超临界萃取技术及其的应用共37页
超临界流体萃取技术在天然产物提取中的应用
超临界流体萃取技术在天然产物提取中的应用天然产物是指自然界中存在的有机物质,包括植物、动物、微生物等。
这些天然产物中富含许多有益的化学成分,如生物碱、酚类、萜类等。
这些化学成分广泛应用于医药、食品、化妆品等领域。
为了将这些化学成分从天然产物中提取出来,需要使用提取技术。
而超临界流体萃取技术是一种高效、环保、可控的提取技术,已经在天然产物提取中得到广泛应用。
超临界流体是指在临界点以上温度和压力下存在的物质状态。
这种状态下的物质具有许多独特的物理和化学性质,如密度接近液态、粘度接近气态、扩散系数大、介电常数小等。
这些性质使得超临界流体成为一种优良的提取剂。
超临界流体萃取技术的基本原理是:将超临界流体作为提取剂,与待提取物质接触,并将提取物质从超临界流体中分离。
因为超临界流体的物理和化学性质可以通过改变温度和压力来调节,所以可以通过控制温度和压力来调节提取剂的溶解能力、扩散速度等参数,以达到更好的提取效果。
与传统的有机溶剂提取方式相比,超临界流体萃取技术具有以下几个优势:1、高效。
由于超临界流体的溶解能力大,所以可以在较短的时间内提取出更多的化学成分。
2、环保。
超临界流体是一种环保的提取剂,不会对环境造成污染。
3、可控。
超临界流体萃取技术可以通过控制温度和压力来改变提取剂的物理和化学性质,从而实现对提取过程的控制。
4、提取效果好。
由于超临界流体的物理和化学性质独特,所以可以提取出传统溶剂难以提取的化学成分。
超临界流体萃取技术已经在天然产物提取中得到广泛应用。
下面以植物提取为例,介绍超临界流体萃取技术的具体应用。
植物中含有许多有益的化学成分,如生物碱、酚类、萜类等。
传统的植物提取方法大多采用有机溶剂提取,但存在许多缺点,如:溶剂残留、热敏易挥发、提取效率低等。
而超临界流体萃取技术可以解决这些问题。
例如,利用二氧化碳作为提取剂,在超临界状态下,对茶叶中的多酚类化合物进行提取。
结果表明,超临界流体萃取技术比传统的有机溶剂提取方法具有更好的提取效率、更短的提取时间和更高的纯度。
超临界流体萃取技术及其在食品工业中的应用
超临界流体萃取技术及其在食品工业中的应用一、本文概述《超临界流体萃取技术及其在食品工业中的应用》这篇文章旨在深入探讨超临界流体萃取(SFE)技术的原理、特点及其在食品工业中的广泛应用。
超临界流体萃取作为一种新兴的分离技术,其独特的萃取效率和环保特性使其在食品加工、提取和纯化等领域具有广阔的应用前景。
本文将首先概述超临界流体萃取技术的基本原理和优势,然后详细介绍其在食品工业中的具体应用案例,包括天然产物的提取、油脂的精炼、食品中农药残留的去除等。
通过本文的阐述,旨在为读者提供一个全面、深入的了解超临界流体萃取技术的平台,并为其在食品工业中的进一步应用提供参考和指导。
二、超临界流体萃取技术原理超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extraction,简称SFE)是一种基于物质在超临界状态下具有特殊溶解能力的分离技术。
其技术原理主要是利用超临界流体(如二氧化碳、乙醇等)的物理化学性质,在特定的温度和压力下,使流体兼具气体和液体的双重特性,从而实现对目标物质的高效、选择性萃取。
在超临界状态下,流体的密度、扩散系数和溶解度等参数均会发生显著变化,这些变化使得超临界流体具有优异的渗透能力和溶解能力。
通过调整温度和压力,可以控制超临界流体的溶解度和选择性,从而实现对目标物质的高效萃取。
在食品工业中,超临界流体萃取技术主要用于提取食品中的天然成分,如色素、香气成分、油脂等。
与传统的提取方法相比,超临界流体萃取具有操作温度低、提取时间短、提取效率高、溶剂用量少、提取物纯度高等优点。
由于超临界流体萃取过程中无需使用有机溶剂,因此可以避免溶剂残留对食品质量和安全性的影响。
超临界流体萃取技术的核心设备是超临界萃取装置,其主要包括高压釜、压缩机、分离器、热交换器等部分。
在萃取过程中,首先将超临界流体通过压缩机增压至所需压力,然后通过热交换器加热至所需温度,形成超临界流体。
接着,将超临界流体与待提取的物料接触,利用超临界流体的溶解能力将目标物质萃取出来。
超临界萃取的技术原理及应用
超临界萃取的技术原理及应用一、超临界萃取的技术原理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CO2是指处于临界温度与临界压力以上状态的一种可压缩的高密度流体,是通常所说的气、液、固三态以外的第四态,其分子间力很小,类似于气体,而密度却很大,接近于液体,因此具有介于气体和液体之间的气液两重性质,同时具有液体较高的溶解性和气体较高的流动性,比普通液体溶剂传质速率高,并且扩散系数介于液体和气体之间,具有较好的渗透性,而且没有相际效应,因此有助于提高萃取效率,并可大幅度节能。
超临界CO2的物理化学性质与在非临界状态的液体和气体有很大的不同。
由于密度是溶解能力、粘度是流体阻力、扩散系数是传质速率高低的主要参数,因此超临界CO2的特殊性质决定了超临界CO2萃取技术具有一系列的重要特点。
超临界CO2的粘度是液体的百分之一,自扩散系数是液体的100倍,因而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;具有不同寻常的巨大压缩性,在临界点附件,压力和温度的微小变化会引起CO2的密度发生很大的变化,所以可通过简单的变化体系的温度或压力来调节CO2的溶解能力,提高萃取的选择性;通过降低体系的压力来分离CO2和所溶解的产品,省去消除溶剂的工序。
在传统的分离方法中,溶剂萃取是利用溶剂和各溶质间的亲和性的差异来实现分离的;蒸馏是利用溶液中各组分的挥发度的不同来实现分离的。
超临界流体萃取技术及其应用
超临界流体萃取技术及其应用摘要:超临界流体萃取作为一种新型分离技术,越来越受到各行业关注和重视,并已广泛应用于医药、食品、化妆品及香料工业等领域。
本文对超临界流体萃取技术进行了评述,主要从超临界流体萃取技术原理、工业应用及其强化过程等几个方面。
介绍了国内外关于超临界流体分离技术最新研究动态,最后针对超临界萃取技术应用现状,探讨了其目前存在问题及应用前景。
关键词:超临界流体萃取;工业应用;应用前景Abstract: As a new separation technology, supercritical fluid extraction has get more and more attention from all walks of life, and it has been widely used in pharmaceutical, food, cosmetics, perfume industry and other fields. This article reviewed present application and research status of supercritical fluid extraction technology both at home and abroad, mainly in industrial applications of supercritical carbon dioxide extraction technology and strengthening processes. The latest studies on supercritical fluid extraction technology were introduced. Finally based on Chinese present situations of the technology, the existing problems and application prospects were discussed.Key words: Supercritical fluid extraction;Industrial application;Application prospect超临界流体( Supercritical Fluid 即SCF ) 即指是物体处于其临界温度和临界压力以上状态时,向该状态气体加压,气体不会液化,只是密度增大,具有类似液体性质。
超临界流体萃取技术的应用
超临界流体萃取技术的应用超临界流体萃取技术是一种在环境友好、高效、快速、优质的前提下提取天然产品中目标化合物的方法。
在科技发展日新月异的今天,超临界流体萃取技术越来越受到人们的关注。
本文将从超临界流体萃取技术的定义、特点、应用前景以及存在的问题等方面进行讨论。
一、超临界流体萃取技术的定义和特点超临界流体萃取技术是一种将超临界流体与待提取物质直接接触,使待提取物质从固态、液态或气态进入超临界流体中的过程。
它的基本原理是利用物质在超临界状态下的特性,即能达到液态和气态间的平衡状态,同时拥有相当的溶解能力和扩散能力,在超临界状态下可以提高物质的运动能力和扩散速度。
因此,相对于传统的萃取技术,超临界流体萃取技术具有以下特点:(1)环保。
超临界流体萃取技术不需要有害有毒溶剂,因此对环境影响小,并且有助于减少化学废物的排放。
(2)高效快速。
相对于传统的萃取技术,超临界流体萃取技术提取速度更快,效率更高。
(3)提取物质的质量更高。
超临界流体萃取技术提取的物质大多数都是具有较高纯度的,且便于后续的纯化处理。
(4)方便性更高。
超临界流体萃取技术操作简单,需要的基础设施很少,能够满足相对小规模的萃取需求。
二、超临界流体萃取技术的应用前景超临界流体萃取技术在食品、化工、医药等领域具有广泛的应用前景。
其中,以下几个方面值得关注:(1)食品加工。
超临界流体萃取技术可以用于提取食品中的天然色素、营养成分等,不仅提高了食品的品质和保健效果,还能够使得食品生产过程更加环保和安全。
(2)化工领域。
超临界流体萃取技术可用于提取香料、药材等有机化合物,其运用需要较少的有害有毒溶剂,更环保,产物的质量更高。
(3)医药领域。
超临界流体萃取技术可以用于提取天然药物中的主要有效成分,如植物、藻类等,提取后的产物有更好的药效,同时其纯度也更高。
(4)生物医药领域。
超临界流体萃取技术广泛应用于提取酶、蛋白质等生物体大分子物质。
运用超临界萃取技术提取酶,常常是较为广泛的,目前在酶工程生产中,通过超临界流体萃取技术可以快速、高效地从自由生物体中提取酶制剂。
超临界流体萃取技术及其应用
使用适当的夹带剂不仅可以提高溶质在SCF 的溶解度,还可 明显降低萃取压力,大大降低了对容器材料的耐高压要求。 CO2是非极性分子,主要用于萃取低极性和非极性的化合物, 向超临界流体CO2中加入水,甲醇,乙醇,乙酸乙脂等极性 物质(称为夹带剂),对提高溶解度,改善选择性有较大的 作用,扩大了CO2的应用范围。 例:用SC —CO2 萃取孢霉γ—亚麻酸,加入10 %甲醇作夹带 剂可使萃取量提高4 倍,且操作压力从38. 3MPa 降至13. 4MPa。
超临界流体与萃出物即溶质的分离方法有 三种: 恒温减压溶质与气体分离; 恒压降温溶质与气体分离; 吸附分离:在分离槽中加入吸附剂吸附不 需要的溶质后,萃取物的目标产物与气体分 离。
六
萃取物与超临界流体的分离流程
1 变压法
指采用压力变化方式进行分离的方法,萃取器与分离器在等温条件下, 将萃取相减压分离出溶质。超临界流体采用压缩机加压,再重新返回萃 取器。 2 变温法 指采用变化温度的方式进行分离的方法。在等压的条件下,将萃取相加 热升温分离气体与溶质。气体经压缩冷却后重新返回至萃取器。
另一方面使SCF 与原料的接触搅拌作用相对增加,提高了萃 取的能力;所以流量存在一个最佳值。
萃取时间一般由原料含有的有效成分含量、萃取压力和温度、 溶剂的流量及有效成分的经济价值决定,一般也有一最佳值。 (4)原料的颗粒度和水分: 粉碎度细,萃取率高,因为粉碎度的提高,不仅增大了物料与 SCF 的接触面积,而且也破坏了物料外壳,使有效成分易于萃 出。 但物料的粉碎也不能太细,以免提取时被溶剂带出萃取釜,或 堵塞管道影响萃取效率。
水洗法:
活性炭吸收法:
超临界流体萃取技术的应用
超临界流体萃取技术的应用天然色素应用技术推广实验室aingw@超临界流体萃取技术是七十年代末才兴起的一种新型生物分离精制技术.近年来发展迅速,特别是1978年在西德埃森举行全世界第一次“超临界气体萃取”的专题讨论会以来,被广泛应用于化学、石油、食品、医药、保健品等领域,受到世界各国的普遍重视,在我国已被列为九五期间国家重点开发的高科技项目。
下面就超临界流体萃取技术的应用情况作一简单介绍。
(1). 在食品方面的应用传统的食用油提取方法是乙烷萃取法,但此法生产的食用油所含溶剂的量难以满足食品管理法的规定,美国采用超临界二氧化碳萃取法(SCFE)提取豆油获得成功,产品质量大幅度提高,且无污染问题。
目前,已经可以用超临界二氧化碳从葵花籽、红花籽、花生、小麦胚芽、棕榈、可可豆中提取油脂,且提出的油脂中含中性脂质,磷含量低,着色度低,无臭味。
这种方法比传统的压榨法的回收率高,而且不存在溶剂法的溶剂分离问题。
专家们认为这种方法可以使油脂提取工艺发生革命性的改进。
咖啡中含有的咖啡因,多饮对人体有害,因此必须从咖啡中除去。
工业上传统的方法是用二氯乙烷来提取,但二氯乙烷不仅提取咖啡因,也提取掉咖啡中的芳香物质,而且残存的二氯乙烷不易除净,影响咖啡质量。
西德Max-plank煤炭研究所的Zesst博士开发的从咖啡豆中用超临界二氧化碳萃取咖啡因的专题技术,现已由西德的Hag公司实现了工业化生产,并被世界各国普遍采用。
这一技术的最大优点是取代了原来在产品中仍残留对人体有害的微量卤代烃溶剂,咖啡因的含量可从原来的1%左右降低至0.02%,而且CO2的良好的选择性可以保留咖啡中的芳香物质。
美国ADL公司最近开发了一个用SCFE技术提取酒精的方法,还开发了从油腻的快餐食品中除去过多的油脂,而不失其原有色香味及保有其外观和内部组织结构的技术,且已申请专利。
(2-1). 在医药保健品方面的应用西德Saarland大学的Stahl教授对许多药用植物采用SCFE法对其有效成分(如各种生物碱,芳香性及油性组分)实现了满意的分离。
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。
超临界萃取的技术原理及应用
所谓超临界流体,是指物体处于其临界温度和临界压力以上时的状态。
这种流体兼有液体和气体的优点,密度大,粘稠度低,表面张力小,有极高的溶解能力,能深入到提取材料的基质中,发挥非常有效的萃取功能。
而且这种溶解能力随着压力的升高而急剧增大。
这些特性使得超临界流体成为一种好的萃取剂。
而超临界流体萃取,就是利用超临界流体的这一强溶解能力特性,从动、植物中提取各种有效成份,再通过减压将其释放出来的过程。
超临界流体萃取法是一种物理分离和纯化方法,它是以CO2为萃取剂,在超临界状态下,加压后使其溶解度增大。
将物质溶解出来,然后通过减压又将其释放出来。
该过程中CO2循环使用。
在压力为8--40MPa时的超临界CO2足以溶解任何非极性、中极性化合物,在加入改性剂后则可溶解极化物。
一、超临界萃取的技术原理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CO2是指处于临界温度与临界压力(称为临界点)以上状态的一种可压缩的高密度流体,是通常所说的气、液、固三态以外的第四态,其分子间力很小,类似于气体,而密度却很大,接近于液体,因此具有介于气体和液体之间的气液两重性质,同时具有液体较高的溶解性和气体较高的流动性,比普通液体溶剂传质速率高,并且扩散系数介于液体和气体之间,具有较好的渗透性,而且没有相际效应,因此有助于提高萃取效率,并可大幅度节能。
超临界CO2的物理化学性质与在非临界状态的液体和气体有很大的不同。
由于密度是溶解能力、粘度是流体阻力、扩散系数是传质速率高低的主要参数,因此超临界CO2的特殊性质决定了超临界CO2萃取技术具有一系列的重要特点。
超临界萃取法课件
制备药物中间体
超临界萃取技术可用于制备药物 中间体,如手性化合物、高纯度 化学原料等,提高药物的质量和 纯度。
药物合成
超临界萃取技术可以用于药物合 成过程中的反应介质和产物分离 ,简化分离步骤,提高合成效率 。
在食品工业的应用
食品风味成分提取
食品添加剂合成
超临界萃取技术可用于提取食品中的 风味成分,如咖啡、茶、香料等,保 持食品原有风味。
总结词:原料粒度对传质速率有影响,应根据实际情况选择合适的粒度范围。
萃取时间
萃取时间也是影响超临界萃取效率的因素之一。在一定时间内,随着萃取的进行,溶质的溶解和扩散 逐渐趋于平衡,萃取效率不再明显提高。因此,选择合适的萃取时间对于提高效率和节省成本至关重 要。
总结词:在保证溶质充分溶解和扩散的前提下,应尽量缩短萃取时间以提高效率和降低成本。
பைடு நூலகம்
特点与优势
特点
超临界萃取技术具有萃取效率高、操作条件温和、对环境友好、可实现工业化生产等特点。
优势
与其他传统分离技术相比,超临界萃取法具有较高的选择性、较低的能耗和溶剂消耗、操作简便等优 势。此外,该技术还可以用于提取一些传统方法难以处理的物质,如热敏性物质和易氧化物质。
02
超临界萃取流程
萃取流程
节能技术
采用先进的节能技术,降 低超临界萃取过程的能耗 。
资源回收利用
实现超临界萃取过程中资 源的回收和再利用,提高 资源利用率。
拓展应用领域
生物医药领域
超临界萃取技术在生物医 药领域的应用,如天然产 物的提取和药物制备。
环境治理领域
利用超临界萃取技术处理 环境污染问题,如土壤修 复和水处理。
食品工业领域
01
超临界流体萃取技术在中药提取中的应用
连
黄连为毛茛科植物黄连(Cop tis chinensis Franch)三角叶黄连(C op tis deltoidea C Y Chenget
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Hsiao )或云连( Cop tis teeta W all) 的干燥根茎, 性味苦, 寒, 具有清热燥湿, 泻火解毒等功效。其
究中的应用
2. 1 利用超临界萃取技术提取中草药的有效成分
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目前, 国内外研究者多采用二氧化碳超临界萃取技术提取中草药中不同
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种类的药用成份, 如挥发油、生物碱、萜类、丙素酚类、醌类及葸衍生物及
质为夹带剂, 提取银杏叶有效成分银杏黄酮和内脂, 得率高出溶剂萃取法两倍, 且提取
质量高于溶剂萃取法国际现行公认的质量标准, 无重金属残余。
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超临界萃取技术在中草药研究中的应用[1]
2.超临界萃取技术在中草药研
究中的应用
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活性物质, 操作方便, 能耗低, 无污染, 分离能力高, 无溶剂残留等优点。中药中生物碱极性较大, 单纯提高萃取压力
其他成分等。
挥发油的提取: 据报道, 于恩平等[ 5] 用CO2 SFE 从月见草种子中萃取月见草
油, 结果月见草精油的色泽和透明度, 有显著生理活性的C) 亚麻酸的含量均
优于溶剂法。李菁[ 6] 等用超临界CO2 萃取当归挥发油, 采用压力30 MPa, 温度44
《超临界萃取技术及其应用》课件
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3.一种新的单元操作 在传统的分离方法中.溶剂萃取 是利用溶剂和各溶质间的亲和性(表现在溶解度)的差异 来实现分离的;蒸馏是利用溶液中各组分的挥发度(蒸 气压)的不同来实现分离的,而SFE则是通过调节C02的 压力和温度来控制溶解度和蒸气压这两个参数来进行 分离的,故超临界C02萃取综合了溶剂萃取和蒸馏的两 种功能和特点.从它的特性和完整性来看.可相当于 一种新的单元操作。
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因为若再升高压力,萃取收率的提高,相对于为获得 及保持这样高的压力所增的投资和操作费用来说就不 经济了。
温度T升高,一般情况下CO2的溶解力有所增加,且 较压力影响明显。仍以超临界CO2 萃取沙棘油为例。 F=30MPa,T=32℃时,沙棘油的收率为90.1%,当 温度升高T=40℃,油的收率提高到92.1%.但温度的 升高受到对所萃取物质热敏性要求的限制。
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3、超临界C02的萃取特性
(1)溶解特性 超临界C02是一种非极性流体,符合相似 相溶的原理。其溶解力随物质极性的减弱而增大,随 物质分子量的增大而减弱。一般地表现为,对分子量 小,极性弱的物质易溶解,对分子量较大,极性较强 的物质难溶解,对分子量高,强极性的物质,如氨基 酸、蛋白质、糖和无机盐等则不溶解。在实际应用中, 有时根据需要向超临界C02中加入助溶剂,来调整其溶 解力。
3
4
处于超临界状态的C02即具有选择溶解其它物质的能力。 通过调整适当的温度和压力可选择性地萃取物质。然 后再经减压、升温或吸附,使溶解在超临界CO2中的被 萃取物与CO2分离,从而达到分离和提纯的目的。
5
二、超临界C02及其萃取技术的主要特点
1.CO2的物质特点: 与通常采用的超临界流体 物质,如N2、N20、CH4、C2H4、等相比,CO2 有如下特点:
超临界萃取总结PPT学习教案
小豆蔻
2.5
9.4
5
9.0
欧芹籽
2.0
9.8
5
7
丁香花蕾 2.0
20.0
4
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SCF-CO2萃取天然香料的特点
• 兼有溶剂萃取和精馏的特点 • 传质速率高,较快达到相平衡,节省
萃取时间 • 通常压力高则溶解能力高,但是也有
例外,如当归、啤酒花 • 操作条件对精油收率有明显影响 • 温度、压力对其影响大
我国是世界上生产啤酒的第三 大国,也是啤酒花生产的第三 大国,年产第4啤1页/共酒61页花17000吨左 右。
SFE萃取啤酒花中的有效成分
啤酒花中对酿酒有利的部分包括两个部分: 挥发性油—赋予香气 软树脂中的绿草酮
绿草酮:异构化异α酸(啤酒的苦味物质) 直接酿造,绿草酮的利用率只有25%。 SC-CO2萃取以后绿草酮的利用率为95%以上
Tp-Cp线: 汽液平衡线(蒸汽压线)
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2.超临界CO2流体的基本性质
(1)物理性质
临界温度 Tp=31.06C 临界压力 Pc=7.39MPa 临界密度 =0.448g/cm3
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(2)传递性质
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(3)溶解性
烃类:碳数≤12 全部互溶;碳数>12 溶解度下降, 异构烷烃溶解度较大
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超临界流体技术新进展
化学反应 -超临界水的化学反应 -烷基化反应 -异构化反应 -氢化反应 -酶催化反应
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(四)在分析中的应用
化学分析
超临界流体萃取与其他 分析方法(如光谱、色谱) 的联用因自动化程度高、 定量准确快速、回收率高 和灵敏度高等特点而备受 青睐。
超临界萃取技术的介绍及应用
超临界萃取技术的介绍及应用文 任勇河南国德标检测技术有限公司加工,其中蛋白质等营养物质也遭到破坏,利用价值低。
而浸出法具虽有出油率高,饼粕残油低,蛋白质不变性的优点,但浸出过程使用的有机溶剂需经过特殊工艺脱除,且常用的浸出溶剂己烷易燃、易爆的,工作安全性低。
而采用SFE 工艺制油不仅食用油油品较好,由于萃取工艺是在低温和无氧情况下完成,这就保证了食用油中特有的天然物质成分如甾醇类物质、维生素及其他一些热敏物质不被破坏。
此外,采用SFE 工艺制油工艺流程相对简单,不需要专门设计复杂的脱溶装置,萃取剂五毒、稳定且易回收。
因此,SFE 受到了越来越多的专家学者的关注。
而SFE 方法已被运用于红花籽油、燕麦油、核桃油、桂花油等特殊油料的提取。
超临界萃取技术(SFE )是一种新型的萃取分离技术,欧美国家在上世纪70年代便将其运用到工业生产中,国内在SFE 研究方面起步较晚,工业运用更是少之又少。
在此之前,国内在天然有机物的分离方面通常采用蒸馏法、有机溶剂萃取等传统方法。
由于蒸馏法需要在一定程度加热升温,因此不适用于含有易分解物质的分离,而有机溶剂萃取法则需要通过脱溶,保证提取物的纯度,但此过程容易造成目标物品质的下降,而SFE 能够有效地弥补传统提取方法的不足。
1. SFE基本原理在一定温度下,通过不断加压,气体会逐步转化为液体,而在一定温度下,通过不断升温,液体又会逐渐转化为气体,对于某一特定物质总会存在一个临界点,使其状态维持在液体与气体的中间状态,而这一点就叫做临界点,而达到临界状态的物质就是超临界流体(SF )。
SF 及拥有类似气体高穿透性又保持了液体的高溶解性。
总而言之,SFE 就是采用处于临界状态的一特定物质对目标物进行萃取的高效分离技术。
2. 流体材料能够作为SF 的物质有很多,如CO 2、CH 3CH 3、CH 4O 、NH 4和H 2O 等。
但采用SFE 提取天然产物时,通常选用CO 2作为SF 。
超临界萃取技术的应用
超临界流体萃取技术的应用1.原理:超临界流体萃取分离过程的原理是超临界流体对脂肪酸、植物碱、醚类、酮类、甘油酯等具有特殊溶解作用,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,所以超临界流体萃取过程是由萃取和分离组合而成的。
2、农药残留分析农药的广泛大量使用,不仅提高了农作物的产量,而且减轻了人们的劳动量。
但是农药的大量使用也使害虫天敌受到摧残,使害虫的危害加大,从而增加了农业生产对农药的依赖,并由此引起了一系列的农产品和食品安全问题¨J,食品中的农药残留对人类健康造成的负面影响也日益显露出来。
人类食用被农药污染的粮食、水果和蔬菜后,残留的农药会在人体内累积或富集,当富集到一定浓度时,会造成人体急性或慢性中毒。
因此,研究快速、可靠、灵敏的农药残留分析方法,无疑是控制农药残留,保证食用安全的基础。
超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extraction,SFE)技术作为一门新兴的化工分离新技术,在食品、香料、医药、化工等领域得到了广泛应用,并取得了一系列成果。
近年来,该技术在农药残留分析上的研究日益广泛,并显示了其独特的优势。
农药残留分析属于复杂混合物中痕量组分的分析技术。
在农药残留分析中,萃取和分离净化是最关键的技术。
目前常用的萃取方法有:溶剂萃取法、索氏提取法、组织捣碎、震荡提取等方法。
这些方法需要经过萃取、净化、浓缩等过程,耗时费力,提取过程还要消耗大量有机溶剂,不仅造成环境污染,而且萃取过程繁杂,样品回收率低,重现性较差,严重影响测定结果的准确性…J。
超临界萃取
RCOO CH3 + H2 O
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② 重氮甲烷法
与有机酸反应,生成有机酸的甲酯, 重氮甲烷不稳定,有爆炸性,有毒。
RCOOH + CH2N2
RCOO CH3 + N2
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(3)、卤化衍生化方法 )、卤化衍生化方法
引入卤原子→ECD检测器→也改善挥 发性和稳定性。
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2 、工作原理
吸收微波→细胞内部温度↑,→细胞内 部压力超过细胞壁膨胀承受能力→细胞 破裂→有效成分自由流出。
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3、影响因素
㈠ 萃取温度的影响 ㈡ 萃取溶剂的影响 ㈢ 样品杯:聚四氟乙烯
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三、超声波辅助萃取
能量→外部向内部→传递。 超声波使溶液形成气泡(空化效应) →爆裂→温度和压力↑,→增强化学反 应能力。
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1、细胞的破碎方法
① 组织较柔软:匀浆器研磨 ② 组织较韧:铰碎→匀浆 ③ 纤维组织:捣碎器破碎或加砂研磨。 ④ 微生物坚韧的细胞壁:用自溶、冷热交 替、加砂研磨、超声波和加压处理。
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1、细胞的破碎方法 、
2、机械法(机械切力) 机械法(机械切力)
① 高速组织捣碎机: 20000r/min。 对象:动植物组织 ② 匀浆器:铰碎组织。对生物大分 子破坏较少。 ③ 研磨 :玻璃砂。
4 、特 点
⑴ 在35~40℃下提取 ⑵ 干净的提取方法 ⑶ CO2是一种不活泼的气体。 ⑷ 循环使用,降低成本。 ⑸ 参数可以调节
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流动相
二 、微波萃取
超临界流体萃取技术的应用与发展
超临界流体萃取技术的应用与发展超临界流体萃取技术的应用与发展一、引言超临界流体萃取技术是指在超临界状态下,将溶剂与样品进行接触和混合的一种萃取技术。
相比传统的溶剂萃取技术,超临界流体萃取具有溶剂选择性好、提取效率高、操作简单、绿色环保等优势。
本文将对超临界流体萃取技术的应用与发展进行探讨。
二、超临界流体的特性和萃取原理1. 超临界流体的特性超临界流体是介于气体和液体之间的物质状态,具有高扩散性、低粘度、大密度、低表面张力等特点,使得其在萃取过程中能够更好地与样品接触,提高提取效率。
2. 超临界流体萃取原理超临界流体萃取利用溶剂在超临界状态下的特性,通过调节温度和压力来改变其溶解性和萃取效果。
当溶剂处于超临界状态时,其密度和溶解力会大大增加,从而加速目标物质的转移速度,提高提取效率。
三、超临界流体萃取的应用领域1. 食品工业超临界流体萃取技术在食品工业中广泛应用于提取天然色素、抗氧化物质和香精物质等。
例如,利用超临界二氧化碳可以高效提取番茄红素、类胡萝卜素等食品添加剂,不仅提高了提取效率,还减少了有害溶剂的使用。
2. 药物制备超临界流体萃取技术在药物制备领域具有广泛的应用前景。
通过调节超临界溶剂的性质,可以选择性地提取药物中的活性成分。
同时,超临界流体还可以用作药物输送系统的载体,实现精确控释。
3. 环境监测与修复超临界流体萃取技术在环境监测与修复中起到了重要的作用。
例如,利用超临界二氧化碳可以高效地去除土壤中的有机物和重金属污染物,实现土壤的修复和治理。
4. 化工工业超临界流体萃取技术在化工工业中有广泛的应用。
例如,利用超临界流体可以高效提取石油中的芳烃类物质,不仅提高了提取效率,还减少了对环境的污染。
四、超临界流体萃取技术的发展趋势1. 萃取剂的优化设计目前超临界流体萃取中主要使用的溶剂是二氧化碳,但其溶解性和萃取性能还有待改善。
因此,未来的发展方向之一是优化超临界流体的萃取剂设计,以提高其溶解性和选择性。