超临界萃取是什么?它有着哪方面的技术应用?
- 仪器网小编2020-12-02 17:00:00
超临界萃取是***种以超临界流体作为萃取溶剂的分离提纯技术,利用了超临界流体的溶解能力取决于萃取压力和温度的特性。超临界萃取包括萃取和分离两个过程,能够防止热敏性物质的氧化和逸散,且具有工艺简单、洁净环保、萃取速度快等优点,被广泛应用于医药、食品、香料及化工等领域。
超临界流体的溶剂强度取决于萃取的温度和压力。利用这种特性,只需改变萃取剂,流体的压力和温度,就可以把样品中的不同组分按在流体中溶解度的大小,先后萃取出来,在低压下弱极性的物质先萃取,随着压力的增加,极性较大和大分子量的物质与基本性质,所以在程序升压下进行超临界萃取,可得不同萃取组分,同时还可以起到分离的作用。
温度的变化体现在影响萃取剂的密度与 溶质的 蒸汽压两个因素,在低温区(仍在 临界温度以上),温度升高降低流体密度,而溶质蒸汽压增加不多,因此,萃取剂的 溶解能力时的升温可以使溶质从流体萃取剂中析出,温度进***步升高到 高温区时,虽然萃取剂的密度进***步降低,但溶质蒸汽压增加, 挥发度提高,萃取率不但不会减少反而有增大的趋势。
除压力与温度外,在 超临界流体中加入少量其他溶剂也可改变它对 溶质的 溶解能力。其作用机理至今尚未完全清楚。通常加入量不超过10%,且以 极性溶剂甲醇、 异丙醇等居多。加入少量的极性溶剂,可以使超临界萃取技术的适用范围进***步扩大到极性较大化合物。
那么它究竟有着怎么样的技术原理呢?原来超临界CO2流体萃取(SFE)分离过程的原理是利用 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。在 超临界状态下,将 超临界流体与待分离的物质接触,使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。当然,对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单***的,但可以控制条件得到***佳比例的混合成分,然后借助减压、升温的方法使 超临界流体变成普通气体,被萃取物质则完全或基本析出,从而达到 分离提纯的目的,所以超临界CO2流体萃取过程是由萃取和分离过程组合而成的。
超临界CO2萃取的特点决定了其应用范围十分广阔。如在医药工业中,可用于中草药有效成份的提取,热敏性生物制品药物的精制,及脂质类混合物的分离;在食品工业中,啤酒花的提取, 色素的提取等;在 香料工业中,天然及合成香料的精制;化学工业中混合物的分离等。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;
2、来自不同微生物的类脂脂类,或用于类脂脂类回收,或从配糖和蛋白质中去除类脂脂类;
3、从多种植物中萃取抗癌物质,特别是从红豆杉树皮和枝叶中获得紫杉醇防治癌症;
4、维生素,主要是维生素E的萃取;
5、对各种活性物质(天然的或合成的)进行提纯,除去不需要分子(比如从蔬菜提取物中除掉杀虫剂)或“渣物”以获得提纯产品;
6、对各种天然抗菌或抗氧化萃取物的加工,如罗勒、串红、百里香、蒜、洋葱、春黄菊、辣椒粉、甘草和茴香子等。