮,最佳的萃取時間應(yīng)不超

4、過萃取達(dá)到平衡的時間。 在單因子實驗的基礎(chǔ)上,選取萃取的壓力、溫度和時間為考察因素,安排正交試驗。結(jié)果顯示：萃取壓力50MPa、萃取溫度32℃、萃取時間60min為最佳的操作條件。其中,萃取壓力和萃取時間對葡萄籽油產(chǎn)率的影響具有顯著性。經(jīng)重復(fù)實驗驗證,所得最優(yōu)操作條件重現(xiàn)性良好。 對超臨界二氧化碳萃取法和溶劑浸出法所得的葡萄籽油進行分析測定,前者的各項理化指標(biāo)均優(yōu)于后者,并符合或超過國家標(biāo)準(zhǔn)。說明本實驗所建的超臨界二氧化

5、碳萃取葡萄籽油的工藝是可行的。 最后,本文嘗試對超臨界萃取葡萄籽油過程的傳質(zhì)機理進行了探討?；诖罅课墨I的報導(dǎo)和對本實驗所得數(shù)據(jù)的分析,我們認(rèn)為萃取過程按照以下三個步驟進行：1.待萃取物質(zhì)從物料基質(zhì)上脫附；2.脫附的待萃物在物料顆粒的固相中進行擴散；3.待萃物擴散至超臨界流體相的主體。通過對超臨界二氧化碳萃取過程進行傳質(zhì)機理分析,研究固態(tài)物料與超臨界流體之間的傳質(zhì)特性,可以建立萃取過程的數(shù)學(xué)模擬,考察操作條件對萃取過程和結(jié)果的影