文档介绍：亚临界CO2萃取大蒜中的有效成分
喻阳海廖智毅郭志文庞朝乐张晓帆郑彦臻
(中山大学化学学院,98级,广州 510275)
摘要:超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extraction,简称SFE)是近年来迅速发展的一种新型、绿色分离技术,特别适用于提取分离难挥发和热敏感性物质,在食品、医药、化工、能源及环境保护中得到广泛应用。在筛选实验中,亚临界液体萃取(Subcritical Liquid Extraction,简称SLE)是比SFE更具吸引力的方法,它已被应用到许多实际问题中,如植物原料、土壤、聚合物等的浸出过程。本文在亚临界条件下,以CO2为萃取剂,在高压索氏萃取器中提取大蒜中的有效成分,研究了样品粒度和萃取时间对萃取率的影响。
关键词:超临界流体萃取,亚临界液体萃取,二氧化碳,绿色技术,高压索氏萃取器。
1. 前言
超临界流体技术(Supercritical Fluid Technology,简称SCFT)是近年来发展很快的一种新的物质分离技术。早在一百多年前,人们就注意到在超临界状态下的气体对溶质的溶解能力大大增强的现象,但直到近20多年才开始对超临界流体技术开始了活跃的研究和工程应用的开发。自20世纪60年代后,科学家们已积累了大量的有关超临界流体的理论及实验数据。尤其是近年来,随着实验技术的飞速发展,人们对超临界体系的研究已不仅限于相行为和传质等宏观热力学性质,采用各种先进的原位光谱测量技术,如激光拉曼、X射线扫描、傅立叶变换红外光谱、近红外光谱、小角度中子散射、NMR等,可以从微观角度研究超临界体系,获得超临界条件下溶质-溶剂分子间、溶剂-溶剂分子间、反应物分子与催化剂间、反应物分子间相互作用的有关数据,这些研究工作极大地推动了超临界流体技术的发展;同时,随着能源短缺和环境保护问题的日益严峻,超临界流体作为超临界萃取的溶剂显示出很大的优势,它具有节能、操作温度低和污染小或无污染等优点,被喻为“神奇的超临界流体”、“节能者”、“蒸馏的重要替代者”、“不亚于一种新的单元操作”等等。通过大量的研究和探索工作,大大地丰富了人们对超临界流体技术的了解,特别是在热力学方面,对临界区和超临界区流体的相行为的掌握大大地加深了;另外,在超临界流体的传质研究方面也积累了经验。所有这些为人们利用SCFT提供了可靠的基础,以及在分析具体对象上采用超临界流体萃取的可能性和现实性,使人们能比较慎重地来开发超临界萃取过程。在发挥超临界流体技术固有优点的基础上,人们已实现了用SFE从咖啡中脱除咖啡因、啤酒花的萃取等工业化生产。可以预期,SFE这一高新绿色技术在新世纪的各工业领域中将占有特殊的重要地位。
近年来,SCFT正在飞速发展,有关超临界流体技术的学术会议频繁地召开,相关的科学和技术方面的专着或论文集也陆续出版[1-3],学术场面空前地兴旺。可以说,超临界流体技术将在21世纪展示出它无限的魅力,为生产绿色化及全人类社会的可持续发展作出重大贡献。
2. 超临界流体概述
超临界流体
众所周知,气、液、固是物质存在的三种状态,但当物质的温度和压力处于它的临界温度和临界压力以上时,则称该物质处于超临界状态。图1是纯流体的典型压力―温度曲线图。图1中,AT表示气―固平衡的升华曲线, BT表示固―液平衡的熔融曲线,CT表示气