今天,我想和大家分享一个关于超临界二氧化碳萃取(SFE)的问题。以下是这个问题的总结。让我们来看看。
超临界二氧化碳萃取技术
摘要
二氧化碳是一种非常常见的气体,但过多的二氧化碳会造成“温室效应”,因此充分利用二氧化碳具有重要意义。传统的二氧化碳利用技术主要用于生产干冰(用于灭火)或作为食品添加剂。目前,国内外正在努力开发一种新的CO2利用技术——CO2超临界萃取技术。该技术可用于生产高附加值产品和提取过去无法通过化学方法提取的物质,并且廉价、无毒、安全、高效。适用于化工、制药、食品等行业。
上导轴承
当温度比临界温度(TC)高31℃且压力比临界压力(PC)高3 MPa时,二氧化碳的性质将发生变化。它的密度接近液体,粘度接近气体,扩散系数是液体的100倍,因此具有惊人的溶解性。它可以用来溶解许多物质,然后从中提取有效成分,具有广泛的应用范围。
提取有效成分的传统方法,如水蒸气蒸馏、真空蒸馏、溶剂萃取等。工艺复杂,纯度低,有害物质易残留。超临界二氧化碳萃取廉价、无毒、安全、高效,可生产高附加值产品。超临界CO2萃取可以从许多植物中提取有效成分,但这些成分过去无法通过化学方法提取。除了化工、化学工业等行业外,它还可用于烟草、香料、食品等。例如,在食品中,它可以用来去除咖啡和茶中的咖啡因,并可以提取大蒜素、胚芽油、沙棘油、植物油、阿托品、人参以及银杏和红豆杉中的有价值的成分。以下示例简要介绍了该技术的应用。
①用于从辣椒中提取红色素。
超临界法提取的红色素没有辣味,副产物主要是辣椒素。辣椒油可以通过添加九种成熟的植物油来制作。投资可以在一年内收回。自1991年以来,日本每年需要30吨辣椒红色素,每公斤价格为3万日元,年销售额为9亿日元。我国化学法生产的辣椒红色素年产60吨,但色价过低,辣味重,难以出口。颜料在中国的应用也呈上升趋势,因此颜料的生产具有非常光明的前景。除辣椒色素外,该设备还可以生产姜黄、玉米黄、红花色素等。
(2)用于从茶叶中提取茶多酚。
安徽、云南、四川、湖北等省盛产茶叶,可用于生产茶多酚和咖啡碱。茶多酚是优良的抗氧化剂,广泛应用于食品和化妆品中。研究发现,茶多酚具有防龋和杀菌作用。在医学上,茶多酚可以降低胆固醇、血压、血脂和延缓衰老,是一种优良的天然食品添加剂。化学法提取的茶多酚纯度不如CO2超临界萃取法生产的茶多酚纯度高,因此在大量种植茶叶的地区,该项目必然具有巨大的经济效益。咖啡因也是一种常用药物,它会将过去被认为无用的缺陷产品变成高附加值产品。100吨茶粉可提取5吨茶多酚,产值近千万元。
(3)用于提取银杏黄酮和内酯。
利用超临界萃取设备从银杏叶粗提物中提取银杏黄酮和内酯。银杏叶粗提物年成本1860万元,超临界萃取设备投资300万元,产值可达2900万元。一年内可以收回投资,利润为600万元,第二年可以获得900万元的毛利。
(3)用于提取桂花香精和米糖油。
如果用超临界萃取技术提取桂花精油,每公斤油在国际市场上的价格可达3000美元。一瓶25毫升的香水只需要5~6滴桂花精油,就可以卖到几十法郎,经济效益非常可观。
超临界流体萃取米糠油是一种优质油脂。米糠油中含有的甾醇(高达0。75%)可化学合成甾醇类激素,其产品包括:雄激素、雌激素、避孕药、利尿剂和抗癌剂。这些产品在医药行业中占有重要地位和很高的经济价值。类固醇药物的生产是世界上40亿美元的产业,米糠油是合成类固醇药物的最佳原料。
超临界CO2萃取技术在国外已用于香精和啤酒花的生产。我国自然资源丰富,超临界萃取技术具有很大的推广价值。一些交通不发达的山区特产资源丰富,尤其是中药材。这些药材的处理需要相当多的设备,并且不便于运输。如果能在这些山区建立CO2超临界萃取设备,就可以用来提取中药中最有用的精华,这不仅减少了大量的运输成本,而且大大增加了中药的附加值,可以开发和生产更多的新型医疗产品。
目前,国内外可以利用CO2超临界萃取技术的资源有:红豆杉、黄芪、人参叶、日本獐牙菜、青蒿、银杏、川贝、桉树叶、玫瑰、樟树叶、茉莉花、花椒、八角、桂花、生姜、大蒜、花椒、陈皮、啤酒花、芒草、香茅和鼠尾草。北京、山东、湖南、广西、浙江、江苏等地的一些科研院所、高校和医药食品企业都在积极研究和应用超临界萃取技术,并取得了一批可喜的成果。由中国科学院广州化学研究所和南方面粉集团联合设计、制造、安装的200L大型超临界及工业试验装置作为国家八五科技投资项目,于1996年1月24日通过国家科委组织的验收,正式投产。
超临界二氧化碳萃取简介
1.超临界二氧化碳萃取分离过程的原理是超临界二氧化碳对某些特殊的天然产物有特殊的溶解作用,利用了超临界二氧化碳的溶解能力与其密度的关系,即压力和温度对超临界二氧化碳溶解能力的影响。
2.在超临界状态下,超临界二氧化碳与待分离物质接触,使其可以依次选择性萃取不同极性、沸点和分子量的组分。当然,不可能获得对应于每个压力范围的单一提取物,但我们可以控制条件以获得混合组分的最佳比例,然后通过减压和加热的方式将超临界流体转化为普通气体,使提取物完全或基本沉淀,从而达到分离和纯化的目的。因此,超临界流体二氧化碳萃取过程由萃取和分离组成。
什么是超临界二氧化碳萃取?
超临界萃取是20世纪80年代发展起来的一种天然产物提取分离技术,它结合了溶剂萃取和蒸馏的优点。因为二氧化碳的临界温度是31。临界压力是7。1℃.3 MPa,压力低,操作简单,温度低,热敏性香料中的挥发性成分损失小,氧化反应可以控制在最低限度,是一种很有发展潜力的方法。
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