一种玉米胚芽超临界萃取油脂系统及方法，属于农业深加工领域。本发明专利技术的目的是使其发挥处于超临界状态的萃取剂的压力效应和临界萃取效应，大幅地提高了超临界萃取油脂的萃取效率的玉米胚芽超临界萃取油脂系统及方法。本发明专利技术的萃取步骤是：物料前处理、装料、进气、串联萃取分离编组、萃取过程、卸料、接油、二氧化碳回收及安全排空等。本发明专利技术对超临界萃取设备管线布局进行改进，通过大幅减少萃取剂用量实现了生产成本的大幅降低。符合现代食品“安全、营养、健康、绿色”生产要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于农业深加工领域。
技术介绍
超临界流体是指物体处于其临界温度和临界压力以上状态时，向该状态气体加压，气体不会液化，只是密度增大，具有类似液体的性质，同时还保留气体的性能。超临界流体兼具气体和液体的优点，其密度接近于液体，溶解能力较强，而黏度与气体相近，扩散系数远大于一般的液体，有利于传质。另外，超临界流体具有零表面张力，很容易渗透扩散到被萃取物的微孔内。因此，超临界流体具有良好的溶解和传质特性，能与萃取物很快地达到传质平衡，实现物质的有效分离。 关于油脂萃取技术目前有许多的方法，但其普遍存在着生产效率偏低。而部分油脂生产企业也采用超临界技术，用于生产高端油脂。然而，在该技术已经出现的数十年里，其至今仍未被广泛应用。尽管曾有多篇文献研究报道超临界萃取工艺的改进，包括萃取压力、萃取温度、二氧化碳流量、萃取时间等因素对萃取得率的影响，但都很难改善超临界萃取油脂时“生产效率偏低”的“顽疾”。
技术实现思路
本专利技术的目的是使其发挥处于超临界状态的萃取剂的压力效应和临界萃取效应，大幅地提高了超临界萃取油脂的萃取效率的。 本专利技术的萃取步骤是:物料前处理:物料送微波处理装置，利用电磁波直接穿透物料细胞，使内部水分子加热，涨破细胞壁蒸发出来，实现非高温条件下细胞破壁和烘干一次完成；装料:粉碎后物料经管道风送进入装料仓；将萃取罐上端排料阀打开，此时，用抽气泵将萃取罐抽为负压0.8 Mpa，利用装料仓与萃取罐内压力差将装料仓内物料压入萃取罐，达到料位后，关闭排料阀；同时通过温度测控系统调节蒸汽调节阀，对萃取罐加热，达到40摄氏度，进而采用热蒸汽循环方式对萃取罐进行保温；进气:二氧化碳循环储罐压力为4-6 Mpa,打开萃取罐二氧化碳注入阀，液体二氧化碳通过压力差从循环储罐流出，经循环蒸汽加热达到温度40摄氏度，由萃取罐下部二氧化碳流入分布器注入萃取罐；当萃取罐中二氧化碳压力与循环储罐液体二氧化碳压力平衡时，启动二氧化碳输入柱塞泵，向萃取罐内继续加压注入二氧化碳，达到压力28 Mpa后，关闭二氧化碳输入柱塞泵；此时，二氧化碳以超临界流体状态，将物料浸泡其中；串联萃取分离编组:二氧化碳加压输送柱塞泵、萃取罐、四级分离器前后连接，形成串联萃取分离编组；多个串联萃取分离编组首尾相连，环状循环运行；萃取过程:串联萃取分离编组中，每一萃取罐萃取时间设定为4.5小时，三个萃取罐同时运行，另一个萃取罐装卸料，前一萃取罐先于后一萃取罐1.5小时启动,顺次交替更换；三个运行萃取罐中，前一萃取罐由二氧化碳单向排出阀与后一萃取罐二氧化碳注入口相连，第三个萃取罐二氧化碳单向排出阀与分离器第一级二氧化碳流体注入口相连；前一萃取罐内二氧化碳流体压力达到并超过设定压力时，萃取罐上侧二氧化碳排出阀自动开启，向下.一萃取罐或分离器排出二氧化碳流体；最前一萃取罐运行达到设定萃取时间后，关闭其二氧化碳注入阀及与后一萃取罐连接阀，停止萃取，同时完成装料萃取罐顺次连接在第三个萃取罐后开启运行；打开停止萃取的萃取罐与过渡分离器连接阀，向过渡分离器排出二氧化碳流体，再经冷凝压缩机回收二氧化碳至循环储罐；四级分离器采取降压、调温和折流等方式，将二氧化碳流体萃取出的不同组分产物依次解析分离；分离器第四级排出的二氧化碳由二氧化碳柱塞泵加压输送注入下一串联萃取分离编组中萃取罐，依次循环运行；卸料:停止萃取的萃取罐分别经过渡分离器、回收缓冲罐卸压后，打开萃取罐与卸料仓连接的排料阀，萃取罐内物料通过压力差卸入卸料仓；打开卸料仓底端卸料口，卸料仓内物料再通过压力差卸出卸料仓，再用卸料仓中料位计测量达到设定料位后，关闭卸料仓底排料阀；卸出物料经管道风吸至物料储仓；物料夹带的二氧化碳气体通过卸料仓上端二氧化碳回收口，经抽气泵送二氧化碳冷凝回收系统；接油:四级分离器底部分别连接接收罐，解析分离的不同萃取组分通过打开的阀门流入接收罐；二氧化碳回收及安全排空:过渡分离器末端排放的二氧化碳经除水净化器，送入二氧化碳压缩冷凝机；二氧化碳压缩冷凝机采用降膜压缩形式，将二氧化碳气体冷凝压缩成液体，送循环储罐，压力为5Mpa ;回收缓冲罐及卸料仓回收的二氧化碳气体经抽气泵送除水净化器，再送入二氧化碳压缩冷凝机压缩冷凝回收；装置带压容器全部安装安全放空阀，出现超压情况安全放空阀自动打开排空。 本专利技术的系统是:物料前处理:物料仓通过管路依次连接有微波处理器、粉碎机、风送系统；装料:风送系统通过管路分别与一号装料仓、二号装料仓、三号装料仓和四号装料仓连通；进气:液体二氧化碳储罐与循环储罐连通，循环储罐依次连通加注柱塞泵、加注换热器，加注换热器分别通过气管路与一号萃取罐、二号萃取罐、三号萃取罐和四号萃取罐连通；串联萃取分离编组:一号萃取罐、二号萃取罐、三号萃取罐和四号萃取罐通过气管路互相连通，并且此气管路与一号四级分离器连通，一号四级分离器一路通过一号接收罐与中间储罐连通，另一路与二号运行柱塞泵连通；二号运行柱塞泵通过管路依次连接二号运行换热器、一号萃取分离组、三号运行柱塞泵、三号运行换热器、二号萃取分离组、一号运行柱塞泵、一号运行换热器连通，一号运行换热器与加热换热器的出气管路连接；萃取过程、卸料:一号装料仓依次连接有一号萃取罐、一号卸料仓，二号装料仓依次连接有二号萃取罐、二号卸料仓，三号装料仓依次连接有三号萃取罐、三号卸料仓，四号装料仓依次连接有四号萃取罐、四号卸料仓；一号卸料仓、二号卸料仓、三号卸料仓和四号卸料仓通过管路与胚芽栢筒仓连通，并且通过气管路与回收罐连通；二氧化碳回收及安全排空:回收罐经压缩机组与循环储罐连通。 本专利技术的一号萃取罐、二号萃取罐、三号萃取罐和四号萃取罐通过气管路与二号四级分离器连通，二号四级分离器通过二号接收罐分别与一号萃取分离组、二号萃取分离组、中间储罐连通；二号四级分离器与压缩机组出气管路连通。 本专利技术的一号萃取罐、二号萃取罐、三号萃取罐和四号萃取罐分别与回收罐通过管路连接。 本专利技术对超临界萃取设备管线布局进行改进，通过大幅减少萃取剂用量实现了生产成本的大幅降低。符合现代食品“安全、营养、健康、绿色”生产要求。本专利技术的优点是:胚芽送微波处理装置，利用电磁波直接穿透物料细胞，使内部水分子加热，涨破细胞壁蒸发出来，实现非高温条件下细胞破壁和烘干一次完成，保证胚芽物料蛋白质及其他各项生物活性成份不因高温烘焙变性、损失，同时省去传统压胚、烘干两道工序，省去烘干过程大量蒸汽消耗。胚芽物料中需要保有一定水份，以此作为萃取挟带剂加快油脂萃取速度。 胚芽粉碎:烘干后胚芽经管道输送锤片粉碎机粉碎，使胚芽粉碎成一定粒度的粉状物料，增大在萃取罐与二氧化碳流体接触面积，实现充分、快速萃取。 【附图说明】 图1是本专利技术结构连接关系简图；图2是本专利技术装料仓、萃取罐、卸料仓连接关系图。 【具体实施方式】 本专利技术具体步骤是:物料前处理物料送微波处理装置，利用电磁波直接穿透物料细胞，使内部水分子加热，涨破细胞壁蒸发出来，实现非高温条件下细胞破壁和烘干一次完成，保证物料蛋白质及其他各项生物活性成份不因高温烘焙变性、损失，同时省去传统压胚、烘干两道工序，省去烘干过程大量蒸汽消耗。物料中需要保有一定水份，以此作为萃取挟带剂加快油脂萃取速度。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种玉米胚芽超临界萃取油脂方法，其特征在于：物料前处理：物料送微波处理装置，利用电磁波直接穿透物料细胞，使内部水分子加热，涨破细胞壁蒸发出来，实现非高温条件下细胞破壁和烘干一次完成； 装料：粉碎后物料经管道风送进入装料仓；将萃取罐上端排料阀打开，此时，用抽气泵将萃取罐抽为负压0.8 Mpa，利用装料仓与萃取罐内压力差将装料仓内物料压入萃取罐，达到料位后，关闭排料阀；同时通过温度测控系统调节蒸汽调节阀，对萃取罐加热，达到40摄氏度，进而采用热蒸汽循环方式对萃取罐进行保温；进气：二氧化碳循环储罐压力为4‑6 Mpa,打开萃取罐二氧化碳注入阀，液体二氧化碳通过压力差从循环储罐流出，经循环蒸汽加热达到温度40摄氏度，由萃取罐下部二氧化碳流入分布器注入萃取罐；当萃取罐中二氧化碳压力与循环储罐液体二氧化碳压力平衡时，启动二氧化碳输入柱塞泵，向萃取罐内继续加压注入二氧化碳，达到压力28 Mpa后，关闭二氧化碳输入柱塞泵；此时，二氧化碳以超临界流体状态，将物料浸泡其中；串联萃取分离编组：二氧化碳加压输送柱塞泵、萃取罐、四级分离器前后连接，形成串联萃取分离编组；多个串联萃取分离编组首尾相连，环状循环运行；萃取过程：串联萃取分离编组中，每一萃取罐萃取时间设定为4.5小时，三个萃取罐同时运行，另一个萃取罐装卸料，前一萃取罐先于后一萃取罐1.5小时启动，顺次交替更换；三个运行萃取罐中，前一萃取罐由二氧化碳单向排出阀与后一萃取罐二氧化碳注入口相连，第三个萃取罐二氧化碳单向排出阀与分离器第一级二氧化碳流体注入口相连；前一萃取罐内二氧化碳流体压力达到并超过设定压力时，萃取罐上侧二氧化碳排出阀自动开启，向下.一萃取罐或分离器排出二氧化碳流体；最前一萃取罐运行达到设定萃取时间后，关闭其二氧化碳注入阀及与后一萃取罐连接阀，停止萃取，同时完成装料萃取罐顺次连接在第三个萃取罐后开启运行；打开停止萃取的萃取罐与过渡分离器连接阀，向过渡分离器排出二氧化碳流体，再经冷凝压缩机回收二氧化碳至循环储罐；四级分离器采取降压、调温和折流等方式，将二氧化碳流体萃取出的不同组分产物依次解析分离；分离器第四级排出的二氧化碳由二氧化碳柱塞泵加压输送注入下一串联萃取分离编组中萃取罐，依次循环运行；卸料：停止萃取的萃取罐分别经过渡分离器、回收缓冲罐卸压后，打开萃取罐与卸料仓连接的排料阀，萃取罐内物料通过压力差卸入卸料仓；打开卸料仓底端卸料口，卸料仓内物料再通过压力差卸出卸料仓，再用卸料仓中料位计测量达到设定料位后，关闭卸料仓底排料阀；卸出物料经管道风吸至物料储仓；物料夹带的二氧化碳气体通过卸料仓上端二氧化碳回收口，经抽气泵送二氧化碳冷凝回收系统；接油：四级分离器底部分别连接接收罐，解析分离的不同萃取组分通过打开的阀门流入接收罐； 二氧化碳回收及安全排空：过渡分离器末端排放的二氧化碳经除水净化器，送入二氧化碳压缩冷凝机；二氧化碳压缩冷凝机采用降膜压缩形式，将二氧化碳气体冷凝压缩成液体，送循环储罐，压力为5Mpa；回收缓冲罐及卸料仓回收的二氧化碳气体经抽气泵送除水净化器，再送入二氧化碳压缩冷凝机压缩冷凝回收；装置带压容器全部安装安全放空阀，出现超压情况安全放空阀自动打开排空。...
【技术特征摘要】
1.一种玉米胚芽超临界萃取油脂方法，其特征在于: 物料前处理:物料送微波处理装置，利用电磁波直接穿透物料细胞，使内部水分子加热，涨破细胞壁蒸发出来，实现非高温条件下细胞破壁和烘干一次完成； 装料:粉碎后物料经管道风送进入装料仓；将萃取罐上端排料阀打开，此时，用抽气泵将萃取罐抽为负压0.8 Mpa，利用装料仓与萃取罐内压力差将装料仓内物料压入萃取罐，达到料位后，关闭排料阀；同时通过温度测控系统调节蒸汽调节阀，对萃取罐加热，达到40摄氏度，进而采用热蒸汽循环方式对萃取罐进行保温； 进气:二氧化碳循环储罐压力为4-6 Mpa,打开萃取罐二氧化碳注入阀，液体二氧化碳通过压力差从循环储罐流出，经循环蒸汽加热达到温度40摄氏度，由萃取罐下部二氧化碳流入分布器注入萃取罐；当萃取罐中二氧化碳压力与循环储罐液体二氧化碳压力平衡时，启动二氧化碳输入柱塞泵，向萃取罐内继续加压注入二氧化碳，达到压力28 Mpa后，关闭二氧化碳输入柱塞泵；此时，二氧化碳以超临界流体状态，将物料浸泡其中； 串联萃取分离编组:二氧化碳加压输送柱塞泵、萃取罐、四级分离器前后连接，形成串联萃取分离编组；多个串联萃取分离编组首尾相连，环状循环运行； 萃取过程:串联萃取分离编组中，每一萃取罐萃取时间设定为4.5小时，三个萃取罐同时运行，另一个萃取罐装卸料，前一萃取罐先于后一萃取罐1.5小时启动,顺次交替更换；三个运行萃取罐中，前一萃取罐由二氧化碳单向排出阀与后一萃取罐二氧化碳注入口相连，第三个萃取罐二氧化碳单向排出阀与分离器第一级二氧化碳流体注入口相连；前一萃取罐内二氧化碳流体压力达到并超过设定压力时，萃取罐上侧二氧化碳排出阀自动开启，向下.一萃取罐或分离器排出二氧化碳流体；最前一萃取罐运行达到设定萃取时间后，关闭其二氧化碳注入阀及与后一萃取罐连接阀，停止萃取，同时完成装料萃取罐顺次连接在第三个萃取罐后开启运行；打开停止萃取的萃取罐与过渡分离器连接阀，向过渡分离器排出二氧化碳流体，再经冷凝压缩机回收二氧化碳至循环储罐；四级分离器采取降压、调温和折流等方式，将二氧化碳流体萃取出的不同组分产物依次解析分离；分离器第四级排出的二氧化碳由二氧化碳柱塞泵加压输送注入下一串联萃取分离编组中萃取罐，依次循环运行； 卸料:停止萃取的萃取罐分别经过渡分离器、回收缓冲罐卸压后，打开萃取罐与卸料仓连接的排料阀，萃取罐内物料通过压力差卸入卸料仓；打开卸料仓底端卸料口，卸料仓内物料再通过压力差卸出卸料仓，再用卸料仓中料位计测量达到设定料位后，关闭卸料仓底排料阀；卸出物料经管道风吸至物料储仓；物料夹带的二氧化碳气体通过卸料仓上端二氧化碳回收口，经抽气泵送二氧化碳冷凝回收系统； 接油:四级分离器底部分别连接接收罐，解析分离的不同萃取组分通过打开的阀门流入接收罐； 二氧化碳回收及安全排空:过渡分离器末端排放的二氧化碳经除水净化器，送入二氧化碳压缩冷凝机；二氧化碳压缩冷凝机采用降膜压缩形式，将二氧化碳气体冷凝压缩成液体，送循环储罐，...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵会来，王艺新，贾丹，鲍嫦婕，高超，王俊凯，李亚男，李烁，张淑梅，王铭培，吴新媛，
申请(专利权)人：吉林省天顺生化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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