研究生超临界论文作业

①大大增加被分离组分在气相中的溶解度；②可使溶质的选择性(分离因子)大大提高；③增加溶质溶解度对温度、压力的敏感程度；④同有反应的萃取精馏相似，可作反应物；⑤能改变溶剂的临界参数。4超临界萃取技术的特点[3]超临界流体技术在萃取和精馏过程中，作为常规分离方法的替代，有许多潜在的应用前景。其优势特点是：a)操作温度低。能较完好地使萃取物的有效成分不被破坏，不发生次生化，可在接近常温下完成萃取工艺，对热敏性食品以及食品的风味不会产生影响；特别适合那些对热敏感性强、容易氧化分解、破坏成分的提取和分离。b)在高压、密闭、惰性环境中，选择性萃取分离天然物质精华。在最佳工艺条件下，能将提取的成分几乎完全提出，从而大大提高了产品的收率和资源的利用率。c)萃取工艺简单，效率高且无污染。萃取过程通常将原料和超临界流体一同进人萃取釜，在萃取釜内超临界流体有选择地将原料中的组分溶解在其中，然后含有萃取物的超临界流体经过恒温降压或恒压升温进入分离釜，在分离釜内将萃取物与超临界流体分离，分离后的超临界流体经过精制可循环使用。5超临界萃取技术在食品工业中的应用我国食品工业应用超临界萃取技术已逐步由实验室研究走向产业化，集中用在提取动植物油脂、色素、香料及食品脱臭方面。5.1天然香料、色素的生产超临界萃取技术生产天然香料的主要原料有鲜花、水果皮等，主要产品为精油，还可提取其他风味物质，如大蒜中的大蒜素、大蒜辣素；生姜中的姜辣素；胡椒中的胡椒碱及辣椒中的辣椒素等。F．Temelli等用超临界萃取柑桔香精油，在70℃、8．3MPa下得到柑桔风味浓厚的桔香精油[4]。T．Baysal用超临界萃取法从香菜种子中分离得到柠檬香油和香芹酮[5]。I．Papamichail对芹菜种子先研磨，再用超临界CO2提取植物油。ZekovicZ用超临界C02提取百里香。张骊等从墨红花中用超临界C02提取的精油香气与鲜花相近[6]。超临界CO2还可以分离天然色素。超临界CO2可从辣椒中直接提取辣椒色素。RozziNL研究了在温度32℃~86℃和压力13．78MPa~48．26MPa的条件下从番茄副产品中提取番茄红素，结果表明在86℃、34．47MPa的条件下得到了38．8％的最大提取率[7]。孙庆杰从番茄中提取番茄红素，在压力15MPa～25MPa、温度40℃～50℃、流量20kg／h、萃取时间1h~2h，番茄皮中90％以上番茄红色素可萃取出来。用己烷萃取可可色素的萃取率为75％~80％，而超临界C02萃取率达90％[8]。5.2在啤酒生产中的应用啤酒花是啤酒生产中主要的辅料，赋予啤酒特有的苦味和香味，是啤酒酿造中的防腐剂和芳香剂。对啤酒花进行深加工，萃取其有效成分，或对其萃取物进一步分离、异构，再应用于啤酒酿制中，以提高啤酒苦味值和酒花成分的利用率，减少运输和贮存的费用。从20世纪80年代开始，一些发达国家如美国、德国、澳大利亚等都在大量使用啤酒花萃取物[9]。目前，国内一些啤酒生产厂家也在积极试用啤酒花萃取物，使啤酒花萃取物的应用得到进一步的推广。由于啤酒花是季节性生产以及产地一般较偏远，啤酒生产厂每年都要花费大量的运输和冷贮费用。且普通压缩啤酒花的质量，特别是啤酒花精油，随着贮存时间的延长而降低和被氧化，啤酒花中有效成分的利用率明显降低。因此，提取啤酒花中有效成分以便于保存及降低运输费用、提高有效成分利用率是十分必要的[10]。传统方法是用己烷、二氯甲烷等有机溶剂进行萃取，产品质量差，且存在化学溶剂残留。5.3在蜂产品加工中的应用5.3.1蜂胶由于粗胶里含有蜂蜡等杂质，必须进行提纯。目前主要通过水、丙酮、乙醚、乙醇等溶剂进行萃取[11]。乙醇萃取蜂胶液不足之处在于难量化和配伍，并有可能引起服用者的一些过敏反应，而其他溶剂萃取率不高。使用超临界萃取技术萃取蜂胶中有效成分已越来越受到大家的关注。超临界CO2萃取分离整个过程在一个高压密闭容器中进行，没有细菌和任何外来杂质污染物，同时，系统中各段温度在萃取生物活性物质时都不超过65℃，从而保证蜂胶中的热敏性物质不被破坏，又由于C02为惰性气体，蜂胶不会被氧化。超临界流体更能有效地将蜂胶分离，不需要一般有机溶剂萃取时的溶剂加热回收过程，故不会产生有机溶剂残留的缺点，且萃取速度快，特别适于提取蜂胶中的易挥发性物质[12]。5.3.2蜂花粉随着超临界萃取技术应用范围的扩大，其在蜂花粉中的应用得到了进一步研究。冯武等对云南松花粉使用超临界CO2技术进行脱脂研究，探索出超临界CO2萃取脱脂云南松花粉的最佳参数[13]。5.4提取黄酮类黄酮类化合物具有多种药理作用，对该类物质进行分离是药物分析的一个重要领域。国外学者用超临界萃取技术从黄芩根中萃取黄芩甙和黄芩甙元，回收率分别达90％和88％[14]。近年来，人们对银杏叶的研究较深入，尤其是对银杏黄酮和银杏内酯的研究。国内用乙醇和大孔吸附树脂提取的银杏叶粗品中有害成分(银杏酸)含量为20g/kg，经CO2超临界萃取，以乙醇作为添加剂，提取精制后的银杏酸的含量为0.2g/kg。用反相高效液相色谱法对银杏叶超临界CO2提取物中黄酮类化合物进行分析，证明用超临界C02提取银杏叶中药成分是切实可行的。5.5提取生物碱超临界流体萃取用于生物碱的研究起步较早，德国在1978年建成的第一套工业化规模超临界流体萃取装置是用来对咖啡因生物碱的萃取[15]。因大多数生物碱都有极性，用纯CO2难以达到完全萃取和选择性萃取的目的，通常加入一种超临界溶剂(如丙烷)和改性剂。从烟草中提取天然烟碱通常用有机溶剂法，常出现胶着状态，处理和分离均困难。国内研究者用体积分数70％的乙醇作为夹带剂，进行超临界萃取可获得93.6％的回收率，且烟草不需要预处理，提取物烟碱含量高，油状杂质少，后续分离效果好。6超临界萃取技术面临的问题及前景展望6．1超临界萃取技术面临的问题[16]与传统化学分离提取方法相比，超临界萃取技术具有许多优点，但也存在一些问题，主要是处理成本高、设备生产能力低、对有些成分提取率低，另外还有能源的回收、堵塞、腐蚀等技术问题有待解决但它作为一种国际上公认的绿色提取技术，其本身特性显示巨大生命力。随着当今社会高度发展，维护和保持一个可持续发展的环境是人类共同的要求和期望，无论是环境保护、污染的治理，还是人们对天然产物和绿色食品的青睐，超临界技术将拥有更为广阔的发展空间。我国从20世纪70年代末80年代初开展了超临界流体技术的研究。国家对此项技术的研究也给予了较犬的支持，但与世界先进水平相比，尚存一定差距。我国具有丰富的天然植物、药物资源，开发和利用这些资源具有重要意义，应加强超临界萃取技术的基础理论和应用研究。6．2展望超临界萃取技术发展和应用日趋成熟，其分离效率高、能耗低，越来越受到人们的关注。将该技术应用于发酵法酒精生产过程中，不仅提高了产品的质量，增加了产品的附加值，而且有利于实现酒精酿造过程的清洁生产。目前，超临界萃取技术和设备由于投资和操作成本等问题，在发酵法酒精生产过程的应用还受到一定的限制，随着超临界CO2萃取技术和装备的不断拓展与完善，超临界萃取技术在酿酒生产中的应用有可能实现较大的突破[17]。参考文献[1]颜伟玉，李琳，谢国秀．超临界萃取技术及其在蜂产品加工中的应用[J].养蜂科技，2006(1):36—37,35．[2]陈必春，毛多斌，郭鹏，等．超临界萃取技术在食品工业中的应用[J].食品工程，2008(2):6—9．[3]张志伟，杨中平超临界流体萃取技术在农产品精深加工中的应用[J].陕西农业科学，2005(5):64—66．[4]王建鸣．超临界萃取技术的新进展[J].高等函授学报：自然科学版，2006(1)：56—58，64．[5]李疆，周红．超临界萃取技术及其在啤酒花浸膏生产上的应用[J].酿酒，2008(3)：53—55．[6]韩玉谦，隋晓，冯晓梅，等．超临界CO2萃取蜂胶有效成分的研究[J].精细化工，2003，20(7)：422—424．[7]吴晓闯，昊家森．超临界CO2流体萃取蜂胶工艺前景灿烂[J].养蜂科技．2004(7)：13．[8]陈岚，满瑞林．超·临界萃取技术及其应用研究[J].现代食品科技，2006(1)：199—202．[9]吕维忠，钟振声，黄少烈．大豆粗磷脂的超临界CO2提纯工艺研究[J].食品工业，2001(1)：40一42[10]杨静玉，金顾姬，昊晓闻，等．蜂胶CO2超临界萃取物药理活性的初步探讨[J].中国药理通讯，2003，20(2)：70．[11]高荫榆，游海，陈芩，等．蜂胶黄酮类化合物超临界萃取工艺研究[J].食品科学，2002，23(8)：154—157．[12]孙庆杰，丁霄霖．超临界CO2萃取番茄红素的初步研究[J].食品与发酵工业．1998(24)：3[13]张侃，刘世斌，郝晓刚，等．超一临界CO2萃取啤酒花及其应用[J]．太原理工大学学报，2002，33(1)：103—105．[14]黄亚东．利用超临界CO2流体萃取酒花