超临界CO2萃取技术及其发展前景

超临界CO2萃取技术及其发展前景
1、超临界CO2萃取技术的特点 超临界流体技术近三十年来在国际上得到迅猛发展,内容涉及超临界流体萃取、超临界色谱、超临界条件下的化学反应、超临界流体细胞破碎技术、超临界流体结晶技术等。超临界流体萃取(Supercritical fluid, SCF)技术就是以超临界状态(压力和温度均在临界值以上)的流体为溶媒,对萃取物中的目标组分进行提取分离的过程。 可以用于超临界流体萃取的物质很多,理论上讲,诸如甲醇、乙醇、二氯甲烷等沸点较低的有机物都可以用于超临界工业。但是由于这些物质的毒性较大,在工业中的应用受到很大限制。因CO2气体的临界温度和临界压力低（31.06oC,7.39MPa），而且具有无色、无味、无毒、易于分离、价廉、易制得高纯气体等特点，因而成为应用广泛的超临界流体。超临界CO2萃取技术尤其适合于生物资源有效成分的分离,十分符合绿色食品发展的要求,被称作“绿色分离技术”，现已广泛应用于食品、医药等行业。
2、超临界CO2萃取技术的应用 在香料及色素提取中的应用 利用超临界CO2萃取技术主要从鲜花、水果皮、食用香料等中提取精油，也可提取其它风味物质，如生姜中的姜辣素、胡椒中的胡椒碱、辣椒中的辣椒素等，其中，从啤酒花中提取挥发性油和律草酮是超临界萃取成功的工业化应用。另外，目前已有1000L的萃取设备用于香料的生产，产品种类正不断增多。 墨红花中用超临界提取的精油香气与鲜花相近。 通过调整分离器的工艺参数，获得含脂和含油两种产品，中试效果好。 萃取芹菜籽油，其中具有防 治心血管疾病的医用有效成分,含量比水蒸气法所得芹菜籽油高5倍多。 超临界CO2可以较好的选择性萃取甜橙皮油，优质提取胡椒中的风味成分，还可以从辣椒中直接提取辣椒包素，蕃茄中提取蕃茄红素，紫草中提取紫草宁，海藻中提取胡萝卜素等。 油脂提取中的应用 超临界CO2萃取技术可以分离脂质类混合物，如从鱼的内脏,骨头等提取的多烯不饱和脂肪酸(DHA,EPA),从蛋黄中提取卵磷脂。此外，超临界CO2萃取技术还用于小麦胚芽油、柑橘油、维生素E、紫苏脂肪油、米糠油中甾醇等的提取。 在药物有效成分提取中的应用 由于超临界CO2萃取技术无毒、无害、无残留,因此在医药工业中也越来越受到青睐。主要用于:提取药 用植物中有效成份。如从银杏叶中提取银杏黄酮,从人参中提取人参素,从沙棘籽提取的沙棘油,从水松皮和树叶中获得防 治癌症的分类衍生物等。Janieat等用CO2-CH3OH-H2O超临界萃取婴粟草中的生物碱 从甘草中萃取甘草素、异甘草素、甘草查尔酮A、甘草查尔酮B。邵兴军等用超临界CO2萃取技术提取蜂胶。 另外，咖啡 和茶叶中的咖啡 因、中药材马蓝、落蓝和萝蓝中的有效成分靛玉红、马钱子中的士 的宁等均可用超临界CO2萃取。 超临界CO2萃取技术在其它方面的应用 除在食品发酵和医药品行业中的应用，超临界CO2萃取技术在化妆品行业，如精油、香料的提取，精油、香料的精制；石油行业，如石油残渣油的脱沥，润滑油的再生；化工行业，如烃的分离，有机合成原料的精制，共沸混合物的分离，反应原料的回收，制备液体燃料；环境保护行业，如原料、泥土和放射废水中有害重金属离子的去除，精密清洗等多个领域内都有广泛应用。 3超临界CO2萃取技术在我国的应用状况及发展前景 超临界CO2萃取技术作为一种新兴技术，已初步显示其优势并在很多方面都得到了广泛应用，近年来超临界流体萃取技术又与色谱、质谱、高压液相色谱等高新分析仪器联用、快速地对原料成分进行分析,。国外在超临界萃取中已经采用了全氟聚醚碳酸胺(PEPE),这使得超临界CO2萃取技术的应用已扩展到水溶性成分,所以开发研究水溶性超临界提取,对研究传统中药的有效成分等方面具有极其重要的实际意义。国内这方面的研究起步于20世纪80年代初，在几十年的研究中也取得了极大地进步。现在，国内已有数十家企业利用超临界CO2萃取技术进行生产，由于在设计、运行和市场定位等方面存在着一些问题，产品质量及产量远远不能满足市场的需求，所以超临界CO2萃取技术在我国的应用仍具有广大的发展前景。