第五章超临界流体萃取技术课件

一、概述超临界流体萃取(SupercriticalluidExtraction，SFE)是一种新型的萃取分离技术。超临界流体萃取超临界流体萃取是利用流体在临界点附近某一区域内，与待分离混合物中的溶质具有异常相平衡行为和传递性能，且它对溶质溶解能力随压力和温度改变而在相当宽的范围内变动,利用这一特性而达到溶质分离的一项技术。1822年，年，Cagniard 首次报道物质的临界现象。首次报道物质的临界现象。1943年，年，Messmore首次利用压缩气体的溶解力作为分离过程首次利用压缩气体的溶解力作为分离过程的基础，从此才发展出超临界萃取方法。的基础，从此才发展出超临界萃取方法。60年代以后，原西德对这一领域首次做了许多基础和应用性的年代以后，原西德对这一领域首次做了许多基础和应用性的研究。研究。1970年，年，Zosel采用采用SC-CO2萃取技术从咖啡豆提取咖啡因，萃取技术从咖啡豆提取咖啡因，从此超临界流体的发展进入一个新阶段。从此超临界流体的发展进入一个新阶段。1978年年1月在西德月在西德Essen举行了首次举行了首次SCFE技术研讨会，可称为技术研讨会，可称为现代现代SCFE技术开发的里程碑，主要包括：分离过程基本原理及技术开发的里程碑，主要包括：分离过程基本原理及相平衡理论、测试手段、基础数据及其应用范围、设备结构和设相平衡理论、测试手段、基础数据及其应用范围、设备结构和设计方法等。计方法等。1879年，年，Hanny and Hogarth 发现了超临界流体对液体和固发现了超临界流体对液体和固体物体物质具有显著溶解能力，为超临界流体的应用提供了依据。质具有显著溶解能力，为超临界流体的应用提供了依据。1992年，年，Desimone 首先报道了首先报道了SC-CO2为溶剂，超临界聚合为溶剂，超临界聚合反应，得到分子量达反应，得到分子量达27万的聚合物万的聚合物,开创了超临界开创了超临界CO2高分子合高分子合成的先河。成的先河。近近20年来，年来，SCFE技术迅速发展，并被用于化工、石油、食品、技术迅速发展，并被用于化工、石油、食品、医药等工业的热敏性、高沸点物质的分离。医药等工业的热敏性、高沸点物质的分离。超临界流体萃取技术的发展 它它是是利利用用超超临临界界流流体体(SupercriticalFluid，SCF)，即即温温度度和和压压力力略略超超过过或或靠靠近近超超临临界界温温度度(Tc)和和临临界界压压力力(pc)、介介于于气气体体和和液液体体之之间间的的流流体体，作作为为萃萃取取剂剂，从从固固体体或或液液体体中中萃萃取取出出某某种种高高沸沸点点或或热热敏敏性性成成分分，以以达达到到分分离离和和纯纯化化的的目的。目的。超临界流体萃取作为一种分离过程的开发和应用，超临界流体萃取作为一种分离过程的开发和应用，是基于在超临界状态下是基于在超临界状态下溶剂对固体和液体的萃取能溶剂对固体和液体的萃取能力和选择性力和选择性，比在常温常压条件下可获得极大的提，比在常温常压条件下可获得极大的提高。高。作为一个分离过程，超临界流体萃取介于蒸馏和液液作为一个分离过程，超临界流体萃取介于蒸馏和液液萃取过程之间。萃取过程之间。蒸馏蒸馏是物质在流动的是物质在流动的气体气体中，利用不同的蒸气压进行蒸中，利用不同的蒸气压进行蒸发分离；发分离；液液萃取液液萃取是利用溶质在不同的是利用溶质在不同的溶液溶液中溶解能力的差异中溶解能力的差异进行分离；进行分离；超临界流体萃取超临界流体萃取是利用临界或超临界状态的是利用临界或超临界状态的流体流体，依靠，依靠被萃取的物质在不同的蒸气压力下所具有的不同被萃取的物质在不同的蒸气压力下所具有的不同化学亲和力化学亲和力和溶解能力和溶解能力进行分离、纯化的单元操作，即此过程同时利用进行分离、纯化的单元操作，即此过程同时利用了蒸馏和萃取现象了蒸馏和萃取现象蒸气压和相分离蒸气压和相分离均在起作用。均在起作用。超临界流体技术自上世纪超临界流体技术自上世纪70年代开始崭露头角，年代开始崭露头角，随后便以其随后便以其环保、高效环保、高效等显著优势轻松超越传统技等显著优势轻松超越传统技术，迅速渗透到术，迅速渗透到萃取分离萃取分离、石油化工石油化工、化学反应工化学反应工程程、材料科学材料科学、生物技术生物技术、环境工程环境工程等诸多领域，等诸多领域，并成为这些领域发展的主导之一。并成为这些领域发展的主导之一。超临界萃取特别适用于食品和医药工业。在美国和欧洲，超临界萃取特别适用于食品和医药工业。在美国和欧洲，年生产能力上万吨的年生产能力上万吨的茶叶处理茶叶处理和和脱咖啡因脱咖啡因工厂早已投入生产，工厂早已投入生产，啤酒花有效成分啤酒花有效成分、香料香料等的萃取在不少国家已达到产业化规等的萃取在不少国家已达到产业化规模。超临界萃取技术在药物、保健品提取等方面的研究和应模。超临界萃取技术在药物、保健品提取等方面的研究和应用也取得了较大进展，美国科学家已开始用超临界用也取得了较大进展，美国科学家已开始用超临界CO2从从植植物中提取物中提取抗癌药物抗癌药物，从油子中提取，从油子中提取保健品保健品。超临界萃取技术在其它方面也有着广泛的应用前景。如超临界萃取技术在其它方面也有着广泛的应用前景。如金属与适当配位体生成络合物后，可以溶解于超临界金属与适当配位体生成络合物后，可以溶解于超临界CO2。利用这一性质，可以将一些金属直接从固体和液体中提取出利用这一性质，可以将一些金属直接从固体和液体中提取出来，不需任何前处理过程，来，不需任何前处理过程，为金属的提取和分离提供了新的为金属的提取和分离提供了新的途径途径。同时，人们还可以借助超临界萃取技术，根据聚合物。同时，人们还可以借助超临界萃取技术，根据聚合物分子量、结构和化学组成对分子量、结构和化学组成对聚合物混合物进行分离聚合物混合物进行分离。而而超超临临界界流流体体技技术术本本身身也也必必将将对对人人类类科科技技进进步步和和经经济济发发展展产产生生深深远远的的影影响响。今后，随着人们对于超临界流体技术认识和研今后，随着人们对于超临界流体技术认识和研究的进一步深化，这一新兴技术必将得以更广泛究的进一步深化，这一新兴技术必将得以更广泛和深入的应用和深入的应用.二、超临界流体萃取原理二、超临界流体萃取原理(一)超临界流体萃取技术基本概念1.临界温度（临界温度（Tc）物质处于无论多高压力下均不能被液化的最低温度。2.临界压力临界压力(Pc)与Tc相对应的压力称为临界压力。3.超临界区域超临界区域在压温图中，高于临界温度和临界压力的区域称为超临界区。4.超临界流体（超临界流体（SCF）超临界流体超临界流体:指在临界温度和临界压力以上的流体。指在临界温度和临界压力以上的流体。高于临界温度和临界压力而接近临界点的状态称为超临高于临界温度和临界压力而接近临界点的状态称为超临界状态。处于超临界状态时，气液两相性质非常接近，界状态。处于超临界状态时，气液两相性质非常接近，以至于无法分辨，故称之为以至于无法分辨，故称之为SCF。超临界流体通常有超临界流体通常有二氧化碳二氧化碳(CO2)、氮气氮气(N2)、氧氧化二氮化二氮(N2O)、乙烯、乙烯(C2H4)、三氟甲烷、三氟甲烷(CHF3)等。等。超临界点时的流体密度称为超临界点时的流体密度称为超临界密度超临界密度(c)，其，其倒数称为倒数称为超临界比容超临界比容(Vc)。超临界流体具有十分独特的物理化学性质，超临界流体具有十分独特的物理化学性质，它的密它的密度接近于液体，粘度接近于气体，而扩散系数大、粘度度接近于液体，粘度接近于气体，而扩散系数大、粘度小、介电常数大小、介电常数大等特点，使其分离效果较好，是很好的等特点，使其分离效果较好，是很好的溶剂。溶剂。超临界超临界体（体（SCF）的特性）的特性物质状态密（g/cm3）粘(g/cm/s)扩散系数(cm2/s)气态(0.6-2)10-3(1-3)10-40.1-0.4液态0.6-1.6(0.2-3)10-2(0.2-2)10-5SCF0.2-0.9(1-9)10-4(2-7)10-4超临界流体兼有液体和气体的双重特性，超临界流体兼有液体和气体的双重特性，扩散系扩散系数大，粘度小，渗透性好数大，粘度小，渗透性好，与液体溶剂相比，可以更，与液体溶剂相比，可以更快地完成传质，达到平衡，促进高效分离过程实现。快地完成传质，达到平衡，促进高效分离过程实现。一些超临界流体的性质一些超临界流体的性质1 密度密度类似液体，因而溶剂化能力很强，压力和温度微小变化可导致其密度显著变化2 粘度粘度接近于气体，具有很强传递性能和运动速度3 扩散系数扩散系数比气体小，但比液体高一到两个数量级；4 SCF的介电常数介电常数，极化率和分子行为与气液两相均有着明显的差别;5 压力和温度的变化均可改变相变超临界流体的主要特性在临界点附近，会出现流体的密密度度、粘粘度度、溶溶解解度度、热热容容量量、介介电电常常数数等所有流体的物性发生急剧变化的现象。（二）超临界流体萃取的性质（二）超临界流体萃取的性质 1.超临界流体的超临界流体的P-V-T性质性质 2.超临界流体的传递性质超临界流体的传递性质 3.超临界流体的溶解能力超临界流体的溶解能力 4.超临界流体的选择性超临界流体的选择性 5.超临界流体的选择原则超临界流体的选择原则 6.超临界超临界CO2作为萃取剂的特点作为萃取剂的特点 7.共沸物作用共沸物作用1.超临界流体的超临界流体的PVT性质性质 稍高于临界点温度的区域，稍高于临界点温度的区域，压力压力稍有稍有变变化，化，即引起即引起密度密度的的很大变化很大变化，这时，超临界流体密，这时，超临界流体密度已接近于该物质的液体密度，而此时的状态度已接近于该物质的液体密度，而此时的状态仍为气态，因此，超临界流体具有高的扩散性，仍为气态，因此，超临界流体具有高的扩散性，与液体溶剂萃取相比，其过程阻力大大降低与液体溶剂萃取相比，其过程阻力大大降低。超临界流体的超临界流体的PVT性质性质图中表示了以CO2为例的P一T相图。T为三相点。2.超临界流体的传递性质超临界流体的传递性质 由于超临界流体的自扩散系数大，粘度小，渗透性好，与液体萃取相比，可以很快地完成传质，达到平衡，促进高效分离过程的实现。3.超临界流体的溶解能力超临界流体的溶解能力超临界流体的溶解能力，与密度有很大关系，在临界区附近，操作压力和温度的微小变化，会引起流体密度的大幅度变化，因而也将影响其溶解能力。4.超临界流体的选择性P180 超临界萃取剂的临界温度越接近操作温度，则溶解度越大。临界温度相同的萃取剂，与被萃取溶质化学性质越相似，溶解能力越大。因此应该选取与被萃取溶质相近的超临界流体作为萃取剂。5.超临界流体的选择原则 用作萃取剂的超临界流体应具备以下条件用作萃取剂的超临界流体应具备以下条件:化学性质稳定，对设备没有腐蚀性，不与萃取化学性质稳定，对设备没有腐蚀性，不与萃取物反应；物反应；临界温度应接近常温或操作温度，不宜太高或临界温度应接近常温或操作温度，不宜太高或太低；太低；操作温度应低于被萃取溶质的分解变质温度；操作温度应低于被萃取溶质的分解变质温度；临界压力低，以节省动力费用；临界压力低，以节省动力费用；对被萃取物的选择性高（容易得到纯产品）；对被萃取物的选择性高（容易得到纯产品）；货源充足，价格便宜，如果用于食品和医药工货源充足，价格便宜，如果用于食品和医药工业，还应考虑选择无毒的气体。业，还应考虑选择无毒的气体。6.超临界CO2作为萃取剂的具体特点:P181 分子量大于分子量大于500道尔顿的物质具有一定的溶解度道尔顿的物质具有一定的溶解度。中、低分子量卤化碳、醛、酮、酯、醇、醚是非常易溶的。中、低分子量卤化碳、醛、酮、酯、醇、醚是非常易溶的。低分子量。非极性的脂族烃低分子量。非极性的脂族烃(20碳以下碳以下)及小分子的芳烃化及小分子的芳烃化合物是可溶的。合物是可溶的。分子量很低的极性有机物分子量很低的极性有机物(如羧酸如羧酸)是可溶的。酰胺、脲、是可溶的。酰胺、脲、氨基甲酸乙酯、偶氮染料的溶解性较差。氨基甲酸乙酯、偶氮染料的溶解性较差。极性基团极性基团(如羧基、羟基、氮如羧基、羟基、氮)的增加通的增加通常会降低有机物的溶解性。常会降低有机物的溶解性。脂肪酸及其甘油三酯具有低的溶解性脂肪酸及其甘油三酯具有低的溶解性 甲酯化作用可增强脂肪酸的溶解性。甲酯化作用可增强脂肪酸的溶解性。同系物中溶解度随分子量的增加而降低。同系物中溶解度随分子量的增加而降低。生物碱、类胡萝卜素、氨基酸、水果酸生物碱、类胡萝卜素、氨基酸、水果酸和大多数无机盐是不溶的。和大多数无机盐是不溶的。7.共沸物作用共沸物作用作用：作用：可以大大地增加萃取剂的溶解性和选择性。可以大大地增加萃取剂的溶解性和选择性。降低所需要的操作温度和压力。降低所需要的操作温度和压力。增加产量，缩短加工时间。增加产量，缩短加工时间。提高分馏级数。提高分馏级数。提高目的物纯度提高目的物纯度。常用的共沸剂有：丙酮、乙醇、甲醇等。常用的共沸剂有：丙酮、乙醇、甲醇等。共沸物的使用有可能会影响产品中的溶剂残留量。安全性：对食品工业而言还有一个安全无毒的问题。安全性：对食品工业而言还有一个安全无毒的问题。因此。必须综合考虑溶剂对萃取过程的适用性因此。必须综合考虑溶剂对萃取过程的适用性(即即毒性、反应性、成本等毒性、反应性、成本等)。（三）超临界流体（三）超临界流体萃取萃取分离分离的原理的原理 超临界流体超临界流体萃取萃取分离分离过程是利用其过程是利用其溶解溶解能力能力与与密度密度的关系，即利用的关系，即利用压力和温度压力和温度对对超临界流体溶解能力的影响而进行的。超临界流体溶解能力的影响而进行的。在超临界状态下，流体与待分离的物质在超临界状态下，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、接触，使其有选择性地依次把极性大小、沸点高低和分子质量大小的不同成分萃取沸点高低和分子质量大小的不同成分萃取出来。然后借助减压、升温的方法使超临出来。然后借助减压、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完全或基本析出，从而达到分离提纯的目的，并将萃取分离的两个过程合为一体。的，并将萃取分离的两个过程合为一体。当当气气体体处处于于超超临临界界状状态态时时,成成为为性性质质介介于于液液体体和和气气体体之之间间的的单单一一相相态态,具具有有和和液液体体相相近近的的密密度度,粘粘度度虽虽高高于于气气体体但但明明显显低低于于液液体体,扩扩散散系系数数为为液液体体的的10100倍倍;因因此此对对物物料料有有较较好好的的渗渗透透性性和和较较强强的的溶溶解解能能力力,能能够够将将物物料料中中某某些些成成分分提提取出来。取出来。超临界流体萃取分离超临界流体萃取分离过程就是过程就是利用超临界流体利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度，即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。对超临界流体溶解能力的影响而进行的。在在超超临临界界状状态态下下，将将超超临临界界流流体体与与待待分分离离的的物物质质接接触触，使使其其有有选选择择性性地地依依次次把把极极性性大大小小、沸沸点点高高低低和和分分子子量量大大小小的的成成分分萃萃取取出出来来。并并且且超超临临界界流流体体的的密密度度和和介介电电常常数数随随着着密密闭闭体体系系压压力力的的增增加加而而增增加加,极极性性增增大大,利利用用程程序序升升压压可可将将不不同同极性的成分进行分步提取。极性的成分进行分步提取。当当然然，对对应应各各压压力力范范围围所所得得到到的的萃萃取取物物不不可可能能是是单单一一的的，但但可可以以通通过过控控制制条条件件得得到到最最佳佳比比例例的的混混合合成成分分，然然后后借借助助减减压压、升升温温的的方方法法使使超超临临界界流流体体变变成成普普通通气气体体，被被萃萃取取物物质质则则自自动动完完全全或或基基本本析析出出，从从而而达达到到分分离离提提纯纯的的目目的的，并并将将萃萃取取分分离离两两过过程程合合为为一一体体，这这就就是是超超临临界界流流体体萃萃取取分分离离的的基基本本原原理理。1萃取剂需具有化学稳定性，对设备没有腐蚀性萃取剂需具有化学稳定性，对设备没有腐蚀性;2临界温度不能太低或太高，最好在室温附近或操作温临界温度不能太低或太高，最好在室温附近或操作温度附近；度附近；3操作温度应低于被萃取溶质的分解温度或变质温度；操作温度应低于被萃取溶质的分解温度或变质温度；4临界压力不能太高，可节约压缩动力费；临界压力不能太高，可节约压缩动力费；5选择性要好，容易得到高纯度制品：选择性要好，容易得到高纯度制品：6溶解度要高，可以减少溶剂的循环量；溶解度要高，可以减少溶剂的循环量；7萃取溶剂要容易获取，价格要便宜。萃取溶剂要容易获取，价格要便宜。超临界流体超临界流体必须具备的条件必须具备的条件二二二二氧化碳氧化碳氧化碳氧化碳是超临界流体技术中最常用的溶剂，有许多优点：是超临界流体技术中最常用的溶剂，有许多优点：1CO2临界温度为临界温度为31.1，临界压力为，临界压力为7.2MPa，临界条件，临界条件容易达到。容易达到。适合于萃取热不稳定的化合物适合于萃取热不稳定的化合物。2CO2化学性质不活波，无色无味无毒，安全性好。化学性质不活波，无色无味无毒，安全性好。3价格便宜，纯度高，容易获得。价格便宜，纯度高，容易获得。但是，由于但是，由于CO2是非极性的流体，是非极性的流体，只适合于萃取低极性和非极性只适合于萃取低极性和非极性的化合物的化合物。对于极性较大的化合物，常须用极性较大的流体。对于极性较大的化合物，常须用极性较大的流体(如如NH3、N20等等)，因为它们具有一定极性，对极性组分溶解性能好。但是，因为它们具有一定极性，对极性组分溶解性能好。但是SF-NH3化学活性较高，易腐蚀泵封口，而化学活性较高，易腐蚀泵封口，而N20有毒且易爆，另外底烃类物有毒且易爆，另外底烃类物质因可燃易爆，也不如质因可燃易爆，也不如C02那样使用广泛。那样使用广泛。1.改改善善SF溶溶剂剂性性能能，提提高高低低挥挥发发溶溶质质在在超超临临界界流流体体中中的的溶解度。溶解度。2改变超临界流体的改变超临界流体的PVT特性特性，大致可用下式表示：，大致可用下式表示：Tc=XaTa+XbTbPc=XaPa十十XbPb式式中中，Tc、Pc分分别别为为混混合合流流体体的的临临界界温温度度和和临临界界压压力力；Xa、Xb分分别别为为溶溶剂剂A、B的的摩摩尔尔分分数数；Ta、Tb和和Pa、Pb分别为分别为A、B的临界温度和临界压力。的临界温度和临界压力。3.提高萃取混合物时对溶质的选择性提高萃取混合物时对溶质的选择性上述两种方法中改性剂的作用可归纳为三个方面：上述两种方法中改性剂的作用可归纳为三个方面：三、超临界流体萃取的过程系统三、超临界流体萃取的过程系统（一）系统组成 系统组成各不相同，取决于原料的性质、系统组成各不相同，取决于原料的性质、操作条件和超临界流体溶剂的性质。操作条件和超临界流体溶剂的性质。主要由四部分组成：主要由四部分组成：溶剂压缩机溶剂压缩机 萃取器萃取器 温度压力控制系统温度压力控制系统 分离器和收集器分离器和收集器（二）三种典型流程P182（三）超临界流体萃取操作特性P1821萃萃取取和和分分离离合合二二为为一一，当当饱饱含含溶溶解解物物的的二二氧氧化化碳碳超超临临界界流流体体流流经经分分离离器器时时，由由于于压压力力下下降降使使得得CO2与与萃萃取取物物迅迅速速成成为为两两相相（气气液液分分离离）而而立立即即分分开开，不不存存在在物物料料的的相相变变过过程程，不不需需回回收收溶溶剂剂,操操作作方方便便；不不仅仅萃萃取取效率高，而且能耗较少，节约成本。效率高，而且能耗较少，节约成本。2压压力力和和温温度度都都可可以以成成为为调调节节萃萃取取过过程程的的参参数数。临临界界点点附附近近，温温度度压压力力的的微微小小变变化化，都都会会引引起起CO2密密度度显显著著变变化化，从从而而引引起起待待萃萃物物的的溶溶解解度度发发生生变变化化，可可通通过过控控制制温温度度或或压压力力的的方方法法达达到到萃萃取取目目的的。压压力力固固定定，改改变变温温度度可可将将物物质质分分离离；反反之之温温度度固固定定，降降低低压压力力使使萃萃取取物物分分离离；因因此此工工艺艺流流程程短短、耗耗时时少少。对对环环境境无无污污染染，萃萃取取流流体体可可循循环环使使用用，真真正正实实现现生生产产过程绿色化。过程绿色化。四、四、SFE萃取的特点萃取的特点3萃萃取取温温度度低低,CO2的的临临界界温温度度为为31.265,临临界界压压力力为为7.18MPa,可可以以有有效效地地防防止止热热敏敏性性成成分分的的氧氧化化和和逸逸散散，完完整整保保留留生生物物活活性性，而而且且能能把把高高沸沸点点，低低挥挥发发渡渡、易易热热解解的的物物质在其沸点温度以下萃取出来。质在其沸点温度以下萃取出来。4.临临界界CO2流流体体常常态态下下是是气气体体,无无毒毒,与与萃萃取取成成分分分分离离后后,完完全全没没有有溶溶剂剂的的残残留留,有有效效地地避避免免了了传传统统提提取取条条件件下下溶溶剂剂毒毒性性的的残残留留。同同时时也也防防止止了了提提取取过过程程对对人人体体的的毒毒害害和和对对环环境境的的污污染染,100%的纯天然。的纯天然。5超超临临界界流流体体的的极极性性可可以以改改变变,一一定定温温度度条条件件下下,只只要要改改变变压压力力或或加加入入适适宜宜的的改改性性剂剂即即可可提提取取不不同同极极性性的的物物质质,可可选选择择范范围广。围广。超超临临界界流流体体萃萃取取由由于于高高效效、快快速速、后后处处理理简简单单等等特特点点，是是一一种种很很理理想想的的样样品品前前处处理理“清洗清洗”技术，在近年来得到了广泛的应用。技术，在近年来得到了广泛的应用。具体应用可以分为以下几个方面：具体应用可以分为以下几个方面：1、从药用植物中萃取生物活性分子，生物碱萃取和分离；从药用植物中萃取生物活性分子，生物碱萃取和分离；2、来来自自不不同同微微生生物物的的类类脂脂脂脂类类，或或用用于于类类脂脂脂脂类类回回收收，或或从从蛋蛋白白质质中中去去除除类类脂脂脂脂类；类；3、从从多多种种植植物物中中萃萃取取抗抗癌癌物物质质，特特别别是是从从红红豆豆杉杉树树皮皮和和枝枝叶叶中中获获得得紫紫杉杉醇醇防防治治癌癌症；症；4、维生素，主要是维生素维生素，主要是维生素E的萃取；的萃取；5、对对各各种种活活性性物物质质（天天然然的的或或合合成成的的）进进行行提提纯纯，除除去去不不需需要要分分子子（比比如如从从蔬蔬菜菜提取物中除掉杀虫剂）或提取物中除掉杀虫剂）或“渣物渣物”以获得提纯产品；以获得提纯产品；6、对对各各种种天天然然抗抗菌菌或或抗抗氧氧化化萃萃取取物物的的加加工工，如如罗罗勒勒、串串红红、百百里里香香、蒜蒜、洋洋葱葱、春黄菊、辣椒粉、甘草和茴香子等。春黄菊、辣椒粉、甘草和茴香子等。五、五、SFE的应用的应用超临界流体萃取技术之所以如此迅速发展，主要是由于：超临界流体萃取技术之所以如此迅速发展，主要是由于：各国尤其是发达国家的政府对食品、药物等的各国尤其是发达国家的政府对食品、药物等的溶剂残留、污染制定了严格的控制法规；溶剂残留、污染制定了严格的控制法规；消费者日益担心食品生产中化学物质的过多使用；消费者日益担心食品生产中化学物质的过多使用；传统加工技术不能满足高纯优质产品的要求；传统加工技术不能满足高纯优质产品的要求；传统加工技术能耗大。传统加工技术能耗大。传统的食用油提取方法是乙烷萃取法传统的食用油提取方法是乙烷萃取法传统的食用油提取方法是乙烷萃取法传统的食用油提取方法是乙烷萃取法，但此法生产，但此法生产，但此法生产，但此法生产的食用油所含溶剂的量难以满足食品管理法的规的食用油所含溶剂的量难以满足食品管理法的规的食用油所含溶剂的量难以满足食品管理法的规的食用油所含溶剂的量难以满足食品管理法的规定，定，定，定，美国采用超临界二氧化碳萃取法提取豆油获美国采用超临界二氧化碳萃取法提取豆油获美国采用超临界二氧化碳萃取法提取豆油获美国采用超临界二氧化碳萃取法提取豆油获得成功，产品质量大幅度提高，且无污染问题。得成功，产品质量大幅度提高，且无污染问题。得成功，产品质量大幅度提高，且无污染问题。得成功，产品质量大幅度提高，且无污染问题。目前，已经可以用超临界二氧化碳从葵花籽、红目前，已经可以用超临界二氧化碳从葵花籽、红花籽、花生、小麦胚芽、棕榈、可可豆中提取油花籽、花生、小麦胚芽、棕榈、可可豆中提取油脂脂，且提出的油脂中含中性脂质，磷含量低，着，且提出的油脂中含中性脂质，磷含量低，着，且提出的油脂中含中性脂质，磷含量低，着，且提出的油脂中含中性脂质，磷含量低，着色度低，无臭味。色度低，无臭味。色度低，无臭味。色度低，无臭味。这种方法比传统的压榨法的回收率高，而且不存在这种方法比传统的压榨法的回收率高，而且不存在这种方法比传统的压榨法的回收率高，而且不存在这种方法比传统的压榨法的回收率高，而且不存在溶剂法的溶剂分离问题。专家们认为这种方法可溶剂法的溶剂分离问题。专家们认为这种方法可溶剂法的溶剂分离问题。专家们认为这种方法可溶剂法的溶剂分离问题。专家们认为这种方法可以以以以使油脂提取工艺发生革命性的改进使油脂提取工艺发生革命性的改进使油脂提取工艺发生革命性的改进使油脂提取工艺发生革命性的改进。例例例例1.1.在食品方面的应用在食品方面的应用在食品方面的应用在食品方面的应用在在抗抗生生素素药药品品生生产产中中，传传统统方方法法常常使使用用丙丙酮酮、甲甲醇醇等等有有机机溶溶剂剂，但但要要将将溶溶剂剂完完全全除除去去，又又不不使使药药物物变变质质非非常常困困难难，若若采采用用SCFE法法则则完完全全可可以以符符合合要要求求。美美国国ADL公公司司从从7种种植植物物中中萃萃取取出出了了治治疗疗癌癌症症的的有有效效成成分分，使使其其真正应用于临床。真正应用于临床。用用SCFE法法从从银银杏杏叶叶中中提提取取的的银银杏杏黄黄酮酮，从从鱼鱼的的内内脏脏，骨骨头头等等提提取取的的多多烯烯不不饱饱和和脂脂肪肪酸酸（DHA，EPA），从从沙沙棘棘籽籽提提取取的的沙沙棘棘油油，从从蛋蛋黄黄中中提提取取的的卵卵磷磷脂脂等等对对心心脑脑血血管管疾疾病病具具有有独独特特的的疗疗效效。日日本本学学者者宫宫地地洋洋等等从从药药用用植植物物蛇蛇床床子子、桑桑白白皮皮、甘甘草草根根、紫紫草草、红红花花、月月见见草草中提取了有效成分。中提取了有效成分。例例2.在医药保健品方面的应用在医药保健品方面的应用用用SCFE法法萃萃取取香香料料不不仅仅可可以以有有效效地地提提取取芳芳香香组组分分，而而且且还还可可以以提提高高产产品品纯纯度度，能能保保持持其其天天然然香香味味，如如从从桂桂花花、茉茉莉莉花花、菊菊花花、梅梅花花、米米兰兰花花、玫玫瑰瑰花花中中提提取取花花香香精精，从从胡胡椒椒、肉肉桂桂、薄薄荷荷提提取取香香辛辛料料，从从芹芹菜菜籽籽、生生姜姜，莞莞荽荽籽籽、茴茴香香、砂砂仁仁、八八角角、孜孜然然等等原原料料中中提提取取精精油油，不不仅仅可可以以用用作作调调味味香香料料，而而且且一一些些精精油油还还具具有有较较高高的的药药用用价价值值。啤啤酒酒花花是是啤啤酒酒酿酿造造中中不不可可缺缺少少的的添添加加物物，具具有有独独特特的的香香气气、清清爽爽度度和和苦苦味味。传传统统方方法法生生产产的的啤啤酒酒花花浸浸膏膏不不含含或或仅仅含含少少量量的的香香精精油油，破破坏坏了了啤啤酒酒的的风风味味，而而且且残残存存的的有有机机溶溶剂剂对对人人体体有有害害。超超临临界界萃萃取取技技术术为为酒酒花花浸浸膏膏的的生生产产开开辟辟了了广广阔阔的的前前景景。美美国国SKW公公司司从从啤啤酒酒花花中中萃萃取取啤啤酒酒花花油油,已形成生产规模。已形成生产规模。例例3.天然香精香料的提取天然香精香料的提取近年来的研究发现超临界条件下的酶催化反近年来的研究发现超临界条件下的酶催化反应可用于某些化合物的合成和拆分。另外在超临应可用于某些化合物的合成和拆分。另外在超临界或亚临界条件下的水可作为一种酸催化剂，对界或亚临界条件下的水可作为一种酸催化剂，对纤维素的转化起催化作用，使其迅速转化为葡萄纤维素的转化起催化作用，使其迅速转化为葡萄糖。糖。1988年开发了超临界流体细胞破碎技术年开发了超临界流体细胞破碎技术（CFD）。用超临界）。用超临界CO2作介质，高压作介质，高压CO2易于易于渗透到细胞内，突然降压，细胞内因胞内外较大渗透到细胞内，突然降压，细胞内因胞内外较大的压差而急剧膨胀发生破裂。超临界流体还被用的压差而急剧膨胀发生破裂。超临界流体还被用于物质结晶和超细颗粒的制备当中。于物质结晶和超细颗粒的制备当中。例例4.生物工程方面的应用生物工程方面的应用 近近10多年来，我国超临界流体技术研究和应用，从多年来，我国超临界流体技术研究和应用，从基基础数据、工艺流程及实验设备等方面均有较好的发展础数据、工艺流程及实验设备等方面均有较好的发展，已，已形成了一支由科研单位、高等院校和企业构成的高素质研形成了一支由科研单位、高等院校和企业构成的高素质研究、开发、应用队伍，并取得了一批我国的自主专利技术，究、开发、应用队伍，并取得了一批我国的自主专利技术，尤其在中药现代化应用方面颇具特色和前景。尤其在中药现代化应用方面颇具特色和前景。中科院地化中科院地化所超临界流体技术研究开发中心所超临界流体技术研究开发中心在超临界流体萃取设备的在超临界流体萃取设备的研制和生物资源有效成分的提取及产品开发等方面，取得研制和生物资源有效成分的提取及产品开发等方面，取得了多项重要成果。了多项重要成果。国内研究现状国内研究现状 但但目目前前我我国国的的超超临临界界流流体体萃萃取取技技术术的的研研究究和和应应用用状状况况不不容容乐乐观观，主主要要表表现现在在重重复复性性研研究究多多于于实实际际应应用用，小小规规模模试试验验多多于于大大规规模模生生产产，设设备备制制造造商商的的经经济济收收益益大大于于设设备备使使用企业的经济收益用企业的经济收益。原原因因:一一是是设设备备操操作作压压力力高高，造造价价高高，产产品品成成本本高高，企企业业一一次次性性投投资资风风险险大大；二二是是超超临临界界二二氧氧化化碳碳萃萃取取性性能能的的普普遍遍适适用用性性不不高高，它它主主要要适适用用于于非非极极性性或或弱弱极极性性化化合合物物的的提提取取，如如油油脂脂、挥挥发发油油等等；三三是是目目前前国国内内所所用用的的设设备备均均属属于于简简单单萃萃取取，而而简简单单萃萃取取方方法法无无法法生生产产高高纯纯度度产产品品，因因而而大大部部分分产产品品附附加加值值不不高高；四四是是不不少少企企业业对对该该技技术术及及装装备备情情况况知知之之甚甚少少，对对其其所所生生产产产产品品的的市市场场情情况况调调查查不不够够，在在应应用用该技术及购置装备时存在较大盲目性。该技术及购置装备时存在较大盲目性。谢谢！