夹带剂及其对超临界co2萃取效能的影响

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1、夹带剂及其对超临界CO2萃取效能的影响作为高新技术的超临界CO2萃取技术近年来受到极大关注，并广泛推广应用。但也发现超临界CO2萃取技术还存在着：操作压力大、萃取时间长、对设备的要求较高、能耗相对较大、提取容量小、萃取率不够理想等有待提高或改善的问题，而采用夹带剂对超临界萃取过程进行强化，能有效提高萃取得率、降低操作压力等。因此，本文从夹带剂在超临界CO2萃取中的作用原理出发，讨论夹带剂分子特性对超临界CO2萃取效能的影响，也对在夹带剂下超临界CO2萃取存在的问题也作了简要阐述。并总结出夹带剂性质对萃取率的变化规律是：夹带剂的分子

2、极性越大，溶质在超临界CO2中的溶解度越大；夹带剂的相对分子质量或分子体积的增大，其在超临界CO2中的溶解度降低，萃取率减小；易形成氢键的夹带剂分子，能明显提高萃取率；多（混合）组分的夹带剂，对萃取效能的提高更显著。关键词：超临界CO2萃取；夹带剂；分子特性；强化萃取1、超临界流体萃取的特点和夹带剂的强化作用自1879年，Ｈａｎｎｙ和Ｈｏｇａｒｔｈ发现了超临界流体的独特溶解现象来，特别是1978夹带剂及其对超临界CO2萃取效能的影响作为高新技术的超临界CO2萃取技术近年来受到极大关注，并广泛推广应用。但也发现超临界CO2萃取技术还

3、存在着：操作压力大、萃取时间长、对设备的要求较高、能耗相对较大、提取容量小、萃取率不够理想等有待提高或改善的问题，而采用夹带剂对超临界萃取过程进行强化，能有效提高萃取得率、降低操作压力等。因此，本文从夹带剂在超临界CO2萃取中的作用原理出发，讨论夹带剂分子特性对超临界CO2萃取效能的影响，也对在夹带剂下超临界CO2萃取存在的问题也作了简要阐述。并总结出夹带剂性质对萃取率的变化规律是：夹带剂的分子极性越大，溶质在超临界CO2中的溶解度越大；夹带剂的相对分子质量或分子体积的增大，其在超临界CO2中的溶解度降低，萃取率减小；易形成氢键的

4、夹带剂分子，能明显提高萃取率；多（混合）组分的夹带剂，对萃取效能的提高更显著。关键词：超临界CO2萃取；夹带剂；分子特性；强化萃取1、超临界流体萃取的特点和夹带剂的强化作用自1879年，Ｈａｎｎｙ和Ｈｏｇａｒｔｈ发现了超临界流体的独特溶解现象来，特别是1978年后超临界流体萃取作为一种高新分离技术而倍受人们的关注，在基础理论研究、工艺、设备的设计以及工业化等方面都取得了较大发展。与传统萃取方法相比较，超临界CO2萃取过程具有与环境友好、分离方便、低毒、少甚至无残留、可在常温下操作等优点（见表１），因此特别适合于不稳定天然产物和生理

5、活性物质的分离与精制。在发达国家，超临界流体技术发展很快，已成为食品、香料、生物、医药、化工、轻工、冶金、环保、农业等深加工领域中获得高品质产品的最有效方法之一，各国纷纷推出各具特色的提取装置，已从实验室走向工业化阶段，从２０世纪７０年开始，我国对超临界萃取技术进行了大量的应用与工程研究，取得了可喜的成果，内容涉及小麦胚芽油、卵磷脂、天然香料、动物油脂的萃取，食品脱脂（炸薯片、无脂淀粉、油炸食品），奶脂脱胆固醇，咖啡、红茶脱咖啡因，啤酒花的萃取，植物色素的萃取，油脂脱色、脱臭，原药的提纯，活性炭的再生，烟草脱烟碱，天然香料的萃取、

6、合成香料的分离、精制，化工原料、产品的萃取分离回收和精制等等，虽然超临界流体的粘度是液体的百分之一，自扩散系数是液体的１００倍，因而它具有良好的传质特性，可大大缩短相平衡所需时间，是高效传质的理想介质；具有比液体快得多的溶解溶质的速率，有比气体大得多的对固体物质的溶解和携带能力；具有不同寻常的可压缩性，在临界点附近，压力和温度的微小变化会引起CO2的密度发生巨大变化，所以可通过简单的变换CO2的压力和温度便可调节它的溶解能力，提高萃取的选择性；再通过降低体系的压力来分离CO2和所溶解的产品，省去了脱溶剂工序，而且溶质和溶剂的分离彻

7、底。但是超临界CO2萃取技术也不是万能的，仍存在需要解决的问题。CO2的分子结构决定了它对分离过程存在局限性：对于烃类和弱极性的脂溶性物质的溶解能力较好，对于强极性的化合物则需加大萃取压力或使用夹带剂才能实现分离。一般超临界CO2萃取压力比较高，对设备的要求高，提取能力小，而且能耗较大；采用夹带剂可强化超临界CO2萃取过程的选择性、溶解能力和提取效率。夹带剂也称为携带剂，是在超临界流体溶剂中加入与被萃取物亲和力强的组分，可以与流体溶剂混溶的、挥发性介于被萃取物质与超临界组分之间，以提高其对萃取组分的选择性和溶解度为主要目的的一类物

8、质，这类物质可以是某一种纯物质，也可以是两种或多种物质的混合物。Ｊｏｈｎｓｔｏｎ等向超临界CO2萃取中添加摩尔分数为0.028的ＣＨ３ＯＨ，对苯二酚的溶解度可提高１０倍，而添加摩尔分数为0.02的TBP（ｔｒｉ－ｎ－ｂｕｔｙｌｐｈｏｓ－ｐｈａｔｅ）