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亞臨界低溫萃取的誕生與發(fā)展低溫亞臨界生物萃取技術方案是1989年夏天由祁鯤提出的,當初的主要技術目標是希望找到一種替代溶劑,實現(xiàn)對大豆、花生等植物油料的油脂提取生產(chǎn),并同步得到蛋白質未變形的低溫粕,為植物蛋白的開發(fā)利用創(chuàng)造前提條件。當時尚沒有提出“亞臨界萃取”這個專用詞匯,只是提出了以丙烷、J烷為主要成分的液化烴替代普遍使用的己烷溶劑來萃取植物油脂。根據(jù)原始創(chuàng)意,1990年,在河南省安陽市制造出套以液化石油氣為溶劑的小試萃取裝置,包括四只5升的萃取罐,兩只5升的蒸發(fā)罐,一只溶劑罐,一只活性炭溶劑凈化柱,一臺帶有冷凝器的氟利昂壓縮機。經(jīng)過幾個月的實驗,得到了理想的大豆低溫粕和大豆,油初步掌握了液化石油氣萃取大豆坯片的壓力、溫度、料溶比等工藝參數(shù)。根據(jù)小試結果,隨后,又設計了一套完整的120升的萃取裝置,并進行了數(shù)次放大的大豆原料的萃取實驗,1990年底通過了河南省科委的小試技術鑒定。 1991年,液化石油氣浸出油脂項目作為河南省科技攻關項目,在安陽市糧食局所屬的安陽市糧油工業(yè)飼料公司實施,經(jīng)過工藝設備設計、設備制造安裝、調(diào)試,于1992年建成了日加工15噸原料的中試生產(chǎn)線。中試線的萃取車間由五臺1 m'萃取罐、兩臺1m蒸發(fā)罐、兩臺4m3、1臺15 m2冷凝器、兩臺壓縮機、一臺真空泵及氣動閥門控制系統(tǒng)組成,并配套建設了日處理15噸原料的預處理車間和日處理3噸油脂的精煉車間,經(jīng)過幾個月的試生產(chǎn),1992年底通過了河南省科委的中試技術鑒定(圖1-1是中試車間照片)。在鑒定會上,研制團隊提出將這種以于烷(四碳烷烴)為主的萃取溶劑命名為“四號溶劑”,鑒定專家組認為較為恰當,隨后,四號溶劑被通俗地泛指液化丁烷、液化丙烷或丙烷丁烷混合溶劑,一直沿用至今。 1994年,四號溶劑浸出油脂生產(chǎn)技術被列人了國家科委“火炬計劃項目”、國家計劃經(jīng)濟委員會“科技先導項目計劃”、國家經(jīng)濟貿(mào)易委員會“技術開發(fā)項目計劃”,在安陽市政府的支持下,1995年在河南省安陽市開發(fā)區(qū)建設日加工100噸的液化丁烷和液化丙烷混合溶劑萃取生產(chǎn)示范廠,示范廠由100t/d預處理車間、100 t/d四號溶劑萃取車間、20t/d油脂精煉車間以及鍋爐、配電、倉庫、辦公樓等組成,占地68畝,于1997年10月投料試車,連續(xù)運行了15年,于2012年9月25日停車拆除。在15年的生產(chǎn)過程中,生產(chǎn)示范廠以丙烷、丁烷為溶劑,萃取加工了近10萬t原料,原料包括大豆、花生、小麥胚芽、葡萄籽、辣椒、萬壽菊、靈芝孢子、玫瑰花、十香菜、林蛙等十幾種原料。2012年10月起,亞臨界萃取研發(fā)基地在安陽高新區(qū)投人使用,亞臨界萃取生產(chǎn)示范基地在湯陰產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)投產(chǎn)。截至2016年,已有70套亞臨界萃取設備投產(chǎn)。 經(jīng)過祁鯤等人的研發(fā)和申報,2008年中國衛(wèi)生部批準了丙烷和丁烷為食品添加劑。隨著這項技術的發(fā)展,我們陸續(xù)發(fā)現(xiàn),具備低溫萃取和低溫脫溶條件的溶劑還有甲醚(佛點-24.9 C)、四氟乙烷(沸點-26.2 C)、液氨(沸點-33.4 C)。在室溫下,這三種溶劑的液化壓力較低,容易液化,適合低成本的工業(yè)化生產(chǎn)要求,其低沸點能夠滿足生物成分不變性的脫溶溫度,而且介電常數(shù)各異,適合萃取不同極性的生物成分。 祁鯤等人以丙烷、丁烷、甲醚、四氟乙烷、液氨這5種液化溶劑,經(jīng)過對數(shù)以百計的生物原料的萃取研究和生產(chǎn)實踐,探索了這5種溶劑的不同的萃取特性、適用范圍和工藝參數(shù),并將這5種溶劑通用的萃取工藝命名為“亞臨界低溫萃取工藝”。 |