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浅谈亚临界萃取技术的原理及影响因素

时间:2020-09-21 17:36:23 点击:63 次 来源:河南亚临界机械装备有限公司

      亚临界萃取工艺技术是在超临界CO2萃取工艺技术的基础上应运而生的,很大程度地改善了超临界CO2萃取工艺技术的运用局限,目前已被成功运用于中药有效成分的提取和分析前处理等方面。

亚临界萃取设备

  因为天然产物成份的多元性,促使某些传统方式大多数存有得率低、能耗大、提取效率不高等缺点。在新型的提取分离工艺技术中,超临界CO2萃取工艺技术因为其具备节约能源、低碳环保、产率高、实际操作便捷等优点,已被广泛运用于天然化学提取领域。可是,该工艺技术的运用也有相应的局限性,如CO2存有非极性和分子量低的两大特点,决定了该工艺技术的运用范围只能是对非极性或者弱极性化合物的萃取,对大分子或者是极性较强的化合物提取率不高,难以实现与非极性提取一样的萃取实际效果。
  在相应压力下,以液化的亚临界溶剂对物料进行逆流萃取,萃取液(液相)中的溶剂经蒸发工序,使溶剂气化并与萃取出的目标成份分离,得到产品;被萃取过的物料蒸发出吸附的溶剂,得到另一产品(固相)。气化的溶剂被液化后可循环应用。

  整个萃取过程在室温或更低的环境温度下进行,因此并不会对物料中的热敏性成份造成损害,这是亚临界萃取工艺技术的较大特点。溶剂从物料中气化时,需要吸收热量(气化潜热),因此蒸发脱溶时要向物料中补充相应的热量。溶剂气体被压缩液化时,会放出热量(液化潜热),工艺技术中大部分热量可以通过气化与液化溶剂的热交换来达到节能的目的。

亚临界萃取设备

  1.影响因素
  同超临界CO2流体萃取工艺技术一样,亚临界萃取工艺技术应用时的影响因素对其萃取实际效果也是不可忽视的,关键影响因素包括萃取压力、萃取时间、环境温度、夹带剂等。
  2.萃取压力
  该工艺技术对萃取压力的要求相对宽松,萃取实际效果受环境温度影响的程度要大于萃取压力。
  3.萃取环境温度
  环境温度变化是该技术应用的关键影响因素,环境温度微调会影响化合物的溶解能力。因此,应针对不同的化合物,选择不同的萃取温度范围,甚至于有一些成份的提取需要加入抗氧剂,以减弱高温溶剂对有效成分的氧化作用。
  4.萃取时间
  因为亚临界萃取技术应用的实效性,其获取时间比传统式有机溶剂固液萃取的提取时间更短。选用亚临界水从牛至叶中提取精油,结果显示,在150℃条件下提取15min后基本可提取完全,所得精油产率比水蒸气蒸馏3h所得产率高出5.1倍,且产品质量较好。因此,提升提取温度,只需更短的时间,即可得到相同的回收率。萃取时间的效果并不是单一化的,它和温度、流速等因素协同影响萃取效果。
  5.夹带剂
  加入适量合适的夹带剂可明显提高亚临界流体对某些被萃取组分的选择性和溶解度。在辣椒红色素的萃取中,研究了指定夹带剂的加入对亚临界流体的溶解能力和萃取选择性,结果显示,指定夹带剂的加入可以显著增强流体的溶解能力。表面活性剂也可以作为夹带剂提升亚临界流体萃取效率,提升的程度与其分子结构有关,分子的脂溶性部分越大,其对亚临界流体的萃取效率提升越多。