柞蚕蛹油超声强化超临界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蛹油超声强化超临界ＣＯ２萃取的制备工艺，其步骤为：（１）原料预处理：柞蚕蛹经过分选、清洗、消毒、冷冻干燥，采用高速粉碎机粉碎成柞蚕蛹粉；（２）将步骤（１）所得柞蚕蛹粉放入萃取釜中，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蛹油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，强化柞蚕蛹油萃取过程；（４）从分离釜出口处收集柞蚕蛹油。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蛹油超声强化超临界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，特别是一种柞蚕蛹油超声强化超临界CO2萃取 的制备工艺及系统。
技术介绍
21世纪，昆虫将成为仅次于微生物和细胞生物的第三大蛋白质来源。昆虫功能性 食品是21世纪世界食品界发展的热点，其营养性、功能性已经得到了国内外专家的一致认 可。昆虫热即将开始。柞蚕是一种经济价值很高的绢丝昆虫，属节肢动物门、昆虫纲、鳞翅目、天蚕蛾科， 要经过卵、幼虫、蛹，成虫四个变态期，是一种完全变态的昆虫。天蚕蛾科的昆虫堪称昆虫世 界里的巨人，其硕大的个体更适于食用和加工。柞蚕蛹属食、药同源昆虫，其可食性和保健治疗功效已被证实。干柞蚕蛹脂肪总 量约为31%左右，含有丰富的不饱和脂肪酸，油酸、亚麻酸和亚油酸，具有保护视力、增长智 力、延缓衰老、降低血脂等功效。柞蚕蛹油保健功效好营养价值高，具有很高的利用价值。目 前对柞蚕蛹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蛹油不能有效 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。养蚕向来以结茧缫丝为目的，而柞蚕的食用性、功能性却很少被人们利用，研究甚 少。近年来，随着化纤的开发，蚕丝在纺织业中的占有率逐年下降。柞蚕产区都在山区，蚕 农收入逐年下降，柞蚕产业正在逐年萎缩。如何开发利用柞蚕资源是柞蚕产区农民面临的 一大难题，值得我们重新思考。柞蚕蛹是我国的特色资源，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。柞蚕蛹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。关于柞蚕蛹油的加工工艺，国内只有超临界CO2 萃取(SCE)的简单研究，其效果并不好，萃取得率和成本不理想，目前并无其他人研究。超临界流体尤其是超临界CO2(SC-CO2)具有产品质量高、对环境友好、无毒、不燃 烧等特点，在材料、化工、医药、食品等方面得到广泛的应用。但是SC-CO2在萃取过程中存 在着时间长、压力高、萃取温度偏高等问题，限制了它的大规模产业化应用。
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，提供一种柞蚕蛹油超声强化超临界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一种柞蚕蛹油超声强化超临界CO2萃取的制备工艺，其特征在于该制备工艺的步 骤为(1).原料预处理柞蚕蛹经过分选、清洗、消毒、冷冻干燥，采用高速粉碎机粉碎成柞蚕蛹粉；(2).将步骤(1)所得柞蚕蛹粉放入萃取釜中，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蛹油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，强化柞蚕蛹油萃取过程；(4).从分离釜出口处收集柞蚕蛹油。而且，所述柞蚕蛹粉为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蛹油超声强化超临界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。一种柞蚕蛹油超声强化超临界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蛹油的加工工艺中，与超临界CO2萃 取(SCE)柞蚕蛹油相比，超声强化超临界CO2萃取(USCE)柞蚕蛹油能明显降低SCE柞蚕蛹 油的温度，缩短萃取时间，降低萃取压力，提高柞蚕蛹油的萃取得率。2.本专利技术的柞蚕蛹油超声强化超临界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.本专利技术的柞蚕蛹油超声强化超临界CO2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蛹油萃取得率，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为本专利技术柞蚕蛹油超声强化超临界C02萃取系统的流程图；图2为萃取温度对SCE和USCE柞蚕蛹油得率的影响的实验结果折线图；图3萃取时间对SCE和USCE柞蚕蛹油得率的影响的实验结果折线图；图4萃取压力对SCE和USCE柞蚕蛹油得率的影响的实验结果折线图；图5柞蚕蛹粉细度对SCE和USCE柞蚕蛹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。一种柞蚕蛹油超声强化超临界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蛹，品种为“抗大”，柞蚕 蛹经过分选、清洗、消毒、冷冻干燥，采用高速粉碎机粉碎成90 110目柞蚕蛹粉。(2).将步骤⑴所得柞蚕蛹粉放入萃取釜中，当温度达到40-50°C时打开CO2气4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蛹油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，强化柞蚕蛹油萃取过程，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蛹油。一种柞蚕蛹油超声强化超临界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)柞蚕蛹油制备工 艺的萃取得率进行实验比较。柞蚕蛹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 为柞蚕蛹油。柞蚕蛹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蛹油重量；B为萃取釜装样柞蚕蛹粉重量。实验结果1.萃取温度对柞蚕蛹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 蚕蛹油进行实验，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蛹油中功能性物质的变性，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柞蚕蛹油超声强化超临界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：柞蚕蛹经过分选、清洗、消毒、冷冻干燥，采用高速粉碎机粉碎成柞蚕蛹粉；　　（２）．将步骤（１）所得柞蚕蛹粉放入萃取釜中，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蛹油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，强化柞蚕蛹油萃取过程；　　（４）．从分离釜出口处收集柞蚕蛹油。

【技术特征摘要】
一种柞蚕蛹油超声强化超临界CO2萃取的制备工艺，其特征在于该制备工艺的步骤为(1).原料预处理柞蚕蛹经过分选、清洗、消毒、冷冻干燥，采用高速粉碎机粉碎成柞蚕蛹粉；(2).将步骤(1)所得柞蚕蛹粉放入萃取釜中，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蛹油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，强化柞蚕蛹油萃取过程；(4).从分离釜出口处收集柞蚕蛹油。2.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：王朝臣，
申请(专利权)人：王朝臣，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]