一种提高亚临界水萃取效率的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高亚临界水萃取效率的方法，属于食品/农产品及其副产物的加工技术领域。即亚临界水磁耦合搅拌萃取技术和方法。在亚临界萃取过程中施加磁耦合搅拌，与未加磁耦合搅拌相比，能有效解决萃取过程中固体物料沉积的问题，显著缩短萃取时间、提高活性成分的萃取得率，进而提高萃取效率。该亚临界水磁耦合搅拌萃取工艺简单、适用，无溶剂残留，环境友好，易工业化。本方法适用于所有食品/农产品及其加工副产物或废弃物或植物或中草药中活性成分的高效萃取。

Method for improving subcritical water extraction efficiency

The invention discloses a method for improving the extraction efficiency of subcritical water, belonging to the processing technology field of food / agricultural products and byproducts thereof. Subcritical water magnetic coupling extraction technique and method. Application of magnetic coupling in the subcritical extraction process and magnetic coupling without stirring, stirring compared to solid material deposition can effectively solve the problems in the process of extraction, significantly shorten extraction time and improve the extraction rate of active components, and improve extraction efficiency. The subcritical water magnetic coupling stirring extraction process is simple and applicable, has no solvent residue, is friendly in environment and easy to industrialization. The present method is suitable for efficient extraction of active ingredients in all food / agricultural products and their processed by-products or wastes or plants or herbs.

【技术实现步骤摘要】
一种提高亚临界水萃取效率的方法
本专利技术属于食品/农产品及其副产物的加工
，涉及亚临界水萃取的方法，具体地说是一种提高亚临界水萃取效率的方法。
技术介绍
亚临界水萃取(sub-criticalwaterextraction,SWE)是以水为提取溶剂，在适当压力下，当水温加热到100-374℃之间时，水仍然保持液体状态，但水的极性随温度的变化而改变，这种水称为亚临界水。与常温常压水相比更类似于有机溶剂，具有低相对介电常数、高离子浓度、低粘度和低表面张力及高扩散能力等特点，能显著提高溶质的溶出率；又因其无毒、环保、经济等优点，已在医药、农业、能源等领域备受关注。目前利用SWE对环境样品、污水和土壤进行预处理用于分析领域的研究报道较多，近年来国内外已有利用SWE天然活性成分如多糖、黄酮、多酚、萜烯、挥发油、皂苷以及蒽醌类物质的相关报道。但上述活性成分在萃取过程中，因提取的物料处于完全静止状态，一次处理物料量极其有限，且固体物料在萃取过程中极易出现积压现象，导致萃取不充分，严重影响萃取效率，因萃取装备自身技术特点限制了SWE的工业应用，因此，如何减少固体物料沉积，提高SWE效率，是SWE技术研究中急需关注和亟待解决的关键问题。磁耦合搅拌技术是利用“静密封”原理，核心部分是（环形）内外磁钢、选用强磁钢块N极S极均布排列，组成多个磁钢环制成内外两个强大的永磁体；内磁钢体密闭于不锈钢制成的密封罩体内，连接牵引搅拌部分，密封罩体与釜盖、釜体、紧固联接形成静密封腔，使反应介质完全处于静密封状态中，无任何泄漏；调速电机减速机带动外磁钢体，强磁力不经接触的穿过不锈钢制成的密封筒体，与密闭于密封罩体里的内磁钢体的强磁力，相互吸引、相互自行定位作用于轴向旋转牵引上，进行高温高压搅拌反应。可以使物料混合均匀、使固体粒子或不相容的另一液相均匀悬浮强化相间的传质和传热，能快速混合实现均匀反应。该磁耦合搅拌器具有抗震性、耐高温和高压以及高度防腐等优点，恰好可以和SWE技术联用，将其SWE装置安装磁耦合搅拌器，能很好的弥补SWE过程中的不足，并能显著缩短SWE活性成分的萃取时间和提高得率，从而提高产物的萃取效率。本专利专利技术一种提高亚临界水萃取效率的方法，即一种亚临界水磁耦合萃取方法，用于提高食品/农产品及其加工副产物或废弃物或植物或中草药中活性成分萃取效率。
技术实现思路
鉴于上述和/或现有SWE技术和方法的不足，提出了本专利技术。因此，本专利技术目的是克服现有技术的不足，研制一种用于提高亚临界水萃取效率的方法，建立食品/农产品及其加工副产物或废弃物中活性成分最大限度萃取的方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种用于提高亚临界水萃取效率的方法，采用亚临界水磁耦合搅拌萃取技术，并选用锚式搅拌桨，通过对SWE过程中温度、压力和固液比例以及搅拌桨转速的控制来提高萃取效率的具体方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种用于提高亚临界水萃取效率的方法，按照下述步骤进行：（1）按照原料和去离子水重量比1:5-1:20加入至萃取釜中，充氮气10-20min后，密封，（2）磁耦合无级调速控制速度100-600r/min，电机功率0.55-1kw，控制萃取压力5-10MPa，在100-180℃下萃取5-30min，萃取结束后，冷却至25-35℃，过滤或离心，收集上清液即为萃取液，可用于后期目标成分的分离/富集。本专利技术的有益效果：(1)与未加磁耦合搅拌相比，本专利技术提供亚临界水磁耦合搅拌萃取技术，能有效解决萃取过程中固体物料沉积的问题，显著缩短萃取时间、提高活性成分的萃取得率，进而提高萃取效率。(2)该亚临界水磁耦合搅拌萃取工艺简单、适用，无溶剂残留，环境友好，易工业化;(3)本方法适用于所有食品/农产品及其加工副产物或废弃物或植物或中草药中活性成分的高效萃取。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。实施例1取原料板栗仁，烘干打成粉后，将其按照原料和去离子水重量比1:5加入至萃取釜中，充氮气10min后，密封，磁耦合无级调速100r/min，电机功率为0.55kw，控制压力5MPa，在100℃下萃取5min，萃取结束后，冷却至30℃，过滤或离心，收集上清液即为萃取液，测得萃取液中多糖和蛋白的萃取得率分别为12.48%和6.65%。实施例2取原料板栗，烘干打成粉后，将其按照原料和去离子水重量比1:20加入萃取釜中，充氮气20min后，密封，磁耦合无级调速600r/min，电机功率为1kw，控制萃取压力10MPa，在180℃下萃取30min，萃取结束后，冷却至30℃，过滤或离心，收集上清液即为萃取液，测得萃取液中多糖和蛋白的萃取得率分别为15.19%和8.27%。实施例1-2的对比例取原料板栗，烘干打成粉后，在不施加磁耦合搅拌的条件下，分别按照实施例1和2中的亚临界水萃取条件进行萃取，得到板栗萃取液，分别测得实施例1对比例中多糖和蛋白的萃取得率分别为10.18%%和5.02%。实施例2对比例中多糖和蛋白的萃取得率分别为13.46%和7.13%。实施例3取原料香菇，烘干打成粉后，将其按照原料和去离子水重量比1:5加入至萃取釜中，充氮气10后，密封，磁耦合无级调速100r/min，电机功率为0.55kw，控制萃取压力在5MPa，在100℃下萃取5min，萃取结束后，冷却至30℃，过滤或离心，收集上清液即为萃取液，测得萃取液中多糖、蛋白和多酚类物质的萃取得率分别为15.61%、2.19%和4.02%。实施例4取原料香菇，烘干打成粉后，将其按照原料和去离子水重量比1:20加入萃取釜中，充氮气20min后，密封，磁耦合无级调速600r/min，电机功率为1kw，控制萃取压力10MPa，在180℃下萃取30min，萃取结束后，冷却至30℃，过滤或离心，收集上清液即为萃取液，测得萃取液中多糖、蛋白和多酚类物质的萃取得率分别为17.85%、2.78%和5.97%。实施例3-4的对比例取原料香菇，烘干打成粉后，在不施加磁耦合搅拌的条件下，分别按照实施例1和2中的亚临界水萃取条件进行萃取，得到香菇萃取液，分别测得实施例3对比例中多糖、蛋白和多酚类物质的萃取得率分别为14.68%、1.95%、3.34%；实施例4对比例中多糖、蛋白和多酚类物质的萃取得率分别为15.97%、2.16%、5.06%。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于提高亚临界水萃取效率的方法，其特征在于按照下述步骤进行：（1）按照原料和去离子水重量比1:5‑1:20加入至萃取釜中，充氮气10‑20min后，密封，（2）磁耦合器无级调速控制速度100‑600r/min，电机功率0.55‑1kw，控制萃取压力5‑10MPa，在100‑180℃下萃取5‑30min，萃取结束后，冷却至25‑35℃，过滤或离心，收集上清液即为萃取液，可用于后期目标成分的分离/富集。

【技术特征摘要】
1.一种用于提高亚临界水萃取效率的方法，其特征在于按照下述步骤进行：（1）按照原料和去离子水重量比1:5-1:20加入至萃取釜中，充氮气10-20min后，密封，（2）磁耦合器无级调速控制速度100-600r/min，电机功率0.55-1kw，控制萃取压力5-10MPa，在100-180℃下萃取5-30min，萃取结束后，冷却至25-35℃，过滤或离心，收集上清液即为萃取液，可用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海晖，刁春仁，段玉清，颜征，罗孝平，张继贤，张迪，蔡梅红，何远清，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32