【正文】 離 ） 而立即分開，不僅萃取的效率高而且能耗較少，提高了生產(chǎn)效率也降低了費用成本。 ******大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 ② 可節(jié)省大量的有機(jī)溶劑 利用二氧化碳超臨界萃取技術(shù)提取中草藥的有效成份，沒有殘留的有機(jī)溶劑，所以產(chǎn)品是純 天然的，可以節(jié)省大量的有機(jī)溶劑。青蒿素二氧化碳超臨界萃取比傳統(tǒng)的汽油法提高收率 2 倍以上 。如青蒿素的二氧化碳超臨界萃取 ，其全流程從傳統(tǒng)溶劑法的幾天縮短為幾小時，丹參酮從 162 小時縮短為 10 小時。而超臨界萃取技術(shù)則克服了這些缺點，優(yōu)越性只要體現(xiàn)在以下幾方面： ① 萃取效率高、速度快 由于超臨界 CO2 流體的溶解能力和滲透能力強(qiáng)，擴(kuò)散速度快，且萃取是在連續(xù)動態(tài)條件下進(jìn)行 ， 萃出的產(chǎn)物不斷地被帶走 ， 因而提取較完全。伴隨著現(xiàn)代化工技術(shù)的迅猛發(fā)展，一些現(xiàn)代分離技術(shù)不斷被應(yīng)用到中藥生產(chǎn)中來，大大促進(jìn)了中藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展 ， 隨著 “ 中藥現(xiàn)代化 ” 進(jìn)程的加快，中藥制藥業(yè)在技術(shù)水平上達(dá)到一個新的高度 [11]。中藥提取分離是依據(jù)中藥有效成分及有效群體的存在狀態(tài)、極性、溶解性等，設(shè)計一條科學(xué)、合理、可行的工藝，采用一系列分離技術(shù)來完成。使它在某些特殊的環(huán)境研究及控制領(lǐng)域也得到應(yīng)用，如：在超臨界流體中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)及催化化學(xué)反應(yīng)、氣體抗溶提取、以及紙、紙漿廠污水、污泥 超臨界水氧化處理等 [10]。 一是此技術(shù)很少或不造成污染 ； 二是此技術(shù)可以用于環(huán)境治理。從煤中萃取石蠟、雜酚、煤焦油等成分 ， 從木材加工廢料中回收酚類產(chǎn)品 ， 超臨界流體萃取技術(shù)都有很好的應(yīng)用前景 [9]。超臨界流體萃取技術(shù)還可用于渣油脫除瀝青的處理 ， 有資料介紹 ， 超臨界流體萃 取技術(shù)比 Demex過程的能耗要低 13%。 在天然香料工業(yè)方面的應(yīng)用 在天然香料提取方面，傳統(tǒng)的提取方 法部分不穩(wěn)定的香氣成分受熱變質(zhì)，但在超臨界條件下，可以將整個分離過程在常溫下進(jìn)行，萃取物的主要成分一精油和特征的呈味成分同時被抽出，并且 CO2無毒、無殘留現(xiàn)象 [8]。根據(jù)中醫(yī)辯證論治理論，重要復(fù)方中有效成分是彼此制約、協(xié)同發(fā)揮作用的， SFE 一 CO2不是簡單化某組分，而是將有效成分進(jìn)行選擇性分離，更有利于重要復(fù)方優(yōu)勢的發(fā)揮。 在 醫(yī)藥 工業(yè)方面的應(yīng)用 在醫(yī)藥上業(yè)中，中藥研制與開發(fā)中，必須組遵循 “ 三效 ” （ 速效、高效、長效 ）：“ 二小 ”（ 劑量作用小、毒性小 ） ， “ 五方便 ”（ 生產(chǎn)、運輸、儲藏、攜帶、使用方便 ） 為目的原則 。在食品工業(yè)中的應(yīng)用一般包括食品中有益成分的提取及有害物質(zhì)的去除。在食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、天然香料工業(yè)、環(huán)境保護(hù)方面都有廣泛的應(yīng)用 。通過使用不同的夾帶劑來改變 CO2的極性，使萃取范圍擴(kuò)大，可萃取極性較強(qiáng)的物質(zhì) [5]。因此可 加入少量夾帶劑，以改變?nèi)軇┑臉O性。在弱極性的溶劑中，強(qiáng)極 性物質(zhì)的溶解度遠(yuǎn)小于非極性物質(zhì)，可萃取性隨極性增加而降低?？梢姡茐膫髻|(zhì)界面的連續(xù)水膜，使溶質(zhì)與溶劑之間進(jìn)行有效的接觸，形成連續(xù)的主體傳質(zhì)體系就可減小水分的影響。分析認(rèn)為，物料中含水量較高時，其水分主要以單分子水膜形式在親水性大分子界面形成連續(xù)系統(tǒng)，從而增加了超臨界相流動的阻力，當(dāng)繼續(xù)增加水分時，多余的水分子主要以游離態(tài)存在，對萃取不產(chǎn)生明顯的影響。菌體水分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 %， %， %和 %時，回收率分別為 %、 92%、 78%和 37%。水分是影響萃取效率的重要因素。如從月見草的種子中萃取油時，粒度為 。一般來說，收率一定時，流量越大，溶劑、溶質(zhì)間的傳熱阻力越小，則萃取的速度越快，所需要的萃取時間越短，但萃取回收負(fù)荷大，從經(jīng)濟(jì)上考慮應(yīng)選擇適宜的萃取時間和流量 [4]。隨著萃取時間的加長，傳質(zhì)******大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 達(dá)到某種程度 ， 則萃取速率增大，直到達(dá)到最大 之后，由于待分離組分的減少，傳質(zhì)動力降低而使萃取速率降低。 萃取時間的影響 在超臨界流體萃取過程中，萃取劑流量一定時，萃取時間越長，收率越高。在高壓區(qū)，超臨界 CO2的密度大，可壓縮性小，此時升高溫度而 CO2密度降低較少，但卻顯著提高了待分離組分的蒸汽壓和擴(kuò)散系數(shù) ， 從而提高了溶質(zhì)的溶解能力，稱為 “ 溫度正效應(yīng)階段 ” 。對于 CO2 在臨界點附近的低壓區(qū)，升高溫度雖然可提高分離組分的揮發(fā)度和擴(kuò)散能力，但不足以補(bǔ)充超臨界 CO2 的密度隨溫度升高而急劇下降所導(dǎo)致的溶解能力下降。例如，在一定溫度下，姜黃油的收率隨萃取壓力的增大而增加，在10~15MPa之間，這種增加較為明顯；而超過 15MPa，增加幅度有所下降；當(dāng)達(dá)到 25MPa時，收率幾乎最大；此時壓力再加大，揮發(fā)油的收率增加非常有限。另外，壓力對萃取效果的影響還與溶質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。當(dāng)壓力增加到一定程度后，則溶解增加緩慢，這是由于高壓下超臨界相密度隨壓力變化緩慢所致。根據(jù)萃取壓力的變化，可將 SFE 分為 3 類： (1)高壓區(qū)的全萃取。萃取壓力是影響 SCF 密度的重要參數(shù)。 萃取條件對其效果的影響 萃取壓力的影響 壓力是二氧化碳超臨界萃取中最重要的操作參數(shù)。整個分離過程是利用二氧化碳流體在超臨界狀態(tài)下對有機(jī)物有特異增加的溶解度，而低于臨界狀態(tài)下對有機(jī)物基本不溶解的特性，將二氧化碳流體不斷在萃取釜和分離釜間循環(huán)，從而有效地將需要分離提取的組分從原料中分離出來 [3]。二氧化碳流體作為溶劑從萃取釜底部進(jìn)入，與被萃取物料充分接觸，選擇性溶解出所需的化學(xué)成分。 采用二氧化碳為超臨界溶劑。由于萃取過程在 高壓下進(jìn)行，所以對設(shè)備以及整個管路系統(tǒng)的耐壓性能要求較高，生產(chǎn)過程實現(xiàn)微機(jī)自動監(jiān)控，可以大大提高系統(tǒng)的安全可靠性，并降低運行成本 。 超臨界萃取技術(shù)的過程 超 臨界萃取裝置從功能上大體可分為八部分：萃取劑供應(yīng)系統(tǒng)，低溫系統(tǒng)、高壓系統(tǒng)、萃取系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、改性劑供應(yīng)系統(tǒng)、 循環(huán)系統(tǒng) 和 計算機(jī)控制系統(tǒng) 。因此，這種利用超臨界流體的特性對物質(zhì)進(jìn)行有選擇地溶解分離的過程就成為超臨界萃取分離 [2]。化學(xué)結(jié)構(gòu)類似的物 質(zhì)，總 是按蒸氣壓高低順序進(jìn)入超臨界流體。 另外，不同物質(zhì)由于其物性不同，溶解度不同。利用這一性質(zhì)，具體可以實現(xiàn)萃取分離 ： 首先，在較高壓力和一定的溫度下使溶質(zhì)溶解于超臨界流體中 ； 然后降低流體溶液的壓力或升高流體溶液的溫度，由于流體溶液壓力或溫度的改變使其密度減小，溶解能力降低 ； 這時，溶解于超臨界流體中的溶質(zhì)就會因超臨界流體的密度下降，溶解度降低而析出 ， 從而實現(xiàn)特定******大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 溶質(zhì)的萃取。 1996 年以來，我國每 2 年舉行一次超臨界流體技術(shù)及應(yīng)用研討會，極大的促進(jìn)了國內(nèi)的交流與發(fā)展，超臨界萃取技術(shù)在我國取得了長足的發(fā)展 [1]。我國的超臨界流體研究工作，可大致分三個階段。在德國、美國、英國、日本和瑞士等發(fā)達(dá)國家，超臨界萃取技術(shù)發(fā)展極為迅速。之后，美國、澳大利亞及歐洲一些國家也相繼將超臨界萃取技術(shù)應(yīng)用于萃取咖啡因、啤酒花、香精、藥用物質(zhì)及脫臭等方面。 世界上最早把超臨界萃取技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)的是德國。 1978年 1 月在西德 Essen舉行了第一次超臨界流體技術(shù)研討會，為該技術(shù)的發(fā)展掀開了新的一頁，從此超臨界流體技術(shù)成為世界關(guān)注的熱點。 20 世紀(jì) 50 年代，美國的 Todd 和 Elgin 從理論上提出 SFE 用于萃取分離的可能性。Extraction *******大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 目 錄 摘 要 ................................................................................................................................ I Abstract.................................................................................................................................. II 1 超臨界萃取技術(shù)的簡介 ................................................................................................. 1 超臨界萃取技術(shù)的產(chǎn)生 ...................................................................................... 1 超臨界萃取技術(shù)的基本原理 .............................................................................. 1 超臨界萃取技術(shù)的過程 ...................................................................................... 2 超臨界萃取技術(shù)的影響因素 .............................................................................. 3 萃取條件對其效果的影響 ......................................................................... 3 物料性質(zhì)的影響 ......................................................................................... 4 2 超臨界萃取技術(shù)的應(yīng)用 ................................................................................................. 5 在食品工業(yè)方面的影響 ...................................................................................... 5 在醫(yī)藥工業(yè)方面的應(yīng)用 ...................................................................................... 5 在天然香料工業(yè)方面的應(yīng)用 .............................................................................. 5 在化學(xué)工業(yè)方面的應(yīng)用 ...................................................................................... 5 在環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用 ...................................................................................... 6 3 超臨界萃取技術(shù)在中藥有效成分提取中的應(yīng)用 ......................................................... 6 超臨界萃取技術(shù)提取中藥有效成分的優(yōu)越性 .................................................. 6 超臨界萃取技術(shù)在中藥有效成分提取中的應(yīng)用 .............................................. 7 揮發(fā)油的提取 ............................................................................................. 7 生物堿的提取 ............................................................................................. 9 苷類和糖類的提取 ................................................................................... 11 醌類的提取 ............................................................................................... 11 香豆素和木質(zhì)素的提取 ........................................................................... 12 萜類的提取 ............................................................................................... 13 黃酮類的提取 ........................................................................................... 13 其他中藥成分的提取 ............................................................................... 14 4 超臨界萃