超临界co2发展历史

超临界co2发展历史（通用9篇）

篇1：超临界co2发展历史

中药复方TF-103超临界CO2萃取工艺研究

为进一步研究抗球虫中药复方TF-103的有效组分,利用超临界CO2流体萃取技术对该中药复方进行了提取工艺研究.采用正交试验法,选择干浸膏提取量、指纹图谱相对总峰面积和抗球虫指数作为评价指标,考察了超临界CO2流体萃取的不同工艺参数对提取结果的影响.结果显示,超临界CO2提取的干浸膏平均提取率为1.24%,1.0 g/kg添加量的`抗球虫指数多达180以上,指纹图谱显示提取物多为极性较低的脂溶性组分,宜选择的超临界CO2提取工艺参数为萃取压力35 MPa,夹带剂乙酸乙酯,流速1.0 mL/min,CO2流量1 L/min,萃取温度60 ℃,萃取时间3 h.

作 者：费陈忠 薛飞群 刘咏海 作者单位：费陈忠,薛飞群(中国农业科学院上海兽医研究所,上海,41)

刘咏海(上海雷允上药业有限公司)

刊 名：中兽医医药杂志英文刊名：JOURNAL OF TRADITIONAL CHINESE VETERINARY MEDICINE年，卷(期)：28(3)分类号：S853.74关键词：中药复方TF-103 超临界CO2萃取 正交试验

篇2：超临界co2发展历史

超临界CO2流体与金属配合技术相结合开辟了重金属萃取的.新途径.本文介绍了超临界COz流体萃取重金属的研究现状,总结了影响萃取的因素,并对未来的发展趋势作了展望.

作 者：文震 党志 尚爱安 余德顺 作者单位：文震,尚爱安(中国科学院地球化学研究所)

党志(华南理工大学应用化学系;中国科学院地球化学研究所)

余德顺(中国科学院地球化学研究所超临界流体技术研究中心)

篇3：TH系列超临界CO2萃取装置

超临界流体萃取 (简称SCFE或SFE) 技术是当今世界上正在兴起的、适用性很强的新型绿色分离技术。该分离技术在处理过程中一般不加入任何化学试剂, 所分离的物质不会受任何污染;还具有萃取效率高、产品质量高、分离温度低、能耗低、无污染的特点, 尤其适合于热敏性及生物活性物质的分离。

其特点:

(1) 设计有一个或多个萃取釜 (1～24 L、24～1 000 L) 、分离釜的不同组合方式;

(2) 萃取釜采用快开盖结构, 具有快速启闭、自锁、快速提升的功能。生产型装置萃取釜盖的开启、关闭均采用液压缸进行自动操作, 提高了工作效率;在快开盖机构中设置有安全联锁装置, 能满足连续工作、快速启闭的要求, 同时符合压力容器技术安全监察规定;

(3) 采用计算机系统对整个工艺流程进行过程控制, 根据工艺设定, 对装置的压力、温度、流量、时间等工艺参数进行自动控制、自动调节。各项工艺参数通过传感器传送至计算机并存储, 有历史记录可供查询;

(4) 生产型装置采用行车自动装料、自动出渣, 装料、出渣方便可靠;

(5) 各容器、泵出口等处均设置有安全阀、磁助电接点压力表控制;

(6) 方便快捷的装料及卸料机构, 物料筐采用快装快开结构, 并设计有专用卸料装置;

(7) 整套装置采用不锈钢制造, 能满足食品、医药行业对设备的要求;并附加有夹带剂工艺。

温州市成东药机有限公司 (温州市中制药机械设备厂)

厂址:浙江省温州市机场大道559号邮编:325024电话:0577-86371414总经理:王成东

篇4：超临界co2发展历史

关键词 金柑 ；果皮精油 ；超临界CO2流体萃取 ；理化性质 ；功能团

分类号 TQ644.14 ；S666.2

Abstract The supercritical CO2 fluid extraction technology of essential oil from Kumquat peel was optimized and its physicochemical properties were studied. The result showed the optimum conditions were as follows： extraction pressure 14MPa， extraction temperature 31℃， extraction time 120 min and CO2 flow 26L/h. Under these conditions， the yield of essential oil could be up to （5.08±0.03）%. According to the physicochemical properties of essential oil from Kumquat peel， the acid value was 0.4668， the ester value was 4.245 6， the density was 0.838 0 g/mL， the index of refraction was 1.470 7， the optical rotation was 1.366 8 and the ratio of mutual solubility of essential oil versus 95% alcohol was 1∶6.1 at 20℃. Moreover， the identification result of functional group showed the essential oil from Kumquat peel contained the alcohols， aldoketones and unsaturated fatty acid without the phenols and carboxylic acid derivatives.

Keywords essential oil ； kumquat peel ； supercritical-CO2 fluid ； physicochemical properties ； functional group

金柑（Fortunella margarita）又称之为金橘、夏橘，是一种产自于中国的芸香科常绿小乔木或灌木。其产地主要为浙江、广西、江西、福建、湖南和广东等省（区）[1-2]。福建省尤溪县是“中国金柑之乡”，如今种植的金柑面积约为2 700 hm2。其不断提升的科学种果方式，标准化生产技术的推广使用，使得所产金柑色鲜味美，酸甜可口[3]。

金柑成熟后，果皮占全果约22%～28%，在外果皮的近表皮组织中会产生大量油胞，油胞内含有大量的金黄色素和芳香油等，其油质温和，质量为柑橘类精油之最[3]。在食品工业上的应用相当广泛，是重要的且受欢迎的天然化工原料和食用香精，亦可用于某些高级日化香精的调剂。日本高知大学农学部次村正义教授的科研小组确认，柑橘类水果中含有的香精油类活性物质对致癌性物质N-硝基二甲胺（NDMA） 的生成具有抑制效果，最高达85%[4-6]。

超临界CO2萃取技术是利用CO2在临界点附近的超临界区域内与待分离的混合区中的溶质具有异常相平衡行为和传递性能，以及对溶质的溶解能力能随压力和温度细微的变化却产生剧烈变化的特性，达到溶质分离的一项技术[7-8]。超临界CO2萃取技术与传统提取柑橘果皮精油的方法相比，具有良好的“传质特性”、 溶解溶质速率快、溶解和携带能力大等许多独特的优点[9]，特别适合于挥发性成分的提取。故近来超临界CO2流体萃取技术在萃取领域应用广泛。

刘文玉等[10]通过单因素和响应面优化实验研究了超临界CO2萃取葡萄籽原花青素的工艺。结果表明，最佳条件为乙醇体积分数69.22%，CO2流量5 L/h，提取时间62.82 min，液料比1∶1.13 g/mL，提取温度55℃，提取压力35 Mpa。在此条件下葡萄籽中原花青素产率理论值为164.916 mg/kg，实测值为（163.60±0.93）mg/kg。黄慧芳[11]等采用超临界CO2萃取姜黄素，优化分析后得出萃取姜黄素的工艺条件为：萃取釜压力25 MPa，温度45℃；夹带剂食用酒精用量为6倍，CO2流量350 L/h；分离釜I分离压力6.0 MPa，分离温度40℃；分离釜II分离压力5 MPa，分离温度35℃，在设定的萃取温度、压力条件下静态萃取30 min，再循环萃取4 h，姜黄素提取率达90%以上。李双石等[12]用超临界CO2萃取技术提取鸡腿菇中的挥发性风味成分，采用正交试验后得出，最佳提取工艺条件为萃取温度55℃、萃取压力 20 MPa、分离温度 25℃、分离压力 8 MPa。

本实验采用超临界CO2萃取技术提取金柑果皮精油，同时对金柑果皮精油的理化指标、功能团的进行初步鉴定，为柑橘类精油的品质评价研究提供一定的理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料

三明尤溪金柑，九成熟，由尤溪县农业局提供；CO2（99.5%）购自江苏南通华安超临界萃取有限公司；硝酸铈铵、醋酸、三氯化铁、苯酚、2，4-二硝基苯肼、乙醇、四氯化碳、羟胺盐酸盐、氢氧化钠、盐酸等均为国产分析纯；本实验用水均为双蒸水。

主要仪器：DJG-9053A型电热鼓风干燥箱（上海一恒科技有限公司）；HA120-50-01超临界萃取装置（江苏南通华安超临界萃取有限公司）；DJG-9053A型电热鼓风干燥箱（上海一恒科技有限公司）；DS-200电动高速组织捣碎机（江苏省江阴市科研器械厂）；MRO1023-4型反渗透净水机（佛山市美的清湖净水设备制造有限公司）；PL602-L电子分析天平（梅特勒-托利多仪器上海有限公司）；GC-MS联用仪（Agilent7890A/5973i美国安捷伦科技有限公司）；WZZ-2S数字自动旋光仪（上海精密科学仪器有限公司）；J257全自动折光仪（RUDOLPH公司）。

1.2 方法

1.2.1 样品前处理

新鲜金柑→筛选→清洗→去果肉→清洗果皮→冷冻干燥→金柑果皮。

1.2.2 萃取工艺流程

金柑果皮→粉碎→过筛→超临界CO2萃取→金柑果皮精油

1.2.3 单因素实验

以精油得率为考察指标，以萃取时间、萃取压力、萃取温度、CO2流量为因素，得到金柑果皮精油萃取的最佳工艺条件。

1.2.3.1 萃取压力对金柑果皮精油得率的影响

在萃取温度为34℃、萃取时间为60 min，CO2流量为26 L/h的工艺条件下，在萃取压力分别为10、14、18、22、26 MPa的条件下萃取，以精油得率为考察指标，研究萃取压力对得率的影响。

1.2.3.2 萃取温度对金柑果皮精油得率的影响

在萃取压力14 MPa，萃取时间60 min、CO2流量26 L/h的工艺条件下，萃取温度分别为25、28、31、34和37℃的条件下萃取，以精油得率为考察指标，研究萃取温度对得率的影响。

1.2.3.3 萃取时间对金柑果皮精油得率的影响

在萃取压力14 MPa，萃取温度34℃、CO2流量26 L/h的工艺条件下，萃取时间分别为30、60、90、120、150 min的条件下萃取，以精油得率为考察指标，研究萃取时间对得率的影响。

1.2.3.4 CO2流量对金柑果皮精油得率的影响

在萃取压力14 MPa，萃取时间60 min，萃取温度34℃的工艺条件下，CO2流量分别为14、18、22、26、30 L/h的条件下萃取，以精油得率为考察指标，研究CO2流量对得率的影响。

1.2.4 正交试验

以精油得率为考察指标，以萃取时间、萃取压力、萃取温度、CO2流量为因素，设计4因素3水平的正交试验，得到金柑果皮精油萃取的最佳工艺条件。

1.2.5 项目测定

1.2.5.1 金柑精油的得率

精油得率（%）=×100

1.2.5.2 金柑果皮精油理化指标测定

酸值、酯值、密度、折光度、旋光度等物理化学指标参照国标及相关标准进行测定。

1.2.5.3 金柑果皮精油功能团的鉴定

（1）醇类：硝酸铈铵测定法。

将1 mL醋酸和0.5 mL硝酸铈铵溶液加入一个洁净的试管中（如果有沉淀生成，加3～4滴水使之溶解），再加5滴样品，振摇试管使溶解，观察反应现象。

（2）酚类：三氯化铁测定法。

在A试管中加2 mL水和几滴金柑精油溶液，在B试管中加2 mL水，然后将1～2滴1%的三氯化铁溶液分别加入到两支试管中，比较这两支试管中溶液的颜色的不同。

（3）醛酮类： 2，4-二硝基苯肼检验醛和酮。

于A、B两个试管中各加入10滴2，4-二硝基苯肼试剂和10滴95%乙醇，在A和B试管中各加入2滴样品，振荡，观察实验现象。

（4）不饱和脂肪酸的测定：溴的四氯化碳测定法。

准备A、B、C三根洁净的试管，向三支试管中各加入1 mL四氯化碳。将2～3滴样品加入到试管A和B中，然后分别在A、B两个试管中滴加入5%的溴的四氯化碳溶液，边滴加边摇动，观察褪色情况。

（5）羧酸衍生物：羟肟酸铁测定法。

将1滴液体样品和1 mL羟胺盐酸盐乙醇溶液加入一支干净试管中，混合均匀后，加0.2 mL 6 mol/L氢氧化钠溶液，将溶液煮沸，稍冷后将2 mL 1 mol/L盐酸溶液加入，如果溶液变浑，再加2 mL 95%乙醇，然后加1滴5%三氯化铁溶液，观察紫色是否出现，当紫色出现后很快消失，继续滴加5%三氯化铁溶液，直到溶液颜色稳定为止。紫红色表示正反应。

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 萃取压力对金柑果皮精油得率的影响

由图1可知，在CO2流量26 L/h、萃取时间60 min、萃取温度34℃的条件下进行超临界CO2流体萃取金柑果皮精油。当萃取压力小于14 MPa时，精油得率随着萃取压力的增加而增加；当萃取压力大于14 MPa时，精油得率随着萃取压力的增加而降低。这可能是因为当固定温度为34℃时，升高压力，超临界CO2的密度增大，CO2分子间的距离随之减小，溶质与溶剂间的相互作用增强，使得溶质在超临界CO2的溶解度增大，提高了精油得率。但压力过高（>14 MPa），传质阻力增大，不利于溶质的萃出，因此后续试验采用14 MPa的萃取压力。

2.1.2 萃取温度对金柑果皮精油得率的影响

在恒定萃取时间60 min、CO2流量26 L/h、萃取压力14 MPa的条件下，进行CO2流体萃取，研究不同萃取温度对金柑果皮精油得率的影响。由图2可知，当萃取温度小于34℃时，得率随萃取温度的升高而提高，但当提取温度达到34℃后，得率会随着温度的升高逐渐下降。一定量的气体在恒压的条件下，随着温度的升高，气体的体积增大，使气体的密度减小，但是随着温度的增大，气体分子平均动能增大使蒸汽压提高，因而萃取压力恒定时，温度变化使得溶剂的密度和溶质的蒸汽压变化共同影响精油的得率。因此萃取温度应为34℃。

2.1.3 萃取时间对金柑果皮精油得率的影响

由图3可知，在CO2流量26 L/h、萃取压力14 MPa、萃取温度34℃条件下进行CO2流体萃取金柑果皮精油，当萃取时间小于60 min时，萃取时间对精油的得率影响很大，随着时间的增长得率提高，当萃取时间超过60 min后，时间对精油的得率影响不大，可能是因为在60 min内大部分油脂都被萃取出来，接近萃取终点，综合考虑得率与人耗﹑能耗，故选择萃取时间为60 min。

2.1.4 CO2流量对金柑果皮精油得率的影响

在萃取压力14 MPa、萃取温度34℃、萃取时间60 min的条件下，分别在不同CO2流量下进行金柑果皮精油的萃取。由图4可知，CO2流量小于26 L/h时，CO2流量对得率的影响比较明显，几乎成线性关系。由于当CO2流量增大时， CO2与金柑果皮粉的接触面积增大，从而萃取速度提高。但是当CO2流量大于26 L/h时，得率曲线趋向平缓。这可能是由于CO2流量小于26 L/h时，加大其流量，传质推动力加大，传质速率加快，有利于萃取。但当CO2流量过大（>26 L/h），CO2与被萃取物接触时间减少，降低了得率，故选择萃取的CO2流量为26 L/h。

2.2 正交试验

在单因素试验的基础上，为了进一步确定各因素对金柑果皮精油得率的影响，选取萃取压力、萃取温度、萃取时间和CO2流量4个因素，进行L9（34）正交试验，考察各因素对金柑果皮精油得率的综合影响，确定金柑果皮精油超临界CO2萃取的最佳工艺条件。结果见表1。

由表1进行分析可知，上述4个因素对金柑果皮精油的得率的影响程度依次为：D>A>B>C，即CO2流量>萃取压力>萃取温度>萃取时间。最优工艺组合为A1B2C3D3，即萃取压力14 MPa，萃取温度31℃，萃取时间120 min，CO2流量26 L/h。

用最佳组合工艺进行了5次试验，得率分别为5.05%、5.06%、5.10%、5.12%、5.06%，平均得率为（5.08±0.03）%，最大误差为0.07%。由此可知，结果比较理想，验证了最佳组合的正确性。

2.3 部分理化性质

金柑果皮精油理化指标测定，酸值：A.V.=0.466 8；酯值：EV=4.245 6；密度：1/d 20℃5 mL=0.838 0 g/mL；折光度：1.470 7；旋光度：1.366 8。

1 mL精油与95%乙醇混溶度：当加入0.1 mL乙醇时开始混浊，当加入2.1 mL乙醇时浑浊度最高，当加入2.6 mL乙醇时开始变澄清，当加入6.1 mL乙醇时完全澄清。结果：精油与95%乙醇的互溶比例为1∶6.1。

2.4 部分功能团鉴定

通过金柑果皮精油功能团鉴定，醇类：通过硝酸铈铵试验呈红色；酚类：通过三氯化铁试验无颜色反应；醛酮类：通过2，4-二硝基苯肼检验醛和酮呈红色；不饱和脂肪酸：有轻微退色现象；羧酸衍生物：通过羟肟酸铁试验呈黄色乳浊液。

结果表明，金柑果皮精油含有醇类，不含有酚类，含有醛酮类，有不饱和脂肪酸，不含有羧酸衍生物。

3 小结

各因素对金柑果皮精油得率的影响程度顺序为：CO2流量>萃取压力>萃取温度>萃取时间，金柑果皮精油超临界CO2流体萃取的最佳工艺条件为：萃取压力14 MPa、萃取温度31℃、萃取时间120 min、CO2流量26 L/h。在此最优条件下，金柑果皮精油得率为（5.08±0.03）%。

金柑果皮精油理化性质研究结果表明，在20℃条件下，酸值为0.466 8、酯值为4.245 6、密度为0.838 0 g/mL、折光度为1.470 7、旋光度为1.366 8，精油与95%乙醇的互溶比例为1：6.1。金柑果皮精油功能团鉴定结果表明，金柑果皮精油含有醇类、醛酮类、不饱和脂肪酸，不含酚类、羧酸衍生物。

参考文献

[1] Wang Y， Chuang Y， Ku Y. Quantitation of bioactive compounds in citrus fruits cultivated in Taiwan[J]. Food Chenmistry， 2007， 102（4）： 1 163-1 171.

[2] 中国果树志： 柑橘卷[M]. 北京：中国林业出版社，2010.

[3] 陈世平. 福建·尤溪金柑顺产顺销[J]. 中国果业信息，2015（1）：50.

[4] 王绍引，张 怡，郑宝东. 微波辅助水蒸气蒸馏法提取金柑果皮精油及其对桔小实蝇引诱活性的影响[J]. 中国食品学报，2014，14（4）：37-44.

[5] C A Simo. Investigation of the essential oil from eight species of Baccharis belonging to sect. Caulopterae（Asteraceae， Asterae）： a taxonomic approach [J]. Pl Syst Evol， 2005（253）： 23-32.

[6] Padma S V ankar. Essential oils and fragrances from natural sources[J]. Resonance， 2004（4）： 30-41.

[7] 陈玲娟，赵良忠，林亲录，等. 超临界CO2萃取雪峰蜜橘橘皮精油的中试条件研究[J]. 食品科学，2011，32（2）： 120-123.

[8] 刘 涛，谢功昀. 柑橘类精油的提取及应用现状[J]. 中国食品添加剂，2009，27（1）：44-48.

[9] 纪 莎，胡雯玲，何丹鸿，等. 正交试验优化超临界CO2萃取法提取黄芪中黄芪甲苷工艺[J]. 中国医院药学杂志，2015，35（1）：65-67.

[10] 刘文玉，颜雪琴，林祥群，等. 响应面法优化超临界CO2萃取葡萄籽原花青素工艺[J]. 安徽农业科学，2015（9）：292-294，324.

[11] 黄惠芳，陈跃新，吕 平，等. 超临界CO2萃取姜黄素工艺中试研究[J]. 食品工业，2011（1）：32-33.

篇5：超临界co2发展历史

芦蒿秸秆超临界CO2萃取物的气相色谱-质谱分析

芦蒿(Artemisia selengensis Trucz.)秸秆超临界CO2萃取物的挥发性成分,运用毛细管气相色谱-质谱联用法进行了分析,用气相色谱面积归一化法测定了各成分的质量分数.经毛细管色谱分离出33个峰,并鉴定出峰所对应的化合物.其主要化学成分为1-氯-3-(3-氯代丙氧基)丙烷、[1R-(1α,4aβ,10aα)]-1,2,3,4,4a9,10a-八氢-1,4a-二甲基-7-(1-甲基乙基)-1-菲羧酸、5,5-二甲基-1-乙基1,3-环戊二烯等.为进一步开发利用芦蒿资源提供了科学依据.

作 者：赵呈雷 贾晓斌 陈彦 黄丽霞 ZHAO Cheng-lei JIA Xiao-bin CHEN Yan HUANG Li-xia  作者单位：江苏省中医药研究院,江苏省现代中药制剂工程技术研究中心,南京,210028;江苏大学药学院,镇江,21 刊 名：分析试验室  ISTIC PKU英文刊名：CHINESE JOURNAL OF ANALYSIS LABORATORY 年，卷(期)：2007 26(6) 分类号：O657.63 关键词：芦蒿秸秆   超临界CO2萃取   气相色谱-质谱   挥发油  

篇6：超临界co2发展历史

超临界流体和超临界流体萃取技术原理

随着环境的温度和压力变化，任何一种物质都存在三种相态-气相，液相，固相，三相成平衡态共存的点叫三相点.液，气两相成平衡状态的点叫临界点.在临界点时的温度和压力称为临界温度和临界压力，不同的物质其临界点的压力和温度各不相同.超临界流体(Super Critical fluid，简称SCF)是指温度和压力均高于其临界点的流体，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.物体处于超临界状态时，由于气液两相性质非常相近，以致无法清楚分别，所以称之为「超临界流体」。超临界流体具有类似气体的扩散性及液体的溶解能力，同时兼具低黏度，低表面张力的特性，如表1所示，使得超临界流体能够迅速渗透进入微孔隙的物质.因此用于萃取时萃取速率比液体快速而有效，尤其是溶解能力可随温度，压力和极性而变化。超临界流体萃取分离过程是利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系，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.当物质处于超临界状态时，成为性质介于液体和气体之间的单一相态，具有和液体相近的密度，黏度虽高于气体但明显低于液体，扩散系数为液体的10～100倍，因此对物料有较好的渗透性和较强的溶解能力，能够将物料中某些成分提取出来。

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的成分萃取出来。同时超临界流体的密度，极性和介电常数随着密闭体系压力的增加而增加，利用预定程序的升压可将不同极性的成分进行分步提取。当然，对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的，但可以通过控制条件得到最佳比例的混合成分，然后借助减压，升降温的方法使超临界流体变成普通气体或液体，被萃取物质则自动完全析出，从而达到分离提纯的目的，并将萃取与分离两过程合为一体，这就是超临界流体萃取分离的基本原理。

超临界流体萃取技术在食品分析中的优势

① 萃取能力强，提取率高。用超临界CO2提取食物中有效成分，在最佳工艺条件下，能将所需提取的成分几乎完全提取，从而大大提高产品收率及资源的利用率。同时，随着超临界CO2萃取技术的不断进步，把超临界CO2萃取扩展到水溶液体系，使得难以提取的强极性化合物如蛋白质等的超临界CO2提取已成为可能；

② 萃取能力的大小取决于流体的密度，最终取决于操作过程的温度和压力。改变其中之一或同时改变，都可改变溶解度，可以有选择地进行食物中多种物质的分离，从而可减小杂质，使有效成分高度富集；

③ 超临界CO2萃取的操作温度低，能较完好地保存食物中各种营养成分不被破坏，不发生次生化，因此，特别适合于那些对热敏感性强、容易氧化分解破坏的成分的提取；④ 提取时间快，生产周期短。超临界CO2提取循环一开始，分离便开始进行。一般提取10分钟就有成分分离析出，2~4小时左右便可完全提取，同时，它不需浓缩等步骤，即使加入夹带剂，也可通过分离功能除去或只需简单浓缩；

⑤ 超临界CO2提取，操作参数容易控制，因此能保证有效成分及产品质量的稳定性；⑥ 超临界CO2还可直接从混合食物中提取不同部位或直接提取浸膏进行筛选，大大提高营养物质的筛选速度。同时可以提取许多传统方法提不出来的物质；

⑦ 超临界CO2还具有抗氧化、灭菌作用，有利于保证和提高产品的质量；

⑧ 超临界CO2萃取应用于分析或与GC、IR、MS、LC等联用成为一种高效的分析手段，将其用于质量分析，能客观地反映食物营养中有效成分的真实含量

具体分析实例展示

超临界CO2流体萃取技术虽然在食品工业中仅有20-30年的应用历史，但其发展十分迅速。在日本，通过超临界CO2流体萃取技术加工特种油脂已实现工业化生产。在欧美国家，该项技术在食品工业中也得到了广泛的应用。目前，我国超临界CO2流体萃取技术已逐步从研究阶段走向工业化。而且，该技术主要应用在食品风味与油类物质的提取、食品脱色除臭及灭菌防腐等，如啤酒花、沙棘籽油、小麦胚芽油、卵磷脂、辣椒红色素的提取以及大蒜酶失活、大蒜SOD保留、咖啡碱的脱除及羊肉去膻昧等。下面列举一些近期该技术在食品工业中的应用实例。

茶叶咖啡碱的脱除

茶叶中富含的咖啡碱，约占茶叶干物质重的2%～5%，茶浓缩液和速溶茶中的咖啡

碱含量则更高。

咖啡碱对人体的新陈代谢有着广泛的影响，有些是有利的，有些是不利的，过量摄入咖啡碱对人体的健康不利。近年来，低咖啡碱或脱咖啡碱茶及其制品已在欧美国家行销，使得从茶叶中脱除咖啡碱的技术越来越受到重视。超临界CO2流体萃取技术因其高选择性、无有效成分损失与劣变、无有机溶剂残留，体现出明显的优势。随着萃取时间的延长、操作压强的增大、操作温度的提高和浓缩液浓度的降低，会导致绿茶浓缩液中咖啡碱的脱除率增大，应确定的较佳工艺参数：操作压强为30MPa、操作温度为56℃、萃取时间为4h和浓缩液浓度为20%。

大豆磷脂

大豆磷脂是精炼食用大豆油时得到的一种粘稠的含油很高的毛磷脂，油脂占30%～40%，磷脂占60%～70%。虽然其营养价值高，但直接用于医药却较困难，而不含油的纯磷脂在食品、医药及化妆品等行业已得到广泛的应用，所以提取高质量的磷脂越来越引起人们的重视。提取大豆磷脂的方法虽很多，但用超临界CO2提取尚属首次。

大蒜油

大蒜是人们生活中的重要调味品，其主要风味物质与生理活性物质是大蒜油。大蒜油在国内外广泛应用于软饮料、冰淇淋、糖果、调味料、焙烤食品、肉类和保健食品及保健药品，因此高质量、高产率大蒜油的提取是大蒜深加工的重要课题。临界CO2萃取大蒜油工艺与普通萃取法相比萃取率高，产品品质好，具有很好的应用前景。

超临界CO2萃取大蒜油的最佳工艺条件：萃取压力为14～16Mpa，萃取温度为34～36℃，CO2流量为2L/min，萃取时间为5h以内。在此条件下，萃取率为80%以上，得率为0.35%～0.40%。

蛋黄卵磷脂

卵磷脂是一种生命基础物质，对人体而言，蛋黄卵磷脂比大豆卵磷脂更易被人体所接受，并具有更高的生物效价。卵磷脂也是人体所有细胞膜、核膜、线粒体和肉质网膜等生物膜的基础构成物质，也是人体神经传输纤维的构成物质。在医学上它可用于治疗动脉粥状硬化、脂肪肝、神经衰弱、营养不良、胆固醇结石和脑血栓老年性痴呆症等。它在食品工业中也得到了广泛的应用，可作为乳化剂、抗氧化剂、润饰剂、软化剂、分散剂和脱模剂等。除此之外，它还应用在石油、化工和纺织等行业中。因此开发高质量、高纯度的卵磷脂具有重要意义。

胡萝卜素

α－胡萝卜素和β－胡萝卜素除富含作为食品防腐剂的前维生素Ａ活性物质外，在抗癌和降低心脏病危险性方面也有非常显著的效果。此外，胡萝卜素还是商业食品着色剂。目前，从藻类物质中提取胡萝卜素多采用有机溶剂（乙烷）提取，这不仅增加了溶剂的费用，而且除去了潜在的有毒残留溶剂。另外，CO2浓度和物料粒也对β－胡萝卜素的提取有一定影响。

核桃油

核桃油取自核桃的果仁，因品种不同，核桃的果实含壳、含仁率也有较大的差别。一般核桃的果仁含油在45～65%之间。核桃油呈黄绿色，味美，其中不饱和脂肪酸含量在90%以上，且大部分是亚油酸，并含有少量的亚麻酸及油酸等。亚油酸和亚麻酸都是人体必需的脂肪酸，具有降血脂、助消化和补气血等功效，营养价值较高。

玉米胚芽油提取

玉米胚芽油的提取是玉米酒精生产过程的重要生产单元。玉米胚芽油中含有大量人体需要的不饱和脂肪酸、维生素E及β-胡萝卜素等营养成分，对生长发育，滋润皮肤，降低血清胆固醇，预防高血压均有一定功效。另外还含有人体自身不能合成的“必需”脂肪酸——亚油酸，亚油酸对预防和辅疗心脏病、动脉硬化、糖尿病有一定功效。

传统的玉米胚芽油的生产主要有机榨法和工业己烷浸出法。机榨法出油率较低，且对油成分影响较大；工业己烷浸出法工艺复杂，且残存的工业己烷对人体有一定的毒副作用。因此，寻找一种对人体无毒无害的安全溶剂与工艺，以获取高收率和高质量的玉米胚芽油产品，满足人们对食品绿色环保的要求具有一定的现实意义。与传统的机榨法和溶剂浸出法相比，超临界CO2萃取法具有很多的优势，提取的玉米油的质量不经过深加工就已经达到了精炼油的标准。适宜的萃取工艺条件为：压力25～30MPa，萃取温度为45℃，萃取时间3h。

食用色素

食用色素包括合成色素和天然色素，是主要的食品添加剂之一，得到越来越广泛的应用。但是，随着科学技术的发展，人类对于自身健康的重视和检测能力有了进一步提高，已经发现合成色素有很多不安全的因素，长期使用会严重危害人类的健康，所以食用天然色素越来越受到人们的青睐。近年来，我国食用天然色素有了很大发展，全国生产天然色素的企业已达数十家，年产量和使用量也有了大幅提高。

天然抗氧化剂的提取

许多研究表明超临界萃取技术可以较好的提取植物原料中的类胡萝卜素、维生素E、多酚等天然抗氧化剂，避免了传统方法的溶剂量大、作用时间长、氧化损失等缺点。例如利用超临界萃取技术可以提取从玉米蛋白粉中提取类胡萝卜素、从油脚或油脂脱臭馏出物中提取天然维生素E技术现在都比较成熟。

超临界流体萃取技术存在的问题

超临界CO2萃取技术并非是完美的，也存在着自身不可克服的问题，具体表现为：①对极性大、分子量超过500种物质，需要夹带剂或在很高的压力下进行，这就需要选择合适的夹带剂或增加高压设备；②对于成分复杂的原料，单独采用SPE—CO2技术往往满足不了纯度的要求，需要与其他分离手段联用；③CO2的临界压力偏高，这就增加了设备的固定投资；④超临界分离设备在萃取釜的密封、快开结构、疲劳设计和装卸料的自动化等方面还不够完善。超临界流体萃取技术的发展方向

长期以来，对超临界流体萃取技术的产业化，主要是单纯超临界CO2的间隙式萃取，处理的物料也多以固体植物为主，得到的几乎都是粗提混合物。为了得到高纯度的产品，德国、日本、澳大利亚、意大利等国用于精制天然维生素E、精油脱萜、提取高纯度的不饱和脂肪酸等；法国用于从啤酒及葡萄酒中分离乙醇制备无醇啤酒及无醇葡萄酒。超临界多元流体和在超临界流体中添加夹带剂，具有从量变到质变的区别，具体体现在超临界多元流体的分步选择性萃取、重组萃取及精馏萃取新工艺，可用于复方中成药、民族药新制剂的加工，保健食品的加工，烟草深加工，茶叶深加工，海洋生物资源深加工。

由于超临界CO2萃取分离技术是一项获得健康、安全高品质产品和对环境友好的高新技术。随着人们对自身健康的重视和环境意识的日益加强，以及世界各地对食品管理卫生越来越严格的趋势，预计超临界CO2萃取分离技术在今后将得到广泛的应用，超临界CO2萃取产品也将成为人们首选的健康食品。

参考文献

2孙萍,王振斌,马晓珂.超临界CO2萃取技术在我国食品工业中的应用.莱阳农学院学报，2002高荣海，邓玉霞，魏永忠，曲文娇.超临界CO2萃取技术在食品工业中的应用.农业

科技与装

备.2010

安徽农学院．茶叶生物化学［Ｍ］．北京：农业出版社，1989

岳鹏翔，吴守一．用超临界CO2脱除绿茶浓缩液中咖啡碱的工艺研究［Ｊ］．农业工程学报，2002，18（3）：120－122．

曾虹燕，方芳，蒋丽娟．超临界CO2萃取大豆油与大豆磷脂工艺条件研究［Ｊ］．生物技术，2003，13（2）：37－39．

汤凤霞，李海峰，乔长晟．超临界CO2萃取大蒜油的研究［Ｊ］．现代化农业，2001

（1）：20－22．

黄素芬，陈有亮，徐笔峰，等．鸭蛋蛋黄粗卵磷脂的提取工艺研究［Ｊ］．浙江农业科学，2004（3）：158－160．

沈同，王镜岩．生物化学（第二版）［Ｍ］．北京：高等教育出版社，1990贺稚非，高兆建，杨光伟，等．超临界CO2萃取法制备蛋黄卵磷脂的研究［Ｊ］．西南农业大学学报（自然科学版），2003，25（4）：283－286．

韩玉谦，隋晓，刘玉申．超临界CO2萃取辣椒红色素的研究［Ｊ］．中国食品添加剂，1996（2）： 1－3．

于志云．超临界二氧化碳萃取技术在辣椒红色素精制工艺中的应用［Ｊ］．中国食品添加剂，2001（5）：63－66．

廖传华，周玲，顾海明，等．超临界CO2萃取β－胡萝卜素的实验研究［Ｊ］．过滤与分离，2002，12(2)：6－7．

葛保胜，王秀道，盂磊，等．超临界二氧化碳萃取核桃油的工艺研究［Ｊ］．食品工业，2003（２）：44－46．

阎守和．速溶茶生物化学［Ｍ］．北京：北京大学出版杜，1990

篇7：超临界co2发展历史

探讨了藏药红景天超临界流体萃取物的GC-MS分析.结果表明,对红景天在萃取剂乙醇浓度为85%、萃取温度55℃、萃取压力30 MPa、萃取时间2 h条件下的`萃取物成分进行GC-MS分析,共鉴定出32种组分,占出峰物质总量的87.548%,主要为醇类、酯类、烷烃、烯烃等化合物.

作 者：熊伟 陈开勋 郑岚 XIONG Wei CHEN Kai-xun ZHENG Lan 作者单位：熊伟,XIONG Wei(西藏大学,农牧学院,西藏,林芝,860000)

陈开勋,郑岚,CHEN Kai-xun,ZHENG Lan(西北大学,化工学院,陕西,西安,710069)

篇8：TH系列超临界CO2萃取装置

(1) 设计有一个或多个萃取釜 (1～24 L、24～1 000 L) 、分离釜的不同组合方式;

(2) 萃取釜采用快开盖结构, 具有快速启闭、自锁、快速提升的功能。生产型装置萃取釜盖的开启、关闭均采用液压缸进行自动操作, 提高了工作效率。在快开盖机构中设置有安全联锁装置, 能满足连续工作、快速启闭的要求, 同时符合压力容器技术安全监察规定;

(3) 采用计算机系统对整个工艺流程进行过程控制, 根据工艺设定对装置的压力、温度、流量、时间等工艺参数进行自动控制、自动调节。各项工艺参数通过传感器传送至计算机并存储, 有历史记录可供查询;

(4) 生产型装置采用行车自动装料、自动出渣, 装料、出渣方便可靠;

(5) 各容器、泵出口等处均设置有安全阀、磁助电接点压力表控制;

(6) 方便快捷的装料及卸料机构, 物料筐采用快装快开结构, 并设计有专用卸料装置;

(7) 整套装置采用不锈钢制造, 能满足食品、医药行业对设备的要求。并附加有夹带剂工艺。

温州市成东药机有限公司 (温州市中制药机械设备厂)

厂址:温州市机场大道559号 邮编:325024

电话:0577-86371414 传真:0577-86876357 网址:http://www.chengdong.com

篇9：超临界co2发展历史

中药的提取分离,是制剂过程中必不可少的关键工序,是改进药物剂型,提高产品质量,增加药物新品种,提高产品在市场上竞争力的关键环节, 超临界流体萃取技术(Supercritical Fluid Extraction,简称SFE)作为一种清洁、高效及较好的选择性的新型分离方法,在天然产物有效成分提取与分离,生产高经济附加值产品方面展现出勃勃生机。

一、概述

超临界流体是指超临界温度(Tc)和临界压力(Pc)状态下的高密度流体,例如:二氧化碳、氨气、乙烯、丙烷、丙烯、水等。与常温常压下的气体和液体比较,超临界流体具有两个特性:其一,密度接近于液体,具有类似液体的高密度;其二,粘度又接近于气体,具有类似气体的低黏度。因此扩散系数约比普通液体大100倍。由于同时具有类似液体的高密度和类似气体的低黏度,故超临界流体既具有液体对溶质溶解度较大的特点,又具有气体易于扩散和运动的特性,其传质速率大大高于液相过程。中药中的许多成分都能被其溶解,并且随着压力的增大,溶解度增加。超临界流体可以是单一的,也可以是复合的。添加适量的夹带剂可以大大增加其溶解性和选择性。在能作为超临界流体的化合物中,CO2由于其性质稳定、无毒、不易燃易爆、价廉以及较低的临界压力(7.37MPa)和较低的临界温度(31.05℃),在医药行业已经得到广泛的应用。

二、在中药提取分离中的优势

用超临界CO2进行中药研究开发及产业化,和中药传统方法相比,具有许多独特的优点:

一是提取完全,能充分利用中药资源。由于超临界CO2的溶解能力和渗透能力强,扩散速度快,且是在连续动态条件下进行,萃取出的产物不断地被带走,因而提取较完全,这一优势在挥发油提取中表现得非常明显。同时,随着超临界CO2技术的不断进步,全氟聚醚碳酸铵(PFPE)的应用,把超临界CO2扩展到水溶液体系,使得难以提取的强极性化合物如蛋白质等的提取已成为可能。

二是超临界CO2临界温度低,操作温度低,能较完好地保存中药有效成分不被破坏,不发生次生化。因此,特别适合那些对热敏感性强、容易氧化分解破坏的成分的提取,能最大程度地保持各组分的原有特性。

三是提取时间快、生产周期短。超临界CO2提取循环一开始,分离便开始进行。一般提取10min便有成分分离析出,2—4h左右便可完全提取。同时,它不需浓缩等步骤,即使加入夹带剂,也可通过分离功能除去或只是简单浓缩。

四是超临界CO2提取,操作参数容易控制,因此,有效成分及产品质量稳定。

五是超临界CO2还具灭菌作用,有利于保证和提高产品质量。

六是超临界流体萃取应用于分析或与GC、IR、MS、LC 等联用成为一种高效的分析手段。能够实现中药有效成分的高效、快速、准确分析。

七是与其他超临界流体相比,CO2临界压力适中,在实际操作中,其使用压力范围有利于工业化生产。

三、在中药提取分离中的应用

近年来,超临界流体萃取研究开发仍主要集中于单味药,而复方的研究与开发仅有少量报道。

(一)在单味药提取分离中的应用

西德Saarland大学的Stahl教授对许多药用植物采用SFE法对其有效成分(如各种生物碱,芳香性及油性组分)实现了满意的分离。日本学者宫地洋等从药用植物蛇床子、桑白皮、甘草根、紫草、红花、月见草中提取了有效成分。目前为实现对中药的生物碱、黄酮、皂苷类等极性大的有效成分的提取,添加夹带剂及增加压力而改善流体溶解性质的研究亦受到重视。

(二)在复方提取分离中的应用

传统中医药理论是以整体观念为指导思想,中药在临床上应用主要以复方形式给药,复方应混合提取。复方中有效成分或有效部位组成复杂,提取难度较大,鉴别困难,如何将超临界流体萃取应用到中药复方的提取过程中还有一系列问题待进一步研究和探讨。葛发欢等研究了复方丹参、降香的超临界CO2萃取方法。郁威等研究了在不同工艺条件下用超临界CO2萃取法分别对单味当归、单味川芎和复方当归川芎进行萃取,结果发现复方产物的提取率明显高于单味产物的提取率之和。

四、在中药提取分离中的产业化应用

最早将超临界CO2萃取技术应用于大规模生产的是美国通用食品公司,之后法、英、德等国也很快将该技术应用于大规模生产中。上世纪90年代初,中国开始了超临界萃取技术的产业化工作,发展速度很快。实现了超临界流体萃取技术从理论研究、中小水平向大规模产业化的转变,使中国在该领域的研究、应用已同国际接轨,在某些方面达到了国际领先水平。目前,超临界萃取技术已应用于部分中药材大批量萃取生产。现在国内已广泛应用超临界萃取技术从沙棘籽中萃取沙棘油,并有数个厂家形成年产20t以上沙棘油的生产能力。

五、结语

超临界萃取技术具有传统提取方法无法比拟的优势,可以比较容易地从中药中发现新成分,从而发现新的药理活性成分,开发新药。如能进一步加强在中药复方制剂中的运用与开发,结合药效物质基础研究,推进超临界提取工艺标准的制定,相信,超临界流体萃取技术在中药领域中将具有更广阔的发展前景。