傳統的提取物質中有效成份的方法,如水蒸汽蒸餾法、減壓蒸餾法、溶劑萃取法等,其工藝復雜、產品純度不高,而且易殘留有害物質。超臨界流體萃取是一種新型的分離技術, 它是利用流體在超臨界狀態時具有密度大、粘度小、擴散系數大等優良的傳質特性而成功開發的。它具有提取率高、產品純度好、流程簡單、能耗低等優點。CO2- SFE技術由于溫度低, 且系統密閉, 可大量保存對熱不穩定及易氧化的揮發性成分, 為中藥揮發性成分的提取分離提供了目前先進的方法。用超臨界CO2萃取法可以從許多種植物中提取其有效成分,而這些成分過去用化學方法是提取不出來的。這項技術除了用在化工、醫藥等行業外,還可用在煙草、香料、食品等方面。如食品中,可以用來去除咖啡、茶葉中的咖啡因,可提取大蒜素、胚芽油、沙棘油、植物油以及醫藥用的鴉片、阿托品、人參素及銀杏葉、紫杉中的有價值成分。可見這項技術在未來具有廣闊的發展前景。
一、超臨界流體萃取技術在其他方面的應用
1. 在食品方面的應用
目前已經可以用超臨界二氧化碳從葵花籽、紅花籽、花生、小麥胚芽、可可豆中提取油脂,這種方法比傳統的壓榨法的回收率高,而且不存在溶劑法的溶劑分離問題。
2. 在醫藥保健品方面的應用
在抗生素藥品生產中,傳統方法常使用丙酮、甲醇等有機溶劑,但要將溶劑完全除去,又不是要變質非常困難。若采用SCFE法則完全可符合要求。
另外,用SCFE法從銀杏葉中提取的銀杏黃酮,從魚的內臟,骨頭等提取的多烯不飽和脂肪酸(DHA,EPA),從沙棘籽提取的沙棘油,從蛋黃中提取的卵磷脂等對心腦血管疾病具有獨特的療效2 b& F4 @8
3. 天然香精香料的提取
用SCFE法萃取香料不僅可以有效地提取芳香組分,而且還可以提高產品純度,能保持其天然香味,如從桂花、茉莉花、菊花、梅花、米蘭花、玫瑰花中提取花香精,從胡椒、肉桂、薄荷提取香辛料,從芹菜籽、生姜,莞荽籽、茴香、砂仁、八角、孜然等原料中提取精油,不僅可以用作調味香料,而且一些精油還具有較高的藥用價值。
啤酒花是啤酒釀造中不可缺少的添加物,具有獨特的香氣、清爽度和苦味。傳統方法生產的啤酒花浸膏不含或僅含少量的香精油,破壞了啤酒的風味,而且殘存的有機溶劑對人體有害。超臨界萃取技術為酒花浸膏的生產開辟了廣闊的前景。
4. 在化工方面的應用
在美國超臨界技術還用來制備液體燃料。以甲苯為萃取劑,在Pc=100atm, Tc=400-440℃條件下進行萃取,在SCF溶劑分子的擴散作用下,促進煤有機質發生深度的熱分解,能使三分之一的有機質轉化為液體產物。此外,從煤炭中還可以萃取硫等化工產品。
此外,超臨界萃取還可以用于提取茶葉中的茶多酚;提取銀杏黃酮、內酯;提取桂花精和米糖油。
二、超臨界流體萃取的特點
1.萃取溫度低, CO2的臨界溫度為31.265℃ ,臨界壓力為 7.18MPa, 可以有效地防止熱敏性成分的氧化和逸散,完整保留生物活性,而且能把高沸點,低揮發渡、易熱解的物質在其沸點溫度以下萃取出來。
2. 臨界CO2 流體常態下是氣體, 無毒, 與萃取成分分離后, 完全沒有溶劑的殘留, 有效地避免了傳統提取條件下溶劑毒性的殘留。同時也防止了提取過程對人體的毒害和對環境的污染, 100%的純天然。
3.超臨界流體的極性可以改變, 一定溫度條件下, 只要改變壓力或加入適宜的夾帶劑即可提取不同極性的物質, 可選擇范圍廣。
4.萃取和分離合二為一,當飽含溶解物的二氧化碳超臨界流體流經分離器時,由于壓力下降使得CO2與萃取物迅速成為兩相(氣液分離)而立即分開,不存在物料的相變過程,不需回收溶劑, 操作方便;不僅萃取效率高,而且能耗較少,節約成本。
5.壓力和溫度都可以成為調節萃取過程的參數。臨界點附近,溫度壓力的微小變化,都會引起CO2密度顯著變化,從而引起待萃物的溶解度發生變化,可通過控制溫度或壓力的方法達到萃取目的。壓力固定,改變溫度可將物質分離;反之溫度固定,降低壓力使萃取物分離;因此工藝流程短、耗時少。對環境無污染,萃取流體可循環使用,真正實現生產過程綠色化。