超臨界二氧化碳萃取葡萄籽油

超臨界二氧化碳萃取葡萄籽油摘要：簡要介紹一下超臨界流體和超臨界萃取技術(shù)的基本原理。超臨界CO2萃取植物油脂的優(yōu)點，超臨界CO2萃取在葡萄籽油方面的應(yīng)用。超臨界CO2萃取在植物油脂萃取方面的應(yīng)用前景展望。關(guān)鍵詞：超臨界流體，CO，萃取，植物油脂，葡萄籽油，應(yīng)用前景展望。正文： 2一、 超臨界流體1.1、 超臨界流體定義近幾年來，超臨界流體萃取技術(shù)發(fā)展迅速，受到世界各國的普遍重視。所謂超臨界流體，是指物質(zhì)處在其臨界溫度和臨界壓力以上時的狀態(tài)。這種流體是一種同時具有類似流體的密度和氣體黏度特性的流體，具有高擴散性、低黏性、無污染、不易燃、低溫操作等特點①。這些特性使得超臨界流體成為性質(zhì)可調(diào)的溶劑，從而被廣泛應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)和有機物質(zhì)的萃取。1.2、 超臨界CO2的特點及應(yīng)用可以取代傳統(tǒng)有機溶劑的超臨界流體很多，如水、乙醇、乙醚、CO2、甲醇等②，其中研究較多而且應(yīng)用最廣泛的是CO2，其次是水。CO2具有較溫和的臨界溫度（31.06°C）和臨界壓力（738MPa），而且它具有價格低、無毒、阻燃、易于分離并可循環(huán)利用等優(yōu)點③。因此，超臨界CO2被廣泛的應(yīng)用于萃取，化學(xué)反應(yīng)（有機合成、催化反應(yīng)、氧化反應(yīng)、加氫反應(yīng)、聚合反應(yīng)等），材料制備（高分子材料及其改性，無機及有機材料）等方面。其中研究最多的是超臨界CO2萃取技術(shù)在醫(yī)藥保健品、食品、天然香料的提取等方面的應(yīng)用④。在食品工業(yè)中，利用超臨界CO2萃取植物油脂技術(shù)越來越引起人們的關(guān)注。因為超臨界萃取可以在接近室溫的情況下操作，能有效地防止熱敏性生物活性成分的氧化和逸散。所以該技術(shù)特別適用于分離、精致地?fù)]發(fā)度和熱敏性物質(zhì)的提取，可有效地避免傳統(tǒng)提取方法中有機溶劑的殘留對人體的毒害和對環(huán)境的污染。1.3、 超臨界CO2萃取基本原理超臨界CO2萃取分離技術(shù)是利用超臨界CO2對溶質(zhì)分子的溶解能力，在一定的溫度和壓力下超臨界CO2和溶質(zhì)進(jìn)行質(zhì)的交換，將溶解在超臨界CO2中的溶質(zhì)分子萃取出。然后借助減壓方法使超臨界CO2流體變成CO2氣體和被萃物分離。當(dāng)CO2氣體達(dá)到超臨界狀態(tài)時，其性質(zhì)介于氣體和液體之間，既具有于氣體相當(dāng)?shù)母邤U散性和低粘度，又具有和液體相近的密度和溶解度。超臨界CO2的溶解能力和密度密切相關(guān)，而CO2的密度對溫度和壓力變化十分敏感，所以可以通過調(diào)節(jié)溫度和壓力改變?nèi)芙舛娶?。超臨界萃取技術(shù)可在萃取的同時完成萃取和精餾兩個過程。該技術(shù)尤其適用于分離難分離的物質(zhì)，如有機混合物、同系物的分離精致等，具有萃取率高，無溶劑的殘留，綠色環(huán)保等特點。另外，超臨界CO2具有良好的選擇性，可通過改變壓力和溫度來調(diào)節(jié)其密度和溶劑特性，達(dá)到提取分離的目的。二、 超臨界CO2方法萃取植物油脂的優(yōu)點超臨界CO2萃取植物油脂過程使萃取和分離合二為一，工藝流程簡單。CO2從鋼瓶經(jīng)凈化器到達(dá)儲罐，從儲罐出來的CO2氣體經(jīng)制冷器液化，由高壓調(diào)頻柱塞泵送入到預(yù)熱器中預(yù)熱，然后進(jìn)入萃取釜，升壓到預(yù)定設(shè)置值使CO2到達(dá)超臨界狀態(tài)，同物料進(jìn)行質(zhì)交換對溶解其中的油脂進(jìn)行萃取。CO2經(jīng)分離器減壓后經(jīng)凈化器去除雜質(zhì)，再回到儲罐中循環(huán)利用。傳統(tǒng)油脂加工過程分為壓榨法和溶劑法，過程繁瑣，操作復(fù)雜，其中產(chǎn)生的廢水、廢氣、廢物及噪音造成的污染時不容忽視的⑤。在浸出工段，每處理1t油料，就會產(chǎn)生60L的廢水；在堿煉脫酸中，每處理1t油會產(chǎn)生100L的含油和含堿的污水；在脫臭工藝中每處理1t油，產(chǎn)生約100L的輕度污水。油脂工廠使用的生產(chǎn)鍋爐大多屬于燃煤型，在生產(chǎn)供氣過程中產(chǎn)生大量煙塵和二氧化硫，這是控制油廠大氣污染的一個重點⑥。三、 超臨界CO2在萃取葡萄籽油方面的應(yīng)用葡萄籽是葡萄酒廠釀制葡萄酒的副產(chǎn)物，其含油在14%?17%，含有的不飽和脂肪酸可達(dá)90%以上。葡萄籽油有降低膽固醇、防止動脈硬化的作用，并有一定的減肥效果。劉穎等⑦分別利用單因素和二次回歸正交試驗優(yōu)化了超臨界CO2萃取葡萄籽油的實驗條件，即萃取壓力30MPa，萃取溫度43°C，萃取時間93min，一級分離壓力30MPa，分離溫度45C；二^分離壓力6MPa，分離溫度35C，葡萄籽油的萃取率高達(dá)93.3%。潘太安等⑧研究了葡萄籽脫殼及破碎細(xì)度、萃取溫度、萃取壓力、CO2流量、萃取時間對葡萄籽油出油率的影響，并分析了葡萄籽油的成分，其不飽和脂肪酸含量超過90%，理化指標(biāo)均符合國際標(biāo)準(zhǔn)。歐陽建文等⑨利用了果粒小、果皮厚、種粒多的刺葡萄為原料進(jìn)行正交試驗研究，結(jié)果表明，萃取壓力和分離壓力是影響萃取的兩個關(guān)鍵因素。四、 應(yīng)用前景展望雖然近二十年內(nèi)我國在超臨界二氧化碳萃取技術(shù)方面的研究和應(yīng)用發(fā)展的較快，但與技術(shù)領(lǐng)先的德國、日本與美國相比仍有一定的差距。所以，我們要吸取國外的先進(jìn)技術(shù)，補充自己，彌補不足，發(fā)展一條符合我國國情的可持續(xù)發(fā)展的道路。超臨界二氧化碳萃取技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用，尤其在植物油脂的萃取方面具有較好的應(yīng)用前景，因為超臨界二氧化碳萃取植物油脂的工藝具有萃取時間短，萃取效率高，物溶劑殘留，物廢水、廢氣等產(chǎn)生，能耗低和綠色環(huán)保等特點。1994年，我國廣州南方面粉廠利用超臨界二氧化碳萃取技術(shù)提取小麥胚芽油，采用的是德國五德公司的設(shè)備(生產(chǎn)規(guī)模比較小)。2005年，韓國已經(jīng)利用超臨界CO2萃取技術(shù)實現(xiàn)了提取芝麻油的大規(guī)模工業(yè)化。超臨界萃取技術(shù)提取植物油脂在我國還沒有大規(guī)模的應(yīng)用，其中主要原因之一是人們對超臨界萃取技術(shù)的認(rèn)知能力和接受能力有限，我們應(yīng)該大力宣傳和普及超臨界流體的知識以及超臨界萃取技術(shù)的工藝特點。其次是高壓設(shè)備的國產(chǎn)化問題還沒有很好的解決，進(jìn)口設(shè)備投資高，現(xiàn)有的油脂加工廠不愿意進(jìn)行技術(shù)改造。我國是糧食的生產(chǎn)大國，所以我國的油料和谷類作物品種十分豐富，超臨界二氧化氮萃取技術(shù)有很高的應(yīng)用前景，全面推廣和應(yīng)用必會為我們帶來巨大的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益。參考文獻(xiàn)：【1】譚天偉.生化分離技術(shù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007:82【2】蔡俊秀.超臨界CO2萃取技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用[J].廣東化工，2006,33(4)：69-82.【 3 】SeiedMahdiPourmortazavi.SsiedehSomayyehHajimiraadeghi.Supercriticalfluidextractioninplantessentialangvolatileoilanalysis[J].ChromatographyA,2007:1-23.【4】劉元.二氧化碳超臨界流體萃取概述[J].生化與醫(yī)藥，200612:56-58.【5】.廖傳華，黃鎮(zhèn)仁.超臨界CO2流體萃取技術(shù)-工藝開發(fā)及其應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004:14-15.【6】2020年中長期發(fā)展規(guī)劃-植物油與油脂加工新技術(shù)[J].糧食加工與食品機械，2003,11:8-11.【7】劉穎，王欣，王馥.葡萄籽油超臨界CO