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超临界萃取的关键技术原理.doc

花匠小妙招
2024-11-26 09:37

一、超临界萃取技术原理　???利用超临界流体溶解能力和其密度关系，即利用压力和温度对超临界流体溶解能力影响而进行。在超临界状态下，将超临界流体和待分离物质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小成份依次萃取出来。当然，对应各压力范围所得到萃取物不可能是单一，但能够控制条件得到最好百分比混合成份，然后借助减压、升温方法使超临界流体变成一般气体，被萃取物质则完全或基础析出，从而达成分离提纯目标，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。超临界CO2是指处于临界温度和临界压力（称为临界点）以上状态一个可压缩高密度流体，是通常所说气、液、固三态以外第四态，其分子间力很小，类似于气体，而密度却很大，靠近于液体，所以含有介于气体和液体之间气液两重性质，同时含有液体较高溶解性和气体较高流动性，比一般液体溶剂传质速率高，而且扩散系数介于液体和气体之间，含有很好渗透性，而且没有相际效应，所以有利于提升萃取效率，并可大幅度节能。???? 超临界CO2物理化学性质和在非临界状态液体和气体有很大不一样。因为密度是溶解能力、粘度是流体阻力、扩散系数是传质速率高低关键参数，所以超临界CO2特殊性质决定了超临界CO2萃取技术含有一系列关键特点。超临界CO2粘度是液体百分之一，自扩散系数是液体100倍，所以含有良好传质特征，可大大缩短相平衡所需时间，是高效传质理想介质；含有比液体快得多溶解溶质速率，有比气体大得多对固体物质溶解和携带能力；含有不一样平常巨大压缩性，在临界点附件，压力和温度微小改变会引发CO2密度发生很大改变，所以可经过简单改变体系温度或压力来调整CO2溶解能力，提升萃取选择性；经过降低体系压力来分离CO2和所溶解产品，省去消除溶剂工序。?????? 在传统分离方法中，溶剂萃取是利用溶剂和各溶质间亲和性（表现在溶解度）差异来实现分离；蒸馏是利用溶液中各组分挥发度（蒸汽压）不一样来实现分离。而超临界CO2萃取则是经过调整CO2压力和温度来控制溶解度和蒸汽压这2个参数进行分离，故超临界CO2萃取综合了溶剂萃取和蒸馏2种功效和特点，进而决定了超临界CO2萃取含有传统一般流体萃取方法所不含有优势：经过调整压力和温度而方便地改变溶剂性质，控制其选择性；合适地选择提取条件和溶剂，能在靠近常温下操作，对热敏性物质可适用；因粘度小、扩散系数大，提取速度较快；溶质和溶剂分离根本而且轻易。从它特征和完整性来看，相当于一个新单元操作，所以引发了中国外广泛关注。二、超临界萃取特点 1、超临界萃取能够在靠近室温(35～40℃)及CO2气体笼罩下进行提取，有效地预防了热敏性物质氧化和逸散。所以，在萃取物中保持着药用植物有效成份，而且能把高沸点、低挥发性、易热解物质在远低于其沸点温度下萃取出来；　　 2、使用SFE是最洁净提取方法，因为全过程不用有机溶剂，所以萃取物绝无残留溶剂物质，从而预防了提取过程中对人体有害物存在和对环境污染，确保了100%纯天然性；　　 3、萃取和分离合二为一，当饱和溶解物CO2流体进入分离器时，因为压力下降或温度改变，使得CO2和萃取物快速成为两相（气液分离）而立即分开，不仅萃取效率高而且能耗较少，提升了生产效率也降低了费用成本；　　 4、CO2是一个不活泼气体，萃取过程中不发生化学反应，且属于不燃性气体，无味、无臭、无毒、安全性很好；　　 5、CO2气体价格廉价，纯度高，轻易制取，且在生产中能够反复循环使用，从而有效地降低了成本；　　 6、压力和温度全部能够成为调整萃取过程参数，经过改变温度和压力达成萃取目标，压力固定经过改变温度也一样能够将物质分离开来；反之，将温度固定，经过降低压力使萃取物分离，所以工艺简单轻易掌握，而且萃取速度快。三、超临界CO2萃取技术在中药现代化中应用优越性 1、萃取能力强，提取率高。用超临界CO2提取中药有效成份，在最好工艺条件下，能将所需提取成份几乎完全提取，从而大大提升产品收率及资源利用率。同时，伴随超临界CO2萃取技术不停进步，把超临界CO2萃取扩展到水溶液体系，使得难以提取强极性化合物如蛋白质等超临界CO2提取已成为可能；?? 2、萃取能力大小取决于流体密度，最终取决于操作过程温度和压力。改变其中之一或同时改变，全部可改变溶解度，能够有选择地进行中药中多个物质分离，从而可减小杂质，使中药有效成份高度富集，便于减小剂量和控制质量，使产品外观大为改善；?? 3、超临界CO2萃取操作温度低，能较完好地保留中药有效成份不被破坏，不发生次生化，所以，尤其适合于那些对热敏感性强、轻易氧化分解破坏成份提取；?? 4、提取时间快，生产周期短。超临界CO2提取循环一开始，分离便开始进行。通常提取10分钟就有成份分离析出，2~4小时左右便可完全提取，同时，