第九章超临界流体萃取技术分解.ppt

第九章 超临界流体萃取技术 二、SCF技术简介 利用超临界条件下的流体作为萃取剂，从流体或固体中萃取出特定成分，以达到某种分离目的的一种化工新技术。 纯物质在临界状态下有其固有的临界温度(Tc)和临界压力(Pc) 当温度大于临界温度且压力大于临界压力时，便处于超临界状态 SCF就是指处于超过物质本身的临界温度和临界压力状态时的流体 在超临界状态下，SCF可从混合物中有选择性地溶解其中的某些组分，称为SFE技术 第二节 超临界流体萃取技术特性及原理 一、超临界流体的基本原理 二、超临界流体的种类 四、超临界CO2流体的性质 (一)超临界CO2流体的基本性质 (二)超临界CO2流体的溶解性能 受到溶质性质、溶剂性质、流体压力和温度等因素的影响 ①极性较低，7~10 MPa。 ②引入极性基团(如–OH，–COOH)将使萃取过程变得困难。 ③更强的极性物质 40 MPa压力以上 ④化合物的相对分子质量愈高，愈难萃取。 ⑤当混合物中组分间的相对挥发度较大或极性(介电常数)有较大差别时，可以在不同的压力下使混合物得到分馏。 第三节 超临界CO2流体萃取工艺流程及影响因素 （一）超临界CO2流体萃取基本流程 （二）超临界CO2流体萃取的特点 （三）影响超临界CO2流体萃取的因素 （一）超临界CO2流体萃取基本流程 超临界流体萃取的典型流程 (1) 等温法 (2) 等压法 (二)超临界CO2流体萃取的特点 ①超临界CO2流体的萃取能力取决于流体的密度 （从0.15 g/cm3到0.9 g/cm3之间 ） ②CO2无味、无臭、无毒、不燃、不腐蚀、价格便宜、易于精制、易于回收等优点 ③操作温度接近室温 ④超临界CO2流体还具有抗氧化灭菌作用 ⑤超临界CO2流体萃取集萃取、分离于一体 ⑥检测、分离分析方便 ，联用技术 (三)影响超临界CO2流体萃取的因素 1.物质性质的影响 ：相对分子质量大小和分子极性强弱,why? 2.萃取压力的影响 ：增加压力将提高超临界CO2流体的密度, 3.萃取温度的影响 ：温度增加,溶解度会有最低值,A,CO2流体密度下降; B,蒸气压增大 4.萃取时间的影响： 5.CO2流量的影响 ： A,强化传质，缩短时间; B,停留时间变短，与被萃取物接触时间减少，溶质含量降低。成本和效率的原则来确定 6.夹带剂的影响：为提高单一组分的超临界溶剂对溶质的萃取能力，依待萃取溶质的不同，适量加入适当的非极性或极性溶剂做共同试剂，即夹带剂（entrainer，又称改性剂，modifier） 7.物质状态的影响:物理形态、粒度、黏度等 8.传质性能的强化:微波强化、超声波强化、电场强化、磁场强化、搅拌等 含夹带剂萃取流程 第四节 SCFE技术的应用 我国超临界CO2萃取的工业应用 集中在提取动植物油脂、色素、香料及食品脱臭等方面。 中科院山西煤化所：沙棘籽中萃取沙棘油； 广州南方面粉厂：麦皮中提取麦芽油； 陕西嘉得生物工程有限公司：姜黄素等 广州医药工业研究所：各种中草药； …… 1、天然香料的提取 植物油脂的萃取 采用SC-CO2萃取具有高附加值的健康保健油品： 3、SCF萃取中草药有效成分 传统方法 SC-CO2萃取 CO2萃取无色、无味、无毒、无溶剂残留，安全健康； 萃取温度接近室温，密闭操作，保持组分原有特性； 流程简单，省去某些分离精制步骤，生产周期短，效率高； 受SC-CO2本身非极性性质的限制，草药中非脂溶性、强极性成分提取困难。 近年已报道用SCFE法萃取中草药涉及100多种，按所含活性成分，分为三类： （1）分子量小、极性小的化合物—— 亲脂性的脂肪、挥发油 SC-CO2萃取非常有效 紫苏子、藿香、苦马豆、青果、蛇麻子、当归、连翘、木香、乳香、没药、柴胡、砂仁、月见草、杏仁、肉豆蔻、薄荷 一般条件： 20~70℃， 8~40MPa 常用条件： 35~50℃，15~30MPa 对比：在35℃，15MPa，用SC-CO2萃取木香挥发油， 收率为 2.52% 用水蒸汽蒸馏法收率为1.86% （2）极性大、分子量适中的成分—— 皂甙、生物碱、醇、 黄酮、香豆素 SC-CO2萃取很难 采用添加夹带剂的办法，增加难溶物质的溶解度。 如： SC-CO2 + （ 5% mol）乙醇 —— 做溶剂 实现了—— 从云南红豆杉中提取紫杉醇 从穿心莲中提取内酯 丹参——丹参酮 草珊瑚——草珊瑚浸膏