超临界流体
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11食品科学与工程2班 林晓彬 李旭霞 叶秋菊 林智鸿
1 超临界流体简介
2 超临界流体萃取技术简介
3 超临界流体萃取技术在食 品工业中的应用
4 超临界流体萃取技术展望
纯净物质要根据温度和压力的不同，呈现出液体、 气体、固体等状态变化，如果提高温度和压力， 来观察状态的变化，那么会发现，如果达到特定 的温度和压力，会出现液体与气体界面消失的现 象，该点被称为临界点。在临界点附近，会出现 流体的密度、粘度、溶解度、热容量、介电常数 等所有流体的物性发生急剧变化的现象。温度和 压力均高于临界点时的流体，称为超临界流体。
临界萃取技术提取微生物油脂也是近年来 研究的热点,如孢霉菌丝体油脂提取的研究 已取得进展。
4 生理活性物质的提取
超临界CO2能选择性地溶解卵黄中的中性脂质和胆 固醇,却不能溶解磷脂和蛋白质,因此可用于蛋 黄中卵黄油的分离,分离得到的卵黄油品质较好, 且卵黄蛋白的功能性质也不受影响。儿茶素也 是一种功能性成分,用超临界技术萃取儿茶素, 提取率较高,所得的物质纯度也较高。二十碳五 烯酸(EPA) 对于防止心脏病、动脉硬化及糖尿 病有积极疗效。传统方法是用混合溶剂萃取,产 品脂肪酸组成较复杂,如用超临界萃取,产品纯 度较高。
5 色素的提取 玉米黄色素属于异戊二烯
类色素,生理上可作为维生素A的来源,超临 界CO2萃取的玉米黄色素,性能指标优于有 机溶剂法萃取所得产品,萃取率高且不含残 留溶剂。利用超临界萃取分离的枸杞油,不 仅不饱和脂肪酸含量高,亚油酸含量高达 66. 2%～67. 8% ,还能从中分离出枸杞色 素,即β-胡萝卜素,色素提取率达51. 5%。 超临界CO2还能对马铃薯和番茄榨汁后的 副产品进行分离,从中提取出胡萝卜素。在 胭脂红等其他植物染料提取中也有应用。
2 啤酒花有效成分的提取 1982 年,
西德HEG 公司建造的工业规模超临界萃
取啤酒花生产线投入生产。用有机溶剂 萃取的啤酒花萃取液,色泽暗绿,成分复杂, 且残留有机溶剂。如采用CO2超临界萃 取,萃取液颜色为橄榄绿色,不仅萃取率高, 芳香成分也不被氧化,而且可避免萃取农 药。
3 植物油脂的萃取 油ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ是我国重要的木
四 超临界流体萃取技术展望
与传统的萃取技术相比, 不但可以增加产物提取率、萃取物的 纯度, 而且还能萃取传统方法不能萃取的物质。对于一些较 昂贵, 萃取率低又难以萃取的物质都有较好作用。 目前国际上超临界流体萃取技术的研究，德国，日本和美国已 处于领先地位，虽然超临界CO2 萃取技术在我国食品工业的 研究开发起步较晚, 但随着高新技术的发展和人们研究的不 断深入, 超临界CO2 萃取技术必将推动功能食品的研究开发 向更高层次发展。
粘度和扩散系数接近气体，密度和溶剂化能力接近液体
二、 超临界流体萃取技术简介
原理 在超临界状态下,将超临界流体与待分离
的物质接触,使其有选择性地依次把极性大小、 沸 点高低和分子量大小不同的成分萃取出来。利用减 压、升温的方法使超临界流体变成普通气体，被萃 取物质则自动完全或基本析出，从而达到分离提纯 的目的，并将萃取分离两过程合为一体的技术。
6 香精香料的提取 香荚兰精油是一种
天然的食品增香剂,用超临界CO2萃取的香 荚兰精油,为淡黄色油状物,香气突出,具有 奶香、豆香和膏香,天然感好,无需调和可
直接用于食品中。采用超临界技术制取茴 香油,产率比蒸馏法高35% ,所得产物更具 天然香料的芳香味。此外,超临界萃取还
可用于肉豆蔻、肉桂、胡椒、子丁香、介
常用来制备成的超临界流体有二氧化碳，氨，乙
烯，丙烷，丙烯，水等
三、超临界萃取技术在食品行业的 研究和应用
植物油脂提取
天然色素 素提取
咖啡中咖啡 啡因脱除
动物生理活性 成分提取
天然香料 料提取
1 咖啡中咖啡因的脱除 超临界流体
萃取技术最早应用于食品领域是从咖啡 中脱除咖啡因。由于健康理念的改变,西 方国家对脱咖啡因的咖啡需求增加 了,1979 年,西德的HAG公司率先建成了 处理2万t 的生产线,采用CO2 萃取,然后 用活性炭吸附以分离咖啡因。与此相类 似的还有从烟草中脱除尼古丁,从红茶中 脱除咖啡因,从绿茶中脱茶多酚等。
子胺、生姜油、蒜油、辣椒油等香辛料的 提取,以及董衣草、鼠尾草、百里香、迷 迭香等常用香料的提取。
7 在食品分析方面的应用 1988年,国际上推出
了第一台商品化的超临界流体萃取(SFE)仪, 早 期主要用于食品分析,如食用香料,脂肪油脂,维 生素等,采用超临界技术分析,能节省时间,节约 化学试剂,排除溶剂干扰,减少人身伤害。紫外 (UV)和常压化学解离质谱法(APCIMS) 的填充 柱超临界流体色谱法(PS-FC),是鉴别和定量测 定β-兴奋剂的通用方法,对于牛肝样品的β-兴奋 剂,该法显示出良好的回收率和较低的交量(RSD <15%) ,此法还可用于双氯醇胺和柳丁氨醇的测 定。对于农药残留的测定,特别是水中碳硫化合 物的测定,超临界萃取法比较迅速 。对于中药有 效成分的分析,超临界萃取也有应用。
本食用油料,我国传统的茶油制取一般采用 压榨法和浸出法,前者残油率高,后者味差色 深外观。,如理用化超指临标界均优CO于2萃溶取剂,法所,且得提油取的率颜高色,、杂 质少,水分低,无需精炼。与此相类似的还有
利用超临界萃取豆油、菜籽油、米糠油、
棕榈油、茶籽油、玉米胚芽油、杏仁油、 紫苏油、花生油、山苍子油。另外,采用超
8 酶制剂工业上的应用 超临界CO2可用于 蒜酶的失活和大蒜中SOD的保留,在酸性 条件下能够抑制的蒜酶,经超临界CO2萃取 后会失活。
9 其他应用 最近有研究表明,超临界萃取还 可用于葡萄中糖苷类的提取,不仅节省时 间,而且有利于实现自动化。
超临界二氧化碳萃取技术上的特点
萃取技术上的特点
A.超临界CO2流体常态下是无色无味无毒的气体，与萃取成 分分离后，完全没有溶剂的残留，是一种天然且环保的萃取 技术. B. 萃取温度低，CO2的临界温度为31.265℃，临界压力为 72.9atm，可以有效地防止热敏性成分的氧化，逸散和反应， 完整保留生质物体的生物活性 C. 萃取和分离合二为一，萃取效率高，而且能耗较少，节约 成本，并且符合环保节能的潮流. D. 萃取操作容易，压力和温度都可以成为调节萃取过程的参 数. 可通过控制温度或压力的方法达到萃取目的。 E.超临界流体的极性可以改变，一定温度条件下， 只要改变 压力或加入夹带剂可提取不同极性的物质。
1 超临界流体简介
2 超临界流体萃取技术简介
3 超临界流体萃取技术在食 品工业中的应用
4 超临界流体萃取技术展望
纯净物质要根据温度和压力的不同，呈现出液体、 气体、固体等状态变化，如果提高温度和压力， 来观察状态的变化，那么会发现，如果达到特定 的温度和压力，会出现液体与气体界面消失的现 象，该点被称为临界点。在临界点附近，会出现 流体的密度、粘度、溶解度、热容量、介电常数 等所有流体的物性发生急剧变化的现象。温度和 压力均高于临界点时的流体，称为超临界流体。
临界萃取技术提取微生物油脂也是近年来 研究的热点,如孢霉菌丝体油脂提取的研究 已取得进展。
4 生理活性物质的提取
超临界CO2能选择性地溶解卵黄中的中性脂质和胆 固醇,却不能溶解磷脂和蛋白质,因此可用于蛋 黄中卵黄油的分离,分离得到的卵黄油品质较好, 且卵黄蛋白的功能性质也不受影响。儿茶素也 是一种功能性成分,用超临界技术萃取儿茶素, 提取率较高,所得的物质纯度也较高。二十碳五 烯酸(EPA) 对于防止心脏病、动脉硬化及糖尿 病有积极疗效。传统方法是用混合溶剂萃取,产 品脂肪酸组成较复杂,如用超临界萃取,产品纯 度较高。
5 色素的提取 玉米黄色素属于异戊二烯
类色素,生理上可作为维生素A的来源,超临 界CO2萃取的玉米黄色素,性能指标优于有 机溶剂法萃取所得产品,萃取率高且不含残 留溶剂。利用超临界萃取分离的枸杞油,不 仅不饱和脂肪酸含量高,亚油酸含量高达 66. 2%～67. 8% ,还能从中分离出枸杞色 素,即β-胡萝卜素,色素提取率达51. 5%。 超临界CO2还能对马铃薯和番茄榨汁后的 副产品进行分离,从中提取出胡萝卜素。在 胭脂红等其他植物染料提取中也有应用。
2 啤酒花有效成分的提取 1982 年,
西德HEG 公司建造的工业规模超临界萃
取啤酒花生产线投入生产。用有机溶剂 萃取的啤酒花萃取液,色泽暗绿,成分复杂, 且残留有机溶剂。如采用CO2超临界萃 取,萃取液颜色为橄榄绿色,不仅萃取率高, 芳香成分也不被氧化,而且可避免萃取农 药。
3 植物油脂的萃取 油ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ是我国重要的木
四 超临界流体萃取技术展望
与传统的萃取技术相比, 不但可以增加产物提取率、萃取物的 纯度, 而且还能萃取传统方法不能萃取的物质。对于一些较 昂贵, 萃取率低又难以萃取的物质都有较好作用。 目前国际上超临界流体萃取技术的研究，德国，日本和美国已 处于领先地位，虽然超临界CO2 萃取技术在我国食品工业的 研究开发起步较晚, 但随着高新技术的发展和人们研究的不 断深入, 超临界CO2 萃取技术必将推动功能食品的研究开发 向更高层次发展。
粘度和扩散系数接近气体，密度和溶剂化能力接近液体
二、 超临界流体萃取技术简介
原理 在超临界状态下,将超临界流体与待分离
的物质接触,使其有选择性地依次把极性大小、 沸 点高低和分子量大小不同的成分萃取出来。利用减 压、升温的方法使超临界流体变成普通气体，被萃 取物质则自动完全或基本析出，从而达到分离提纯 的目的，并将萃取分离两过程合为一体的技术。
6 香精香料的提取 香荚兰精油是一种
天然的食品增香剂,用超临界CO2萃取的香 荚兰精油,为淡黄色油状物,香气突出,具有 奶香、豆香和膏香,天然感好,无需调和可
直接用于食品中。采用超临界技术制取茴 香油,产率比蒸馏法高35% ,所得产物更具 天然香料的芳香味。此外,超临界萃取还
可用于肉豆蔻、肉桂、胡椒、子丁香、介
常用来制备成的超临界流体有二氧化碳，氨，乙
烯，丙烷，丙烯，水等
三、超临界萃取技术在食品行业的 研究和应用
植物油脂提取
天然色素 素提取
咖啡中咖啡 啡因脱除
动物生理活性 成分提取
天然香料 料提取
1 咖啡中咖啡因的脱除 超临界流体
萃取技术最早应用于食品领域是从咖啡 中脱除咖啡因。由于健康理念的改变,西 方国家对脱咖啡因的咖啡需求增加 了,1979 年,西德的HAG公司率先建成了 处理2万t 的生产线,采用CO2 萃取,然后 用活性炭吸附以分离咖啡因。与此相类 似的还有从烟草中脱除尼古丁,从红茶中 脱除咖啡因,从绿茶中脱茶多酚等。
子胺、生姜油、蒜油、辣椒油等香辛料的 提取,以及董衣草、鼠尾草、百里香、迷 迭香等常用香料的提取。
7 在食品分析方面的应用 1988年,国际上推出
了第一台商品化的超临界流体萃取(SFE)仪, 早 期主要用于食品分析,如食用香料,脂肪油脂,维 生素等,采用超临界技术分析,能节省时间,节约 化学试剂,排除溶剂干扰,减少人身伤害。紫外 (UV)和常压化学解离质谱法(APCIMS) 的填充 柱超临界流体色谱法(PS-FC),是鉴别和定量测 定β-兴奋剂的通用方法,对于牛肝样品的β-兴奋 剂,该法显示出良好的回收率和较低的交量(RSD <15%) ,此法还可用于双氯醇胺和柳丁氨醇的测 定。对于农药残留的测定,特别是水中碳硫化合 物的测定,超临界萃取法比较迅速 。对于中药有 效成分的分析,超临界萃取也有应用。
本食用油料,我国传统的茶油制取一般采用 压榨法和浸出法,前者残油率高,后者味差色 深外观。,如理用化超指临标界均优CO于2萃溶取剂,法所,且得提油取的率颜高色,、杂 质少,水分低,无需精炼。与此相类似的还有
利用超临界萃取豆油、菜籽油、米糠油、
棕榈油、茶籽油、玉米胚芽油、杏仁油、 紫苏油、花生油、山苍子油。另外,采用超
8 酶制剂工业上的应用 超临界CO2可用于 蒜酶的失活和大蒜中SOD的保留,在酸性 条件下能够抑制的蒜酶,经超临界CO2萃取 后会失活。
9 其他应用 最近有研究表明,超临界萃取还 可用于葡萄中糖苷类的提取,不仅节省时 间,而且有利于实现自动化。
超临界二氧化碳萃取技术上的特点
萃取技术上的特点
A.超临界CO2流体常态下是无色无味无毒的气体，与萃取成 分分离后，完全没有溶剂的残留，是一种天然且环保的萃取 技术. B. 萃取温度低，CO2的临界温度为31.265℃，临界压力为 72.9atm，可以有效地防止热敏性成分的氧化，逸散和反应， 完整保留生质物体的生物活性 C. 萃取和分离合二为一，萃取效率高，而且能耗较少，节约 成本，并且符合环保节能的潮流. D. 萃取操作容易，压力和温度都可以成为调节萃取过程的参 数. 可通过控制温度或压力的方法达到萃取目的。 E.超临界流体的极性可以改变，一定温度条件下， 只要改变 压力或加入夹带剂可提取不同极性的物质。