超臨界CO2萃取天然物質活性成分
傳統的提取物質中有效成份的方法,如水蒸汽蒸餾法、減壓蒸餾法、溶劑萃取法等,其工藝復雜、產品純度不高,而且易殘留有害物質。超臨界流體萃取是一種新型的分離技術, 它是利用流體在超臨界狀態時具有密度大、粘度小、擴散系數大等優良的傳質特性而成功開發的。它具有提取率高、產品純度好、流程簡單、能耗低等優點。CO2- SFE技術由于溫度低, 且系統密閉, 可大量保存對熱不穩定及易氧化的揮發性成分, 為中藥揮發性成分的提取分離提供了目前最先進的方法。用超臨界CO2萃取法可以從許多種植物中提取其有效成分,而這些成分過去用化學方法是提取不出來的。這項技術除了用在化工、醫藥等行業外,還可用在煙草、香料、食品等方面。如食品中,可以用來去除咖啡、茶葉中的咖啡因,可提取大蒜素、胚芽油、沙棘油、植物油以及醫藥用的鴉片、阿托品、人參素及銀杏葉、紫杉中的有價值成分。可見這項技術在未來具有廣闊的發展前景。 超臨界流體萃取的特點 1.萃取和分離合二為一,當飽含溶解物的二氧化碳超臨界流體流經分離器時,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,不存在物料的相變過程,不需回收溶劑, 操作方便;不僅萃取效率高,而且能耗較少,節約成本。 2.壓力和溫度都可以成為調節萃取過程的參數。臨界點附近,溫度壓力的微小變化,都會引起CO2密度顯著變化,從而引起待萃物的溶解度發生變化,可通過控制溫度或壓力的方法達到萃取目的。壓力固定,改變溫度可將物質分離;反之溫度固定,降低壓力使萃取物分離;因此工藝流程短、耗時少。對環境無污染,萃取流體可循環使用,真正實現生產過程綠色化。 3.萃取溫度低, CO2的臨界溫度為31.265℃ ,臨界壓力為 7.18MPa, 可以有效地防止熱敏性成分的氧化和逸散,完整保留生物活性,而且能把高沸點,低揮發渡、易熱解的物質在其沸點溫度以下萃取出來。 4. 臨界CO2 流體常態下是氣體, 無毒, 與萃取成分分離后, 完全沒有溶劑的殘留, 有效地避免了傳統提取條件下溶劑毒性的殘留。同時也防止了提取過程對人體的毒害和對環境的污染, 100%的純天然。 5.超臨界流體的極性可以改變, 一定溫度條件下, 只要改變壓力或加入適宜的夾帶劑即可提取不同極性的物質, 可選擇范圍廣。超臨界流體萃取技術的應用 本課題組現已完成:(1)從甜橙皮中萃取甜橙油(2)從銀杏浸膏中萃取銀杏內酯(3)發酵液制得乳酸鈣中萃取還原糖、蛋白質(4)發酵液制得乳酸鈣中萃取重金屬離子 本課題組可承接: 紫杉、黃芪、人參葉、大麻、香獐、青蒿草、川貝草、桉葉、玫瑰花、樟樹葉、茉莉花、花椒、八角、桂花、生姜、大蒜、辣椒、桔柚皮、啤酒花、芒草、香茅草、鼠尾草、迷迭香、丁子香、豆蔻、沙棘、小麥、玉米、米糠、魚、煙草、茶葉、煤、廢油等有價值組分的提純或回收。 在超臨界流體技術中,超臨界流體萃取技術與天然藥物現代化關系密切。SFE對非極性和中等極性成分的萃取,可克服傳統的萃取方法中因回收溶劑而致樣品損失和對環境的污染,尤其適用于對溫熱不穩定的揮發性化合物提取;對于極性偏大的化合物,可采用加入極性的夾帶劑如乙醇、甲醇等,改變其萃取范圍提高抽提率。
武漢工程大學
2021-04-11