绿色化学超临界二氧化碳

绿色溶剂(RÓNGJÌ)

超临界二氧化碳液，气两相相界面(jièmiàn)消失的状态点叫超临界点共十八页应用(yìngyòng)超临界CO2萃取(cuìqǔ)原理特点。。。食品植物油脂共十八页一、超临界二氧化碳(èryǎnghuàtàn)的萃取1.原理(yuánlǐ)2.特点共十八页一、超临界二氧化碳萃取原理

超临界二氧化碳萃取就是在超临界状态下，利用流体的二氧化碳从混物中有选择的溶解其中的某些组分，然后通过减压、升温或者吸附的方式将被溶解的组分分离析出。具体程序是将二氧化碳在超临界状态下，与待分离的混合物充分接触，并根据需要控制压力或温度参数(cānshù)，使被萃取的组分充分溶解到流体中，然后可降低体系的压力，此时，流体二氧化碳变成气体状态从被萃取的组分中自然逸出，从而达到分离目的。这就是超临界流体萃取分离的基本原理，其次去分离两个过程是合为一体的。

共十八页共十八页超临界二氧化碳萃取(cuìqǔ)的特点（1）溶解度可调。（2）溶解(róngjiě)范围可调。（3）萃取温度低。（4）无残留（5）节能省耗，环境友好。共十八页（1）溶解度可调。压力和温度都可以成为调节萃取过程的参数，尤其是临界点附近，超临界流体的相关性质十分敏感，温度压力的微小变化，都会引起超临界二氧化碳密度显著变化，从而引起待萃取物溶解度发生显著变化，因此我们可通过控制温度货压力的方法达到萃取分米目的。比如在超临界状态下，保持恒温，可通过增加压力是萃取物在二氧化碳中的溶解度大大增加，当萃取过程完成后，可以通过降低压力，萃取物在二氧化碳中溶解度迅速降低，当压力降至二氧化碳的临界压力以下时，二氧化碳就变成了普通的气体而自动从萃取混合物中进入(jìnrù)气相，萃取物则留在液相，从而达到分离目的。（2）溶解范围可调。通过外加合适的物质，可以使超临界二氧化碳的溶解范围得以扩大。通常超临界二氧化碳可以很好的溶解一般的、分子量比较小的有机化合物，如碳原子数在20以内的脂肪烃、卤代烃、醛酮酯等；若再加入适当的表面活性剂，可以溶解许多工业材料，如聚合物、重油石蜡、油脂、蛋白质、水、重金属盐等；如果再加入极性题提携剂，可提高其对极性物质的溶解度能力或形成化学缔合。（3）萃取温度低。由于二氧化碳的临界温度为31.3℃，临界压力为7.4MPa，因此我们可在室温下进行萃取，这在植物萃取方面是很有意义的。因为有很多植物的生物活性在高温下就可能被破坏，所以用超临界二氧化碳进行萃取可以有效地防止热敏性成分的氧化和逸散，完整保留生物活性。而对于一些高沸点、低挥发度、易热解的物质，可以在其沸点温度以下萃取出来。共十八页（4）无残留。超临界二氧化碳流体常态下是气体，无毒，与萃取成分分离后，完全没有溶剂的残留，有效地避免了传统提取条件下溶剂残留，同时也防止了提取过程中对人体的毒害和对环境的污染，是百分百的纯天然。生活中很多食品(shípǐn)添加剂，化妆品中的有效成分以及保健品中的营养成分很多都是从植物中提取，也就是我们所说的纯天然制品。但如果用有机溶剂进行提取，难免会有溶剂的残留，而用超临界二氧化碳萃取，才是真正意义上的纯天然。（5）节能省耗，环境友好。当饱含萃取物的超临界二氧化碳流体流经分离器时，由于压力下降使得二氧化碳从流体状态迅速变为气态，而萃取物呈液态，两者分别处于气液两相，分离过程也十分简单迅速，没有原料的相变过程，也不用专门对溶剂进行蒸馏回收。一般的溶剂萃取，如果要采用蒸馏操作来完成溶剂与萃取物的分离，就必须供给蒸馏塔大量的热能，所以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。相比之下，超临界萃取和分离合二为一，操作方便，不仅萃取效率高，而且工艺流程短，能耗少、时耗少、萃取流体可循环使用，节约成本，真正实现生产过程绿色化。

共十八页超临界二氧化碳流体萃取技术在天然香料工业中的应用：植物芳香成分的提取，水果蔬菜香气成分的萃取和浓缩，鲜花(xiānhuā)芳香成分的提取。超临界二氧化碳流体萃取技术在中草药开发中的应用：萜类与挥发油的提取，生物碱的提取，香豆素和木脂素的提取，黄酮类化合物的提取，醌及其衍生物的提取，糖及其苷类的提取。超临界二氧化碳流体萃取技术与中药现代化：中药有效成分或中间原料的提取，中药化学成分的研究，名优中成药生产工艺改革，单方中药新药的研究与开发。共十八页●超临界二氧化碳流体萃取(cuìqǔ)技术在生物工程中的应用：超临界二氧化碳流体萃取在生物技术中的应用，在酶催化反应中的应用，在抗生素溶剂脱除中的应用，在细胞破壁中的应用，在灭菌中的应用。●超临界二氧化碳流体技术在高分子科学中的应用：超临界二氧化碳流体中的聚合反应（如自由基聚合，乙烯的聚合，阳离子聚合），超临界二氧化碳流体可以作为聚合反应的介质，超临界二氧化碳流体对高聚物的渗透，超临界二氧化碳流体协助渗透技术，超临界二氧化碳流体溶胀聚合技术，超临界二氧化碳流体对聚丙烯酸的提纯。●超临界二氧化碳流体技术在其他方面的应用：超临界二氧化碳流体造粒，超临界二氧化碳流体干燥，超临界二氧化碳流体染色，超临界二氧化碳流体清洗，超临界二氧化碳流体除杂。

共十八页超临界二氧化碳流体(liútǐ)萃取技术作为一种新型的加工分离技术，在食品加工领域具有广阔的应用前景。许多研究表明，超临界二氧化碳流体具有较高的扩散性，传质阻力小，因此对多孔疏松的固体物质和油脂材料中的化合物萃取特别有利，超临界二氧化碳流体对操作条件（如压力、温度等）的改变特别敏感，这就提供了操作上的灵活性和可调性，超临界二氧化碳流体具有溶剂的溶解性能，并能实现低温无毒无溶剂残留等苛刻要求，特别适合于食品工业中的风味特征物质、热敏性物质和生理活性物质的分离精制。共十八页超临界CO2流体萃取技术在食品工业(shípǐnɡōnɡyè)中的应用：●脱咖啡因●啤酒花的萃取●从白酒中提取香味●用脱脂的米和酒曲酿制清酒●鱼油的提取●藻类油脂的提取●植物油脂的萃取●磷脂的分离与提纯●食用天然色素的提取共十八页临界(línjiè)CO2流体萃取技术在植物油脂萃取上的应用共十八页

植物种子富含油脂植物油是日常的生活必需品，传统的提取采用压榨法或溶剂萃取法。用压榨法，油脂多率低，约有5%以上的残油会留在油饼中而使用乙烷等有机溶剂作萃取时油脂的收率大有提高，但由于有机溶剂易燃而不够安全，并且存在溶剂回收和产品带有溶剂残留等问题，另外两种方法都只能笼统的一锅端不能有效进行物质成分的选择性萃取。超临界二氧化碳流体萃取对植物油脂的应用比较广泛(guǎngfàn)成熟，人们已对大豆，花生，葵花籽，米糠，小麦胚芽，玉米胚芽等品种做了大量的研究。结果表明，超临界二氧化碳流体萃取得到的油品，一般有收旅客，高达95%以上，杂质含量低，色泽浅并且可省去后续的减压蒸馏和脱臭等精制工序。与传统方法相比萃取油之后的残波，仍保留原样可以很方便地用于提取蛋白质掺入食品或用饲料，因此超临界二氧化碳萃取技术广泛用于开发那些具有高附加值的保健用油品上，如米糠油，小麦胚芽油，葡萄籽油等要取得工业应用成果。共十八页张镜澄等人率先在国内研究超临界二氧化碳流体萃取及精制小麦胚芽油技术，1992年申请了专利并于1993年进行工业化生产，该技术用超临界二氧化碳萃取出小麦胚芽油后，在一些点排列的分离器分布，降低二氧化碳的压力并调节降压后的温度使胚芽油中不同的性质的组分分别在不同的分离器中析出，于是脱酸，脱胶，脱色，脱臭过程同步完成，一步得到商品化的小麦胚芽油。张镜澄等人充分发挥超临界二氧化碳流体萃取技术过程操作，可随目的产物而灵活调节的优势解决了小麦胚芽油较多游离脂肪酸而酸价高并有有异味的问题(wèntí)，而且在生产优质胚芽油的同时还可得到优质的脱脂胚芽。脱脂后的胚芽，由于脱出了油脂和部分水分变得更易于保存能直接食用或作为生产高蛋白食品的原料，满足低脂肪一族的要求。共十八页●超临界二氧化碳(èryǎnghuàtàn)流体萃取技术为什么能在当今社会取得如此迅速的发展？共十八页如今,各国尤其是发达国家(fādáɡuójiā)对食品药物等直接关系到人民健康的物品的管理日趋严格，对其中的溶剂残留污染程度进行了严格的法规控制；广大消费者自我保护意识的增强，崇尚回归自然、绿色食品，反感在食品加工中使用过多的化学品；传统的加工运输工业繁杂或能耗过大且不能满足高纯度优质产品的要求，相关工业技术的发展已能满足超临界二氧化碳流体萃取技术工业化应用的要求等诸多方面的因素，可以说这是人类进步社会发展的必然结果。同时，随着相关的知识研究的不断深入和工程化技术的不断开拓和完善，超临界二氧化碳流体萃取技术在食品方面的应用前景必将越来越广