超声辅助加压液体萃取-纳滤联用技术提取西番莲果皮生物活性化合物的经济性评估与产业化潜力分析

这篇研究通过SuperPro Designer 9.0?模拟评估了超声辅助加压液体萃取（UAPLE）与纳滤（NF）联用技术提取西番莲果皮生物活性化合物的经济可行性。研究表明，规模化生产可显著降低制造成本（COM），其中原料（CRM）和公用工程（CUT）是主要成本驱动因素，而DK/DL膜因高效回收活性成分（如C-糖基黄酮）展现出最优经济性。敏感性分析显示，销售价格对投资回报率（ROI）和回收期（Payback）影响显著，工业级规模（2×3,000 L）的净现值（NPV）和毛利率（GM）表现突出，为可持续生物活性成分产业化提供了有力依据。

　　

亮点

本研究通过经济性评估揭示了UAPLE-NF联用技术在西番莲果皮生物活性化合物提取中的产业化潜力，为农业废弃物高值化利用提供了创新解决方案。

工艺模拟模型

采用SuperPro Designer 9.0?软件模拟了UAPLE（超声辅助加压液体萃取）与NF（纳滤）的集成工艺（UAPLE-NF）。该工艺分为两部分：第一部分通过UAPLE从西番莲果皮中提取活性成分，第二部分利用不同纳滤膜（如NP010、NF270等）浓缩目标化合物。

UAPLE-NF联用工艺的经济性评估

图3至图5展示了不同规模（2×30 L、2×300 L、2×3,000 L）下，纳滤膜（NP010、DL等）对浓缩液、总酚类及C-糖基黄酮（如异荭草素、荭草素等）的制造成本（COM）影响。结果显示，工业级规模（2×3,000 L）的COM较中试规模降低约50%，主要得益于固定成本分摊和生产率提升。DK和DL膜因更高的活性成分回收效率成为成本最优选择。

结论

UAPLE-NF工艺在工业规模下展现出显著的经济优势，其成本降低源于规模化效应和膜技术优化。原料与公用工程成本是主要支出项，而膜性能对最终产品利润率具有决定性影响。敏感性分析表明，销售价格是盈利能力的核心变量，在最佳情景下投资回收期可缩短至2年内。该研究为生物活性化合物的绿色产业化提供了技术-经济双支撑。

结论重申

UAPLE-NF技术不仅验证了西番莲果皮废弃物的高值转化潜力，更为生物精炼模型中的工艺集成提供了可行性范本，未来研究可进一步探索其与循环经济模式的协同效应。