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超臨界流體萃取技術(shù)

定義 

      超臨界流體萃取(SFE,簡稱超臨界萃取)是一種將超臨界流體作為萃取劑,把一種成分(萃取物)從混合物(基質(zhì))中

分離出來的技術(shù)。二氧化碳(CO2)是最常用的超臨界流體。

技術(shù)原理

      超臨界流體萃取分離過程的原理是超臨界流體對脂肪酸、植物堿、醚類、酮類、甘油酯等具有特殊溶解作用,利用超臨界

流體的溶解能力與其密度的關(guān)系,即利用壓力和溫度對超臨界流體溶解能力的影響而進行的。在超臨界狀態(tài)下,將超臨界流體

與待分離的物質(zhì)接觸,使其有選擇性地把極性大小、沸點高低和分子量大小的成分依次萃取出來。當然,對應(yīng)各壓力范圍所得

到的萃取物不可能是單一的,但可以控制條件得到最佳比例的混合成分,然后借助減壓、升溫的方法使超臨界流體變成普通氣

體,被萃取物質(zhì)則完全或基本析出,從而達到分離提純的目的,所以超臨界流體萃取過程是由萃取和分離組合而成的。

工藝流程

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萃取裝置

      超臨界萃取裝置可以分為兩種類型,一是研究分析型,主要應(yīng)用于小量物質(zhì)的分析,或為生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)。二是制備生產(chǎn)型,

主要是應(yīng)用于批量或大量生產(chǎn)。

      超臨界萃取裝置從功能上大體可分為八部分:萃取劑供應(yīng)系統(tǒng),低溫系統(tǒng)、高壓系統(tǒng)、萃取系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、改性劑供應(yīng)

系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)和計算機控制系統(tǒng)。具體包括二氧化碳注入泵、萃取器、分離器、壓縮機、二氧化碳儲罐、冷水機等設(shè)備。

由于萃取過程在高壓下進行,所以對設(shè)備以及整個管路系統(tǒng)的耐壓性能要求較高,生產(chǎn)過程實現(xiàn)微機自動監(jiān)控,可以大大提高

系統(tǒng)的安全可靠性,并降低運行成本。

技術(shù)特點

      1)超臨界流體CO2萃取與化學(xué)法萃取相比有以下突出的優(yōu)點:

           (1)可以在接近室溫(35-40℃)及CO2氣體籠罩下進行提取,有效地防止了熱敏性物質(zhì)的氧化和逸散。因此,在萃取物中

                保持著藥用植物的全部成分,而且能把高沸點,低揮發(fā)度、易熱解的物質(zhì)在其沸點溫度以下萃取出來;

           (2)使用SFE是最干凈的提取方法,由于全過程不用有機溶劑,因此萃取物絕無殘留溶媒,同時也防止了提取過程對人體的毒

                害和對環(huán)境的污染,是100%的純天然;

           (3)萃取和分離合二為一,當飽含溶解物的CO2-SCF流經(jīng)分離器時,由于壓力下降使得CO2與萃取物迅速成為兩相

              (氣液分離)而立即分開,不僅萃取效率高而且能耗較少,節(jié)約成本;

           (4)CO2是一種不活潑的氣體,萃取過程不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),且屬于不燃性氣體,無味、無臭、無毒,故安全性好;
           (5)CO2價格便宜,純度高,容易取得,且在生產(chǎn)過程中循環(huán)使用,從而降低成本;

           (6)壓力和溫度都可以成為調(diào)節(jié)萃取過程的參數(shù)。通過改變溫度或壓力達到萃取目的。壓力固定,改變溫度可將物質(zhì)分離;

               反之溫度固定,降低壓力使萃取物分離,因此工藝簡單易掌握,而且萃取速度快。

      2)從超臨界流體性質(zhì)看,其具有的特點:
           (1)萃取速度高與液體萃取,特別適合于固態(tài)物質(zhì)的分離提取;
           (2)在接近常溫的條件下操作,能耗低于一般精餾發(fā),適合于熱敏性物質(zhì)和易氧化物質(zhì)的分離;
           (3)傳熱速率快,溫度易于控制;
           (4)適合于揮發(fā)性物質(zhì)的分離



標簽:   超臨界流體萃取 萃取劑
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