加压溶剂中巴西坚果油的热物理特性研究：密度建模与压热效应助力可持续工艺开发

本研究针对巴西坚果油在加压溶剂中的提取效率低问题，通过振动管密度计测量巴西坚果油+n-丙烷/乙醇二元体系的高压密度数据（303.15-333.15 K，≤8 MPa），采用Peng–Robinson状态方程（PR-EoS）结合体积平移技术精准建模，首次发现该油具有显著压热效应（ΔTs≈12 K@174 MPa，性能指数65 K·GPa-1），为绿色萃取技术和固态制冷系统提供双路径解决方案。

　　

在亚马逊雨林，巴西坚果（Bertholletia excelsa）作为重要的非木材林产品，其油脂含量高达70%，但传统冷压法提取率仅30-40%，造成资源浪费。如何通过新兴加压流体技术提升提取效率，同时挖掘其高附加值应用，成为关键科学问题。由圣保罗研究基金会等机构支持的研究团队，在《The Journal of Supercritical Fluids》发表论文，揭示了巴西坚果油在加压溶剂中的热物理特性及其双重应用潜力。

研究采用振动管密度计（vibrating tube densimeter）测量巴西坚果油与n-丙烷/乙醇二元体系在303.15-333.15 K和2-8 MPa条件下的密度数据，结合Peng–Robinson状态方程（PR-EoS）与体积校正技术建模。实验样本由巴西合作社COOPAVAM提供，脂肪酸组成经色谱分析确认（棕榈酸15.1%、油酸31.3%等）。

Material
研究使用的巴西坚果油主要含棕榈酸（C16:0）、油酸（C18:1）等成分，溶剂采用分析级乙醇和n-丙烷。

Results and Discussion
密度数据显示，乙醇体系绝对密度更高，且密度随油质量分数增加而线性上升。PR-EoS模型成功预测相行为（AARD<1.5%），揭示温度升高会降低溶剂密度从而影响提取效率。突破性发现该油在174 MPa下呈现12 K的等温熵驱动温度变化（ΔT_s），性能指数达65 K·GPa^-1，为已知植物油最高值。

Conclusions
该研究不仅为高压绿色萃取工艺设计提供关键数据，更首次将巴西坚果油定位为生物基压热材料（barocaloric material），其双重应用潜力——作为n-丙烷/乙醇加压提取的原料和固态制冷候选材料，为亚马逊生物资源的高值化利用开辟新路径。研究团队Irede Dalmolin等人强调，这一发现对生物精炼（biorefinery）和清洁技术平台发展具有战略意义。