超臨界流體萃取技術

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技術原理

  超臨界流體萃取分離過程的原理是超臨界流體對脂肪酸、植物鹼、醚類、酮類、甘油酯等具有特殊溶解作用,利用超臨界流體的溶解能力與其密度的關係,即利用壓力和溫度對超臨界流體溶解能力的影響而進行的。在超臨界狀態下,將超臨界流體與待分離的物質接觸,使其有選擇性地把極性大小、沸點高低和分子量大小的成分依次萃取出來。當然,對應各壓力範圍所得到的萃取物不可能是單一的,但可以控制條件得到最佳比例的混合成分,然後借助減壓、升溫的方法使超臨界流體變成普通氣體,被萃取物質則完全或基本析出,從而達到分離提純的目的,所以超臨界流體萃取過程是由萃取和分離組合而成的。

工藝流程

  超臨界流體萃取的工藝流程

萃取裝置

  超臨界萃取裝置可以分為兩種類型,一是研究分析型,主要應用於小量物質的分析,或為生產提供數據。二是製備生產型,主要是應用於批量或大量生產。   超臨界萃取裝置從功能上大體可分為八部分:萃取劑供應系統,低溫系統、高壓系統、萃取系統、分離系統、改性劑供應系統、循環系統和電腦控制系統。具體包括氧化注入泵、萃取器、分離器、壓縮機、二氧化碳儲罐、冷水機等設備。由於萃取過程在高壓下進行,所以對設備以及整個管路系統的耐壓性能要求較高,生產過程實現微機自動監控,可以大大提高系統的安全可靠性,並降低運行成本。

超臨界流體萃取的特點

  1)超臨界流體CO2萃取與化學法萃取相比有以下突出的優點:   (1)可以在接近室溫(35-40℃)及CO2氣體籠罩下進行提取,有效地防止了熱敏性物質的氧化和逸散。因此,在萃取物中保持著藥用植物的全部成分,而且能把高沸點,低揮發度、易熱解的物質在其沸點溫度以下萃取出來;   (2)使用SFE是最乾淨的提取方法,由於全過程不用有機溶劑,因此萃取物絕無殘留溶媒,同時也防止了提取過程對人體的毒害和對環境污染,是100%的純天然;   (3)萃取和分離合二為一,當飽含溶解物的CO2-SCF流經分離器時,由於壓力下降使得CO2與萃取物迅速成為兩相(氣液分離)而立即分開,不僅萃取效率高而且能耗較少,節約成本;   (4)CO2是一種不活潑的氣體,萃取過程不發生化學反應,且屬於不燃性氣體,無味、無臭、無毒,故安全性好;   (5)CO2價格便宜,純度高,容易取得,且在生產過程中循環使用,從而降低成本;   (6)壓力和溫度都可以成為調節萃取過程的參數。通過改變溫度或壓力達到萃取目的。壓力固定,改變溫度可將物質分離;反之溫度固定,降低壓力使萃取物分離,因此工藝簡單易掌握,而且萃取速度快。   2)從超臨界流體性質看,其具有的特點:   (1)萃取速度高與液體萃取,特別適合於固態物質的分離提取;   (2)在接近常溫的條件下操作,能耗低於一般精餾發,適合於熱敏性物質和易氧化物質的分離;   (3)傳熱速率快,溫度易於控制;   (4)適合於揮發性物質的分離

超臨界流體萃取技術的應用

  咖啡豆的脫咖啡因煙草的脫尼古丁,開非香料的提取,啤酒花中有用成分的提取,從大豆中提取豆油蛋黃的脫膽固醇