超临界二氧化碳萃取技术
二氧化碳超临界流体萃取技术杠杆规则

二氧化碳超临界流体萃取技术杠杆规则嘿,咱今儿就来说说这二氧化碳超临界流体萃取技术杠杆规则。
你知道不,这玩意儿可神奇了呢!就好比咱平常生活里,有时候想把好东西从一堆杂七杂八里挑出来,那可不容易啊!但这二氧化碳超临界流体萃取技术就像个超级厉害的小能手,能精准地把咱想要的宝贝给弄出来。
想象一下啊,二氧化碳在特定条件下变得超级厉害,就像一个聪明的小精灵,知道怎么在复杂的环境里找到最珍贵的东西。
它能穿过那些密密麻麻的分子,把最精华的部分给拽出来。
这杠杆规则呢,就像是给这个小精灵加了一把力,让它干活更有效率,更能发挥出大作用。
比如说,本来要花好多力气才能完成的事儿,有了这杠杆规则,一下子就变得轻松多啦!你说这多厉害呀!它能应用在好多领域呢,像食品行业呀,能把那些美味的精华给提取出来,让我们吃到更纯更美味的东西。
还有医药行业,能把那些有用的成分准确地分离出来,帮助人们治病呢!咱再想想,要是没有这个技术和杠杆规则,那得损失多少好东西呀!就好像我们在一个大宝藏里,却找不到打开宝藏的钥匙。
有了它,就等于有了那把神奇的钥匙,能打开无数的可能性。
而且啊,这技术还特别环保呢!它不像有些方法会产生一堆污染啥的。
它就安安静静地工作,不吵不闹,还能给我们带来那么多好处。
你看,科技的力量就是这么强大!这二氧化碳超临界流体萃取技术杠杆规则,不就是一个活生生的例子嘛!它让我们的生活变得更美好,让那些好东西能更好地为我们服务。
所以啊,咱可别小看了这看似不起眼的技术和规则,它背后蕴含的能量可大着呢!说不定哪天,它又会给我们带来新的惊喜,让我们感叹科技的神奇和伟大。
难道不是吗?它就像一个隐藏的宝藏,等待着我们去不断挖掘和发现它更多的奇妙之处呢!你说呢?。
超临界CO2萃取

基本工艺流程
2.4 超临界二氧化碳萃取的影响因素
压力 温度 流量 夹带剂 粒度
2.4.1 萃取压力的影响
物质处于临界状态时,其密度对压力的变化比较敏感,即当 提取温度T与临界温度Tc的比值在1-1.2(1<T/TC),压力的较小 改变会引起流体密度有较大的变化,而密度的增加将引起溶解度 的提高,因此可调节流体对溶质的溶解能力,以达到分离的目的。
提取和分离一体,提取后马上分离,效率高。
在萃取过程中,SFE的萃取效率是由SCF的溶剂力、溶质的特 性、溶质—基体结合状况决定的。因而在选择萃取条件时,一方 面要考虑溶质在SCF中的溶解度,另一方面也要考虑溶质从样品基 体活性点脱附并扩散到SCF中的能力与速度。
2.2 超临界流体萃取技术的特点
1.超临界流体具有良好的渗透性和溶解性,可从固体或粘稠的原料中快速 萃取有效成分。提取有效成分的效率高,为传统生产工艺的2-10倍。
2.4.2 萃取温度的影响
一方面,温度升高,超临界流体的密度降低,其溶解能力相 应下降,导致萃取数量的减少;
但另一方面,温度升高使被萃取溶质的挥发性增加,这样就增 加了被萃取物在超临界流体中的浓度,从而使萃取数量增大。
通过实验,人们还发现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(28MPa以下),温度升高溶解度降低; 而在压力较高时(28MPa以上),温度升高二氧化碳的溶解能力提 高。
超临界二氧化碳萃取的产品必须是“以质取胜”,必 须具备其他提取技术不可替代的优越性。一般说来,超临 界二氧化碳萃取主要是提取一些附加值高和产量大的产品, 在质量领先的前提下,尽量降低成本中的设备折旧费的比 例,以使该技术的优势得到较好的发挥。
超临界二氧化碳萃取在食品工业中的应用

超临界二氧化碳萃取在食品工业中的应用超临界二氧化碳(Supercritical carbon dioxide, SC-CO2)萃取技术是一种在食品工业中广泛应用的新型技术。
它利用高温高压下的超临界二氧化碳作为溶剂,对食品原料进行提取和分离,以提取出有用的成分。
本文将探讨超临界二氧化碳萃取技术在食品工业中的应用。
超临界二氧化碳萃取技术在食品工业中的一个重要应用是咖啡因的提取。
咖啡因是咖啡和茶中的重要成分,但过多的摄入会对人体健康造成一定的影响。
因此,食品工业需要对咖啡因进行提取和分离。
传统的提取方法通常使用有机溶剂,如乙醇和丙酮,但这些溶剂在提取过程中可能残留在食品中,对人体健康不利。
而超临界二氧化碳萃取技术具有溶剂残留少、操作简便等优点,被广泛应用于咖啡因的提取。
通过调节超临界二氧化碳的温度和压力,可以实现咖啡因的高效提取和分离,同时不会对咖啡因的化学性质造成破坏。
超临界二氧化碳萃取技术还可以应用于天然色素的提取。
天然色素是食品中的一类重要添加剂,可以为食品增添色彩,提升食品的吸引力。
传统的天然色素提取方法通常使用有机溶剂,但这些有机溶剂对环境有一定的污染,并且在提取过程中可能会破坏天然色素的结构和性质。
而超临界二氧化碳萃取技术可以在较低的温度和压力下实现对天然色素的高效提取,而且提取出的天然色素更加纯净,对食品的色泽稳定性较好。
超临界二氧化碳萃取技术还可以应用于植物油的提取。
植物油是食品加工中常用的原料,传统的植物油提取方法通常使用有机溶剂,但这些溶剂在提取过程中容易残留在植物油中,对人体健康不利。
而超临界二氧化碳萃取技术可以在较低的温度和压力下实现对植物油的高效提取,同时不会对植物油的品质和营养成分造成破坏,提取出的植物油更加纯净和健康。
超临界二氧化碳萃取技术还可以应用于食品中有害物质的去除。
食品中可能存在一些有害物质,如农药残留、重金属等。
传统的去除方法通常使用有机溶剂或热处理,但这些方法存在操作复杂、效果不佳等问题。
超临界二氧化碳萃取在食品工业中的应用

超临界二氧化碳萃取在食品工业中的应用引言:食品工业是一个与人们的日常生活息息相关的行业,为了满足人们对食品的需求,食品工业一直在不断探索新的技术和方法。
超临界二氧化碳萃取作为一种新兴的技术,在食品工业中的应用越来越受到关注。
本文将介绍超临界二氧化碳萃取的原理、优势以及在食品工业中的具体应用。
一、超临界二氧化碳萃取的原理超临界二氧化碳萃取是一种利用超临界二氧化碳作为溶剂进行物质分离的方法。
超临界状态是介于气体和液体之间的状态,此时二氧化碳具有较高的溶解能力和扩散能力。
当二氧化碳的温度和压力超过临界点时,二氧化碳将表现出液体和气体的双重性质,可以溶解各种物质。
利用超临界二氧化碳的这种特性,可以高效地从原料中提取目标物质。
二、超临界二氧化碳萃取的优势1. 温和环保:超临界二氧化碳作为溶剂,无毒无害,对环境无污染,并且在萃取过程中不会破坏物质的活性成分。
2. 高效节能:超临界二氧化碳的扩散能力强,能够快速均匀地渗透到物料中,提高萃取效率。
同时,萃取过程中不需要高温高压,节省能源。
3. 无残留物:超临界二氧化碳可以完全蒸发,不会在物料中留下任何残留物,保证了萃取物的纯度。
三、超临界二氧化碳萃取在食品工业中的应用1. 食用油的萃取:超临界二氧化碳可以高效地从植物油中萃取出有益健康的成分,如多元不饱和脂肪酸、维生素等。
相比传统的溶剂萃取方法,超临界二氧化碳萃取能够提取更多的营养物质,并且不会在油中留下任何残留物。
2. 食品色素的提取:许多食品色素是通过化学合成得到的,存在安全隐患。
超临界二氧化碳可以从植物中提取天然色素,如花青素、胡萝卜素等,用于食品加工,不仅提高了食品的安全性,还能增加食品的营养价值。
3. 食品中有害物质的去除:超临界二氧化碳可以去除食品中的有害物质,如农药残留、重金属等。
通过超临界二氧化碳萃取,可以使食品更加安全健康。
4. 食品中活性成分的提取:超临界二氧化碳可以从植物中提取出一些具有药用价值的活性成分,如植物酚类、生物碱等。
SFE(超临界二氧化碳萃取)

超临界二氧化碳萃取
超临界二氧化碳萃取(Supercritical Carbon Dioxide Extraction,简称SFE)是一种利用超临界二氧化碳提取天然物质的独特工艺。
超临界二氧化碳是一种介于气态和液态之间状态的物质,具有高溶解力、低表面张力、低粘度和可调节性等特点,在低温下能够较快地将有机物质从天然源中提取。
SFE工艺主要包括三个步骤:加压、扩散和减压。
首先,将二氧化碳压缩至超临界状态(大约50℃和3000 psi);然后,将超临界二氧化碳通过特制的萃取釜与天然源接触,将天然物质中可溶解的成分提取出来;最后,通过减压,将萃取物质从二氧化碳中分离出来。
整个过程中,温度、压力、流量等参数都可以精密控制,以确保最佳的萃取效果。
SFE有以下优点:一是绿色环保,使用超临界液体作为萃取介质,使得萃取过程中无需使用有毒有害的有机溶剂;二是提取效率高,由于超临界二氧化碳具有较高的溶解力,所以可以将极低浓度的活性成分(如植物中的活性成分、香料、药品等)高效提取出来;三是生产成本低,不需要大量的化学品,节省能源,因此具有较好的经济性。
超临界二氧化碳萃取目前广泛应用于食品、药品、香料、色素等行业。
例如,SFE可以从植物、动物中提取出天然活性成分,如咖啡因、芝麻酚、黄酮、萜烯等;在化妆品、食品、药品行业中可以从香料、色素等中萃取出高品质的成分,具有广泛的应用前景。
二氧化碳超临界流体萃取技术

二氧化碳超临界流体萃取技术1. 什么是二氧化碳超临界流体萃取?想象一下,你在厨房里做一道美味的菜,食材新鲜,调料得当,但有一样东西让你的味道更上一层楼,那就是萃取!二氧化碳超临界流体萃取技术,就是一个在化学和食品领域里发挥魔力的“厨艺秘诀”。
好吧,简单来说,它就是利用超临界状态的二氧化碳来提取植物中的精华,比如油、香味或者其他活性成分。
它听起来复杂,但实际上,它就像是在做一道高级的浓汤,把好东西从食材中提取出来。
1.1 超临界流体是什么?超临界流体,这个名字听上去就像科幻电影里的怪物,但其实它是个很乖的家伙。
我们知道,液体和气体有各自的特点,但当物质在高温和高压的环境下,它们就会变得很奇妙,成为“超临界流体”。
在这个状态下,二氧化碳既可以像气体一样流动,又可以像液体一样溶解东西,简直是“水火不容”的完美结合。
就像在派对上,气氛一高涨,大家都融入了一起,开心得不得了。
1.2 为什么选择二氧化碳?有人可能会问,为什么要用二氧化碳呢?其实,二氧化碳是个环保小天使,它的来源广泛,成本也相对低。
而且,提取出来的成分没有残留,有些就像小孩子的作业,干干净净,放心使用。
再说,它提取的产品往往质量更高,口感更好,香味更浓,谁不喜欢呢?2. 二氧化碳超临界流体萃取的过程接下来,咱们聊聊这个神奇的过程。
首先,我们得准备好要萃取的材料,像是香草、咖啡豆或者草药,这些都是“主角”。
然后,把这些材料放进一个密闭的容器里,就像给他们一个舒适的小窝。
接着,我们就开始给这个小窝加压、加热,让二氧化碳变成超临界状态。
这个过程就像是在给材料做个“深层按摩”,把他们里面的精华一股脑地释放出来。
2.1 这个过程的好处说到好处,那可真是不胜枚举。
首先,这个方法非常高效,能够在短时间内提取出大量的成分,节省了时间和成本。
其次,超临界流体的低毒性,让这个萃取过程更安全,更健康。
谁都不想吃到有害物质吧?而且,由于它不使用溶剂,所以最终的产品味道更加纯正,简直就是“无污染”的代名词。
超临界二氧化碳萃取 相关标准

超临界二氧化碳萃取相关标准超临界二氧化碳萃取相关标准超临界二氧化碳萃取是一种绿色、高效的分离技术,已经在多个领域得到了广泛应用。
在这篇文章中,我们将深入探讨超临界二氧化碳萃取的相关标准,以及这些标准对该技术的应用和发展所起到的重要作用。
一、超临界二氧化碳萃取的基本原理超临界二氧化碳萃取是一种利用超临界状态下的二氧化碳对物质进行提取和分离的技术。
在高压和适当温度下,二氧化碳可以达到超临界状态,此时既具有气体的扩散性,又有液体的溶解力,因此可以高效地萃取目标物质。
与传统的有机溶剂相比,超临界二氧化碳具有无毒、无残留、易回收利用等优点,因此备受关注。
二、超临界二氧化碳萃取的相关标准1. 工艺参数标准:包括工艺温度、压力、流速等参数的要求,这些参数对超临界二氧化碳萃取的效果和成本都有重要影响,是保证萃取效果和生产稳定的关键。
2. 萃取物质标准:不同的物质对超临界二氧化碳的萃取条件要求不同,因此对于不同的萃取物质需要有相应的标准来指导操作。
3. 设备标准:超临界二氧化碳萃取设备的设计和制造需要符合一定的标准,以保证设备的安全性、稳定性和效率。
4. 产品质量标准:对于超临界二氧化碳萃取得到的产品,需要有相应的质量标准来保证产品的品质和安全性。
三、超临界二氧化碳萃取标准的重要性超临界二氧化碳萃取标准的制定和执行对于推动该技术的发展和应用具有重要意义。
标准的存在可以保证超临界二氧化碳萃取的安全性和可行性,避免了因为操作不当而造成的安全事故和环境污染。
标准化可以提高超临界二氧化碳萃取的生产效率和产品质量,促进了技术的推广和产业化应用。
标准的建立可以促进超临界二氧化碳萃取技术的国际交流和合作,为技术的不断创新和进步提供了基础和保障。
四、个人观点和理解作为超临界二氧化碳萃取的写手,我对相关标准的制定和执行十分重视。
在这个快速发展的领域,标准化的严格执行和不断完善可以提高技术的可信度和可持续发展性。
通过与专业的技术团队合作,并结合相关行业的实际需求,我们有信心为超临界二氧化碳萃取相关标准的制定和实施贡献自己的力量。
超临界二氧化碳萃取

超临界二氧化碳萃取简介超临界二氧化碳萃取是一种常用于分离和提取有机物质的方法。
它利用超临界状态下的二氧化碳的特殊性质,实现了高效、环保的物质分离和提取过程。
本文将介绍超临界二氧化碳萃取的原理、应用领域以及优势。
原理超临界二氧化碳指的是二氧化碳在临界温度(31.1℃)和临界压力(7.38MPa)以上的状态。
在这种状态下,二氧化碳既有液态的密度和溶解力,又具备气态的扩散性和低表面张力。
这使得超临界二氧化碳具有一定的溶解性,能够溶解非极性或低极性溶质。
同时,超临界二氧化碳的温度和压力可调控,这使得它在分离和提取过程中具备很大的灵活性。
超临界二氧化碳萃取的原理是基于溶质在超临界二氧化碳中的溶解度随温度和压力的改变而变化。
通过调节超临界二氧化碳的温度和压力,可以控制溶质的溶解度,实现对溶质的分离和提取。
当温度和压力降低时,溶质会从超临界二氧化碳中析出,实现分离。
而当温度和压力升高时,溶质在超临界二氧化碳中的溶解度增大,实现提取。
应用领域超临界二氧化碳萃取在许多领域都有广泛的应用,包括食品、药物、化妆品、香料等。
在食品工业中,超临界二氧化碳萃取被用于提取天然色素、香料和食用油。
由于超临界二氧化碳具有良好的可控性和温和的条件,使得提取的产品具有较高的纯度和良好的品质。
在药物工业中,超临界二氧化碳萃取被用于提取草药中的有效成分。
相比传统的有机溶剂提取方法,超临界二氧化碳萃取无毒、无残留,不会对药物的活性产生影响,且对环境友好,因此被广泛应用。
在化妆品工业中,超临界二氧化碳萃取被用于提取植物精华和天然香料。
相比传统的提取方法,超临界二氧化碳萃取能够提取更多维生素和抗氧化剂,使得产品具有更好的保湿和护肤效果。
优势与传统的有机溶剂提取方法相比,超临界二氧化碳萃取具有以下优势:1.环保:超临界二氧化碳是一种天然无毒、无污染的溶剂,使用超临界二氧化碳进行萃取不会对环境产生负面影响。
2.节能:超临界二氧化碳是一种可再生的溶剂,可以循环使用,减少能源消耗。
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摘要:介绍了超临界二氧化碳萃取技术的基本原理和特点,简单说明了该技术在香料、医药、食品等工业上的应用。
关键词:超临界二氧化碳萃取分离技术基本原理前言超临界流体萃取,又称超临界萃取、压力流体萃取、超临界气体萃取。
它是以高压、高密度的超临界状态流体为溶剂,从液体或固体中萃取所需要的组分,然后采用升温、降压或二者兼用和吸收(吸附)等手段将溶剂与所萃取的组分分离。
早在1897年,人们就已经认识到了超临界萃取这一概念。
当时发现超临界状态的压缩气体对于固体具有特殊的溶解作用。
例如再高于临界点的条件下,金属卤化物可以溶解再在乙醇或四氯化碳中,当压力降低后又可以析出。
但直到20世纪60年代,才开始了其工业应用的研究。
目前超临界二氧化碳萃取已成为一种新型萃取分离技术,被广泛应用于食品、医药、化工、能源、香精香料的工业的生产部门。
1超临界萃取的原理当液体的温度和压力处于它的临界状态。
如图1是纯流体的典型压力—温度图。
图中,AT表示气—固平衡的升华曲线,BT表示液—固平衡的熔融曲线,CT表示气-液平衡的饱和液体的蒸汽压曲线,点T是气-液-固三相共存的三相点。
按照相率,当纯物的气-液-固三相共存时,确定系统状态的自由度为零,即每个纯物质都有自己确定的三相点。
将纯物质沿气-液饱和线升温,当达到图中的C时,气-液的分界面消失,体系的性质变得均一,不再分为气体和液体,称点C为临界点。
与该点相对应的临界温度和压力分别称为临界温度T0和临界压力P。
图中高于临界温度和临界压力的有影阴的区域属于超临界流体状态。
在这种状态下,它既不完全与一般气相相同,又不是液相,故称为超临界流体。
超临界流体有气、液相的特点,它既有与气体相当的高渗透力和低粘度,又兼有液体相近的密度和对物质优良的溶解能力。
这种溶解能力能随体系参数的变化而连续的改变,因而可以通过改变体系的温度和压力,方便的调节组分的溶解度和萃取的选择性。
利用上述特点,超临界二氧化碳萃取技术主要分为两大类原理流程即恒温降压流程和恒压升温流程。
前者萃取相经减压,后者萃取相经升温。
都使超临界流体丧失对溶质的溶解能力,达到分离溶质回收溶剂的目的。
溶剂经增压或降温后循环使用。
适用于超临界流体萃取的溶剂有乙烯、二氧化碳、乙烷、密度(千克/立方米)2~6200~500400~900600~1600粘度(帕/秒)1~31~33~920~300自扩散系0.1~0.40.00070.00020.000002~0.00002丙烷、氨、正庚烷、甲苯等,工业上二氧化碳是常用的溶剂。
其临界温度为31.5℃,临界压力7.38MPa。
作为超临界萃取流体,它具有许多独到之处,例如临界点容易达到,一般情况下不与被萃取物发生反应,无色、无味、无毒、无臭,使用安全,不易燃,易去除,易回收,价廉,对环境不产生污染,有抑菌效果,因此,它在轻工、食品、医药等领域得到广泛应用。
1.1超临界流体压力-密度关系如图2绘出了二氧化碳的对比压力与对比密度的关系曲线图。
图中阴影部分是超临界萃取的的实际操作区域。
可以看出,在稍高于临界点温度的区域内,压力的微小变化将引起密度的很大变化。
利用这一特性,可以在高密度的条件下,萃取分离所需的组分,然后稍微升温或降压将溶剂所萃取的组分分离。
图2纯二氧化碳对比压力-对比密度关系曲线1.2超临界流体的基本性质密度、粘度和自扩散系数是超临界流体的三个基本性质。
表1比较了超临界流体和常温常压下的气体、液体的这三个基本性质。
从中可以看出,超临界流体的密度接近于液体,粘度接近于气体,而自扩散系数介于气体和液体之间,比液体大100倍左右,这意味着超临界流体具有与液体溶剂相近的溶解能力、同时超临界萃取时的的传质速率将远大于其处于也台下的溶剂萃取速率且很快能达到萃取平衡。
表1超临界流体与气体、液体传递性能的比较1.3超临界流体的溶解性质超临界流体的溶解性质能与其密度密切相关。
通常物质在超临界流体中的溶解度与超临界流体的密度之间存在如下关系,即,lnC=klnp+m式中k为正数,即物质在超临界流体中的溶解度随超临界流体的密度的增大而增大。
图3中示出了不同物质在超临界二氧化碳中的溶解度。
/p103(kg/m3)图3不同物质在二氧化碳中的溶解密度1.4超临界萃取的典型流程超临界萃取过程主要由萃取阶段和分离阶段两部分组成。
在萃取阶段,超临界流体将所需组成从原谅中萃取出来;在分离阶段,通过改变某个参数,使萃取组分与超临界流体组相分离,并使萃取剂循环适用。
根据分离方法的不同,可将超临界萃取流程分为三类,即等温变压流程、等压变温流程和等温等压吸附流程,如下。
(1)恒温降压流程是利用不同压力下超临界流体萃取能力的不同,通过改变压力使溶质与超临界流体相分离。
所谓等温是指在萃取器和分离器中流体的温度基本相同。
这是最方便的一种流程,如图4所示。
首先使萃取剂通过压缩机到达超临界状态,然后超临界流体进入萃取器与原料混合进行超临界萃取,萃取了溶质的超临界流体经减压阀后压力下降,密度降低,溶解能力下降,从而使溶质与溶剂在分离器中得到分离。
然后再通过压缩使萃取剂达到超临界状态并重复上述萃取—分离步骤,直至达到预定的萃取率为止。
1-萃取剂2-膨胀阀3-分离槽4-压缩机图4等温降压图(2)恒压升温流程是利用不同温度下物质在超临界流体中的溶解度差异,通过改变温度使溶质与超临界流体相分离。
所谓等压是指在萃取器和分离器中流体的压力基本相同。
如图5所示,萃取了溶质的超临界流体经加热升温使溶质与溶剂分离,溶质由分离器下方取出,萃取剂经压缩和调温后循环使用。
(3)等温等压吸附流程是在分离器内放置仅吸附溶质而不吸附萃取剂的吸附剂,溶质在分离器内因被吸附而与萃取剂分离,萃取剂经压缩后循环使用,如图6所示。
1.5超临界萃取的特点如前所述,超临界萃取在溶解能力、传递性能及溶剂回收等方面具有突出的优点,主要表现在一下几个方面。
(1)由于超临界流体的密度接近于液体,因此超临界流体具有与液体溶剂相同的溶解能力,同时它又保持了气体所具有的传递特性,从而比液体溶剂萃取具有更高的传质速率,能更快地达到萃取平衡。
(2)由于在接近临界点处,压力和温度的微小变化都将引起超临界流体密度的改变,从而引起其溶解能力的变化,因此萃取后溶质和溶剂易于分离且能节约能源。
1-萃取器2-加热器3-分离槽4-泵5-冷却器图5等压升温图1-萃取器2-吸收剂3-分离槽4-泵图6等温等压吸附图(3)超临界萃取过程具有萃取和精馏的双重特性,有可能分离一些难分离的物质。
(4)由于超临界萃取一般选用化学性质稳定、无毒无腐蚀性、临界温度不过高或过低的物质作萃取剂,不会引起被萃取物的污染,可以用于医药、食品等工业,特别适合于热敏性、易氧化物质的分离或提纯。
超临界萃取的缺点主要是设备和操作都在高压下进行,设备的一次性投资比较高。
另外,超临界流体萃取的研究起步较晚,目前对超临界萃取热力学及传质过程的研究还远远不如传统的分离技术成熟,有待于进一步研究。
2超临界二氧化碳萃取技术的工艺2.1工艺流程从钢瓶放出来的CO2,经气体净化器,进入液体槽液化(一般液化温度在0~5℃左右,用氟里昂制冷);然后由液泵经预热、净化器打入萃取罐,减压后,因CO2溶解能力下降,萃取物与CO2分离萃取物从分离罐底部放出,CO2从分离罐上部经净化器后进入液化槽循环使用2.2工艺流程图图7超临界二氧化碳萃取的工艺流程图3超临界二氧化碳萃取技术的特点和常用的蒸馏、萃取、吸收等单元操作相比,超临界二氧化碳萃取技术有以下主要的特点:3.1萃取收率高、产品质量好超临界二氧化碳的密度接近于气体,远小于液体,其扩散系数比液体大100倍左右。
与液体相比,超临界流体的性质、性能更优异。
因此,超临界二氧化碳萃取比通常的液-液萃取达到的相平衡的时间短,萃取率高,同时还可以提高产品的纯度。
3.2适合于分离含热敏性组分的物质和生理活性物质用一般的蒸馏方法分离含热敏性组分的物质或生理活性物质容易引起热敏性物质的分离、聚合、甚至结焦,破坏物质的生理活性。
虽然可采用减压蒸馏的方法,但降压对温度的降低有限,对于分离高沸点热敏性物质,仍然受很大的限制。
采用超临界二氧化碳萃取工艺,虽然压力比较高,一般为20MPa~50MPa,但可以在较低的温度下操作,一般稍高于其临界温度31.5℃即可,不仅不破坏分子结构,还可保持色、香、味不变质。
比如医药、保健食品行业广泛使用的蛋黄卵磷脂,采用55℃、38MPa就能达到满意的效果,不仅保持了卵磷脂的生物活性,而且提高了萃取的收率和产品的纯度。
3.3节省耗能在超临界萃取工艺中,包括萃取和分离,往往没有相变过程。
即使有的工艺有相变过程,但在临界点附近其相变热很小。
而通常的蒸馏操作,必须共给蒸馏塔大量的热能,所供热能只有少部分能得到利用,大部分被塔顶冷凝器的冷凝剂带走。
若采用液体冷凝,容质与溶剂的分离与浓缩液往往采用蒸馏或蒸发的办法,这样也要消耗大量的热能。
相比之下,超临界萃取节能效果是显着的。
3.4保护环境近年来,超临界萃取技术方面的研究越来越被重视。
随着人们保护意识的增强,一些国家的政府机构对生产中排放的废料制定了严格的约束条件。
激励人们去探索可避免或减轻对环境污染的生产方式,而超临界二氧化碳萃取技术正具有在一定程度上减轻对环境污染的可能,并且成为一种保护环境、处理三废的方法。
4超临界二氧化碳萃取技术的应用领域(1)香料工业主要用于天然香料的提取和合成香料的提纯精致。
植物中的精油不稳定,易受热变质或挥发,因此操作温度低的超临界二氧化碳萃取就是传统水蒸气蒸馏和有机溶剂萃取的理想替代技术。
而且精油在超临界二氧化碳流体中的溶解度大,与液体二氧化碳完全相容。
因此精油的超临界二氧化碳萃取几乎可以定量。
目前已可以提取的香精油,如鳄油、夜来香油、玫瑰油、乳香油、胡椒油、丁香油等,与常规溶剂相比,产品纯度高、提取率高。
(2)医药工业医药工业广泛涉及到从动植物中提取的药用成分。
药用成份的分析及粗品的浓缩精制,特别是近年生化新药的不断涌现,其提纯、干燥、造粒、制缓释药丸等都给化工行业提供了新课题。
因此超临界二氧化碳萃取的特点、研究及应用非常活跃。
超临界二氧化碳萃取技术识获得维生素E的最有效办法。
所得的产品无毒、无有机溶剂残留,其生物活性是合成法的2~3倍。
另外,超临界二氧化碳萃取技术在抗菌素等药物的浓缩、精制、脱溶剂等过程中也取得显着效果。
(3)食品工业用超临界二氧化碳萃取技术几乎可以萃取所有油类。
如被国际营养界推崇的玉米胚芽油、使用菜子油、天然食用色素辣椒红、生姜油,卵磷脂等。
用超临界二氧化碳和丙烷的混合物对菜籽油进行连续高压萃取,精制效果极佳,而且还可获的芥酸。
超临界二氧化碳萃取技术提取大蒜素,用于食品添加剂、抗菌注射液、化妆品等,为我国山东等地区盛产的大蒜找到增值的应用途径。