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淺談亞臨界萃取技術(shù)的原理及影響因素

時(shí)間：2020-09-21 17:36:23 點(diǎn)擊：1279 次 來(lái)源：河南亞臨界機(jī)械裝備有限公司

      亞臨界萃取工藝技術(shù)是在超臨界CO2萃取工藝技術(shù)的基礎(chǔ)上應(yīng)運(yùn)而生的，很大程度地改善了超臨界CO2萃取工藝技術(shù)的運(yùn)用局限，目前已被成功運(yùn)用于中藥有效成分的提取和分析前處理等方面。

亞臨界萃取設(shè)備

　　因?yàn)樘烊划a(chǎn)物成份的多元性，促使某些傳統(tǒng)方式大多數(shù)存有得率低、能耗大、提取效率不高等缺點(diǎn)。在新型的提取分離工藝技術(shù)中，超臨界CO2萃取工藝技術(shù)因?yàn)槠渚邆涔?jié)約能源、低碳環(huán)保、產(chǎn)率高、實(shí)際操作便捷等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛運(yùn)用于天然化學(xué)提取領(lǐng)域?？墒?，該工藝技術(shù)的運(yùn)用也有相應(yīng)的局限性，如CO2存有非極性和分子量低的兩大特點(diǎn)，決定了該工藝技術(shù)的運(yùn)用范圍只能是對(duì)非極性或者弱極性化合物的萃取，對(duì)大分子或者是極性較強(qiáng)的化合物提取率不高，難以實(shí)現(xiàn)與非極性提取一樣的萃取實(shí)際效果。
　　在相應(yīng)壓力下，以液化的亞臨界溶劑對(duì)物料進(jìn)行逆流萃取，萃取液（液相）中的溶劑經(jīng)蒸發(fā)工序，使溶劑氣化并與萃取出的目標(biāo)成份分離，得到產(chǎn)品；被萃取過(guò)的物料蒸發(fā)出吸附的溶劑，得到另一產(chǎn)品（固相）。氣化的溶劑被液化后可循環(huán)應(yīng)用。

　　整個(gè)萃取過(guò)程在室溫或更低的環(huán)境溫度下進(jìn)行，因此并不會(huì)對(duì)物料中的熱敏性成份造成損害，這是亞臨界萃取工藝技術(shù)的較大特點(diǎn)。溶劑從物料中氣化時(shí)，需要吸收熱量（氣化潛熱），因此蒸發(fā)脫溶時(shí)要向物料中補(bǔ)充相應(yīng)的熱量。溶劑氣體被壓縮液化時(shí)，會(huì)放出熱量（液化潛熱），工藝技術(shù)中大部分熱量可以通過(guò)氣化與液化溶劑的熱交換來(lái)達(dá)到節(jié)能的目的。

亞臨界萃取設(shè)備

　　1.影響因素
　　同超臨界CO2流體萃取工藝技術(shù)一樣，亞臨界萃取工藝技術(shù)應(yīng)用時(shí)的影響因素對(duì)其萃取實(shí)際效果也是不可忽視的，關(guān)鍵影響因素包括萃取壓力、萃取時(shí)間、環(huán)境溫度、夾帶劑等。
　　2.萃取壓力
　　該工藝技術(shù)對(duì)萃取壓力的要求相對(duì)寬松，萃取實(shí)際效果受環(huán)境溫度影響的程度要大于萃取壓力。
　　3.萃取環(huán)境溫度
　　環(huán)境溫度變化是該技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵影響因素，環(huán)境溫度微調(diào)會(huì)影響化合物的溶解能力。因此，應(yīng)針對(duì)不同的化合物，選擇不同的萃取溫度范圍，甚至于有一些成份的提取需要加入抗氧劑，以減弱高溫溶劑對(duì)有效成分的氧化作用。
　　4.萃取時(shí)間
　　因?yàn)閬喤R界萃取技術(shù)應(yīng)用的實(shí)效性，其獲取時(shí)間比傳統(tǒng)式有機(jī)溶劑固液萃取的提取時(shí)間更短。選用亞臨界水從牛至葉中提取精油，結(jié)果顯示，在150℃條件下提取15min后基本可提取完全，所得精油產(chǎn)率比水蒸氣蒸餾3h所得產(chǎn)率高出5.1倍，且產(chǎn)品質(zhì)量較好。因此，提升提取溫度，只需更短的時(shí)間，即可得到相同的回收率。萃取時(shí)間的效果并不是單一化的，它和溫度、流速等因素協(xié)同影響萃取效果。
　　5.夾帶劑
　　加入適量合適的夾帶劑可明顯提高亞臨界流體對(duì)某些被萃取組分的選擇性和溶解度。在辣椒紅色素的萃取中，研究了指定夾帶劑的加入對(duì)亞臨界流體的溶解能力和萃取選擇性，結(jié)果顯示，指定夾帶劑的加入可以顯著增強(qiáng)流體的溶解能力。表面活性劑也可以作為夾帶劑提升亞臨界流體萃取效率，提升的程度與其分子結(jié)構(gòu)有關(guān)，分子的脂溶性部分越大，其對(duì)亞臨界流體的萃取效率提升越多。