柞蚕雄蛾油超声强化超临界ＣＯ２萃取的制备工艺及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种柞蚕雄蛾油超声强化超临界ＣＯ２萃取的制备工艺，其步骤为：（１）原料预处理：柞蚕雄蛾经过分选、清洗、消毒、冷冻干燥，采用高速粉碎机粉碎成柞蚕雄蛾粉；（２）将步骤（１）所得柞蚕雄蛾粉放入萃取釜中，当温度达到４０－５０℃时打开ＣＯ２气瓶送气，当萃取压力达到１８－２５ＭＰａ，调节流量，在恒温恒压萃取柞蚕雄蛾油６０－１２０ｍｉｎ；（３）在步骤（２）过程中采用内置插入式超声强化方式，向萃取釜中的超临界ＣＯ２流体发射超声波，强化柞蚕雄蛾油萃取过程；（４）从分离釜出口处收集柞蚕雄蛾油。本制备工艺可显著提高生产效率、节约生产升本和降低生产能耗，具有大规模工业化应用的前景。本发明专利技术还涉及一种柞蚕雄蛾油超声强化超临界ＣＯ２萃取系统，具有设计合理，便于控制，生产效率高，能耗低等突出优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功能性食品制备工艺，特别是一种柞蚕雄蛾油超声强化超临界CO2萃 取的制备工艺及系统。
技术介绍
中国一直保持着柞蚕业世界第一大国的地位，资源蕴藏量丰富。昆虫功能性食品 是21世纪世界食品界发展的热点，柞蚕是天蚕蛾科家族中数量最大的昆虫，堪称是昆虫世 界里的巨人，其硕大的个体适于加工和食用，便于规模开发利用。柞蚕雄蛾为柞蚕属柞蚕种的雄性成虫。柞蚕雄蛾的干物质中脂肪含量高达 46. 24%，其中不饱和脂肪酸占脂肪总量的75%左右，并且柞蚕雄蛾油中含有蜕皮激 素、雌二醇、孕酮等多种功能性成分。早在唐宋时期柞蚕雄蛾就被作为贡品，柞蚕雄蛾更在 明代李时珍的《本草纲目》中称为“神虫国宝”，具有很高的保健功效和营养价值，值得开发 利用。目前对柞蚕雄蛾油的研究尚处以起步阶段，传统的压榨法、溶剂提取法制备柞蚕雄蛾 油不能有效的解决功能性物质变性的问题，若能研究出精深加工工艺，必将扩宽用途、形成 产业化，促进柞蚕产业的持续发展，即弘扬国宝中药又造福社会大众。柞蚕雄蛾是我国的特色资源，目前存在深加工程度低，产业化水平不高等问题，资 源优势并未转化为产品优势和经济优势。柞蚕雄蛾油具有良好的营养性、功能性，国内外尚 处于起步阶段，没有加入现代先进的加工工艺，关于柞蚕雄蛾油的加工工艺，国内只有传统 的压榨法、溶剂提取法等简单研究，效果并不好，萃取得率和成本不理想。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种柞蚕雄蛾油超声强化超临界 CO2萃取的制备工艺，具有生产效率高、节约生产升本和降低生产能耗的优点。本专利技术解决其技术问题是通过以下技术方案实现的—种柞蚕雄蛾油超声强化超临界CO2萃取的制备工艺，其特征在于该制备工艺的 步骤为(1).原料预处理柞蚕雄蛾经过分选、清洗、消毒、冷冻干燥，采用高速粉碎机粉 碎成柞蚕雄蛾粉；(2).将步骤(1)所得柞蚕雄蛾粉放入萃取釜中，当温度达到40-50°C时打开CO2气 瓶送气，当萃取压力达到18-25MPa，调节流量，在恒温恒压萃取柞蚕雄蛾油60-120min ；(3).在步骤(2)过程中采用内置插入式超声强化方式，向萃取釜中的超临界CO2 流体发射超声波，强化柞蚕雄蛾油萃取过程；(4).从分离釜出口处收集柞蚕雄蛾油。而且，所述柞蚕雄蛾粉为90 110目。而且，所述超声频率为16kHz 24kHz，功率密度为80W/L 120W/L，超声辐照方 式为间歇时间/连续辐照时间为4s/4s 8s/8s。本专利技术还提供一种柞蚕雄蛾油超声强化超临界CO2萃取系统，其具有设计合理，便 于控制，生产效率高，能耗低等突出优点。一种柞蚕雄蛾油超声强化超临界CO2萃取系统，其特征在于由通过管路依次连接 的CO2气瓶、净化器、储罐、混合器、高压泵、萃取釜、分离釜构成，在萃取釜内插装超声转化 器的发射端。本专利技术的优点和有益效果为1.本专利技术将先进的超声强化技术应用于柞蚕雄蛾油的加工工艺中，与超临界CO2 萃取(SCE)柞蚕雄蛾油相比，超声强化超临界CO2萃取(USCE)柞蚕雄蛾油能明显降低SCE 柞蚕雄蛾油的温度，缩短萃取时间，降低萃取压力，提高柞蚕雄蛾油的萃取得率。2.本专利技术的柞蚕雄蛾油超声强化超临界CO2萃取(USCE)制备工艺可显著提高生 产效率、节约生产成本和降低生产能耗，具有大规模工业化应用的前景。3.本专利技术的柞蚕雄蛾油超声强化超临界0)2萃取(USCE)制备系统，通过在超临界 萃取釜内安装超声转换器，从而可显著提高柞蚕雄蛾油萃取得率，具有结构设计合理，便于 控制，效率高、能耗低等突出优点。附图说明图1为本专利技术柞蚕雄蛾油超声强化超临界CO2萃取系统的流程图。 图2萃取温度对SCE和USCE柞蚕雄蛾油得率的影响的实验结果折线图； 图3萃取时间对SCE和USCE柞蚕雄蛾油得率的影响的实验结果折线图； 图4萃取压力对SCE和USCE柞蚕雄蛾油得率的影响的实验结果折线图5柞蚕雄蛾粉细度对SCE和USCE柞蚕雄蛾油得率的影响的实验结果折线图。具体实施例方式下面通过具体实施例对本专利技术作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限 定性的，不能以此限定本专利技术的保护范围。一种柞蚕雄蛾油超声强化超临界CO2萃取的制备工艺，其特征在于该制备工艺的 步骤为(1).原料预处理用辽宁省丹东市产柞蚕属柞蚕种柞蚕雄蛾，品种为“抗大”，柞 蚕雄蛾经过分选、清洗、消毒、冷冻干燥，采用高速粉碎机粉碎成90 110目柞蚕雄蛾粉。(2).将步骤(1)所得柞蚕雄蛾粉放入萃取釜中，当温度达到40-50°C时打开CO2气 瓶送气，当萃取压力达到18-25MPa，调节流量，在恒温恒压萃取柞蚕雄蛾油60-120min ；(3).在步骤(2)过程中采用内置插入式超声强化方式，向萃取釜中的超临界CO2 流体发射超声波，强化柞蚕雄蛾油萃取过程，超声频率为16kHz 24kHz，功率密度为80W/ L 120W/L，超声辐照方式为间歇时间/连续辐照时间为4s/4s 8s/8s ；最优条件为超 声频率为20kHz，功率密度为100W/L，超声辐照方式为间歇时间/连续辐照时间为6s/6s。(4).从分离釜出口处收集柞蚕雄蛾油。—种柞蚕雄蛾油超声强化超临界CO2萃取系统，由通过管路依次连接的CO2气瓶1、 净化器2、储罐3、混合器5、高压泵7、萃取釜8，分离釜10构成，分离釜采用两个。在萃取 釜内插装超声转化器9的发射端。在CO2气瓶、储罐、高压泵的出口端均安装有控制阀，在4储罐、萃取釜、分离釜上均安装有压力表4。分离釜出口管路均安装有控制阀。储罐内安装 有电加热装置。末端分离釜通过管路与净化器连接，使CO2气体回流，管路上安装有流量计 6。以下对超声强化超临界CO2萃取(USCE)与超临界CO2萃取(SCE)柞蚕雄蛾油制备 工艺的萃取得率进行实验比较。柞蚕雄蛾油萃取得率计算方法高速离心机离心条件为8000转/分钟、20分钟，去除杂质、水分等，所得萃取物即 为柞蚕雄蛾油。柞蚕雄蛾油萃取得率计算公式为F =-X 100%B式中V为萃取得率；A为萃取离心后的柞蚕雄蛾油重量；B为萃取釜装样柞蚕雄 蛾粉重量。实验结果1.萃取温度对柞蚕雄蛾油萃取得率的影响在萃取时间为90min、萃取压力为20MPa、细度为100目的条件下对SCE和USCE柞 蚕雄蛾油进行实验，结果见图2。萃取温度对SCE的影响的有利方面随着温度的升高，与溶 剂接触的机会增加，分子热运动速度加快，且温度的升高使CO2的黏度降低，扩散系数增大， 传质速度加快；萃取温度对SCE不利方面温度升高引起CO2的密度降低，对溶质的溶解度 下降，引起萃取率的下降。温度过高会影响柞蚕雄蛾油中功能性物质的变性，因此温度不 宜过高，对于SCE，柞蚕雄蛾油的适宜萃取温度为50°C。对于USCE，加入超声场使柞蚕雄蛾油的萃取得率明显升高，在较低的萃取温度下， 仍可获得较高的萃取得率。超声会产生机械波动效应，尤其是在临界温度附近这种效应表 现得更加明显，可以强化传质的效果，并且超声在媒质中传播时，超声振动能量不断地被吸 收转化为热能，使得SC-CO2的传质温度升高，速度加快，结果表明，USCE柞蚕雄蛾油的适宜 温度为45°C。2萃取时间对柞蚕雄蛾油萃取得率的影响在萃取温度为45°C、萃取压力为20MPa、细度为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柞蚕雄蛾油超声强化超临界ＣＯ↓［２］萃取的制备工艺，其特征在于：该制备工艺的步骤为：　　（１）．原料预处理：柞蚕雄蛾经过分选、清洗、消毒、冷冻干燥，采用高速粉碎机粉碎成柞蚕雄蛾粉；　　（２）．将步骤（１）所得柞蚕雄蛾粉放入萃取釜中，当温度达到４０－５０℃时打开ＣＯ↓［２］气瓶送气，当萃取压力达到１８－２５ＭＰａ，调节流量，在恒温恒压萃取柞蚕雄蛾油６０－１２０ｍｉｎ；　　（３）．在步骤（２）过程中采用内置插入式超声强化方式，向萃取釜中的超临界ＣＯ↓［２］流体发射超声波，强化柞蚕雄蛾油萃取过程；　　（４）．从分离釜出口处收集柞蚕雄蛾油。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王朝臣，王炳强，吕艳蓓，叶春华，朱德新，
申请(专利权)人：王朝臣，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]