超临界流体萃取技术在食品中的应用

, , , , , ,*,超临界流体萃取技术在食品中的应用,超临界流体简介,1,超临界流体萃取技术简介,2,超临界流体萃取技术应用,3,超临界流体萃取技术展望,4,一 超临界流体简介,定义：超临界流体,(supercritical fluid,，简称,SCF),是指温度及压力均处于临界点（,在特定的温度、压力，会出现液体与气体界面消失的现象该点被称为临界点,）以上的液体。,兼具液体与气体的性质,粘度和扩散系数接近,气体,，密度和溶剂化能力接近,液体,。,它是一种,气态,，但又不同于一般气体，是一种稠密的气态。密度比一般气体要大两个数量级，与液体相近。,它的粘度比液体小，但扩散速度比液体快，所以有较好的流动性和传递性能。,应用：,超临界流体萃取,超临界水氧化技术,超临界流体干燥,超临界流体染色,超临界流体制备超细微粒,超临界流体色谱,二,超临界流体萃取技术简介,原理,在超临界状态下，,将超临界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、 沸点高低和分子量大小不同的成分,萃取,出来。利用减压、 升温的方法使超临界流体变成普通气体，被萃取物质则自动完全或基本析出，,从而达到,分离,提纯的目的，并将萃取分离两过程合为一体。,常用来制备成的超临界流体有二氧化碳，氨，乙烯，丙烷，丙烯，水等,超临界二氧化碳萃取技术上的,特点,萃取技术上的,特点,A.,超临界,CO2,流体常态下是无色无味无毒的气体，与萃取成分分离后，完,全没有溶剂的残留，是,一种天然且环保的萃取技术,.,B.,萃取温度低,，,CO2,的临界温度为,31.265,，临界压力为，可以有效地防止热敏性成分的氧化，逸散和反应，完整保留生质物体的生物活性,C.,萃取和分离合二为一,，,萃取效率高,，而且能耗较少，节约成本，并且符合环保节能的潮流,.D.,萃取操作容易,，压力和温度都可以成为调节萃取过程的参数,.,可通过控制,温度或压力,的方法达到萃取目的。,E.,超临界流体的,极性可以改变,，一定温度条件下， 只要改变压力或加入夹带剂可提取不同极性的物质。,在超临界状态下，,CO2,对不同溶质的溶解能力差别很大，这与溶质的极性，沸点和分子量密切相关，一般来说有以下规律：,1,、,亲脂性,低沸点成分可在,104KPa(,约,1,大气压,),以下萃取，如挥发油，烃，酯，醚，环氧化合物，以及天然植物和果实中的香气成分，如桉树脑，麝香草酚，酒花中的低沸点酯类等；,2,、化合物的,极性基团,(,如,-OH,，,-COOH,等,),愈多，则愈难萃取,.,强极性物质如糖，氨基酸的萃取压力则要在,4104KPa,以上,.,另外化合物的分子量愈大，愈难萃取；,3,、,分子量,在,200,400,范围内的成分容易萃取，有些低分子量，易挥发成分甚至可直接用,CO2,液体提取；,4,、,高分子量物质,(,如蛋白质，树胶和蜡等,),则很难以二氧化碳萃取,.,影响萃取的因素,影响超临界二氧化碳萃取的因素有下列几点：,A.,密度,温度一定时，密度增加，可使溶剂强度增加，溶质的溶解度增加,B.,夹带剂,常用的夹带剂有乙醇，尿素，丙酮，己烷以及水等等,C.,粒度,粒度小有利于超临界二氧化碳的萃取,D.,流体体积,咖啡中咖啡,啡因脱除,植物油脂,提取,天然色素,素提取,天然香料,料提取,动物生理活性,成分提取,三 超临界流体萃取技术应用,葡萄籽油超临界流体萃取工艺,研究了温度、 压力、 时间、,CO,2,体积流量对超临界流体萃取葡萄籽油得率的影响,并进行了最佳工艺优化。,结果表明,影响,CO,2,流体萃取葡萄籽油效率因素的主次作用为萃取时间,萃取压力,萃取温度,CO,2,体积流量,最佳工艺条件为萃取时间,4 h,、 萃取温度,45 ,、,CO,2,体积流量,8L/ h,、萃取压力,30 MPa,。葡萄籽油出油率为,14. 8 %,。,超临界流体萃取柚子皮香精油的工艺研究,采用超临界,CO,2,萃取技术提取柚子皮香精油,研究了萃取温度、萃取压力、,萃取时间、,CO,2,流量等因素对柚子皮精油萃取率的影响,并进行了最佳工艺优化。结果表明，超临界,CO,2,流体萃取柚子皮香精油的工艺是可行的，最佳工艺条件：原料粒度,60,目、流量,25L/h,、萃取时间,80min,、温度,50,、压力,25MPa,，其萃取率为,5.12%,。,超临界,CO,2,萃取番茄红素,采用超临界,CO,2,萃取技术从番茄皮中提取番茄红素，通过单因素实验和正交实验研究了不同萃取压力、萃取温度、,CO,2,流量和萃取时间对萃取率的影响。,确定了萃取的最佳条件为萃取压力,26MPa,，萃取时间，萃取温度,40,，,CO,2,流量,30kg/h,，在此条件下番茄红素的萃取产量为,100g,。,四,超临界流体萃取技术展望,与传统的萃取技术相比,不但可以增加产物提取率、萃取物的纯度,而且还能萃取传统方法不能萃取的物质。对于一些较昂贵,萃取率低又难以萃取的物质都有较好作用。,目前国际上超临界流体萃取技术的研究，德国，日本和美国已处于领先地位，虽然超临界,CO2,萃取技术在我国食品工业的研究开发起步较晚,但随着高新技术的发展和人们研究的不断深入,超临界,CO2,萃取技术必将推动功能食品的研究开发向更高层次发展。,为得到纯度较高的高附加值产品，对超临界流体,逆流萃取,和,分馏萃取,的研究越来越多,.,参考文献,1,苍久娜，汤敏顺 ，郑永杰,.,超临界,CO2,萃取番茄红素，高师理科学刊，,2009,，,29,(1),72-74,2,董海洲,万本屹,李宏,等,.,超临界,CO2,流体技术萃取葡萄籽油的研究,J .,食品与发酵工业,2002 (28) 3 :35 - 39.,3,唐韶坤,李淑芬,叶春皓,等,.,超临界二氧化碳萃取葡萄籽油的研究,J .,高校化学工程学报,2004 ,18 (1) :23 - 27.,4,朱刚,阳辉文,赵煜,等,.,超临界,CO2,萃取葡萄籽油工艺研究,J .,中国油脂,2002 , (27) 2 :38 - 40. 1,5,朱明,等,.,食品工业分离技术,M.,北京,:,化学工业出版社, 2005,6,励建荣,等,.,超临界流体萃取技术研究进展,J.,食品与发酵工业,.2001, 27( 9) : 7083.,7,陈岚,满瑞林,.,超临界萃取技术及其应用研究,J .,现代食品科技, 2006 ( 1) : 199- 202.,8,张志信,.,超临界流体萃取技术在天然药物研究中的应用,J .,文山师范高等专科学校学报, 2003, (9) : 227,231.,