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道尔玉米淀粉生产工艺
第四章玉米淀粉特性
4.1生物合成
4.1.1生物合成
淀粉是一种微小的颗粒物质,是玉米最重要的组成部分,在其他的农作物中也大量的存在,它的组成、颗粒形状及大小,与其来源品种有很大的关系(表4.1)。
在农作物种子中存在有大量的淀粉,例如玉米种子中,为以后的生根发芽提供必要的食物储备(此时生成的根还起不到供应能量的作用),这些农作物是人类食品及动物饲料的高能量组成成分,如果淀粉能以相对高的纯度分离出来的话,它可以作为食品原料及工业用途。
4.1.2分子形式
玉米淀粉的分子颗粒较小,原生质体和(amyloplasts)是玉米颗粒胚乳细胞的组成部分,(amyloplasts)中的酶把一些基础的物料转化为组成淀粉颗粒的大分子物质,在生长的初期,在每个(amyloplasts)中有不止一个得胚芽细胞颗粒,但是随着生长以及(amyloplasts)再分,使得一个(amyloplasts)中只有一个胚芽。
淀粉是]葡聚糖的多聚物,几乎全部由脱水葡萄糖链组成的多聚物。
链有两种基本形式,支链和直链淀粉,并且每种链淀粉对应不同的酶系。
支链和直链淀粉在半结晶的淀粉颗粒中以氢键结合呈放射状排列(4.3.1),而其中的主要的结构成分是支链淀粉。
颗粒是从颗粒的中心一层一层的堆积而生长的,这可以用显微镜观察得到。
每当玉米接近成熟或者淀粉颗粒达到足够大时,淀粉颗粒中的淀粉的一些特性就会发生一定的变化,尤其是直链淀粉增多。
现在还没有证据证明淀粉颗粒周围存在隔膜,尽管在干淀粉中,淀粉颗粒的外层比内层的结构更加紧密,因为外层失去了更多的水分。
4.1.3在合成中酶的作用
淀粉合成中的酶的作用的细节仍然在研究中,所以在此只是一个概述。
酶的作用大概有三个主要的步骤:
1.基本颗粒的形成(即葡萄糖颗粒的形成)。
2.用葡萄糖分子结合成直链状的分子链。
3.往直链上加分支链。
表4.1淀粉特性
淀粉种类
黄玉米
蜡质玉米
高直链淀粉玉米
小麦
颗粒大小(微米)
5-25 平均为15
5-25 平均为15
2-24 平均为10
2-1020-35
颗粒形状
圆的或多角形
圆的或多角形
圆伸长等多样的
圆的或椭圆的
旋光
Blackcross
Blackcross
Blackcross
Blackcross
直链/直链(大约)
26/74
1/99
高于80/20
25/75
胶凝温度范围
144-162℉/62-72℃
145-162℉/63-72℃
153-212℉/67-100℃
126-147℉52-64℃
油脂含量
0.5%
0.3%
0.4%
1.0%
淀粉糊澄清度
不透明的
半透明的
不透明的
不透明的
淀粉糊质地
Short高黏度
Longstringyfluid
Hardgel
Short高黏度
机械拉伸性
中等
低
中等
中等
糊的粘性
气味味道
低
低
低
低
注:
高直链淀粉只有在高压蒸煮到150℃才能成糊(disperse)
一般的淀粉酶(amylases)在淀粉的合成过程中几乎不起任何的作用,因为淀粉酶的反应是在降解淀粉。
淀粉合成的原料由光合作用以葡萄糖磷酸或其他低分子颗粒的形式来提供的,但是在植物体内部主要是以蔗糖的形式来传输的,所以任何描述淀粉合成过程的图表都是以蔗糖的降解开始的,图4.1就是这样的一个图表,表4.2是一些主要涉及到的一些酶。
这只是一个假设,会有很多的变数,仍然需要大量的研究者来证实或澄清一些东西。
4.2淀粉颗粒
4.2.1实验室分离
实验室中从玉米中分离淀粉还存在一些问题,干磨法会导致部分淀粉颗粒的一些破坏,而湿磨法会由于浸泡酸变性导致淀粉黏度降低。
Adkins和Greenwood建议应该在104℉(40℃)的条件下在pH值为6.5的醋酸盐缓冲溶液(加0.01M氯酸汞)浸泡40-50小时,然后软化破碎玉米颗粒,玉米浆液通过75微米的曲筛,筛下物蛋白和淀粉与甲苯不断的震动是蛋白变性,然后蛋白被离心分离法除去。
但是很多人反对氯酸汞加入,Watson指出浸泡液中以硫酸氢钠的形式加入0.1%的二氧化硫可以使淀粉不大量的凝沉、老化。
角质胚乳中的一些小颗粒的淀粉,很难从纤维碎片中分离出来。
4.2.2双折射
4.2.3结晶
4.3化学特性
4.3.1支链和直链
就如这章前部分所说,淀粉由两种不同的葡萄糖聚合物支链和直链组成,化学式都为(C6H10O5)n,脱水葡萄糖之间以alpha1,4糖苷键相互连接,在支链淀粉中存在alpha1,6糖苷键,如图4.3主链与分支链以alpha1,6糖苷键连接。
支链和直链的比例以及由此引起的淀粉的特性的变化与淀粉的来源有关,一般的玉米含有大约26%的直链淀粉,蜡质玉米中几乎不含有直链淀粉。
(如表4.1所示)。
直链链长为几百到几千个单位不等(平均的分子量大约为600000),直链以双螺旋结构存在于淀粉颗粒中,该双螺旋又与碘和一些脂肪酸复合(4.3.3和4.3.5),直链的这种线性结构是由氢键连接的,氢键是相邻的两个分子的羟基之间的一种松散的连接,在一定的条件下,它会引起老化现象,造成颗粒结晶沉淀(4.4.4)。
氢键的这种性质一直保持,甚至在分子部分水解以后依然保持。
相反,支链淀粉的分子特别大,大约由1500000个脱水葡萄糖单位组成(分子量大约为250000000)。
它的结构高度分支,每个分支链长为大约20个脱水葡萄糖单位。
它的分支链中没有氢键,所以支链淀粉即使浓度很高也不容易凝沉,在冷却时它形成了一种很软的纤维胶体。
支链淀粉溶液的黏度较高,但是连续搅拌时容易老化。
支链淀粉有很广的应用,例如它可以作为食品变性淀粉的原料,从蜡质玉米中可以加工出非常纯的支链淀粉(1.3.6),这些淀粉都是以颗粒形式存在的。
一部分的直链淀粉可以通过把玉米淀粉溶解于热水中而过滤除去,直链淀粉也可以在玉米淀粉溶液中沉淀而除去,,这只是一些特殊的操作,正常生产中一般用不到。
4.3.2还原性
支链和直链淀粉都不具有还原性,而葡萄糖、果糖以及其他糖类具有还原性,他们可以与碱性铜溶液反应,生成了氧化亚铜沉淀。
具有还原性的是葡萄糖分子的一碳部分,在由葡萄糖分子聚合而成的长链中,除了链一端的一个分子,其他的葡萄糖分子都是以alpha1,4糖苷键连接的,一个长链只有一端的一个葡萄糖分子具有还原性,而由于链长太长,这个分子根本不起什么作用。
但是,当水解该聚合链时,许多的葡萄糖单位释放出来,这样的话可以用还原性的大小判断水解的程度,水解程度可以用葡萄糖的百分含量来表示,这就是水解产物中的DE值,如果全部水解成葡萄糖(实际中不可能),DE值为100。
4.3.3碘反应
一般的玉米淀粉溶液与碘酸钾溶液的碘反应显示亮蓝色,但是一般由于淀粉颗粒排列太密而显示黑色。
变色的原因是碘与直链淀粉分子形成了复合物,碘原子进入了双螺旋结构的内部。
这是一个比较特殊的反应,可以用所用的碘的量来测量分析直链淀粉的含量。
支链淀粉在这个条件下只与一小部分的碘反应,显示红色,但通常由于直链淀粉的存在,红色被很深的蓝色所覆盖,在蜡质玉米淀粉中(大部分是支链淀粉),会显示紫色。
直链淀粉的双螺旋结构还可以与其他物质复合,例如玉米淀粉中的脂肪,所以当用碘液测量直链淀粉含量之前一般先要出去脂肪。
碘与直链淀粉聚合物的颜色随直链淀粉的聚合度(DP)而变化。
当直链淀粉的链长由于酸或酶的水解而减少时,颜色会从聚合度(DP)为100时的紫色变为聚合度(DP)为20时的褐色。
温度也影响显色反应,当溶液加热时,蓝色消失,可能是由于双螺旋结构的变形而引起的,当冷却时也会出现相同的变化。
4.3.4旋光度
4.3.5杂质
商业淀粉含有很少量残留的杂质一般是蛋白与脂肪的混合物,一般玉米淀粉的成分分析如下:
碳水化合物
99.0%
干基
蛋白
0.35%
干基
可溶蛋白
0.01%-0.015%
干基
脂肪
0.55%
干基
灰分
0.1%
干基
磷
0.01-0.02%
干基
水分
12%
商业级
注意在工业生产中蛋白量一般通过凯式定氮法测量值乘以6.25,而可溶蛋白一般是指多肽和氨基酸。
蛋白和淀粉在玉米颗粒中以矩阵的形式排列,成品淀粉中蛋白含量的多少或多或少是由生产者的注意力决定的,,但是对玉米淀粉来说,很难把这个值降到0.25%以下。
一些残留的蛋白一般与脂肪或直链复合在一起。
只有少量的脂肪可以用一般的脂肪溶剂(石油醚或四氯化碳)从淀粉中分离出来,除非淀粉首先进行酸解。
但是大部分的脂肪可以缓慢的从颗粒淀粉中分离出来通过一些亲水溶剂,例如甲醇溶剂。
可以通过首先球磨淀粉加快脂肪的分离。
玉米淀粉中的脂肪物质大部分存在于直链淀粉中,并且与一些氮和磷连接在一起,尽管大部分的磷可以独自的酯化进入淀粉中。
尽管含量都非常的小,但是对淀粉的性质有一定的影响。
例如,马铃薯淀粉中的酯化磷酸盐(大约为0.05%-0.1%)对淀粉的水解产物的缓冲力又很大的影响,去掉脂肪的玉米淀粉凝胶温度降低,峰值粘度降低。
4.3.6水分含量
淀粉颗粒在冷水中不溶,但是与周围大气中的水分建立了平衡。
在室温下50%的空气相对湿度对应12%的淀粉水分含量,淀粉的这种对水的吸附现象有滞后性,例如,淀粉水分含量在它与外界环境达到平衡之前不能被确定。
4.4溶解性
4.4.1热力凝胶
当淀粉悬浮液加热时,淀粉颗粒由于吸收了一部分水,稍微膨胀,但是仍然保持双折射性质。
如果继续加热超过某一温度范围后,淀粉颗粒突然膨胀到原来体积的许多倍。
这种凝胶作用是不可逆的并且伴随淀粉颗粒光学性质的消失。
这是由于加热到一定的程度时,热量足够的大以至于克服了颗粒之间的氢键的作用。
不同来源的淀粉凝胶温度并不相同。
玉米淀粉的凝胶温度范围大概在62-72℃(144-162℉),但是较小的颗粒抵抗凝胶的能力更强,它的温度范围为100℃(212℉)以上。
高直链淀粉需高压加热到100℃以上才能完全凝胶。
在凝胶时,淀粉浆变的相对的透明,而随膨胀颗粒的聚集,淀粉浆黏度显著的增加。
继续加热,尤其伴随搅拌时,一部分的膨胀颗粒被破坏、分裂,未膨胀的一些淀粉进入了胶状的溶液中,使溶液的黏度降低。
淀粉在溶液中分散的程度(就像酶降解时要求的分散度)要求机械的剪切作用(例如:
均质作用)或在一定的压力下过热然(flashtoatmosphere)。
大部分的淀粉溶液中包含有膨胀颗粒、颗粒片断以及分子分散的淀粉。
随着试验条件的变化,淀粉的凝胶温度也有一定程度的变化。
淀粉浆的pH值是是一个影响因素(4.4.2),但在pH值为5-7之间影响不太显著。
一些化学物质例如硝酸钠和尿素,可以降低淀粉的凝胶温度,就像淀粉自身进行了酯化醚化作用一样。
其他的一些化学物质例如硫酸钠提高了凝胶温度(presumablybycompetingfortheavailablewater)。
热力凝胶是一个吸热的过程,膨胀所吸收的热量的多少一定程度上决定于于淀粉颗粒的破坏程度(the“heatofswelling”dependingsomewhatontheextentofanystarchgranuledamage).最近的的研究表明,吸收的热量大约为4.3cal/gramabs(相当于7.7BTU/1b.干基)。
4.4.2化学凝胶
在室温下,一些化学物质可以破坏淀粉颗粒中的氢键,引起淀粉颗粒的膨胀和分散。
最常见的是碘化物(氢氧化钠),其他的具有该特性的试剂还包括尿素、二甲基的亚砜以及水杨酸盐、硫氰酸盐、碘化物。
淀粉的氢氧化钠溶液被假定含有的全部是分子水平的淀粉(没有颗粒片断),并且它的黏度就被设定为淀粉的固有黏度。
二甲基的亚砜淀粉溶液通常用来研究淀粉分子结构和反应。
4.4.3酸解淀粉
在生产商用玉米淀粉浆时(cornsyrup),玉米淀粉被所用的酸胶凝、水解,通常用高温盐酸在一定的压力下。
这导致淀粉分子的的快速的自由的分解、淀粉浆黏度的减小、还原糖量增多。
大部分生产中只要求部分的水解,但是无论如何,在实际的生产中都很难达到彻底的降解,因为有副反应的存在,尤其在高浓度的淀粉溶液中,副反应生成了异麦芽糖、龙胆二糖以及其他的转化产品,在7.4有关于此的详细介绍。
4.4.4淀粉的回生、老化
如上文所说,玉米淀粉在加热的条件下在水溶液中可以很好的溶解,所得到的溶液在温度保持在90℃(194℉)以上时,非常的稳定,但是冷却时会出现回生老化的现象。
在稀溶液中,冷却到70℃(158℉)时,部分淀粉颗粒生成不规则形状的淀粉颗粒,在浓度为5%左右的淀粉溶液中,进一步的冷却会形成坚硬的胶体,这种现象主要是由于直链淀粉的直链之间通过氢键重新连接起来,形成了不能溶解的聚集体颗粒。
支链在稀溶液中冷却时比较稳定,在浓溶液中冷却也仅仅很柔软的纤维胶体。
直链淀粉的这种结晶可以把直链淀粉从支链淀粉中分离出来,直链淀粉冷却是形成的这种沉淀物很难再溶解了,即使用煮沸的水都难溶解,但是可以溶于二甲基亚砜或亚砜的碱溶液中。
通过把淀粉颗粒引入乙酰基或羟基可以避免发生这种回生、老化现象;作者推测大概是因为新引入的基团使直链淀粉的直链方向发生了变化,使直链之间的氢键很难与接近、结合。
而淀粉轻微的水解(降解)能使这种老化回生现象严重,例如酸解的淀粉浆(DE值很仅为低,30以下)在加工过程中或在储存过程中冷却时特别容易回生(hazeformation),这种现象可以通过用生物淀粉酶(细菌的脱浆淀粉酶)来阻止,7.2.2.2有详细介绍。
酸解淀粉浆的成分并不很稳定,(andtheenzymepreferablyattacksthelargermoleculesthattendtoreassociate),大部分的酸解淀粉的DE值在30以上,酶解淀粉的DE值在15以上,它们中都不包含有可以发生回生的大的淀粉颗粒。
还有另外的一种现象叫高温回生。
储存在75-90℃(167-194℉),分散性很好,DE值非常的低的的淀粉浆高压加热到150℃(302℉)或用95℃(203℉)的耐高温淀粉酶喷射该淀粉浆,这样的条件下一小时左右时会生成直链淀粉与脂肪酸的复合物,该复合物的颗粒直径为15-40微米,而且颗粒易碎。
(whichhavesomedegreeofcrystallinity,exhibitingapolarizationcross)。
这种淀粉容易被错误地认为是原淀粉(nativestarch),但是,它的颗粒是那些未膨胀的淀粉颗粒的2-3倍,而且颗粒更加圆,同时它也容易受机械力的破坏,形成扇形片断。
高温回生可以通过酯化(乙酰化)该淀粉或者是醚化作用而得到抑制,但是通过氧化作用引入羟基对高温回生没有影响。
一定程度水解后进行酶液化处理的淀粉的这种回生能力消失,但是具体的水解程度还没有确定。
4.5变性
为了满足食品生产及工业生产的要求,需要对淀粉进行一定的化学变性。
大部分的变性是针对悬浮液中的淀粉颗粒的。
干燥后的淀粉颗粒表面上与一般的淀粉颗粒相似,但是某些方面的物理特性已经发生了很大的变化。
淀粉变性可以降低淀粉的热粘性、抑制淀粉的老化回生、使淀粉浆在低pH值或机械剪切时仍保持稳定。
在第十章有详细的阐述。
4.6性质评估(evaluation)
4.6.1一般特性
对于玉米湿磨的生产企业来说,淀粉浆的主要特性是总蛋白以及可溶蛋白的含量,在4.3.5已经分析了这种淀粉浆。
当淀粉或变性淀粉在浓缩或包装时,黏度的控制也是非常重要的(4.6.3),另外总蛋白、pH值、清洁度、灰分、以及二氧化硫含量都是一些常规指标。
4.6.2simplecook
4.7.3凝胶温度范围
在4.4.1中提到,当淀粉在水中加热时,颗粒膨胀,并且偏振现象(polarizationcross)消失。
这样的话用安有(hotstage)的显微镜可以很方便的测出淀粉的凝胶温度。
就如Watson所描述的那样,涂有淀粉试样的薄片慢慢加热,2℃/min,同时在(partiallycrossednicol)下进行观察,可以看到单个的颗粒胶凝作用非常的迅速,但是随颗粒的不同,温度有一定范围的变化,普通的淀粉颗粒的凝胶温度为62-72℃(144-162℉)。
凝胶温度范围受淀粉变性的影响,或受加入的盐和糖的影响。
表4-3选择的给了一些数据。
道尔工艺之玉米油篇
淀粉工业类2007-10-2015:
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14.1介绍
玉米油是从玉米中获得的很有价值的副产品,湿磨工艺的其中一个优点就是玉米胚芽的收率最大化,从而也尽可能获得大量的玉米油。
玉米油不是完全均匀分散在玉米中的,在不同的湿磨产品中粗油的量(crudefatdetermination)在一定程度上根据分析程序和制备方法的不同而变化。
这样的话通过对玉米的精心的磨碾,或者用高沸点溶剂可以获得额外的玉米油产品(waxes)。
除此之外,玉米淀粉中的油脂一般含量为0.55%,而且在淀粉中复合的非常紧密,很难用一般的脂肪溶剂溶出来即使淀粉被完全水解。
因此,湿磨操作中油脂的收率有很大的不同。
用传统的方式,可以获得大约90%的油脂,其中80%来自于胚芽,假定剩余部分油脂由于水解而丢失。
从湿磨车间出来的胚芽一般含有45-50%的油脂和2-4%的水分。
需要进行干燥使得榨油更简单,也确保胚芽的储存稳定性。
但是应该避免过度的干燥和快速干燥,这容易造成胚芽易碎,而且在榨油过程中破碎,影响收率。
干燥以后的胚芽需要进行冷却,有时通过合适的气力输送系统进行冷却,以避免油脂质量的退化和储存过程中可能的火灾。
粗油通过螺旋挤压或者用机械挤压结合正己烷溶剂萃取的方式来获得。
如果用到溶剂的话需要通过蒸汽脱附方式从产品中回收溶剂。
萃取完油之后残留的物质是高蛋白物质,一般作为胚芽粉出售,或者与麸质饲料混合(9.5)。
生产出来的粗油含有一些不溶杂质,可以通过筛分去除,并通过过滤和离心进行澄清。
大部分的玉米油用在食品中,所以需要精炼该油脂,去除一些不需要的成分例如风味物质以及一些蜡状物(waxes),这需要一系列的步骤:
脱胶、碱精炼、漂白、除臭。
生产人造黄油时,玉米油需要氢化以生产出更加饱和的脂肪,它在室温下为固体。
14.2胚芽销售
对于小的湿磨车间来说安装胚芽加工设备很不划算。
因为胚芽质量不统一,玉米油和胚芽粉的市场价变动的非常厉害
14.3油脂的组成以及特性
玉米油脂的特性决定了它广泛的食品工业用途。
不含胆固醇而且含有大量的多不饱和物,所以它被视为非常有营养的物质。
另外,甘油酯含有脂肪酸亚油酸和亚麻酸,它们是人体的基本物质(essential)。
玉米油的主要组成成分是脂肪酸甘油酯,但是粗油含有一些不需要的非甘油酯组分。
游离脂肪酸促进了油脂在蒸煮(cooking)过程中发烟,当过量存在是还影响到其风味;磷脂对风味也有一定的影响,应起了油脂在加热时变黑变暗,而且在水分存在的情况下可以沉淀;蜡状物(waxes)促使油脂在冷却时雾化(cloudy)。
下文介绍的精炼过程就是为了减少这些不必要的组分,以生产出标准的具有柔和气味的颜色较淡的产品。
而具有抗氧化性的维生素E仍然保持在精炼后的油脂中可以阻止油脂腐烂发臭。
植物甾醇类也顺便保留下来,而且对油脂没有什么反作用。
在粗油精炼过程中出现的油脂组分的变化在表14.1显示,另外还有物理性质方面的一些数据,这个表还包含精炼玉米油的食品化学规范说明。
14.4榨取
输送到榨油工序的胚芽如果储存过的话,它的温度通常接近于环境温度。
在榨油前通过螺旋输送加热到93-116℃。
也可以用直接的蒸汽喷射法使得水分含量调整到大约3%。
准备好的胚芽直接进入榨油机(一段关于榨油机的工作过程没翻译)。
榨油会产生一定的热量,为了避免烧焦胚芽饼和使油脂褪色,通常再循环一部分部分冷却的油脂,并用这部分油脂来冲洗脱水桶的外部。
水平螺旋的轴也可以用热水来进行“冷却”。
在理想操作的条件下,榨油机可以使残留的胚芽粉中的油脂含量减少到7-10%,这对于小的生产车间来说还是比较经济合理的。
如果直接卖掉胚芽粉的话,它需要通过引入一部分蒸汽使得它的水分含量达到10%左右。
如果榨油后还要进行溶剂萃取(浸油),榨油机调整到生产的胚芽粉的油脂含量达到20-25%,这样的话节省了榨油机的能量使用,并且减少了榨取时随油脂一起出来的杂质物质,同时为浸油提供了结构组成合理的胚芽粉。
榨取的油脂通常或多或少含有一些不可溶的杂质。
通常用连续的曲筛或者离心机工序来除掉这些杂质。
例如,如果安装有几个挤压机,可以安装一个筛子槽(图14.1)。
一部分筛分过的油脂被部分冷却,用来冷却榨油桶(上文所说)。
剩余的油脂过滤(一般用压滤机)、冷却然后通过泵去储存。
或者榨取的油脂可以通过离心机进行澄清,然后在储存之前冷却到24-35℃。
从粗油中筛分下来的一些不溶杂质(foots)再与胚芽进料一起混合进入榨油机。
产生过多的不溶杂质常常是由于条夹板(wornbarrelbars)使用时间太长,或易碎的胚芽造成的,这导致大量的玉米油随不溶杂质(foots)又返回到榨油机中,这使得进料大大增加,从而使得榨油机螺旋很难抓住,导致生产能力下降,油脂损失进入胚芽粉增多。
14.5溶剂萃取
从榨油工序出来的胚芽粉通常含有23%的油脂,用正己烷萃取到大约1.5%的油脂含量。
这种溶剂易燃而且比较昂贵,所以必须回收利用。
浸油之前,胚芽粉中通入蒸汽,使其水分含量从4%达到12%,并在200℉下保持几分钟,通过辗片机(flakingrolls),使其薄片厚度为0.01英寸。
制好的薄片进入浸油工序,并在逆流系统中与溶剂密切接触,然后过滤,剩余干物用蒸汽进行除溶剂处理,然后产品轻微干燥到水分含量大约为10%。
除溶剂和干燥可以结合到一起通过一系列直立的盘子(trays)来进行,物料从顶部流向底部,而蒸汽直接喷射到顶部的盘子的物料中,这样底部的盘子不是被直接加热的。
过滤的液体物质即萃取液中含有20%的油脂(其余为溶剂),它通过蒸发器(蒸发器部分被来自除溶剂工序的溶剂蒸汽加热)。
蒸发后的产品含有90%的油脂,该产品然后被在真空下工作的圆柱形蒸汽喷射器出来的逆流蒸汽带走残余的溶剂。
正己烷溶剂与水的混合物一起被浓缩,然后通过移注法(decantation)分离再利用。
在这里需要有溶剂系统的排放,用冷凝器可以避免大量的溶剂损失,或者可以通过在矿物油中被吸收然后用蒸汽分离法来回收溶剂避免了大量的溶剂损失。
14.6超临界的萃取(supercriticalextraction)
这种技术还未被广泛的应用,但是它有一些优点,尤其从环境的方面来考虑。
一般的液体二氧化碳在-55到31℃的范围内稳定,它是一种无极的(nonpolar)溶剂,作为萃取媒介它有几方面的优点,包括不具可燃性,没有毒性。
然而溶解能力相对较低,而且在回收溶剂时会出现溶剂状态的变化(例如,在蒸发液体二氧化碳时)。
当二氧化碳温度被提升到其临界温度31℃以上时,它不能被液化,但是用了大量的压力。
,这些压力改变了气体的密度,这样的话足够的压力可以使得该气体密度达到液体的密度。
这种“超临界液体”的特性与液体的特性相似,包括溶解能力,溶解能力主要靠它的密度。
这样的话再55℃压力为400Bar时,密度为0.9,该流体可以溶解2-3%的油脂。
在恒温下(constant)减少压力到100Bar时,密度变为0.3,这时溶解性几乎可以忽略,这样就可以分离出油脂。
这种超高压的应用显然是不利的,这种工艺现在仅在高价产品的生产例如香料萃取中证明是比较划算的,但是在以后一定有非常广泛的应用。
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