第九章超临界流体萃取技术详解.ppt

第九章 超临界流体萃取技术 ;一、超临界流体技术发展历史 1822年，Cagniard 首次报道物质的临界现象。 1879年，Hanny and Hogarth 发现了超临界流体对固体有溶解能力，为超临界流体的应用提供了依据。 1943年，Messmore首次利用压缩气体的溶解力作为分离过程的基础，从此才发展出超临界萃取方法。 1970年，Zosel采用sc-CO2萃取技术从咖啡豆提取咖啡因，从此超临界流体的发展进入一个新阶段。 1992年，Desimone 首先报道了sc-CO2为溶剂，超临界聚合反应，得到分子量达27万的聚合物,开创了超临界CO2高分子合成的先河。;二、SCF技术简介 ;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 ;溶剂萃取;第二节 超临界流体萃取技术特性及原理;三相点;二、超临界流体的种类; ;性质;四、超临界CO2流体的性质;(二)超临界CO2流体的溶解性能;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;超临界流体萃取的典型流程 (1) 等温法 (2) 等压法;(3) 吸附法;(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;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;1、天然香料的提取; 香料精油収率对比;2、食品方面的应用;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;SC-CO2萃取 CO2萃取无色、无味、???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 白芍、柴胡——皂甙;（3）极性大、分子量大的亲水性化合物—— 蛋白质、糖 SC-CO2对此几乎不溶，即使加入夹带剂也难以萃取，可采用超临界微乳液法进行萃取 Johnston等，用全氟醚碳酸铵作表面活性剂，在SC-CO2微乳液中成功萃取了牛血清蛋白，该体系中可以溶解分子量为67000的牛血清蛋白（BSA），为SC-CO2萃取高分子量、难溶性药物开辟了新途径。 Jimenez-Carmona等，利用 TritonX-100作表面活性剂，在SC-CO2中形成微乳液，提取固体食物中胆固醇，在40℃， 38MPa下，萃取效果明显优于纯SC-CO2 ;4、SCFE在石油、煤炭工业中的应用;ROSE的应用 1954年 美国Kerr Mc Gee公司建成日处理量120m3工业装置，用ROSE将渣油系统地分离成