第十章物中功能性成分的提取分离方法
食品功能性成分的提取与分离工艺
食品功能性成分的提取与分离工艺随着人们对健康意识的增强以及食品需求的多样化，食品功能性成分的提取与分离工艺受到越来越多的关注。
食品功能性成分指的是具有一定生理功能或能对人体健康产生积极影响的营养物质，例如抗氧化剂、抗炎物质、抗癌物质等。
本文将介绍一些常用的提取与分离工艺以及其在食品功能性成分中的应用。
一、溶剂提取工艺溶剂提取是目前食品功能性成分提取的常用方法之一。
该方法通过选择合适的溶剂，将食品中的目标成分溶解提取出来。
提取工艺中，要根据食品的特性选择合适的工艺参数，如溶剂种类、温度、压力、提取时间等。
比如，对于茶叶中的茶多酚提取，常用的溶剂有水、乙醇、丙酮等。
提取后的溶液可以进一步通过浓缩或冷冻干燥等工艺进行后处理，得到纯度较高的功能性成分。
二、超临界流体提取工艺超临界流体提取是一种利用超临界流体对食品中的功能性成分进行提取的方法。
超临界流体是指在临界温度和临界压力下，气体和液体的性质都表现出来的物质。
常用的超临界流体有二氧化碳、丙烷、乙醇等。
超临界流体提取工艺具有提取效率高、溶剂残留低、对热敏感物质损害小等优点。
该方法在茶叶、咖啡等食品中的应用较为广泛。
三、分离工艺分离是提取工艺的重要环节，通过分离可以得到纯度较高的功能性成分。
传统的分离方法包括膜分离、离子交换、凝胶过滤等。
而近年来，随着技术的发展，还出现了一些新的分离方法，如超滤、逆渗透等。
这些分离方法利用物质的分子大小、电荷以及渗透性差异等特性实现成分的分离。
分离工艺的选择要根据目标成分的特点和纯化程度的要求来确定。
四、应用前景食品功能性成分的提取与分离工艺在食品行业中有着广泛的应用前景。
首先，通过提取与分离工艺，可以将食品中的功能性成分从其他无关物质中分离出来，提高其纯度和活性。
其次，对于具有生物活性的功能性成分，可以应用于保健食品、医药等领域，为消费者提供更多的健康选择。
近年来，人们对于功能性成分的需求不断增加，市场前景广阔。
然而，食品功能性成分的提取与分离工艺还有一些挑战需要克服。
功能性食品成分的生物合成及其制备技术
功能性食品成分的生物合成及其制备技术随着现代生活方式的改变，人们对食品健康的需求越来越高。
功能性食品成分作为一种重要的营养品，被越来越多的人所关注。
其中，功能性食品成分的生物合成及其制备技术备受瞩目。
一、功能性食品成分的定义和种类功能性食品成分是指能够对人体产生某种积极影响的食品成分。
这些功能性食品成分包括：膳食纤维、维生素、矿物质、抗氧化剂、多酚、蛋白质、氨基酸、益生菌、酶等。
二、功能性食品成分的生物合成功能性食品成分的生物合成即指利用生物学方法，从天然的生物体中提取或者合成出相应的功能性成分。
生物法提取和合成方法的优点在于制备过程中对环境的影响小，且所得产品纯度高、效果稳定。
常用的功能性食品成分的生物合成方法如下：1、膳食纤维膳食纤维是指不能被人体消化吸收的食物中的碳水化合物，包括果胶、木质素、半纤维素、胶质等。
膳食纤维的生物合成方法主要有两种，即酶法和微生物法。
酶法：利用木聚糖酶、木聚糖酶和纤维素酶等酶处理木质素等生物体，可制得膳食纤维。
酶法方法所取得的产量相对较低，但得到的产品质量较高。
微生物法：利用微生物菌株（如曲霉菌、酵母菌和乳酸菌等）分泌出来的纤维素和半纤维素酶，降解植物残渣中的纤维素和半纤维素，进而制备高品质的膳食纤维。
2、多酚多酚是植物中含有的具有抗氧化剂等功效的环境化合物。
生物法制备多酚的方法主要包括微生物发酵法和植物组织培养法。
微生物发酵法：利用微生物菌株（酵母、细菌、真菌等）发酵生物废物或厌氧条件下的瘤原菌，产生多酚化学物质，并将其提取纯化得到多酚。
植物组织培养法：将植物细胞培养于无菌培养基中进行生长和多酚的合成，利用较高的生物技术方法使其增殖并分化，再用山柿酸或者苯基丙氨酸等名义物质诱导出多酚。
3、益生菌益生菌是指在人体肠道中有益作用的细菌或真菌，如双歧杆菌、乳酸菌和酵母菌等。
生物法制备益生菌的方法主要包括干制法和乳酸发酵法。
干制法：将葡萄糖、酵母粉等制成基本物质，然后加入益生菌菌种发酵，待生长繁殖至足够数量后冷冻干燥。
谷物中功能性成分的提取分离方法35页PPT
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
谷物中功能性成分的提取分离方法
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 才能 所向披 靡。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
分析化学中常用的分离和富集方法及小结
3. 其它无机沉淀剂
H2SO4，H3PO4，HF or NH4F，HCl
稀HCl：Ag Hg22+ Pb→白↓（ Ⅰ组阳离子）
HCl
AgCl,Hg2Cl2,PbCl2
NH3
溶于热水
Ag(NH3)2+ Pb(OH)2 HgNH2Cl(白)+Hg(黑)
13
（白）
灰黑
无机沉淀剂: 易产生共沉淀, 选择性不高; 应首先沉淀微量组分.
UO22+，Al3+，Sn4+，Bi3+等。
21
无机共沉淀剂选择性差, 干扰下一步测定。
2、有机共沉淀剂（选择性高，应用广）
丹宁,辛可宁，动物胶等,可灼烧除去。
例1：分离微量H2WO4
HNO3介质中， H2WO4－辛可宁。
带负电胶粒，
不易凝聚
胶体凝聚
例2：分离微量cd
R h C B 2 4 d (IR)2 h CB 2 4 d I
氢氧化物：NaOH、NH3 硫化物：H2S 有机沉淀剂：H2C2O4，丁二酮肟
分
离子交换分离
阳离子交换树脂 阴离子交换树脂
气液分离：挥发和蒸馏 克氏定氮法，Cl2预氧化I-法
离
螯合物萃取
萃取分离 离子缔合物萃取
方 液液分离
法
膜分离
三元络合物萃取 支撑型液膜 乳状液型液膜
生物膜
气固分离——超临界流体萃取
离子）（氨水沉淀分离法中常加入大量NH4+盐，其作 用是什么？）
10
3 控制pH=5－6
① ZnO悬浊液法
高价离子Fe3+,Al3+,Cr3+,Th4+等定量↓ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱi2+,Co2+,Mn2+,Mg2+,Ca2+,Sr2+不↓
食品功能性成分的提取与应用研究
食品功能性成分的提取与应用研究随着人们对健康的关注日益增加，食品功能性成分的研究和应用也逐渐受到广泛关注。
食品功能性成分是指具有特定功能并对人体有益的物质，如抗氧化剂、抗炎剂、抗菌剂等。
这些成分可以通过提取技术从天然食材中获得，并应用于食品、保健品和药物等领域。
提取功能性成分的方法多种多样。
其中，溶剂提取是最常见的一种方法。
该方法通过溶剂与食材中的目标成分进行接触，使其溶出到溶剂中，然后通过蒸发或浓缩使目标成分得以分离。
另外，超声波提取、微波提取、酶解和超临界流体提取等技术也在功能性成分提取中得到了广泛应用。
不同的提取方法适用于不同的食材和目标成分，可以提高提取效率，降低成本。
一些常见的功能性成分包括多酚类、类黄酮、脂肪酸等。
多酚类是一类具有抗氧化作用的功能性成分，广泛存在于水果、蔬菜、茶叶等天然食材中。
多酚类物质可以中和自由基，减少氧化应激对机体的损伤，具有抗癌、抗衰老、降血脂等多种益处。
类黄酮是具有抗炎、抗氧化和抗肿瘤作用的功能性成分，常见于豆类、苦橙、柑橘等植物中。
脂肪酸是构成细胞膜的重要成分，也可以提供人体所需的能量。
Omega-3脂肪酸是一种常见的功能性成分，它在鱼类、坚果和亚麻籽中丰富，有助于降低心血管疾病风险和改善大脑认知功能。
功能性成分不仅可以提取，还可以应用于食品和药物等领域。
在食品领域，功能性成分可以用于改善产品的品质和营养价值。
例如，添加抗氧化剂可以防止食品氧化变质，延长保质期；添加抗菌剂可以抑制细菌和霉菌的生长，增强食品的食品安全性。
此外，功能性成分还可以用于开发新型食品，如添加抗糖尿病成分的无糖食品、添加高纤维成分的功能性饼干等。
在药物领域，功能性成分具有潜在的药理活性，可以用于药物开发和治疗。
例如，抗氧化剂可以帮助对抗氧化应激引起的疾病，抗炎剂可以减轻炎症反应，抗菌剂可以抑制细菌和真菌的生长。
功能性成分还可以用于保健品的开发，例如添加脂肪酸成分的补充剂可以改善心脏健康，添加抗氧化剂成分的抗衰老保健品可以延缓衰老过程。
功能性食品中活性成分的分离和纯化方法研究
功能性食品中活性成分的分离和纯化方法研究随着当前社会对健康的关注度不断提高，功能性食品越来越引起人们的兴趣和关注。
而这些功能性食品中的活性成分是起到关键作用的，所以对它们的研究显得尤为重要。
本文将会从功能性食品中活性成分的分离和纯化方法两个方面进行探讨。
一、功能性食品中活性成分的分离方法1. 超临界流体萃取法超临界流体萃取法是一种绿色环保的提取方法，它是在超临界状态下完成其对样品中的成分的提取。
在特定的温度和压力条件下，超临界流体具有相似于液态溶剂的特性和相似于气体的扩散性能。
它与传统的有机溶剂方法相比，不仅提取效率更高，而且对环境的影响更小。
2. 分子筛吸附法分子筛吸附法是利用分子筛材料对有机分子的吸附作用进行分离和提纯的方法。
分子筛由于具有微孔结构，在其孔道中的分子大小限制极其严格，不同大小分子可以在不同大小的孔道中被吸附。
因此，分子筛吸附法可以选择性地吸附分离目标成分，对于功能性食品中复杂成分的分离具有广泛的应用前景。
二、功能性食品中活性成分的纯化方法1. 质量分数法质量分数法是一种将组分按照重量比例混合的方法。
在进行某些化学实验时，需要制备出高纯度的试剂，而质量分数法能够保证试剂的纯度。
在活性成分的纯化过程中，如果使用质量分数法进行纯化，则需要根据不同组分的相对分子质量和含量进行计算、调整配比比例。
2. 活性炭吸附法活性炭吸附法是一种受理解多孔材料吸附方式进行控制纯化的方法。
对于功能性食品中的活性成分，一些物质的溶解度超过了他们的饱和溶解度，因此过量的物质需要采取其他方法进行提取，这个时候，活性炭吸附法就能发挥很好的作用。
总之，功能性食品中活性成分的分离和纯化方法有很多。
在选择方法时，我们需要考虑到成分性质的复杂、目标成分含量的低、目标成分的稳定性等多个因素。
因此，为了取得更好的效果，我们需要根据不同的目标、不同的要求，选择适合的方法进行分离和纯化。
功能性成分提取技术 大豆异黄酮的提取
微波辅助法 省时、节能、操作简单
超临界CO2 萃取法
纯度高
缺点 影响环境、耗时长、纯度不高 设备要求高 设备要求高 工艺复杂，设备要求高
一、大豆异黄酮的提取方法
超临界CO2萃取法
超临界CO2萃取法适用于天然物质的萃取，具有高效率、无残留、 生物活性成分不易被分解的特点。
优缺点 该方法能够得到较高纯度的大豆异黄酮，但是其工艺复杂，要求的 设备基础高。
二、大豆异黄酮的提取方法比较提取方法优点有机溶剂法 技术成熟、稳定
超声辅助法 省时、节能、提取率高
微波辅助提取法
微波萃取的原理是根据物质在微波场中吸收能力差异，使基体物质 在某些区域被选择性加热，从而使被萃取物从基体体系中分离，进入微 波吸收能力相对差的萃取剂中。
以豆粕为原料，微波提取的工艺条件为：乙醇浓度50%、料液比 1:20、微波火力中高火，微波时间3分钟，大豆异黄酮提取率为1.24%。
优缺点： 微波提取法操作相对简单，提取时间短，所用料液比低，可大大节 省溶剂，且提取率较高，缺点仍然是局限于实验室。
大豆异黄酮是大豆生长过程形成的次级代谢产物，被称为“植物雌 激素”，是大豆中一类重要的生理活性物质。
其生理功能有： 1.预防骨质疏松； 2.改善女性更年期症状； 3.预防心血管疾病； 4.抑制肿瘤； 5.抗炎； 6.调节免疫力。
一、大豆异黄酮的提取方法
常见的大豆异黄酮提取方法有： 有机溶剂萃取法 超声波辅助法 微波辅助法 超临界CO2萃取法
以大豆为原料，采用超声辅助提取大豆异黄酮的最佳条件为：乙醇 浓度75%、提取时间40分钟、料液比为1:20，提取率可达到44.4%。
优缺点：超声波辅助提取方法具有快速省时、节能、提取率高等有 点，但目前主要局限在实验室操作食用，用于工业生产还需要解决仪器 设备放大的等问题。
功能成分的提取和分离方法
功能成分的提取和分离方法1. 功能成分的提取和分离方法功能成分的提取和分离是化学分析中的关键步骤，它们可以帮助我们了解不同样品中的活性成分及其含量。
在本文中，我们将探讨功能成分的提取和分离方法，并介绍一些常用的实验技术。
1.1 概述功能成分的提取和分离是一种将样品中的活性成分从非活性物质中提取出来，以便进行进一步分析和评估的过程。
这些活性成分可以是天然产物中的药物成分、植物中的化合物、食品中的添加剂等。
通过提取和分离，我们可以得到纯净的功能成分，并进一步研究其性质和活性。
1.2 提取方法功能成分的提取通常包括以下几个步骤：1.2.1 选择合适的溶剂选择合适的溶剂是实施提取的第一步。
溶剂的选择应考虑到样品中所含的目标成分的溶解性和稳定性。
常用的溶剂包括乙醇、甲醇、醚类溶剂等。
1.2.2 粉碎和预处理样品在提取前，需要将样品粉碎和预处理以增加溶剂与样品的接触面积。
这可以通过机械研磨或超声波处理来实现。
1.2.3 提取过程将粉碎后的样品与适量的溶剂混合，并进行适当的搅拌。
提取时间和温度的选择取决于目标成分的特性和提取率的要求。
1.2.4 过滤和浓缩提取液将提取液通过滤纸或其他适当的过滤介质过滤，以去除杂质。
然后使用浓缩仪或旋转蒸发仪将提取液浓缩至一定体积，得到目标成分的溶液。
1.3 分离方法功能成分的分离可以采用不同的实验技术，具体取决于样品的特性和分析目的。
以下是几种常用的分离方法：1.3.1 薄层色谱法薄层色谱法是一种将混合物中的成分分离的有效方法。
通过在薄层分离板上涂抹样品溶液，并利用溶剂前移，不同成分会在薄层上形成不同的斑点，然后可以进一步用其他方法进行定性和定量分析。
1.3.2 液相色谱法液相色谱法是一种使用液相作为固定相的色谱技术，广泛用于功能成分的分离和分析。
根据样品的性质和分析要求，可以选择不同类型的液相色谱柱，如反相色谱柱、离子交换色谱柱等。
1.3.3 气相色谱法气相色谱法是一种将样品中的揮发性物质进行分离的方法。
功能性食品成分提取方法实证研究
功能性食品成分提取方法实证研究近年来，随着人们对健康意识的提高，功能性食品成为了消费者追求健康生活的首选。
功能性食品作为一种具有特定功效的食品，其中所含的活性成分是起到功效的关键。
为了有效提取功能性食品中的成分，许多研究者进行了各种实证研究。
1. 溶剂提取法溶剂提取法是最常用的提取功能性食品成分的方法之一。
该方法将食品加入合适的溶剂中，在特定的温度和时间条件下，通过溶剂与成分的相互作用，使活性成分溶解于溶剂中。
常用的溶剂包括醇类、酮类、酯类、酸类等。
根据不同的功能性食品和目标成分，选择适当的溶剂对样品进行提取，可以获得较好的提取效果。
2. 超声波辅助提取法超声波辅助提取法是一种通过超声波的机械振动作用，提高样品溶剂界面传质速率的方法。
通过超声波的作用，可以有效地破坏细胞壁，促进溶剂与样品之间的接触，增加提取效率。
同时，超声波还能提高溶剂的渗透性能，加快成分的溶解速率和扩散速率。
因此，超声波辅助提取法被广泛应用于功能性食品成分的提取。
3. 高压萃取法高压萃取法是一种利用高压力和高温度条件下的溶剂进行提取的方法。
相比传统的溶剂提取法，高压萃取法在提取效果和速度上具有明显优势。
高压下，溶剂的密度和溶解能力都会增加，从而加快成分被提取的速度。
此外，高压还能影响溶剂和成分之间的物理和化学平衡，提高提取率。
因此，高压萃取法在功能性食品成分的提取研究中有着重要的应用价值。
4. 超临界流体萃取法超临界流体萃取法是指在超临界状态下使用超临界流体作为溶剂进行提取。
超临界流体是介于气体和液体之间的物质，在超临界条件下具有较高的溶解力和较低的粘度。
超临界流体萃取法不仅可以高效提取功能性食品成分，还具有环保、高效、无毒、无残留等优点。
因此，超临界流体萃取法被广泛应用于功能性食品成分的提取研究。
5. 微波辅助提取法微波辅助提取法利用微波的非热效应，通过辐射热量和非热效应的作用，提高溶剂对样品成分的渗透性和活性成分的溶解速率。
食品功能性成分的提取与分离技术
食品功能性成分的提取与分离技术近年来，随着人们健康意识的提高，食品功能性成分的研究和应用越来越受到关注。
这些功能性成分可以提供营养、促进健康，甚至预防疾病。
然而，这些成分通常存在于食物中非常微量，提取和分离技术的发展变得至关重要。
一、提取技术在食品中提取功能性成分的过程中，常用的提取技术包括溶剂提取、超临界流体提取和微波辅助提取等。
溶剂提取是目前最常用的成分提取方法之一。
它通过将食品样品与适当选择的溶剂接触，将功能性成分从食物中提取出来。
常用的溶剂包括乙醇、水、酸和酶等。
超临界流体提取是一种相对新兴的技术，其基本原理是通过改变溶剂的温度和压力来调节其物理性质，使溶剂的密度和粘度接近液体和气体的临界点。
这种方法具有提取效率高、操作简单、对环境无污染等优点。
微波辅助提取是一种利用微波辐射的热效应将溶解的食品样品加热，从而加速溶解和传输过程的技术。
相比传统的热水浸提方法，微波辅助提取具有提取速度快、效果高、样品消耗少等优势。
二、分离技术提取得到的功能性成分通常需要进行进一步的分离和纯化，以获得更纯粹的目标化合物。
技术上常用的分离方法包括色谱法、电泳法、选择性膜分离和萃取法等。
色谱法是目前最常见的分离技术之一，其中液相色谱和气相色谱应用较为广泛。
液相色谱分离依据溶剂与固定相之间的相互作用，可分为大小分离和亲疏分离两种。
而气相色谱则基于物质在气相连续流动的载气中的分配系数差异来实现分离。
电泳法根据样品中成分的电荷性质、分子大小和形状的不同，将其在电场中进行分离。
电泳法分为凝胶电泳、毛细管电泳、等电聚焦电泳等多种类型。
选择性膜分离是利用膜的选择性通过反应、拦截或理化作用来将混合物中的分子分离开来。
这种方法操作简单，不需要添加任何试剂，因此得到的产物纯度高，有较高的应用前景。
萃取法是一种将其中一种物质从混合物中分离出来的方法，主要通过溶剂之间溶解度的差异实现。
常用的萃取方法有液液萃取和固相萃取两种。
三、应用前景食品功能性成分的提取和分离技术在食品工业中有着广泛的应用前景。
无机及分析化学第10章-常用的分离方法
2.微量组分的富集 离子交换树脂是富集微量组分的有
效方法之一。
*第五节 一般无机试样的制备
一、水溶法 二、酸溶法
三、 碱溶法 四、熔融分解法
第六节 一般物质的分析步骤
一、初步观察及溶样
试样外表的初步观察是指观察试样的性状，如颜色、 颗粒大小、结晶形状等，由此可推断试样中可能含有的 元素。
溶样是取少量试样，先以水为溶剂，若不溶时，可 依次选盐酸、硫酸或硝酸溶解，以确定适合的溶剂。由 溶二样、所阳得离溶液子的分颜析色还可估计可能存在的离子。
1.螯合萃取体系萃取条件的选择 (1)萃取剂的选择。 所选择的萃取剂与被萃取的金属
离子形成的螯合物越稳定，则萃取效率就越高。萃 取剂含有疏水基团越多，亲水基团越少，萃取效率 就越高。
(2)溶液的酸度。 溶液的酸度越小，越有利于萃取。 但是溶液酸度过低，金属离子可能发生水解，通过 控制溶液的酸度还可以提高萃取的选择性,借以达到 分离的目的。
萃取的过程，是将物质的亲水性转化为疏水性 的过程。
萃取分离法正是根据物质的亲水性和疏水性的差异来 进行萃
取分离。将亲水性的离子变为疏水性的化合物。 如果需要把有机相中的物质再转入水相中，这
个过程叫 反萃取。
一般说来，同量的萃取溶剂，分几次萃取的效
第二节 萃取分离法
二、萃取条件
不同的萃取体系，对萃取条件的要求不同，主要 有以下几点原则。
第四节 离子交换分离法
二、离子交换分离操作
2.交换 将欲分离的试液缓慢注入交换柱中，并以一定 的流速，流经交换柱进行交换。 3.洗脱过程 将交换到树脂上的离子，用洗脱剂置换下 来，是交换过程的逆过程。 4.再生 使交换柱上的树脂恢复到交换前形式的过程叫 再生，有时洗脱过程就是再生过程。
食品中功能性成分的提取与分离技术
食品中功能性成分的提取与分离技术随着人们对健康的关注度不断提高，食品中功能性成分的研究与应用日益受到重视。
功能性成分是指能够对人体产生一定的生理活性和保健作用的化学物质，如维生素、抗氧化剂、多酚类物质等。
然而，食品中的功能性成分往往以微量存在，如何高效地提取与分离这些成分，成为了食品科学领域的一大难题。
一种常见的功能性成分提取与分离技术是超声波萃取技术。
超声波萃取是利用超声波的机械振动作用，使固体样品与提取溶剂之间形成大量微小气泡，从而提高了物质的扩散速度和传质速率。
通过超声波的作用，功能性成分得以从食品矩阵中迅速释放出来。
此外，超声波的温升效应也有助于溶剂的挥发，从而加快成分的提取速度。
超声波萃取技术具有操作简单、提取速度快、提取效率高等优点，被广泛应用于维生素、多酚类物质等功能性成分的提取与分离。
除了超声波萃取技术外，还有一种常用的功能性成分分离技术是液液萃取。
液液萃取是利用不同溶剂的亲和性差异，使目标成分在两相之间转移的过程。
常用的液液萃取方法包括分配萃取法、萃取柱法和萃取装置法等。
在功能性成分的分离过程中，选择合适的溶剂对成分的选择性至关重要。
例如，对于多酚类物质的提取，乙酸乙酯、正丙醇等有机溶剂常被选用，而对水溶性维生素的提取，一般选择水作为溶剂。
液液萃取具有操作简便、分离效果好的特点，被广泛应用于食品中功能性成分的分离。
此外，还有一些高级的功能性成分提取与分离技术被应用于食品科学领域。
例如，超临界流体萃取技术（SFE）利用了超临界流体的独特性质，通过调节温度和压力的变化，将目标物质从固体食材中转移至超临界流体中。
超临界流体萃取技术具有较高的提取效率、较低的溶剂残留和环境友好的特点，被广泛应用于天然色素、香精等功能性成分的提取。
另一种常见的功能性成分提取与分离技术是固相萃取技术。
固相萃取技术是利用固定相对目标成分进行选择吸附的过程。
目前，固相萃取技术已经衍生出多种方法，如固相微萃取、固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术等。
从植物中提取有效成分的方法
从植物中提取有效成分的方法
从植物中提取有效成分的方法有多种，以下是一些常见的方法：
1. 溶剂提取法：将植物材料粉碎后，放入适合的容器内，加入数倍量溶剂，可采用浸渍、渗漉、煎煮、回流和连续提取法进行提取。
2. 超声波提取法：利用超声波的振动和空化作用，使植物细胞壁破裂，从而释放出有效成分。
3. 微波提取法：利用微波的能量使植物细胞中的水分和有机溶剂迅速蒸发，形成高压，使细胞壁破裂，释放出有效成分。
4. 超临界流体提取法：利用超临界流体（如二氧化碳）的特殊性质，在高压下使植物细胞壁软化，从而释放出有效成分。
5. 酶提取法：利用酶反应使植物细胞壁分解，从而释放出有效成分。
6. 膜分离技术：利用膜的渗透性，使不同分子量的有效成分通过膜，从而达到分离和纯化的目的。
7. 分子蒸馏技术：利用分子蒸馏技术将植物中的有效成分进行分离和纯化。
这些方法各有优缺点，应根据植物的种类和有效成分的性质选择合适的方法。
功能成分提取与分离
功能成分提取与分离
功能成分提取与分离是一种化学技术，它可以从天然植物、动物或微生物中提取出具有特定功能的化学成分，如药物、香料、色素等。
这种技术在食品、医药、化妆品等领域有着广泛的应用。
功能成分提取与分离的过程通常包括以下几个步骤：
1. 采集原料：选择适合提取的原料，如植物的根、茎、叶、花、果实等，或者动物的组织、血液、骨骼等。
2. 粉碎原料：将原料粉碎成适当的大小，以便于后续的提取过程。
3. 提取：将粉碎后的原料与适当的溶剂混合，使溶剂能够溶解出目标成分。
常用的溶剂包括水、乙醇、乙醚、丙酮等。
4. 分离：将提取液中的目标成分与其他成分分离。
常用的分离方法包括蒸馏、萃取、结晶、过滤等。
5. 纯化：将分离出的目标成分进一步纯化，以达到所需的纯度和质量要求。
常用的纯化方法包括凝胶过滤、离子交换、透析、层析等。
功能成分提取与分离技术的应用非常广泛。
在食品工业中，它可以用
于提取天然色素、香料、营养成分等，以增加食品的口感和营养价值。
在医药工业中，它可以用于提取药物成分，以制备药品。
在化妆品工
业中，它可以用于提取天然精油、植物提取物等，以制备化妆品。
除了以上应用外，功能成分提取与分离技术还可以用于环境保护、农
业生产等领域。
例如，可以从植物中提取出具有杀虫、杀菌、除草等
作用的成分，以制备生物农药，从而减少化学农药的使用，保护环境
和人类健康。
总之，功能成分提取与分离技术是一种非常重要的化学技术，它可以
从天然物质中提取出具有特定功能的化学成分，为人类的生产和生活
带来了很多便利和好处。
功能性成分提取及分离原理
第二节功能性成分提取及分离原理桑叶中的功能性成分桑叶中含有五大功能活性物质，这些功能物质赋予桑树具有降血糖，降血压，降胆固醇，抗肿瘤，抗过敏，抗氧化，抗毛细管渗透，利尿等功能。
（1）黄酮类化合物。
桑叶中黄酮类化合物占桑叶干重的1%～3%，是植物界中茎叶含量较高的一类植物，不仅可以清除体内氧自由基，还可清除酶类所不能清除的自由基具有抗衰老作用。
桑叶中含有多种黄酮类化合物，是所有植物茎叶中黄酮类化合物含量较高的一种。
100g 桑叶干品中黄酮类化合物主要含异槲皮甙200～500mg、槲皮甙30mg、槲皮苦素100mg。
此外，还有芳香甙（芦丁）、二氢山荼素、槲皮素- 3- 三葡萄糖苷、桑甙等。
桑叶中的黄酮类化合物对人体具有明显的抗溃疡、解痉、抗菌、抗炎、降血脂、抗衰老等生物活性和生理活性作用。
因而，分析与提取不同生长时期桑树叶中黄酮类化合物对于开发桑树资源有重要意义。
（2）植物甾醇。
桑叶中含有一定量的植物甾醇。
100g 桑叶干品中含谷甾醇46mg, 豆甾醇3mg, 比绿茶中的含量（100g 绿茶干品中含谷甾醇约13mg, 几乎不含豆甾醇）高3～4倍。
植物甾醇是一种有效且安全的降低胆固醇的功能因子。
（3）γ-氨基丁酸。
100g 桑叶干品中功能食品因子γ-氨基丁酸平均含量为226mg，它能作为神经传递物质且具有降血压作用，其前身物质谷氨酸含量高达23.23mg，它在维持脑组织功能及糖、蛋白质代谢中起重要作用。
（4）1- 脱氧野尻霉素（DNJ）。
桑叶干品中含有一种独有的生物碱，即1-脱氧野尻霉素（DNJ），其含量达0.1%。
目前发现在植物中只有桑叶中含有DNJ。
1-脱氧野尻霉素是一种天然的α-葡萄糖苷酶活性抑制剂，可用于糖尿病的治疗。
两千多年来，桑椹、桑叶、桑白皮一直就是糖尿病患者的传统中药。
（5）桑叶中还含有超氧物歧化酶Cu- ZnSOD、脂肪酸、香豆素、有机酸( 包括延胡索酸、柠檬酸、酒石酸、琥珀酸等) 、原创木酚、水杨酸甲酯、伞形花内酯、胡芦巴碱以及鞣质、香精等特殊的功能成分。
功能性成分提取与分离纯化方法研究进展
收稿 日期 ： ０ ５—０ ２０ ９～Ｏ ２ 基金项 目： 江苏省 自然科 学基金 （ｌ Ｏ ３４ ） 江苏省科技攻关项 目（ Ｅ Ｏ ３ ４ ） Ｅ Ｏ０４ ， Ｋ２ Ｂ ２ ０ ３ ４
规提取法 ， 在煎煮过程中， 蛋白质遇热凝 固， 影响有效成分的溶出。
１５ 固相 萃取 技术
固相萃取（ Ｐ ） ｓ Ｅ 是根据液相色谱法原理 ， 利用组分在溶剂与吸附剂 间选择性 吸附与选择性洗脱的
过程， 达到提取分离、 富集的目的， 即样品通过装有吸附剂的小柱后， 目标产物保留在吸附剂上， 先用适
作者简介 ： 阿根 （９３ ， 江 苏泰州人 ， 州大学食品科学与工程学院副教授 ， 事食品 工程研 究； 黄 １６ 一）男， 扬 从
董瑞 建（ ９ １ ， 江 苏常州人 ， 州大学食 品科学与工程学院 ２ ０ 级硕 士研 究生。 １８ 一） 男， 扬 ０４ 从事食品科学和食品工程研 究．
维普资讯
黄 阿根 ， 董瑞建
（ 扬州大学 食品科学与工程学院 ． 江苏 扬 州 ２５０） ２０１
摘 要： 近年 来功 能性成分 的提取技术和分 离纯化技 术取得 了较快的发展 。提 取技 术有超声波提取 、 微波提 取、 生物酶解提取 、 萃取 、 固相 超临界流体萃取等 ； 离纯化技 术有 萃取 分 离、 分 沉淀分 离、 吸附澄 清、 分子 蒸馏 、
２０ ０ ６年
第１ 期
扬 州大学烹饪学报
第２ ３卷
总第 ８ 期 １
缩， 表面出现裂纹。孑 洞和裂纹的存在使胞外溶剂容易进入细胞内， Ｌ 溶解并释放 出胞内产物。
功能食品成分的分离和提取
功能食品成分的分离和提取第一章：引言随着人们对健康意识的不断提升，功能性食品已成为当今饮食中的一个重要组成部分。
在保持人体基本营养的同时，功能性食品还可以为人们提供额外的营养成分，如纤维素、抗氧化剂、维生素、矿物质等。
为了将这些营养成分有效提取，需要采用多种分离和提取技术。
本文将介绍几种广泛应用于功能食品成分分离和提取的技术，并探讨它们各自的特点和适用范围。
第二章：超声波提取技术超声波提取技术是利用超声波的机械作用，分离和提取物质的一种方法。
它在分离和提取营养成分方面具有优异的特性。
该技术能够让溶液中的气泡不断萎缩膨胀，在气泡内部形成极高的温度和压力，从而形成微小的液滴，提高了营养成分的释放率和提取速度。
超声波提取技术广泛应用于高分子材料、植物和食品的提取。
它的优点是简单、易操作、微波影响少、对处理物质无污染、处理效果好等。
但是，由于它的处理温度偏高，所以一些热敏性物质可能会被破坏。
第三章：压力提取技术压力提取技术是一种采用压缩（高压或超临界）来促进物质分离和提取的技术。
这种技术广泛应用于动物组织、植物、香料和食品的提取。
它的特点是提取效率高、经过处理的提取物具有较高的维生素含量和有机物含量。
但是，由于这种技术需要较高的压力，且对提取物的成分有些限制，所以难以适用于某些脆弱的物质，同时也会增加设备成本和操作难度。
第四章：微波辅助萃取技术微波辅助萃取技术是利用微波辐射加热来分离和提取物质的一种方法。
由于微波辐射能够有效促进物质的分子运动和振动，并通过质子视力，使物质中的毒素容易衔接或析出，所以微波辅助提取技术具有分离效率高、成本低、反应均匀等优点。
它在食品、药品等领域的应用也十分广泛。
同时，它还可以有效避免传统萃取技术中产生的氧化和烷基化等副反应，降低了提取物的损失和浪费。
但是，微波辐射过盛也可能使得物质被大量破坏，产生毒素或有害物质。
第五章：对流萃取技术对流萃取技术是利用气体或液体中的一些化学工程原理来加速分离和提取物质。
功能性植物化合物的提取与应用研究
功能性植物化合物的提取与应用研究随着人们对健康生活的追求和对自然的关注不断增加，功能性植物化合物的提取与应用研究也日益受到关注。
功能性植物化合物是指那些具有一定医药保健效果的植物成分，它们可以通过提取和加工等方式被应用于食品、药品和化妆品等领域。
提取功能性植物化合物的方法多种多样，其中常用的有水溶液提取、乙醇提取和超临界流体萃取等。
水溶液提取是利用水溶液中的物理与化学性质，将植物中的活性成分从固体基质中分离出来。
乙醇提取则是利用乙醇的溶解性，将植物中的化合物沉淀出来并分离。
超临界流体萃取是利用超临界流体在一定温度和压力下的特殊性质，将植物中的有机溶剂提取物的活性成分转移到超临界流体中。
一些功能性植物化合物如多酚类物质具有较强的抗氧化活性，可以有效中和体内自由基，预防心脑血管疾病和癌症等慢性疾病。
因此，将提取出来的多酚类物质应用于食品中可以提高其营养价值，延长保质期，增加风味。
此外，还有一些具有抗菌、抗炎和抗衰老等功能的化合物，也被广泛应用于药品和化妆品制造业。
在功能性植物化合物的应用研究中，一项重要的任务是寻找适宜的载体，使其能够更好地发挥作用。
纳米材料作为一种具有良好附着性和稳定性的载体，已经被广泛应用于功能性植物化合物的封装和传递领域。
例如，将纳米材料包裹在多酚类物质表面，可以提高其稳定性和生物利用度。
此外，纳米粒子还可以根据需要进行表面修饰，以实现特定的释放行为和靶向性。
功能性植物化合物的提取与应用研究不仅仅局限于食品和药品领域。
近年来，人们还开始关注它们在农业和环境保护中的应用潜力。
例如，一些功能性植物化合物具有昆虫驱除性质，可以用于制备天然农药，替代传统的化学农药，从而减少对环境的污染。
此外，它们还可以用于土壤改良和植物营养调节，提高农作物的产量和质量。
虽然功能性植物化合物的提取与应用研究已经取得了一些进展，但仍面临一些挑战。
首先，植物中的功能性化合物往往存在于微量，提取效率不高。
因此，研究人员需要不断改进提取方法，提高活性成分的得率。
分离活性成分的方法
分离活性成分的方法
分离活性成分是在物理、化学和生物等领域中常用的一种技术，它将物质中的有用成分和污染物分离，以得到较好的成果。
分离活性成分的方法有多种，主要有凝胶重结技术、离子交换技术、膜分离技术、熔融技术和色谱技术等。
凝胶重结技术是利用凝胶和其他材料来吸附目标物质，把它们从原液中分离出来。
物质在凝胶上形成结晶，有助于把不同物质分离开来，形成不同颗粒。
离子交换技术是利用有离子性分子吸附其他离子性物质，形成离子交换系统，把有用物质从其他污染物中分离出来。
膜分离技术通过利用一定形状、微结构的膜层进行离子的电场分离，分离不同的离子性和非离子性物质。
熔融技术是把物质熔化成液体，用摩擦或冷却来分离其中的有用物质。
色谱技术是根据其分子量大小把物质分成不同的部分，把它们从被污染的溶液中分离出来，然后再经过冷却、沉淀或逆流等方式把它们再分离出来。
以上就是分离活性成分的常用方法，它可以帮助我们把污染物从物质中分离出来，取出有用的物质，改善物质的性能、增加价值、实现绿色环保。
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四、凝胶色谱
凝胶色谱，又称为凝胶过滤、分子排阻色谱或 分子筛色谱。它是指以各种凝胶为固定相，利 用流动相中所含各物质的相对分子量不同而达 到物质分离的一种色谱技术。
凝胶色谱的基本原理
当含有各种组分的样品流经凝胶色谱柱时，各组分在 柱内同时进行着两种不同的运动，即垂直向下的移动 和无定向的分子扩散运动（布朗运动）。
机械破碎
高速组织捣碎 高速匀浆 球磨
物理破碎
利用温度差 利用压力差 超声波
化学方法，酶学破碎
第二节 色谱分离技术
利用混合物中各组分的物理化学性质 （分子的 形状和大小、分子极性、吸附力、分子亲和力、 分配系数等）的不同，使各组分以不同程度分 布在两相中，其中一个相是固定的，称固定相， 另一个相是流动的，称为流动相，当流动相流 过固定相时，各组分以不同的速度移动，而达 到分离的目的。
第三节 其他提取分离技术
超临界流体萃取技术 (supercritical fluid extraction, SCFE)
超临界流体萃取技术
利用超临界流体(supercritical fluid, SCF)，即 其温度和压力略超过或靠近临界温度(Tc)和临 界压力(pc)，介于气体和液体之间的流体作为 萃取剂，从固体或液体中萃取出某种高沸点或 热敏性的成分，以达到分离和提纯的目的。
五、亲和色谱
亲和色谱是利用生物分子间所具有的专一而又可逆的 亲和力而使生物分子分离纯化的一种色谱技术。
具有专一而又可逆的亲和力的生物分子是成对互配的， 主要的有酶与底物、酶与竞争性抑制剂、酶与辅酶、 抗原与抗体、DNA与RNA、激素与其受体等。
在成对互配的生物分子中，可把任何一方作为固定相， 而对样品溶液（流动相）中的另一方分子进行亲和色 谱，达到分离纯化的目的。
(2)吸附剂对被分离物有足够的分辨 力，即对不同物质的吸附力有所 不同；
(3)吸附剂对被吸附物的吸附应是可 逆的，即在一定的条件下可以解 吸，以便洗脱；
(4)吸附剂不会溶解在所采用的溶剂 中，也不会引起被吸附物的化学 改变；
(5)吸附剂颗粒均匀，在操作时稳定， 不会破裂。
洗脱剂应具有的性质：
(1)洗脱剂不与吸附剂起化学反应， 不会使吸附剂溶解；
离子交换色谱的操作
离子交换剂预处理 装柱 离子交换剂转型（用适当的试剂处理，便离子交换剂所带的可交
换离子转变为我们所需要的离子，如阳离子交换剂用NaOH处理， 可转为Na+型，用HCl处理，则转为H+型；阴离子交换剂用NaOH 处理转为OH-型，用HCl处理转为Cl-型等） 溶剂或缓冲液平衡 上柱（加样） 洗脱和收集（洗脱液中应含有与交换剂的亲和力较大的离子，以 便把吸附在交换剂上的样品离子交换下来，样品中含有多种离子 时，与交换剂亲和力小的首先被洗脱出来） 再生（再次转型）
不溶性母体的高分子物质：苯乙烯树脂、酚醛树脂、纤维素、葡 聚糖、琼脂糖或其它聚合物。
活性基团可以是酸性基团：磺酸基(-SO3H)，磷酸基(-PO3H2)，亚 磷酸基(-PO2H)，羧基(-COOH)，酚羟基(-OH)等。引入酸性基团 的交换剂可离解出H+，与其它阳离子交换，这类离子交换剂属于 阳离子交换剂。
活性基团是碱性基团：季胺[-N+(CH3)3]，叔胺[-N(CH3)2]，仲胺[NHCH3]，伯胺[-NH2]等含氨基的基团。引入含氨基碱性基团的交 换剂，可与OH-结合后，与其它阴离子交换，这类离子交换剂属 于阴离子交换剂。
和强力酸次型序阳为离：子交换剂（含有磺酸基-SO3H等）对各种正离子的亲
超速离心机，转速：25000~80000r/min，最大相对离 心力达500000g。按照分离要求，还可以进行差速离心 、 密度梯度离心和等密度离心。
离心条件的确定
离心力 离心时间（与颗粒的沉降时间有关） 温度和pH值（防止欲分离物质的凝集、变性和失活）
Fm2rm42n2r
3600
n：转子每分钟转数，r/min
6 超临界相溶质浓度小
萃取相为液体，溶质浓度一般较高
超临界流体萃取工艺流程图
流程：原料过筛后进入萃取釜E， C02由高压泵H加压，经过换热器 R升温使其成为既具有气体的扩散 性而又有液体密度的超临界流体， 该流体通过萃取釜萃取出植物油 料后，进入第一级分离柱S1，经 减压，升温。
由于压力降低，C02流体密度减小， 溶解能力降低，植物油便被分离 出来。
力强次碱序性为阴：离子交换剂（含季胺-檬酸根 > SO42- > Cr2O4- > I- > NO3- > CrO4- > Br- > SCN- > Cl- > HCOO- > OH- > F- > CH3COO 弱碱性阴离子交换剂对氢氧根离子(OH -)有较高的亲和力，易于 转变为羟型。
色谱分离技术
分类： 按照流动相的状态分，如GC，LC等。 按照固定相的形式分，如column-chromatography,
paper-chromatography, thin-layer等。 按照分离过程依据的物理化学性质分：
如adsorption-chromatography 、ion-exchange、 molecular sieve，affinity-chromatography等。
阳离子只能被阳离子交换剂吸附，阴离子只能被阴离子交换剂吸 附；亲和力大的易于吸附，难于洗脱，亲和力小的难于吸附，容 易洗脱；
离子交换剂的选择
选择离子交换剂时应考虑下列因素： (1)样品离子带何种电荷； (2)离子的浓度； (3)被分离物质相对分子量的大小； (4)离子与交换剂的亲和力大小； (5)离子交换剂及欲分离物质的物理化学特性等。
临界点是气、液界面刚刚消失的状态点。它的 密度接近于液体，粘度接近于气体，而扩散系 数大、粘度小、介电常数大等特点，使其分离 效果较好，是很好的溶剂。
纯物质的压温图（CO2）
超临界流体萃取与液体溶剂萃取的比较
超临界流体萃取法
液体溶剂萃取法
1 可选择萃取挥发性小的物质，生成 在要分离的原料中加入溶剂形成二相 超临界相
固定相，另一种与固定相溶剂互不相溶的溶剂可以沿固定相流动， 称为流动相。 当某溶质在流动相的带动下流经固定相时，该溶质在两相之间进 行连续的动态分配，由于各物质有不同的分配系数，移动速率也 就不相同，从而达到分离的目的。 分配系数是指一种溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解达到平衡时， 该溶质在两相溶剂中的浓度比值。在色谱条件确定后分配系数是 一常数，以K表示。
酶与其辅酶是成对互配的，既可把辅酶作为固定相， 使样品中的酶分离纯化，也可把酶作为固定相，使样 品中的辅酶分离纯化
离心分离技术
常速离心机（低速离心机），其最大转速在8000r/min 以内，相对离心力在l0000g以下 ；
高速离心机，转速：l0000~25000r/min，相对离心力
达l0000~l00000g；
(2)洗脱剂对样品中各组分的溶解 度大，粘度小，流动性好，容 易与被洗脱组分分开；
(3)洗脱剂的纯度要高，免受杂质 影响。
常用的洗脱剂有饱和烃、醇、酚、
酮、醚、卤代烷以及水等。极性
较大的洗脱能力较强。
二、分配色谱(纸色谱,薄层色谱,GC等)
分配色谱是利用各组分的分配系数不同而予以分离的方法。 分配色谱中，通常采用一种多孔性固体支持物吸着一种溶剂作为
2 萃取能力由T、p控制。夹带剂研究 萃取能力由温度及混合溶剂浓度控制，
不多
压力无影响
3 在常温、高压(5~30MPa)下操作， 在常温、常压下进行 可处理对热不稳定的物质
4 溶质、溶剂易于分离，改变压力温 溶质与溶剂分离常用蒸馏法，存在对热
度即可
稳定性问题
5 粘度小，扩散系数大，易达到相平 扩散系数小，有时粘度相当高 衡
膜分离技术的出现是分离技术的一个飞跃， 丰富了分离手段，大大提高了过滤效率及过 滤效果。通过引入膜分离技术可以替代离心、 沉降、蒸发、吸附等传统的分离手段，提高
生产效率、降低运行成本、简化操作。
动植物体内可能存在的主要成分及其大小
组分 酵母和真菌 细菌
胶体 病毒 蛋白质 多糖
分子量
104~106 104~106
尺寸大小(m) 1~10 3×10-1~10
10-1~1 3×10-2~3×10-1 2×10-3~10-2 2×10-3~10-2
组分 酶 抗体
单糖 有机酸 无机离子
分子量 104~106 300~103
200~400 100~500 10~100
尺寸大小m 2×10-3~10-2 6×10-4~1.2×10-3
8×10-4~1×10-3 4×10-4~8×10-4 2×10-4~4×10-4
第十章
谷物中功能性成分的提取分离方法
第一节 细胞破碎
细胞破碎的作用和方法
作
用
机
液体剪切
械
固体剪切
非
脱水
机
械
溶胞作用
超声波 研磨 压力
方
法
机械搅拌压力
杆和臼 球磨机
Hughes压榨机 ‘X’ 压榨机
空气干燥 物理作用 化学作用 酶作用
真空干燥 冷冻干燥 溶剂干燥 渗透冲击 压力释放 冻结和融化 阳阴离子洗涤剂 抗生素 甘氨酸 溶菌酶和有关的酶噬 菌体溶胞 抗菌素
大分子物质由于分子直径大，不易进入凝胶颗粒的微 孔，只能分布于凝胶颗粒的间隙中，所以以较快的速 度流过凝胶柱；而小分子物质能够进入凝胶颗粒的微 孔中，不断地进出于一个个颗粒的微孔内外，这样就 使小分子物质向下移动的速度落后于大分子物质，从 而使样品中各组分按相对分子量从大到小的顺序先后 流出色谱柱，达到分离的目的。
洗脱
溶剂洗脱液曲线
溶剂洗脱法：加入样品溶 液后，连续不断地加入洗 脱剂进行冲洗，最初的流 出液为纯溶剂，然后是吸 附力最弱的组分，以后逐 次出现的物质是按吸附力 由弱到强的顺序分别洗出， 吸附力量强的物质最后洗 脱出来。