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内蒙古农业大学职业技术学院 毕业论文 超临界流体萃取技术在食品工业中的应用 姓 名：刘梓寅 学科专业：食品营养与检测教育 实习单位：呼和浩特市铁翔工货有限公司 指导教师：栗丽萍 论文提交日期：二〇一一年六月 摘 要 超临界流体萃取技术(Supercritical Fluid Extraction)是近30年发展起来的一种新型分离技术，由于其具有操作方便、能耗低、无污染、分散能力高、制品纯度高、无溶剂残留等优点，被称为“绿色分离技术”。超临界CO2萃取技术主要应用于香料、食品和医药工业，对于一些用常规方法难以提取及纯化的物质，该方法更能显示其独特的优势。本论文介绍了超临界CO2萃取技术分离原理、主要优点及发展现状，分析该技术在应用中常遇到的问题，对其发展前景进行了展望。 关键词：超临界流体萃取技术；超临界CO2流体萃取(Supercritical Fluid Extraction)是近30年发展起来的一种新型分离技术，由于其具有操作方便、能耗低、无污染、分散能力高、制品纯度高、无溶剂残留等优点,被称为“绿色分离技术”。可以作为超临界萃取的介质很多，如二氧化碳、一氧化氮、六氟化硫、已烷、庚烷、氨、二氯二氟甲烷等，其中二氧化碳的超临界温度(Tc = 31.3℃)接近室温，且无色无毒、不燃烧爆炸、对大多数的物质不反应、不昂贵、易制成高纯度的气体，故而常做首选的超临界介质。近年来超临界二氧化碳萃取技术、在食品、医药、化工等领域发展很快,已经初步形成了一个新兴的产业。 最早将超临界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。超临界流体萃取是指用超临界流体为溶剂从固体或液体中萃取可溶组分的传质分离操作。（Tc＝31.3℃）Pc＝7.158MPaCO2将处于超临界状态，这时CO2的物理性质既不完全与液态相似也不完全与气态相似，表现为：①具有与气态时相当渗透力和低的粘度；②具有与液态相近的密度和优良的溶解能力；③对溶质的溶解能力取决于密度的大小，压强或温度的微小改变会引起密度发生明显变化，从而导致溶解度发生变化。超临界CO2萃取技术的分离原理就是控制操作压力和温度，使CO2在超临界状态下从食品原料中萃取并携带出目标组分，然后解除超临界条件，CO2对目标组分的溶解能力立即消失，将目标组分释放出来，从而达到分离的目的。 超临界CO2流体萃取（S）分离过程的原理是利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。在超临界状态下，将超临界流体与待分离的物质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。当然，对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的，但可以控制条件得到最佳比例的混合成分，然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体，被萃取物质则完全或基本析出，从而达到分离提纯的目的，所以超临界CO2流体萃取过程是由萃取和分离过程组合而成的。可以在接近室温(35-40℃)及CO2气体笼罩下进行提取，有效地防止了热敏性物质的氧化和逸散。 使用SFE是最干净的提取方法由于全过程不用有机溶剂因此萃取物绝无残留溶媒同时也防止了提取过程对人体的毒害和对环境的污染是100%的纯天然； 萃取和分离合二为一，当饱含溶解物的CO2-SCF流经分离器时，由于压力下降使得CO2与萃取物迅速成为两相（气液分离）而立即分开，不仅萃取效率高而且能耗较少，节约成本； CO2是一种不活泼的气体萃取过程不发生化学反应且属于不燃性气体无味、无臭、无毒，故安全性好； CO2价格便宜，纯度高，容易取得，且在生产过程中循环使用，从而降低成本； 压力和温度都可以成为调节萃取过程的参数。通过改变温度或压力达到萃取目的。压力固定，改变温度可将物质分离；反之温度固定，降低压力使萃取物分离，因此工艺简单易掌握，而且萃取速度快。 萃取速度高与液体萃取，特别适合于固态物质的分离提取； 在接近常温的条件下操作，能耗低于一般精馏发，适合于热敏性物质和易氧化物质的分离； 传热速率快，温度易于控制； 适合于挥发性物质的分离CO2萃取技术在不同食品原料有效成份的分离方面的应用研究 超临界CO2流体萃取技术虽然在食品工业中仅有20-30年的应用历史，但其发展十分迅速。在日本，通过超临界C