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质;6)具有良好的渗透性和溶解性,能从固体或钻稠的原料中快速提取出有效成分;7)溶易使溶剂从 产品中分离,无溶剂污染,且回收溶剂过程能耗低1) 3.2提高萃取效率的方法 是高萃取效率 萃取温度、萃取时间、萃取压力、萃取次数、萃取剂及 (1)溶料比 从理论上说,溶料比越大,萃取效率越高,在工业化的生产过程由于成本的优化,一般控制 在1:11.5:1之间。 (2)搅拌 萃取的过程是分子相对扩散的过程,适度的搅拌可以增加溶剂和物料之间的充分混合,减少萃 取中外扩散阻力:使萃取体系的浓度朝有利于固体物料中的脂溶性成分向液体的溶剂中扩散问 (3)萃取温度与压力 提高萃取温度能增加分子的运动速度,从而提高扩散的速度,但是,过高的温度又会造成活性 成分的灭活。因此,将温度控制在 定温度以内,并在生产过程中任意控制。压力与温度呈正相关 关系,萃取温度的上升,萃取压力相应提高。压力升高,有助于提高萃取速度。 (4)萃取时间与次数 针对不同的物 先通过正交试验得出合理的萃取时间和次数,在实际生产过程中通过罐组间 的逆流萃取工艺得以提高萃取效率 (5)萃取剂及夹带剂的选型 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[17刀]。比如, 表明这 特定夹带剂的加 定夹描剂的加入对亚临 、可以 显著增加济 本的 受此鼓舞,我们试验 置了多种溶剂混 合的 流休 对性的提取不同的动 取 物原科中脂溶性成 表面活性剂也可以作为 提高的程度 对业 关子夹带剂的作用原理有研究为是夹带剂的加入改变了溶剂密度或内部验 4亚临界萃取技术存在的问题 目前,亚临界水萃取技术的相关研究基本上都是实验室规模的应用研究,萃取罐的容积一般都 在10mL左右,每次可处理的物料仅有儿克,没有上升到工业化应用的水平,因此很有必要加强工业 化应用的相关研究20很多课题组已经开始从工业化应用的角度出发 ,正在进行亚临界水萃取技术 的工程应用研究 希望在不久的将来能得到 “些具有参考价值的研究成果。经业界水卒取所得的 得到日标物 日吊用的万法足回 取液中添加 的食盐 但有秘2种技 21 。另外,由于亚临界水萃取是在温度较高的情况下进行的,所以要对被提取物进行耐 5亚临界萃取技术的发展前景 出的技术优费男有 。近年来 随着“营养 健康、回归大自然 然香精香料需求量的迅猛增 以及欧共 奥大利 效及地位合法化的认 都为我国天然 术进行资源深加 “对加快我国优势资源的开发利用、增加产品的附加值及提高产品的国际竞争力具有重要和深远 的意义。 参考文献: 质;6)具有良好的渗透性和溶解性,能从固体或钻稠的原料中快速提取出有效成分;7)容易使溶剂从 产品中分离,无溶剂污染,且回收溶剂过程能耗低[15]。 3.2提高萃取效率的方法 提高萃取效率的方法以溶料比、搅拌、萃取温度、萃取时间、萃取压力、萃取次数、萃取剂及 夹带剂的选型、超声波的辅助萃取等因素有关。 (1)溶料比 从理论上说,溶料比越大,萃取效率越高,在工业化的生产过程由于成本的优化,一般控制 在 1:1~1.5:1之间。 (2)搅拌 萃取的过程是分子相对扩散的过程,适度的搅拌可以增加溶剂和物料之间的充分混合,减少萃 取中外扩散阻力,使萃取体系的浓度朝有利于固体物料中的脂溶性成分向液体的溶剂中扩散[16]。 (3)萃取温度与压力 提高萃取温度能增加分子的运动速度,从而提高扩散的速度,但是,过高的温度又会造成活性 成分的灭活。因此,将温度控制在一定温度以内,并在生产过程中任意控制。压力与温度呈正相关 关系,萃取温度的上升,萃取压力相应提高。压力升高,有助于提高萃取速度。 (4)萃取时间与次数 针对不同的物料,先通过正交试验得出合理的萃取时间和次数,在实际生产过程中通过罐组间 的逆流萃取工艺得以提高萃取效率。 (5)萃取剂及夹带剂的选型 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[17]。比如, 在辣椒红色素的萃取中,经过对特定夹带剂的加入对亚临界流体的溶解能力和萃取选择性研究, 结 果表明这一特定夹带剂的加入可以显著增加流体的溶解能力,受此鼓舞,我们试验配置了多种溶剂混 合的复合溶剂,针对性的提取不同的动植物原料中脂溶性成分。表面活性剂也可以作为夹带剂提高 亚临界流体萃取效率, 提高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 取效率提高越多[18]。关于夹带剂的作用原理,有研究认为是夹带剂的加入改变了溶剂密度或内部分 子间的相互作用所致[19]。 4亚临界萃取技术存在的问题 目前,亚临界水萃取技术的相关研究基本上都是实验室规模的应用研究,萃取罐的容积一般都 在10 mL左右,每次可处理的物料仅有儿克,没有上升到工业化应用的水平,因此很有必要加强工业 化应用的相关研究[20]。很多课题组已经开始从工业化应用的角度出发,正在进行亚临界水萃取技术 的工程应用研究,希望在不久的将来能得到一些具有参考价值的研究成果。经亚临界水萃取所得的 萃取液为两相混合的乳状液,为了得到目标物,目前常用的方法是向萃取液中添加一定量的食盐去 打破平衡体系,再用己烷等有机溶剂将其中的有效成分如挥发油等萃取出来,最后再用氮气等去除 己烷得到较纯的目标物。整个操作步骤繁琐,虽然己烷等有机溶剂用量不大,但有机溶剂的引入势 必存在残留及去除的问题,虽然有与固相微萃取和液相微萃取技术联用的报道,但这2种技术主要用 于样品分析的前处理,目前每次处理的量极少,因此还需要对这方而进行深入研究,寻找一种更好 的分离方法[21]。另外,由于亚临界水萃取是在温度较高的情况下进行的,所以要对被提取物进行耐 热性预实验。 5亚临界萃取技术的发展前景 虽然亚临界水萃取技术像其他提取技术一样存在一些缺陷,但相比之下它的技术优势更为明 显,是一种前景更为广阔的分离提取技术。但国内对该技术的研究才刚刚起步,相应的研究极为有 限。近年来,随着“营养、健康、回归大自然”消费观念的深入人心,天然香精香料需求量的迅猛增 长,以及欧共体、加拿大、澳大利亚、美国等国对中草药药效及地位合法化的认可,都为我国天然 资源的充分利用提供了前所未有的机遇,因此,充分利用先进的亚临界水萃取技术进行资源深加 工,对加快我国优势资源的开发利用、增加产品的附加值及提高产品的国际竞争力具有重要和深远 的意义。 参考文献:
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