超临界流体萃取技术讲述.pptx

超临界流体萃取技术 发展现状 最早将超临界CO2萃取技术应用于大规模生产的是美国通用食品公司，之后法、英、德等国也很快将该技术应用于大规模生产中。90年代初，中国开始了超临界萃取技术的产业化工作，发展速度很快。实现了超临界流体萃取技术从理论研究、中小水平向大规模产业化的转变，使中国在该领域的研究、应用已同国际接轨，在某些方面达到了国际领先水平。目前，超临界流体萃取已被广泛应用于从石油渣油中回收油品、从咖啡中提取咖啡因、从啤酒花中提取有效成分等工业中 一、超临界流体萃取的原理 超临界流体((supercritical fluid, SCF)是指处于临界温度(Tc)和临界压力(Pc)以上，其物理性质介于气体与液体之间的流体。 这种流体(SCF)兼有气液两重性的特点，它既有与气体相当的高渗透能力和低的粘度，又兼有与液体相近的密度和对许多物质优良的溶解能力。 溶质在某溶剂中的溶解度与溶剂的密度呈正相关，溶质在SCF中的溶解度也与此类似。因此，通过改变压力和温度，改变SCF的密度，便能溶解许多不同类型的物质，达到选择性地提取各种类型化合物的目的. 超临界流体的基本性质 (一)临界点：压力、温度、密度 （二）临界流体的性质：密度（接近液体）、粘度（接近气体）和扩散系数（比液体大100倍）。 （三）溶解能力。密度—溶解力（正比）。 压力和温度---密度。 阴影部分中，稍高于CO2临界温度的区域内，压力微小的变化，都能引起密度ρ的较大变化。 密度越高对物质的溶解能力越强 超临界流体萃取的特征 （1）流体具备液体和气体的特征，萃取率高于液体溶剂萃取。 （2）临界点处敏感 （3）流体容易除去 （4）适合热敏和易氧化物质 （5）配有高压设备 SFE的基本流程是： 由钢瓶提供高纯液体（CO2）经高压泵系统，流入保持在一定温度（高于Tc）下的萃取池。 在萃取池中可溶于SCF的溶质扩散分配溶解在SCF中，并随SCF一起流出萃取池，经阻尼器减压获升温后进入收集器，多余的SCF排空或循环使用。 超临界流体萃取的基本流程 萃取釜是溶剂与植物发生萃取反应的罐体, 根据对过程中超临界流体密度调控的方法不同，可将超临界流体萃取分为： 等温变压法 等压变温法 吸附法 超临界二氧化碳萃取流程图 磷酸三丁酯 /show/Fig26fup_cyp36c08VJydg...html?mobile 二、超临界流体技术的应用 SFE(supercritical fluid extraction)-CO2技术的主要应用范围 1 食品工业 2 医药、化妆品 (1)在生物活性物质和天然药物提取中的应用 (γ-亚麻酸 、β-胡萝卜素等 ) (2)在手性药物合成中的应用 (3)在药剂学中的应用 (4)在药物分析中的应用 3 化学工业 萃取，又称溶剂萃取或液液萃取，亦称抽提，是利用系统中组分在溶剂中有不同的溶解度来分离混合物的单元操作。即，是利用物质在两种互不相溶（或微溶）的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使溶质物质从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中的方法。广泛应用于化学、冶金、食品等工业，通用于石油炼制工业。另外将萃取后两种互不相溶的液体分开的操作，叫做分液。 固-液萃取，也叫浸取，用溶剂分离固体混合物中的组分，如用水浸取甜菜中的糖类；用酒精浸取黄豆中的豆油以提高油产量；用水从中药中浸取有效成分以制取流浸膏叫“渗沥”或“浸沥”。 虽然萃取经常被用在化学试验中，但它的操作过程并不造成被萃取物质化学成分的改变（或说化学反应），所以萃取操作是一个物理过程。 萃取是有机化学实验室中用来提纯和纯化化合物的手段之一。通过萃取，能从固体或液体混合物中提取出所需要的物质 超临界萃取技术在食品行业的研究和应用 1 咖啡中咖啡因的脱除：超临界流体萃取技术最早应用于食品领域是从咖啡中脱除咖啡因。由于健康理念的改变,西方国家对脱咖啡因的咖啡需求增加了,1979 年,西德的HAG公司率先建成了处理2万t 的生产线,采用CO2 萃取,然后用活性炭吸附以分离咖啡因。与此相类似的还有从烟草中脱除尼古丁,从红茶中脱除咖啡因,从绿茶中脱茶多酚等。 图10 半连续超临界CO2 萃取萃取器示意图 1.阀门 2.吹扬器 3.萃取釜 2．半连续的超临界流体萃取系统 2 啤酒花有效成分的提取：1982 年,西德HEG 公司建造的工业规模超临界萃取啤酒花生产线投入生产。 用有机溶剂萃取的啤酒花萃取液,色泽暗绿,成分复杂,且残留有机溶剂。如采用CO2超临界萃取,萃取液颜色为橄榄绿色,不仅萃取率高,芳香成分也不被氧化,而且可避免萃取农药。 啤酒花是桑科、葎草属一种多年生草本蔓性植物，古人取为药材。 花为酿造啤酒的原料。在啤酒酿造