亞臨界萃取

1、亞臨界萃取簡(jiǎn)介亞臨界萃取簡(jiǎn)介技術(shù)發(fā)明人：祁鯤（河南省亞臨界萃取工程技術(shù)中心主任），朱新亮，徐斌。亞臨界流體萃取與分離技術(shù)在天然動(dòng)植物有效成分的提取、中藥（含復(fù)方）活性成分的提取與有害脂溶性成分的分離、昆蟲提取物、動(dòng)物提取物、天然色素、特種油脂的提取、各種植物粉的脫脂等領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用實(shí)踐。亞臨界流體亞臨界流體亞臨界流體是指某些化合物在溫度高于其沸點(diǎn)但低于臨界溫度，且壓力低于其臨界壓力的條件下，以流體形式存在的該物質(zhì)。當(dāng)溫度不超過某一

2、數(shù)值，對(duì)氣體進(jìn)行加壓，可以使氣體液化，而在該溫度以上，無論加多大壓力都不能使氣體液化，這個(gè)溫度叫該氣體的臨界溫度。在臨界溫度下，使氣體液化所必須的壓力叫臨界壓力。當(dāng)丙烷、丁烷、高純度異丁烷（R600a）、1，1，1，2四氟乙烷（R134a）、二甲醚（DME）、液化石油氣（LPG）和六氟化硫等以亞臨界流體狀態(tài)存在時(shí)，分子的擴(kuò)散性能增強(qiáng)，傳質(zhì)速度加快，對(duì)天然產(chǎn)物中弱極性以及非極性物質(zhì)的滲透性和溶解能力顯著提高。亞臨界流體萃取的原理亞臨界流體

3、萃取的原理亞臨界流體萃取技術(shù)就是利用上述亞臨界流體的特殊性質(zhì)物料在萃取罐內(nèi)注入亞臨界流體浸泡，在一定的料溶比、萃取溫度、萃取時(shí)間、萃取壓力，萃取劑及夾帶劑及攪拌、超聲波的輔助下進(jìn)行的萃取過程。萃取混合液經(jīng)過固液分離后進(jìn)入蒸發(fā)系統(tǒng)，壓縮機(jī)和真空泵的作用下，根據(jù)減壓蒸發(fā)的原理將萃取劑由液態(tài)轉(zhuǎn)為氣態(tài)從而得到目標(biāo)提取物。天然產(chǎn)物有效成分的提取天然產(chǎn)物有效成分的提取我國(guó)地域遼闊，復(fù)雜的地理環(huán)境與多變的氣候條件造就了我國(guó)物種的多樣性，尤其是具有醫(yī)療

4、保健作用的特種油脂、香精香料、色素等天然資源相當(dāng)豐富，如銀杏、丁香、生姜、大蒜、洋蔥、枸杞籽、沙棘、紅辣椒、花椒、桂花、玫瑰花和茉莉花等。天然產(chǎn)物的提取物可被廣泛地用于醫(yī)藥、食品、化妝品、保健品及生物制品等產(chǎn)品中。受到特別的重視和青睞，尤其是植物藥在國(guó)際市場(chǎng)上發(fā)展迅速。據(jù)統(tǒng)計(jì)全球的植物藥市場(chǎng)產(chǎn)值已經(jīng)接近400億美元，市場(chǎng)前景看好。作為中醫(yī)藥發(fā)源地的中國(guó)，生產(chǎn)的天然植物藥產(chǎn)品只占國(guó)際市場(chǎng)3%，而在這極為有限的出口額中，絕大多數(shù)還是原料初級(jí)

5、品，其主要原因是在我國(guó)存在生產(chǎn)工藝技術(shù)落后，工程化水平低，裝備現(xiàn)代化程度低等問題。超聲波提取法對(duì)傳統(tǒng)工藝方法有較大改進(jìn)，具有較好的經(jīng)濟(jì)性和廣泛的適應(yīng)性，但只是一種輔助手段，需要與其它萃取技術(shù)結(jié)合才能發(fā)揮作用。超臨界CO2萃取法具有萃取能力強(qiáng)，提取率高，選擇性強(qiáng)，產(chǎn)品品質(zhì)好等優(yōu)勢(shì)。但是，CO2必須在25MPa以上的超高壓狀態(tài)下才能夠進(jìn)行萃取加工，極高的壓力限制了設(shè)備有效容積的放大，也制約了該技術(shù)在天然產(chǎn)物生產(chǎn)中的工業(yè)化應(yīng)用。理論發(fā)展理論發(fā)

6、展亞臨界流體萃取技術(shù)發(fā)展的歷史亞臨界流體萃取技術(shù)發(fā)展的歷史亞臨界流體萃取是以亞臨界狀態(tài)的流體或亞臨界流體的混合溶液為溶媒，與溶質(zhì)在系統(tǒng)內(nèi)相繼經(jīng)過浸提、蒸發(fā)脫溶、壓縮、冷凝回收等過程，從天然產(chǎn)物中提取目標(biāo)組分的一種新技術(shù)。當(dāng)LPG、丙烷、丁烷、R600a、DME、R134a和六氟化硫等以亞臨界流體狀態(tài)存在時(shí)，分子的擴(kuò)散性能增強(qiáng)，傳質(zhì)速度加快，對(duì)天然產(chǎn)物中弱極性以及非極性物質(zhì)的滲透性和溶解能力顯著提高。亞臨界環(huán)境下萃取，不破壞熱敏性成分、目

7、的物完全，被視為綠色環(huán)保、前景廣闊的一項(xiàng)變革性技術(shù)。1939年，美國(guó)的HenryRosenthal首創(chuàng)將壓縮后液化的低級(jí)氣態(tài)烷烴用于油料浸出（專利號(hào)：US2152664），加壓狀態(tài)下，溶劑以液態(tài)形式浸出油脂，混合油和濕粕中含的溶劑在減壓的狀態(tài)下自然揮發(fā)。整個(gè)加工過程在低溫狀態(tài)下進(jìn)行，油料中組分不氧化，粕中蛋白不變性，且生產(chǎn)成本低。國(guó)內(nèi)也有亞臨界流體萃取方法的相關(guān)報(bào)道，2001.8.2公開的發(fā)明專利（ZL01108701.3）提供了一種亞

8、臨界液化石油氣萃取除蟲菊酯的方法；2007.11.28公開的發(fā)明專利（200610081101.1）提供了一種亞臨界二甲醚流體提取天然除蟲菊素的方法；2008.4.16公開的發(fā)明專利（200610104744.3）提供了一種亞臨界流體萃取溶劑及萃取方法，其主要特點(diǎn)是以液態(tài)六氟化硫?yàn)檩腿∪軇Ｉ鲜鰜喤R界提取相關(guān)方法，均局限于某一種特定亞臨界流體，萃取對(duì)象主要針對(duì)弱極性、脂溶性成分，未涉及中等極性和強(qiáng)極性的目標(biāo)組分。天然產(chǎn)物有效成分亞臨界萃

9、取裝備研究開發(fā)天然產(chǎn)物有效成分亞臨界萃取裝備研究開發(fā)提取是天然產(chǎn)物深加工的重要工序，它是通過提取設(shè)備來完成的。提取設(shè)備對(duì)提取物的質(zhì)量、得率和生產(chǎn)效率都有較大的影響?，F(xiàn)代天然產(chǎn)物提取設(shè)備呈現(xiàn)如下發(fā)展特點(diǎn)：A.提取速度快，效率高，有效成分提取充分，減少物料資源的浪費(fèi)；B.溶媒耗量少，出液系數(shù)小，浸出液濃度高，節(jié)省溶劑，節(jié)省后道工序的生產(chǎn)成本；C.提取溫度不能太高，特別是熱敏性物料的提取，要減少對(duì)有效成分的破壞；D.適應(yīng)性好，能適于不同物料的