《现代食品加工概论》第1章第1节超临界流体萃取技术.pptx

第一章

食品加工中的分离技术;第一节超临界流体萃取技术;

;临界温度：温度超过374.4℃，水分子有足够的能量来抵抗压力的升高，使分子之间保持一定的距离，即使密度与液态水接近，也不会液化。这个温度称为水的临界温度。

临界压力：与临界温度相对应的压力称为临界压力（22.2MPa）

临界点：水的临界温度和临界压力就构成了水的临界点。;;纯物质都具有超临界状态，具有普遍性;;试剂;1超临界流体萃取;1879年，J.B.Hanny发现无机盐在高压乙醚中溶解度异常增加。

1978年，联邦德国建成了咖啡豆脱除咖啡因的超临界CO2萃取工业化装置。这是现代SFE技术开发的里程碑。; SFE的基础研究与应用在近30年内取得了很大的进展。此新兴技术的研究涉及了众多领域，SFE是一种“绿色工艺”，符合当今世界可持续发展的观念，为正兴起的“绿色化学”提供了一种新的思路。因此，无论是科学研究还是实际应用，SFE的前途是诱人的，必将得到更大的发展。;1超临界流体的性质;;;超临界丙烷流体;CO2的压温图;温度;;（1）对脂溶性成分溶解能力较强而对水溶性成分溶解能力较低；

（2）设备造价较高而导致产品成本中的设备折旧费比例过大；

（3）更换产品时清洗设备较困难。;3超临界CO2流体萃取的工艺流程;（1）按萃取过程的特殊性可分为：

1）常规萃取;;向纯溶质和SCF所组成的二元系中加入第三组分,可以改变原来溶质的溶解度。例如在200bar和70℃条件下,棕搁油在超临界CO2中的溶解度是0.25%(wt)。在同样条件下,向其中加入10%(mol)乙醇,溶解度可提高到5%以上。;;1）等温法：是在萃取段与分离段使CO2流体温度基本相同的情况下，利用降压造成溶质溶解度降低而分离。

适于从固体物料中萃取油溶性组分及热敏性成分，是最为普遍应用的流程。;?解析方法;?解析方法;3）吸附法;4）多级降压萃取流程;南通市华安超临界萃取有限公司?

萃取釜容积500ml;北京天安嘉华超临界科技发展有限公司;云南亚太致兴生物工程研究所;4超临界CO2流体的溶解性能;③更强的极性物质，如糖类、氨基酸类在40Mpa以下是不能被萃取的。;;超临界CO2流体的溶解性能;5超临界CO2萃取的影响因???;萃取压力的设置

对于碳氢化合物、酯等弱极性物质，萃取压力一般为7～10MPa；对于含-OH，-COOH强极性基因的物质，萃取压力一般20MPa；对于强极性的配糖体以及氨基酸类物质，萃取压力要求50MPa以上。;2）.萃取温度

①温度升高，SCF密度降低，溶解力下降；

②温度升高使被萃取溶质的挥发性增加，

增大了在SCF中的浓度。;萃取温度的设置

温度对溶解度的影响还与压力有密切的关系：在压力相对较低时，温度升高溶解度降低；而在压力相对较高时，温度升高超临界CO2的溶解能力提高。;3）、萃取时间;①CO2流速提高，增加溶剂对原料的萃取次数，强化萃取过程的传质效果，可缩短萃取时间；

②CO2流速加快，CO2与被萃取物接触时间减少，溶质含量降低。;原料颗粒愈小，溶质从原料向SCF传输的路径愈短，与SCF的接触的表面积愈大，萃取愈快，愈完全，粒度也不宜太小，容易造成过滤网堵塞而破坏设备。;超临界CO2流体对亲脂类物质的溶解度较大，对较大极性的物质溶解较小，限制了其对极性较大溶质的应用。可在SCF中加入极性溶剂（如乙醇等）以改变溶剂的极性，拓宽其适用范围。如丹参中的丹参酮难溶于CO2流体，在CO2中添加一定量乙醇可大大增加其溶解度。;①增加目标组分在CO2中的溶解度

②增加溶质在CO2中的溶解度对温

度、压力的敏感性，有可能单独

通过降温来解析

③提高溶质的选择性

④可改变CO2的临界参数;提携剂（夹带剂）的种类及用量;7）、物质本身的性质;;例：超临界CO2萃取丹参酮;因素;;;方差

来源;序号;三超临界流体萃取的应用;应用范围;SPA为“SolubriousParAqua”的缩写

意为“平衡健康之水”;葡萄柚（Grapefruit）;檸檬（Lemon）