主题：超临界CO2萃取技术详细说明

一、超临界CO2萃取技术 CO2是一种无色、无味、无毒的气体，其临界点的温度和压力条件分别是31.02度和7.39MPa，当超过其临界点的温度和压力时，CO2即转化成流体状态，它具有象液体一样的流动性和象气体一样的扩散性，对大量的天然物质的有效成分有较好的溶解性，并随着温度和压力的改变对物质的溶解度也随之改变。利用CO2处于临界压力和温度以上的流体所具有特异增加的溶解能力而进行物质提取的化工分离技术称之谓超临界CO2萃取(简称SFE-CO2)。 二、超临界CO2萃取产物的组成特点 超临界CO2萃取技术是世界上一种新兴的物质提取技术，它在对天然植物香料的提取方面具有传统方法无法比拟的优点: 1、与水汽蒸馏相比，超临界CO2萃取的产物具有较高的含氧化合物含量和较低的单萜烃含量。而天然香料香气的关键组分多是含氧化合物，单萜烯烃一般对香气的贡献较小，并易氧化变质，从而影响产品质量。 2、与有机溶剂提取相比，不含任何溶剂残留物。有机溶剂萃取都不同程度存在着溶剂残留，这与各国目前日益严格的食品安全法规极难相容。 3、产品有较多的头香成分，SFE-CO2自始至终都在较低的温度下进行，因而产物中含有较多的头香成分。 4、产品底香较好，SFE-CO2能萃取出部分油脂，故产物中含有较多的底香成分，这有利于香气的持久。虽然有机溶剂也能萃取出底香成分，但选择性差，产物油树脂中往往含有大量杂质，如蜡，蛋白质、色素等，影响其在香料工业中的应用。 5、能有效防止天然香料中热敏性或化学不稳定性组分被破坏。水汽蒸法因在高温下进行，故有些娇嫩成分不可避免地发生水解或其他反应，从而损害了产品质量。有机溶剂萃取也存在类似的情况。如在姜油的萃取中，溶剂萃取物的姜醇/姜酚远比超临界CO2萃取物低，这主要因为姜醇受热转化为姜酚之故。 6、对于辛香料，水汽蒸馏只能得到其精油部分，而其风味成分只能用超临界流体或有机溶剂萃取出来。如生姜中的姜辣素、胡椒中的胡椒碱等。 三、中草药超临界CO2萃取主要优点 超临界CO2提取的本质特征是用无毒、不残留的CO2代替水或有机溶剂作提取介质并在接近室温的条件下萃取；其物理化学基础源于超临界CO2的溶剂性质，在很宽广的范围内可以调控，只要简单地改变温度或压力就可使溶质在CO2中的溶解度发生很大的改变，从而为高选择性提取和分离及高质量产品的获取提供了可能；其最大的优点莫过于可将萃取、分离（精制）和去除溶剂等多个单元过程合为一体，大大简化了工艺流程，提高了生产效率，对环境不造成污染。从已取得的研究结果看，超临界CO2提取或结合其他一些物理分离手段，具有如下一些优点。 1、CO2无色、无味、无毒，且通常条件下为气体，无溶剂残留问题。用它作萃取剂使绝对安全健康的纯天然原料的获取成为易事。 2、萃取温度接近室温，整个提取分离过程在暗场中进行，对那些与湿、热、光敏感的物质和芳香性物质的提取特别适合，在很大程度上避免了常规提取过程中经常发生的分解、沉淀等反应，能最大程度地保持各组分的原有特性，为明确真正的药效成分提供了方便，为进一步阐明药理提供了基础。 3、流程简单、步骤少、耗时短，省去了某些分离精制步骤，生产周期短，效率高。 4、超临界CO2的溶解能力和渗透能力强、扩散速度快，且是在连续流动态条件下进行，萃出产物不断被移走，提取完全，能充分利用宝贵的中药资源。 5、超临界CO2的溶解能力随温度和压力的改变而改变，因此可以通过改变温度和压力来实现选择性提取分离。特别是与其它物理分离手段联用时（如超临界精馏、吸附等）能实现高选择性提取。 6、C02只对溶质起作用，不改变溶质之外的任何成分或原料基体，因此不会产生任何新的“三废”物质，对环境保护极为有利。 7、CO2价廉易得，其临界温度和临界压力低，操作上易于实现，并可循环使用，使产品的全成本大为降低。 8、用纯CO2提取后的料渣，有时还能得到很好的综合利用，充分发挥综合效益。如提取薏米油后的薏米粉，提取麦胚芽后的麦胚，提取生姜油后的生姜粉等等都可用作良好的功能食品或饲料。 根据超临界CO2萃取的上述优点，目前将其用于中草药提取方面主要有：提取分离、提取分离浓缩、脱除有机溶剂和除去杂质等。提取的主要形式有：纯CO2提取（包括液体和超临界CO2提取），SC-CO2并用提携剂的提取以及反向提取等。这些方法可进一步与精馏、吸附等其它的物理分离手段结合，合为一体，可以得到高选择性高纯度的产物。提取的主要设备和工艺流程与前述一般的超临界CO2提取没有太大区别。只是根据药物的严格要求，萃出产物的收集必须在无菌箱中进行。