第5章萃取分离 1
第5章 萃取分离 1
萃取分离技术的发展史 传统化工萃取技术的弊端：易使生物分子失活 近20年来 生物 技术 → 生物制品 反胶团双水相 超临界
萃取分离技术的发展史 近20年来 生物 技术 生 物 制 品 2 ？ 反胶团 双水相 超临界. 传统化工萃取技术的弊端：易使生物分子失活
固液萃取/浸取
3 固液萃取/浸取
固-液萃取/浸取浸提 中药材提取过程中，溶剂首先进入药材组织中，溶解有效 成分，使药材组织的浓度增高，而药材外部溶液浓度低，形成 传质动力，使系统浓度趋向均匀，有效成分从高浓度向低浓度 扩散，此过程可以用Fck定律描述
中药材提取过程中，溶剂首先进入药材组织中，溶解有效 成分，使药材组织的浓度增高，而药材外部溶液浓度低，形成 传质动力，使系统浓度趋向均匀，有效成分从高浓度向低浓度 扩散，此过程可以用Fick定律描述。 固－液萃取/浸取/浸提 4
浸取举例 表5-7 浸取过程举例1] 产 物 固 体 溶 质 溶剂 咖啡 粗烤咖啡 咖啡溶质 水 1豆油 大豆 豆油 己烷 1大豆蛋白 豆粉 蛋白质 NaOH溶液，pH9 1香料 丁香、胡椒、麝香草 香料成分 80%乙醇 1蔗糖 甘蔗、甜菜 蔗糖 水 维生素B 碎米 维生素B 乙醇-水 玉米蛋白质 玉米 玉米蛋白质 90%乙醇 胶质 胶原 胶质 稀酸 续
5 续 浸取举例
续表 产物 固 体 溶质 溶剂 !果汁 水果块 果汁 水 鱼油 碎鱼块 鱼油 己烷，丁醇，CH2C12 鸦片提取物 罂粟 鸦片提取物 CH2C2或超临界CO2 胰岛素 牛、猪胰脏 胰岛素 酸性醇 肝提取物 哺乳动物的肝 肽、缩氨酸 水 i灰皮 畜皮 去胶质的蛋白 质碳水化合物 Ca(OH)2水溶液 低水分水果 高水分水果 水 50%的糖液 脱盐海藻 海藻 海盐 稀盐酸 去咖啡因的咖啡 绿咖啡豆 咖啡因 氯代甲烷、超临界CO2 中草药汁 中草药材 药用成分 水 药酒 中草药材 药用成分 酒
6 续表
适用性 某些胞内产物 固态发酵法产物 废渣中残余成分 如灰黄霉素、制霉 如固态糖化酶、纤 固相废弃物中的有 菌素、淀粉酶、蛋 维素酶等。产物存 效成分 白酶等 在于细胞内及固 体原料或载体中 通常用水作为溶媒 萃取（提取）
7 适用性 某些胞内产物 固态发酵法产物 废渣中残余成分 如灰黄霉素、制霉 菌素、淀粉酶、蛋 白酶等 如固态糖化酶、纤 维素酶等。产物存 在于细胞内及固 体原料或载体中， 通常用水作为溶媒 萃取（提取） 固相废弃物中的有 效成分
工艺过程 溶剂 发酵液一预处理一固液分离·固液萃取一→固液分离一→萃取液 ↓ 废液 废渣 8
8 发酵液 → 预处理 → 固液分离 → 固-液萃取 → 固液分离 → 萃取液 工艺过程 废液 ↓ 溶剂 ↓ ↓ 废渣
浸取原理 步骤 11 (1)溶剂从溶剂主体传递到固体颗粒的表面 (2)溶剂扩散渗入固体内部微孔隙内： (3)通过固体微孔隙通道中的溶液扩散至固 体表面，并进一步进入溶剂主体 3 9
(1) 溶剂从溶剂主体传递到固体颗粒的表面 (2) 溶剂扩散渗入固体内部微孔隙内； (3) 通过固体微孔隙通道中的溶液扩散至固 体表面，并进一步进入溶剂主体 浸取原理 1 3 步骤 2 9
1、分子扩散的费克(Fick)定律： 适用于流体处于静止状态时的分子扩散 dcA JAT=-(D+D:) 式中 溶质流量，mol/(m2·s) CA 溶质A的浓度，mol/m3 垂直于有效扩散面积的位移，m D 溶质分子扩散系数，ms DE 涡流扩散系数，m2s 10
1、分子扩散的费克（Fick）定律 ： 适用于流体处于静止状态时的分子扩散 式中 JAT ——溶质流量，mol/(m2·s) CA ——溶质A的浓度，mol/m3 Z ——垂直于有效扩散面积的位移，m D ——溶质分子扩散系数，m2 /s DE ——涡流扩散系数，m2 /s 10