含夹带剂超临界CO2萃取芝麻油
超临界二氧化碳萃取技术在中药提取中的应用
压力的变化十分敏感,其溶解能力与压力在一定范 使萃取稳定。
围内成比例,因此可以通过改变体系的温度和压力 来使被提取物的溶解度发生变化, 使其分离出来,
(5)超 临 界 CO2流 体 萃 取 工 艺 流 程 简 单 ,CO2 易 得且可循环使用,操作方便,几乎不产生新的
从而达到分离提取的目的。 超临界CO2萃取技术是 “三 废”,属对环境友好的可 持续发展的 绿色环保
孟江平等调查指出, 超临界CO2流体萃取技术 可以有效地提取出中药中挥发油类、黄酮类、生物 碱、苷类和糖类以及醌类等有效成分,对比传统提 取方法,超临界CO2流体不仅工艺精致,易于操作, 而且生产周期短,收率也得到了提高。
4 结语
超临界CO2流体萃取技术由于操作温度低而适 用于对热不稳定、易氧化的物质分离,与传统中药 分离技术相比,其具有提取率高、无污染、产率 高、操作方便等优点。 超临界CO2流体萃取技术采 用洁净、高效、绿色的生产工艺,符合当代的绿色生 产理念。 在中药领域,由于超临界CO2流体萃取技术 大多只停留在单味中药有效成分或中间原料的提 取方面,因此,加强中药超临界流体在理论、技 术 、 管理等方面的研究,将具有极大的优越性和市 场潜力。
配合药理筛选可按要求通过调整提取工艺参数提 供各种提取物,大大加速了新药筛选的速度。
(7)超临界CO2流体萃取还可以提取某些常规 传统方法不能提取出来的物质,较易从中药中发现 新成分,从而发现新的药理药性,开发新药品。
2 影响超临界CO2流体萃取效果的因素
2.1 压力 萃取压力是超临界CO2流体萃取过程最重要的
粒度大小可影响提取回收率。 减小样品粒度, 可增加固体与溶剂的接触面积,提高萃取速度。 但 如果粒度过小,会堵塞筛孔,进而造成萃取器出口 过滤网的堵塞。 2.3 水分
超临界CO2萃取保健植物油的影响因素研究
势, 本文主要就超临界 C O 萃取保健植物油过程中 影响萃取效果的诸多因素进行综述 , 以期更好地组
织试验 , 获得最佳 的物料超临界萃取工艺。
1 物 料预 处理 的影 响
1 1 物料 粒度 .
物料表面形成水膜 , 不利于物质的溶 出和 C 的进 O 入, 同时易使物料结块 , 增加传质阻力 , 不利于萃取 。
相 当的高渗透能力和低的黏度 , 又具有与液体相 近 的密度和对物质优 良的溶解能力 , 其溶解能力 随压 力 的增加而增强 , 随温度 的升高而减 弱。超临界 流 体萃取正是利用 S F的这种特 性来达 到对物质 进 C
由于将固体物料 中的溶质最 终传递 给 S F相 的控 C 制因素是溶质在围体中的扩散 系数的大小和固体的 尺寸, 因此物料粒度对萃取过程及效率都有 明显 的
物料 中存在化合水 、 结合水 和游离水 。化合水 和物料内层结合水 因与物料结合紧密不具有介质作 用, 超临界状态不影响物质的萃取 , 而游离水与物料 外层结合水都具有介 质的作用 , 超临界状态下可作 为极性夹带剂 而影响物质 的萃取 。低水分含量下 , 物料 中基本只含有化合水和 内层结合水 , 可使物料 在超临界状态下均匀一致 , 有利于萃取 , 而高水分含 量下, 物料 中存在大量 的游离水和外层结合水 , 易在
影响。一方面 , 物料 变细 , 以增加 与 S F的接触 可 C 面积 , 即增加了传质面积 , 减少 _传质距离和传质阻 『
力, 有利于萃取 ; 另一方面 , 如果物料过细 , 则会增大 原料堆积密度 , 通透性 变差 , 使 高压下容易被压实 ,
行分离的目的。与传统 的溶剂萃取 法相 比, 超临界
维普资讯
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超临界CO2萃取技术
超临界CO2萃取技术超临界CO2萃取作为一种单元技术,兼有高产率和高效率的特性。
超临界CO2萃取中药,提取率高,有效成分不被破坏;并且最大限度地获取有用成分的同时,能选择性地萃取与分离。
通过选择萃取压力等条件可以将需要的某一类成分选择性地萃取出来,也可以通过优化分离条件选择性地将目标成分与杂质进行初步分离,从而富集目标成分。
超临界CO2萃取技术从整体上看是一种单元技术,某种程度上,它又是一种集成技术,它集提取分离浓缩为一体,在萃取的同时就进行萃取物的分离与浓缩。
对于不使用夹带剂的萃取,不需要回收溶剂; 对于添加夹带剂的萃取,也可通过多级分离将大部分夹带剂从萃取液中分离出来超临界CO2萃取中药,与传统方法相比,具有提取率高、操作温度低、中药有效成分不被破坏、无有机溶剂残留和工艺简单等很多优点。
超临界CO2萃取中药,对中药挥发油、脂肪油、香豆素、萜类、生物碱和醌类等有效成分的提取分离,该技术基本可以独立完成,具有其它技术无可比拟的优越性。
例如,超临界CO2从黄花蒿中萃取青蒿素,青蒿素是一种倍半萜,由于其分子中含有一个过氧基团,对湿热不稳定,用有机溶剂提取易破坏分解;而用超临界CO2提取,提取率可达92%以上,收率提高了1.9倍。
我们用超临界CO2萃取技术制备抗癌中药—注射用鸦胆子油,发现该技术具有萃取收率高、产品品质好、工艺简单和生产周期短等优点,可利用脂肪酸、油中聚合物与甘油酯沸点的不同,完成脱胶过程,并可起到脱酸、脱臭、脱色效果,大大简化后续工艺。
一、超临界萃取的技术原理超临界CO2流体萃取(SFE)分离过程的原理是利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系,即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。
在超临界状态下,将超临界流体与待分离的物质接触,使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。
当然,对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的,但可以控制条件得到最佳比例的混合成分,然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体,被萃取物质则完全或基本析出,从而达到分离提纯的目的,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的。
超临界二氧化碳萃取在食品工业中的应用
超临界二氧化碳萃取在食品工业中的应用引言:食品工业是一个与人们的日常生活息息相关的行业,为了满足人们对食品的需求,食品工业一直在不断探索新的技术和方法。
超临界二氧化碳萃取作为一种新兴的技术,在食品工业中的应用越来越受到关注。
本文将介绍超临界二氧化碳萃取的原理、优势以及在食品工业中的具体应用。
一、超临界二氧化碳萃取的原理超临界二氧化碳萃取是一种利用超临界二氧化碳作为溶剂进行物质分离的方法。
超临界状态是介于气体和液体之间的状态,此时二氧化碳具有较高的溶解能力和扩散能力。
当二氧化碳的温度和压力超过临界点时,二氧化碳将表现出液体和气体的双重性质,可以溶解各种物质。
利用超临界二氧化碳的这种特性,可以高效地从原料中提取目标物质。
二、超临界二氧化碳萃取的优势1. 温和环保:超临界二氧化碳作为溶剂,无毒无害,对环境无污染,并且在萃取过程中不会破坏物质的活性成分。
2. 高效节能:超临界二氧化碳的扩散能力强,能够快速均匀地渗透到物料中,提高萃取效率。
同时,萃取过程中不需要高温高压,节省能源。
3. 无残留物:超临界二氧化碳可以完全蒸发,不会在物料中留下任何残留物,保证了萃取物的纯度。
三、超临界二氧化碳萃取在食品工业中的应用1. 食用油的萃取:超临界二氧化碳可以高效地从植物油中萃取出有益健康的成分,如多元不饱和脂肪酸、维生素等。
相比传统的溶剂萃取方法,超临界二氧化碳萃取能够提取更多的营养物质,并且不会在油中留下任何残留物。
2. 食品色素的提取:许多食品色素是通过化学合成得到的,存在安全隐患。
超临界二氧化碳可以从植物中提取天然色素,如花青素、胡萝卜素等,用于食品加工,不仅提高了食品的安全性,还能增加食品的营养价值。
3. 食品中有害物质的去除:超临界二氧化碳可以去除食品中的有害物质,如农药残留、重金属等。
通过超临界二氧化碳萃取,可以使食品更加安全健康。
4. 食品中活性成分的提取:超临界二氧化碳可以从植物中提取出一些具有药用价值的活性成分,如植物酚类、生物碱等。
超临界co2萃取技术应用
超临界co2萃取技术应用超临界CO2萃取技术应用超临界CO2萃取技术是一种利用超临界CO2作为溶剂,通过调节温度和压力来实现物质的萃取分离的技术。
该技术具有环境友好、高效、无残留溶剂等优点,在食品、医药、化工等领域有着广泛的应用。
一、食品领域的应用超临界CO2萃取技术在食品领域的应用主要包括咖啡因的去除、食用油的提取和天然色素的制备等方面。
1. 咖啡因的去除咖啡因是咖啡、茶叶等饮品中的重要成分,但过量摄入咖啡因会对人体健康造成一定影响。
超临界CO2萃取技术可以将咖啡豆或茶叶中的咖啡因高效地去除,而不破坏其他有益物质的完整性,从而制备出低咖啡因的咖啡或茶叶产品。
2. 食用油的提取超临界CO2萃取技术可以高效地从植物种子或果实中提取食用油。
相比传统的溶剂提取方法,超临界CO2萃取技术不仅可以提取更高纯度的食用油,而且避免了有害残留溶剂对人体健康的影响。
3. 天然色素的制备超临界CO2萃取技术还可以用于从植物中提取天然色素。
天然色素具有天然、安全、无污染等特点,被广泛应用于食品、饮料、化妆品等领域。
超临界CO2萃取技术可以高效地提取天然色素,并且不会破坏其化学结构和生物活性。
二、医药领域的应用超临界CO2萃取技术在医药领域的应用主要包括天然药物的提取和纯化、药物载体的制备等方面。
1. 天然药物的提取和纯化许多药物来自于植物或动物的天然来源,超临界CO2萃取技术可以高效地从植物或动物中提取天然药物,并且不会破坏其活性成分。
此外,超临界CO2还可以用于天然药物的纯化,提高药物的纯度和质量。
2. 药物载体的制备药物载体是指将药物包裹在一定的材料中,以增加药物的稳定性和生物利用度。
超临界CO2萃取技术可以制备微米级的药物载体,通过调节温度和压力,将药物高效地包裹在载体中,提高药物的传输效果和治疗效果。
三、化工领域的应用超临界CO2萃取技术在化工领域的应用主要包括有机合成反应的催化剂回收、溶剂的回收利用等方面。
超临界CO2萃取植物籽油的研究进展
( . s t eo pc tr eerh C ieeA ae yo gi l r c ne , e i 10 9 ; 1 I tu f i ua R sac , h s cdm f r u ua Si c B in n it A u l l n A ct l e s j g 0 0 3 2 C lg f odS i c n u ioa E gne n , h aA r ut a U ie i , e i 10 8 ) .o eeo o e eadN tt nl ni r g C i g c u l n rt B in l F c n r i ei n i r v sy j g 0 0 3 l
优点 , 使其在天然产物尤其在功能性植 物籽油萃取 中得 到广 泛应 用L J 1 。
随着新 的植 物 油脂 资源 不断 的开 发及 其生 理功
临界流体萃取变得困难 。葛毅强L研究了不同预处 4 j 理条件对超 临界 c 2 o 萃取麦胚 中 V E的影 响, 对水 分含 量分 别为 13 , .% , .%和 1 .% 的小 麦 .% 5 1 82 15 胚芽萃取 9mn结果表明 5 1 0 i, .%水分含量的小麦胚 芽萃取率最高 。 在其它萃取条件相 同的条件下 , 原料 的粒径大 小对超临界 c 2 o 萃取过程有着重要 的影响。一般来
Ab ta t T e e e t o i ee t a a tr n s p r r c o xrc o f l tse i d t e p o rs sr c : h f c fdf r n rmee o u ec i a c 2e t t n o a e d o l a rge s s p s i tl ai pn sn h
1 影响超 临界 C 2 0 萃取植物籽 油的 因素
超临界CO2流体萃取法在中药有效成分提取中的应用
超临界CO2流体萃取法在中药有效成分提取中的应用摘要:目的研究超临界CO2流体萃取法在中药成分离分析中的应用。
方法在对萃取条件的优化过程中,选择最佳的萃取条件。
结果与讨论发现超临界CO2流体萃取法在中药有效成分的提取中应用广泛。
超临界CO2流体萃取法比传统的提取方法省时、省工、污染小。
关键词:超临界流体萃取;中药;有效成分;提取;超临界流体Application of Supercritical CO2Fluid Extraction in the Extraction of Active Components from Traditional ChineseMedicinesAbstract:Objective To study the the application of supercritical CO2 extraction in traditional Chinese medicine's separation and analysis . Methods In the process of optimization for the best extraction conditions,select the best extraction conditions. Results and Discussion Supercritical CO2fluid extraction is widely used in the extraction of active ingredients from Traditional Chinese Medicine. Supercritical CO2extraction spend less time,fewer worker than the traditional method,and have no environment pollution.Key words:supercritical CO2fluid extraction;Traditional Chinese medicine;extract;Active components超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extraction,SFE),是随着科技的发展近代化工分离中出现的一种新兴技术,也是目前国际上较为先进的一种物理萃取技术,近年来,在许多工业领域得到了广泛用[1]。
超临界萃取仪(带夹带剂泵)操作规程
超临界萃取仪(带夹带剂泵)操作规程原则:先升温,后升压;先释压,后降温1. 打开萃取釜,清洁并干燥后,打开二氧化碳钢瓶的旋塞,用二氧化碳吹扫管路几分钟(此时不能开二氧化碳泵制冷开关),除去管路中水汽,关闭钢瓶旋塞2. 将带有过滤器的软管浸入夹带剂中,用针管吸出夹带剂泵内空气,直到吸出夹带剂为止;打开夹带剂泵电源开关,使用“△”和“▽”键设置夹带剂的流量3. 将需要萃取的物料放入物料袋中,投入萃取釜中,安装萃取釜密封端盖并拧紧螺纹使之不发生泄露4. 打开主机的电源开关,打开主机箱左边温度控制器的开关,用手按住“※”键,使用“△”和“▽”键分别设置所需萃取釜和背压阀的温度。
通常情况下,背压阀的温度以高于釜体温度5-10℃为宜5. 关闭动静态阀以及背压阀。
注意:这些阀只可用手操作,无需使用工具以防用力过大损毁之6. 打开二氧化碳泵的电源开关,打开二氧化碳泵左下角的制冷开关,需在开二氧化碳泵RUN/STOP键前15分钟左右打开;打开二氧化碳钢瓶的旋塞;选取二氧化碳泵的状态为PSI亮灯闪烁,检查二氧化碳钢瓶中气体的压力。
理想的压力范围为800-900PSI。
使用“△”和“▽”键设置试验所需要的压力、安全压力以及二氧化碳泵的流量(亮灯非闪烁为设置状态),建议流量设定值为最大值的50%-70%之间7. 待萃取釜的温度达到设定值并维持恒定后,按下二氧化碳泵和夹带剂泵的RUN/STOP键,二氧化碳和夹带剂将送入萃取釜内,直到所需要的压力和所需要的夹带剂量(夹带剂的总量可以通过进料速度和进料时间计算)为止8. 操作者可以选择动态与静态萃取模式进行萃取。
注意:动态萃取过程中操作人员需耐心调节动态流量使其小于二氧化碳泵的设置流量以维持恒定压力9. 萃取过程完成后,缓慢打开动静态阀和背压阀,收集萃取物10.萃取物收集完毕后,关闭二氧化碳钢瓶开关,关闭夹带剂泵、二氧化碳泵和制冷开关,关闭夹带剂泵和二氧化碳泵电源开关;关闭主机萃取釜和背压阀加热开关,并使用风扇循环降温,到釜和背压阀温度降为室温时为止,关闭主机电源开关11.压力降为0时,打开萃取釜,取出物料袋,清洁萃取釜,并将夹带剂泵内残存溶液抽出备注:二氧化碳气瓶气纯度要求在99.99%,要求CO2气瓶充填前必须经过清洗不含油脂。
二氧化碳超临界流体萃取技术简介
常见临界流体萃取辅助剂
被萃取物 咖啡因 单甘酯 亚麻酸
青霉素G钾盐 乙醇 豆油
菜子油 棕榈油 EPA ,DHA
超临界流体
CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2 CO2
辅助剂 水
丙酮 正己烷
水 氯化锂 己烷,乙醇
丙烷 乙醇 尿素
超临界流体旳选择性
超临界流体萃取技术
(Supercritical Fluid Extraction,SFE)
物质有三种状态: 气态、液态、固态 流体状态
物质旳第四态:超临界状态
临界温度:每种物质都有一种特定 温度,在这个温度以上,不论怎样 增大压强,虽然密度与液态接近, 气态物质也不会液化。这个温度称 为物质旳临界温度。
④ 化合物旳相对分子量越高,越难萃取。
分子量在200~400范围内旳组分轻易萃 取,有些低相对分子质量、易挥发成份甚 至能够直接用二氧化碳液体提取;高分子 量物质(如树胶、蜡等)则极难萃取。
超临界CO2是非极性溶剂,在许 多方面类似于己烷,对非极性旳脂 溶性成份有很好旳溶解能力,对有 一定极性旳物质(如黄酮、生物碱 等)旳溶解性就较差。其对成份旳 溶解能力差别很大,主要与成份旳 极性有关,其次与沸点、分子量也 有关。
3 扩散系数比气体小,但比液体高一到 两个数量级,具有很强旳渗透能力
4 SCF旳介电常数,极化率和分子行为 都与气液两相都有明显差别
总之,超临界流体不但具有液体 旳溶解能力,也具有气体旳扩散和 传质能力
超临界流体萃取
(Supercritical Fluid Extraction,SFE)
超临界流体萃取是利用超临 界流体作萃取剂,从液体或固体 中萃取出某些成份并进行分离旳 技术。
超临界二氧化碳在油脂加工提取中的应用 刘力萌
超临界二氧化碳在油脂加工提取中的应用刘力萌摘要:油脂广泛存在于动植物组织中,是人体必需的六大营养素之一,是保证人体正常生命活动的重要物质。
目前,国内大规模生产油脂的方法主要是压榨法和溶剂浸出法。
这些方法存在着工艺复杂、残留有溶剂、油脂品质不完善等不足之处,用超临界二氧化碳萃取技术可制备出安全无毒、色味纯正的油脂,且操作简便、出油率高、无溶剂残留。
关键词:超临界二氧化碳;油脂加工提取;超临界流体萃取技术,是近20 年来才发展起来的。
超临界技术发展初期,由于设备规模较小,成本较高,一般应用于高附加值物质的提取研究。
随着科学技术的发展,几百升的超临界设备已经诞生,功能油脂中活性物质的提取;油脂精炼中脱酸、脱色、脱胶等单元操作开始广泛应用超临界萃取。
一、特点在自然界中,当气体的温度高于某一数值时,无论施加多高的压力都不能使它变为液体,此时的温度称为临界温度。
在临界温度下,气体被液化的最低压力称为临界压力。
当流体的温度高于临界温度,压力大于临界压力时,则称该流体处于超临界状态。
一般将处于超临界状态的流体称为超临界流体,使用超临界流体作为溶剂的萃取方法,称为超临界流体萃取。
一般来讲,超临界流体的密度越大,其溶解度越大,反之亦然。
也就是说,超临界流体中物质的溶解度在恒温下随压力升高而增大;在恒压下,随温度的增高而下降。
这一特性有利于从物质中萃取某些易溶解的成分,而超临界流体的高流动性和扩散能力,则有助于所溶解的各组分之间的分离,并能加速溶解平衡,提高萃取效率。
SFE 常用的溶剂包括乙烯、丙烷、甲醇、乙醇、丙酮、甲苯、水、CO2等,目前广泛选用CO2 作为超临界萃取溶剂,主要因为CO2具有以下特点:临界温度为31.05℃,与常温接近,容易操作,对于耐热性差的天然物品和食品香味不会发生变质或分解,还能有效地萃取易挥发性物质;临界压力为7.38MPa,易于达到;无毒,对食品无任何危险性;有防氧化和防止细菌活动(抑菌作用)的效果;属惰性气体,无可燃性和化学活性,因而比较安全;超临界CO2 的高渗透性、高扩散性,低黏性,使其具有传质快和萃取速度高等优点,可从固体和高黏度物质中进行高效萃取。
浅谈夹带剂用量、时间、温度、压力对超临界萃取的影响
浅谈夹带剂用量、时间、温度、压力对超临界萃取的影响超临界流体萃取(简称SCFE)是一种以超临界流体(简称SCF)代替常规有机溶剂对药物有效成分进行萃取和分离的新型技术。
其原理是利用流体(溶剂)在临界点附近某区域(超临界区)内与待分离混合物中的溶质具有异常相平衡行为和传递性能,且对溶质的溶解能力随压力和温度的改变而在相当宽的范围内变动,利用这种SCF作溶剂,可以从多种液态或固态混合物中萃取出待分离组分。
美国研发的超临界萃取装置超临界萃取装置由南通华安超临界萃取有限公司设计制造,超临界流体萃取装置如图,超临界CO2萃取设备主要包括过滤系统、冷却系统、升压系统、萃取系统、分离接收系统。
根据实验需要超临界CO2和夹带剂可以同时进入萃取釜。
二者比例由调频器、计量泵控制。
从钢瓶出来的C02气体,经过滤器进入制冷机中冷却液化,然后经过计量泵泵入管道,同时夹带剂由夹带剂泵泵入管道,两者在混合器中混合后进入萃取釜(在恒温水浴内保温)。
达到设定条件后,开始循环动态提取分离。
含溶质的CO2气体经过降压进入分离器,溶质分离,CO2循环使用。
关于超临界流体萃取的萃取率的影响因素,我们从夹带剂的用量、时间、温度、压力这四个方面展开分析。
一般来说,增加夹带剂用量可以增加收率,但是当夹带剂用量达到一定程度后其增加收率的效果就不会太明显,并且溶剂量的增大可能导致含量的降低,这对分析含量和分离提纯工作不利,所以要选择一个合适的用量。
通过检测得出数据,绘制出如图。
夹带剂的体积分数对总生物碱萃取率的影响从图可以看出,夹带剂(95%乙醇)的用量对总生物碱萃取率的影响比较显著,随着夹带剂用量的提高,生物碱总收率经历了一个由低到高再到低的变化过程,尤其是开始时的递增趋势显著,当夹带剂夹带剂的用量达到200mL时,总生物碱的萃取率最高;当夹带剂的用量大于200ml的萃取率开始降低。
因此,确定适宜的夹带剂用量为200mL。
萃取时间的选择很重要,如果萃取时间太短,则无法达到理想的萃取效果;萃取时间太长,既浪费能源与人力,又会造成设备生产效率下降。
超临界CO2萃取天然产物在化工产品中的应用
超临界CO2萃取天然产物在化工产品中的应用许文静(安徽师范大学化学与材料科学学院,芜湖241000)摘要简要介绍了超临界CO2萃取天然产物技术的基本原理,评述了超临界CO2萃取天然产物技术在化工产品中的应用的研究进展。
;萃取;天然产物关键词:超临界CO2超临界流体(Supercritical fluids,简称SCF)是指超过了物质的临界温度和临界压力的流体。
它既有气体的高扩散系数和低粘度,又有与液体相近的密度和对物质良好的溶解能力,在临界点附近流体的这些特性对温度和压力的变化非常敏感。
1822 年,Cagniard de la Tour[1]首次在世界上作了有关临界现象的报道,1869 年Andrew 测定出了CO的临界参数,即PC=7.2 MPa,TC=304.065 K。
18792-1880 年,Hannay 与Hogarth 首次发现超临界流体具有类似于液体的溶解能力,且溶解能力随着压力的增加而增加。
1962 年,Zosel 通过长链醇的制备实验得出一个重要结论:SCF 可用来分离混合物,可以充当分离剂。
这一结论成了SCF 萃取过程开发的基础。
1970 年,Zosel 等首次利用SC- CO技术萃取咖啡2豆中的咖啡因,随后德国HAG 公司以SCF 技术为基础,建立了第一家从咖啡豆中脱险咖啡因的工厂,从而使SCFE(超临界流体萃取)技术产业化。
目前,工业上普遍利用超临界流体的这一特性进行分离,效果极好,且过程能耗低,无污染。
研究较多的SCF 体系有二氧化碳、水、氨、甲醇、乙醇、戊烷、乙烷、乙烯等,其中SC- CO体系具有无毒、无污染、易分离、操作条件温和、价格低廉等优点,2在SCFE 技术中用途广泛。
1 超临界流体的性质及其萃取原理对于一般物质,当液相和气相在常压下成平衡时,两相的物理性质如粘度、密度、导电度和介电常数等相差很显著。
当压力提高时,这种差别逐渐缩小,当达到某一温度和压力时,两相密度相等,气相和液相间无明显的界限,而且仅只有一相,称为临界状态。
超临界二氧化碳萃取技术在中药提取中的应用
超临界二氧化碳萃取技术在中药提取中的应用引言:近年一些中药提取新技木以及一些新技术在中药制剂提取的应用大大促进了中药现代化的进程。
其中,超临界流体萃取技术就是一个相当先进且极有应用前景的新技术。
超临界流体萃取技木利用超临界流体扩散系数高.流动及传递性能好、溶解能力强的特点,已广泛应用于中药挥发油、生物碱、黄酮类等多种有效成分的提取分离。
摘要:简要介绍了超临界流体萃取的基本原理及其在中药有效成分提取方面的优点,并从中药有效成分提取和中草药除杂两方面介绍了超临界流体萃取技术在中药开发中的应用。
指出超临界流体萃取技术是一种新型高效分离技术,也是中药现代化的关键技术之一。
在此基础上,提出了今后超临界流体萃取技术的主要研究方向。
关键词:超临界流体萃取; 中药; 应用; 研究方向Abstract:Supercritical fluid extracti on ( SFE) is a new and high efficiency separati on technol ogy,which is one of the key technologies in Chinesemedicinemodernizati on . The princi and advantages of SFE in the extracti on of the effective components fromChinese herbalmedicine were si mp ly intr oduced, and the app licati on in the extracting of the effective components and removing theimpurity from herbalmedicine were als o introduced . Based on that, the main advanced research trends of SFE were pointed out .Key words: Supercritical fluid extracti on; Chinese herbalmedicine;App licati on; Advanced research trends超临界流体萃取技术是二十年时间以来得到广泛的研究和应用,是当今世界上先进的提取和分离技术之一。
超临界流体萃取技术的原理和应用
超临界流体萃取技术的原理和应用双击自动滚屏发布者:acr 发布时间:2009-9-1 阅读:97次中药产品现代化的重点可简单地用8个字来描述,即"有效、量小、安全、可控"。
实际上,它涉及范围十分广泛,要解决的问题比较复杂,但首先最关键的问题就是要提取分离工艺、制剂工艺现代化,质量控制标准化、规范化。
超临界流体萃取技术(SFE)是目前国际上较新的提取分离技术、采用SFE对中药进行提取分离纯化,对实现中药现代化具有重要意义。
超临界流体萃取是国际上最先进的物理萃取技术。
在较低温度下,不断增加气体的压力时,气体会转化成液体,当温度增高时,液体的体积增大,对于某一特定的物质而言总存在一个临界温度(Tc)和临界压力(Pc),高于临界温度和临界压力后,物质不会成为液体或气体,这一点就是临界点。
再临界点以上的范围内,物质状态处于气体和液体之间,这个范围之内的流体成为超临界流体(SF)。
超临界流体具有类似气体的较强穿透力和类似于液体的较大密度和溶解度,具有良好的溶剂特性,可作为溶剂进行萃取。
分离单体。
1、超临界流体的性质超临界流体(Supercritical Fluid,SF)是处于临界温度(Tc)和临界压力(Pc)以上,介于气体和液体之间的流体。
超临界流体具有气体和液体的双重特性。
SF的密度和液体相近,粘度与气体相近,但扩散系数约比液体大100倍。
由于溶解过程包含分子间的相互作用和扩散作用,因而SF对许多物质有很强的溶解能力。
超临界流体对物质进行溶解和分离的过程就叫超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extraction,简称SFE)。
可作为SF的物质很多,如二氧化碳、一氧化亚氮、六氟花硫、乙烷、庚烷、氨、等,其中多选用CO2(临界温度接近室温,且无色、无毒、无味、不易然、化学惰性、价廉、易制成高纯度气体)。
2、CO2-SF的溶解作用其基本原理为:CO2的临界温度(Tc)和临界压力(Pc)分别为31.05℃和7.38MPa,当处于这个临界点以上时,此时的CO2同时具有气体和液体双重特性。
超临界二氧化碳萃取
超临界二氧化碳萃取技术超临界二氧化碳萃取技术产生于二十世纪五十年代,目前已经广泛应用于食品、能源、医药、化妆品及香料工业。
随着中药、天然药物新药研究的发展和中药现代化的不断深入,超临界二氧化碳萃取技术在中药、天然药物活性成分和有效部位的分离和纯化中的应用研究越来越多。
由于此项技术在我国起步较晚,在中药新药中应用该项技术的品种较少。
为了促进与新药研制单位的沟通和交流,共同探讨超临界二氧化碳萃取技术在中药新药中应用的相关问题,我们对超临界二氧化碳萃取技术在中药新药研究中的应用谈一些个人的看法,抛砖引玉,仅供参考。
一、超临界二氧化碳萃取技术在中药中的应用概况超临界二氧化碳萃取是以超临界状态(温度31.3℃,压力7.15MPa)下的二氧化碳为溶剂,利用其高渗透性和高溶解能力来提取分离混合物的过程。
超临界状态下的二氧化碳,其密度大幅度增大,导致对溶质溶解度的增加,在分离操作中,可通过降低压力或升高温度使溶剂的密度下降,引起其溶解物质能力的下降,可使萃取物与溶剂分离。
与一般液体萃取相比,超临界二氧化碳萃取的速率和范围更为扩大,萃取过程是通过温度和压力的调节来控制与溶质的亲和性而实现分离的。
超临界二氧化碳萃取技术具有环境良好、操作安全、不存在有害物残留、产品品质高且能保持固有气味等特点。
从20世纪50年代起已开始进入实验阶段,70年代以来超临界二氧化碳萃取技术在食品工业中的应用日趋广泛,80年代超临界二氧化碳萃取技术更广泛地用于香料的提取。
进人90年代后,超临界二氧化碳萃取技术开始运用于从药用植物中提取药用有效成分等。
我国对超临界流体技术的研究始于20世纪70年代末80年代初,与国外相比虽起步稍晚,但发展很快,在超临界流体萃取、精馏、沉析、色谱和反应等方面都有研究,涉及了化工、轻工、石油、环保、医药及食品等行业,不仅有基础研究,而且有工艺、工程开发。
早在20世纪70年代后期,德国人就采用超临界二氧化碳萃取技术从黄春菊中萃取出有效活性成分,产率高于传统溶剂法。
超临界二氧化碳萃取技术
超临界二氧化碳萃取技术超临界二氧化碳萃取技术(Supercritical Carbon Dioxide Extraction, SCDE)是一种在溶剂萃取中使用的萃取技术。
溶剂萃取技术可以提取出有机或无机物质中有价值的物质。
超临界二氧化碳萃取技术具有显著优点,比如快速萃取速度、极佳的溶剂选择性、温和的萃取条件、易于操作和恢复溶剂etc.因此,它已经成为用于提取食品、药物、食品添加剂、香精香料和化妆品中有用物质的主流技术。
超临界二氧化碳萃取技术包括超临界二氧化碳的固定相萃取(SFE-SCDE)和液相萃取(LPE-SCDE)。
超临界二氧化碳的固定相萃取是使用固定溶剂,如活性炭或吸附剂,将溶剂(二氧化碳)固定在溶剂体系中。
这种萃取技术被认为是最受欢迎的萃取技术,用于提取和分离膳食类成分。
超临界二氧化碳的液相萃取技术则使用液态的溶剂,如乙醇或乙酸乙酯,将被萃取的物质溶解在液体溶剂中。
超临界二氧化碳萃取具有几个显著优点,使其成为最受欢迎的萃取技术。
首先,超临界二氧化碳具有较低的沸点,可以在低温下较快地完成萃取。
其次,它是一种温和的萃取技术,这意味着它可以保留被萃取物质的生物活性。
此外,由于超临界二氧化碳没有毒性,而且可以容易地从被萃取的物质中恢复和回收,因此它可以降低废物和危险废物的产生。
总而言之,超临界二氧化碳萃取技术是一种温和、高效、安全有效的技术,用于从有价值物质中提取和分离出有用物质。
它具有较高的灵敏度,较快的萃取速度,极佳的溶剂选择性,易于操作和恢复溶剂,可以降低废物和危险废物的产生,因此被广泛应用于食物、药物、食品添加剂和化妆品等行业。
夹带剂及其对超临界CO2萃取效能的影响
夹带剂及其对超临界CO2萃取效能的影响作为高新技术的超临界CO2萃取技术近年来受到极大关注,并广泛推广应用。
但也发现超临界CO2萃取技术还存在着:操作压力大、萃取时间长、对设备的要求较高、能耗相对较大、提取容量小、萃取率不够理想等有待提高或改善的问题,而采用夹带剂对超临界萃取过程进行强化,能有效提高萃取得率、降低操作压力等。
因此,本文从夹带剂在超临界CO2萃取中的作用原理出发,讨论夹带剂分子特性对超临界CO2萃取效能的影响,也对在夹带剂下超临界CO2萃取存在的问题也作了简要阐述。
并总结出夹带剂性质对萃取率的变化规律是:夹带剂的分子极性越大,溶质在超临界CO2中的溶解度越大;夹带剂的相对分子质量或分子体积的增大,其在超临界CO2中的溶解度降低,萃取率减小;易形成氢键的夹带剂分子,能明显提高萃取率;多(混合)组分的夹带剂,对萃取效能的提高更显著。
关键词:超临界CO2萃取;夹带剂;分子特性;强化萃取1、超临界流体萃取的特点和夹带剂的强化作用自1879年,Hanny和Hogarth发现了超临界流体的独特溶解现象来,特别是1978年后超临界流体萃取作为一种高新分离技术而倍受人们的关注,在基础理论研究、工艺、设备的设计以及工业化等方面都取得了较大发展。
与传统萃取方法相比较,超临界CO2萃取过程具有与环境友好、分离方便、低毒、少甚至无残留、可在常温下操作等优点(见表1),因此特别适合于不稳定天然产物和生理活性物质的分离与精制。
在发达国家,超临界流体技术发展很快,已成为食品、香料、生物、医药、化工、轻工、冶金、环保、农业等深加工领域中获得高品质产品的最有效方法之一,各国纷纷推出各具特色的提取装臵,已从实验室走向工业化阶段,从20世纪70年开始,我国对超临界萃取技术进行了大量的应用与工程研究,取得了可喜的成果,内容涉及小麦胚芽油、卵磷脂、天然香料、动物油脂的萃取,食品脱脂(炸薯片、无脂淀粉、油炸食品),奶脂脱胆固醇,咖啡、红茶脱咖啡因,啤酒花的萃取,植物色素的萃取,油脂脱色、脱臭,原药的提纯,活性炭的再生,烟草脱烟碱,天然香料的萃取、合成香料的分离、精制,化工原料、产品的萃取分离回收和精制等等,虽然超临界流体的粘度是液体的百分之一,自扩散系数是液体的100倍,因而它具有良好的传质特性,可大大缩短相平衡所需时间,是高效传质的理想介质;具有比液体快得多的溶解溶质的速率,有比气体大得多的对固体物质的溶解和携带能力;具有不同寻常的可压缩性,在临界点附近,压力和温度的微小变化会引起CO2的密度发生巨大变化,所以可通过简单的变换CO2的压力和温度便可调节它的溶解能力,提高萃取的选择性;再通过降低体系的压力来分离CO2和所溶解的产品,省去了脱溶剂工序,而且溶质和溶剂的分离彻底。
超临界流体萃取夹带剂的作用
超临界流体萃取夹带剂的作用
超临界流体萃取夹带剂是一种在超临界流体萃取过程中使用的辅助剂。
它们的主要作用是帮助提高目标物质的萃取效率,促进萃取过程的顺利进行。
首先,超临界流体萃取夹带剂可以增加目标物质在超临界流体中的溶解度。
在超临界流体中,物质的溶解度与温度和压力有关。
通过添加适当的夹带剂,可以调节超临界流体的溶解性能,使目标物质更加容易被超临界流体溶解。
其次,超临界流体萃取夹带剂还可以改变目标物质的分配行为。
夹带剂能够与目标物质发生相互作用,形成复合物或络合物。
这种相互作用可以改变目标物质在超临界流体和夹带剂之间的分配比例,从而影响目标物质的萃取效率。
另外,超临界流体萃取夹带剂还可以调节反应的速率和选择性。
夹带剂可以与目标物质之间发生化学反应,加快反应的进程。
同时,夹带剂还能够选择性地与目标物质发生反应,从而实现对目标物质的选择性提取。
最后,超临界流体萃取夹带剂可以调节超临界流体的物理特性。
添加夹带剂可以改变超临界流体的粘度、密度和表面张力等特性,从而提高萃取效果和工艺的可操作性。
总之,超临界流体萃取夹带剂在超临界流体萃取过程中起到了重要的作用。
它们可以增加目标物质的溶解度、改变分配行为、调节反应速率和选择性,以及调节超临界流体的物理特性。
这些作用使得超临界流体萃取夹带剂成为了一种有效的辅助剂,广泛应用于化工、环保、食品等领域中。
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1 实 验 部分
1 . 1 原 料 与仪 器
化工 、 化学 反 应工 程 、 环 境保 护 、 分 析技 术 、 天然
产物提取 、 材料加工 、 生 物 工程 等诸 多 领 域 l l l 。 芝 麻 油 是 食 用 品质 好 , 营 养 价 值 高 的 优 良食
用 油 。经 常 食 用 芝 麻 油 可 以调 节 毛 细 血 管 的渗 透
的传质性 能。二 氧化碳 由于其 具有临界点低 ( T
3 1 . 3 ℃, P = 7 . 3 8 MP a ) 、 无毒 、 无味 、 不易燃 、 化 学 惰 性、 价廉 等优 点 , 使 超 临 界 二 氧 化 碳 成 为 被 广 泛
认 可 的 一 种 环 境 友 好 的绿 色 溶 剂 , 已 应 用 于 石 油
大提 高 , 具 有 传 统 方 法 难 以达 到 的 效 果 】 。 二 氧化碳无 极性 , 夹 带 少 量 极 性 有 机 溶 剂 可
提 高超 临 界二 氧 化碳 流 体 的溶 解 能力 。本 文 对 含
夹 带 剂 超 临 界 二 氧 化 碳 萃 取 芝 麻 油 的 工 艺 条 件 进 行 了研 究 , 分 析 了 各 个 工 艺 条 件 对 萃 取 率 的 影 响, 并尝试探索较优提取工艺条件 。
温度在 4 5 q C 以下时, 萃取率随着温度 对升高而升 高, 但 当温度超过 4 5℃ 以后 , 萃取率略有 下 降; 萃取 率随着 时间的增加 而增加 , 但随着 时间的延 长 , 萃取 率的增加 幅度逐渐 变缓 ; 随C O 流
量增 大 , 萃取 率上 升 。得 到超 临界 CO 流 体萃取 芝麻 油 的较优 工 艺条件 为 : 萃取 压 力为 3 0 MP a 、 萃取温度 4 5℃ 、 萃取 时 间 1 8 0 ai r n、 CO2 流量 1 0 k g / h 。
1 . 2 实验 装 置
破坏作用 。超临界二氧化碳流体萃取过程使萃取 和分 离合 二 为一 , 工艺 流程 简单 , 无毒 、 无害 、 无
残留 、 时 间短 、 温度低 、 提 取 系统 封 闭 、 收 油 率 大
实验装 置流程如 图 1 所示, 由供气 、 冷却 、 萃 取、 分离 、 循环等 系统构成 。 首先将芝麻作在 1 2 0
2 8一
Z HE J I ANG CHEMI C AL I NDUS T RY
℃烘箱 中干燥 1 0 h以上并粉碎过筛预处理 , 实验 装料 1 0 0 g 后 密封萃取釜 ,然后 当冷凝器 中 C O
制在 5 . 0 ~ 6 . 0 MP a之 间 ;分 离 釜 Ⅱ的 温 度 控 制 在 4 0℃ , 压力控制在 4 . 5 ~ 5 . 5 MP a之 间 。 夹 带 剂 由 副 泵输入 , 控制其流量为主体流量的 3 %。经一 定 工 艺条件 ( 萃取温度 、 萃取压力 、 萃取 时间 、 C O 流量
芝麻
( 市售) , C O 气 体
( 高 纯 ,武 钢 集 团 公
司) ,夹 带 剂 ( 有 机溶剂 , 夹分析纯) ; 超 临界 C O 萃
取装置 , 型 号 HL — l l d 5 0 MP a / 2 0 0  ̄ C 一ⅡA. 杭 州华 黎 泵 业 有 限公 司 : 电 热 恒 温 鼓 风 干燥 箱 , 型 号 DG X一 9 6 2 3 B C 一 1 , 上 海 福 玛 实 验 设 备 有
2 0 1 3 年第4 4 卷 第2 期
渐; 化 工
一 2 7 一
含夹带剂超临界 C O 2 萃取芝麻油
肖 杨 李 朝
( 中南 民族 大 学 化 学 与材 料 科 学 学 院 ,湖 北 武 汉 4 3 0 0 7 4 )
摘 要 :利 用含 夹带剂超 临界 C O 从 芝麻 中萃取 了芝麻 油 , 实验研 究 了萃取 压力 、 温度 、 时间 、 C O 流量等 工艺条件 因素对萃取 率的影响。 研 究结 果表 明 : 萃取率随着压力升 高而升 高;
作用 , 加 强人体 组 织对 氧 的吸 收能 力 。 改 善 血 液 循环 , 延 缓 衰 老 保 持 青 春 。芝 麻 油 传 统 提 取 方 法 过 程时 间长 、 温度 高 、 系 统 开 放 易 造 成 热 不 稳 定
及易 氧化成分 的破坏和会 发损失 . 对 不 分 组 分 有
限公 司 ; 高 速万能粉碎机 , F W1 0 0型 , 天 津 市 泰 斯 特 仪 器 有 限公 司 ; 架盘药物天平 , J Y T ห้องสมุดไป่ตู้ 1 0型 。
关键词 :超 临界 C O, : 芝麻 油 ; 萃取
文章 编 号 :1 0 0 6 — 4 1 8 4 ( 2 0 1 3 ) 2 — 0 0 2 8 - 0 3
超 临界流体 既不 同于气体 ,也不 同于液体 ,
具有许 多独特 的物理化 学性质 , 因 具 有 接 近 于 液 体 的密 度 , 这 赋 予 它 很 强 的溶 剂 化 能 力 。 同时 , 其 黏 度 与气 体 接 近 .扩 散 系数 比液 体 大 ,具 有 良好
温度冷凝到一 5 c 《 = 时, 开启萃取釜 的进气 阀和 出气
阀, 调 节微调 阀 , 将 萃取 釜 中的压力 控制 在 实验
要 求 压 力 。分 离 釜 I的 温 度控 制 在 4 5℃ , 压 力控
等) 萃取结束后 , 收集提取样 , 测 定提取样质量 。
l 一 缓 冲罐 ; 2 一 净化器 ; 3 一 蒸发器; 4 - 冷凝器; 5 一 携带剂 ; 6 一 冷凝器 ; 7 一 主泵 ; 8 一 副泵 ; 9 一 混合器 ; 1 0 , J 2 , l 4 一 预热器; 1 1 一 萃取釜 ; 1 3 , 1 5 一 分离釜; 1 6 一 C 0 2钢 瓶
修 改 日期 : 2 01 2 一l 1 — 2 6
基金项目 : 湖 北 省 自然 科 学 基金 资 助项 目( 2 0 1 0 C D B 0 2 0 0 5 ) 。 作者简介 : 肖杨 ( 1 9 7 4 一) , 男, 湖- I L A, 博士 , 副教授 , 化学T艺专业 。
一