超臨界CO2在植物油脂中的應(yīng)用

陳林　珠麗　熊玉琴

【摘 要】本文簡(jiǎn)要介紹了超臨界萃取與超臨界萃取技術(shù)的基本原理。詳細(xì)的介紹了超臨界CO2在植物油脂中的萃取研究成果與應(yīng)用現(xiàn)狀，并展望超臨界技術(shù)已有的發(fā)展與超臨界技術(shù)在畢節(jié)地區(qū)的發(fā)展前景。

【關(guān)鍵詞】超臨界流體；CO2；萃??；植物油脂

【中圖分類號(hào)】G71 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】1671-8437（2018）10-0001-02

1 超臨界流體

1.1 超臨界流體定義

近年來(lái)隨著超臨界萃取技術(shù)的飛速發(fā)展以及廣泛應(yīng)用，受到很多國(guó)家的關(guān)注。所謂超臨界流體是指物體處于臨界溫度與臨界壓力時(shí)的狀態(tài)。這種流體兼有液體與氣體的共同特點(diǎn)，密度遠(yuǎn)小于液體但又遠(yuǎn)大于氣體，粘度小，表面張力小，對(duì)于極性和非極性物質(zhì)均有極高的溶解擴(kuò)散能力。而這種能力隨著溫度與壓強(qiáng)的變化而變化[1]。因?yàn)檫@種特殊的能力使得超臨界流體成為可調(diào)節(jié)萃取劑，更廣泛的運(yùn)用在各領(lǐng)域。

1.2 超臨界CO2流體的特點(diǎn)

超臨界CO2流體可以取代很多傳統(tǒng)溶劑的原因在于超臨界CO2流體擁有著氣液兩重性質(zhì)，溶解性高，流動(dòng)性較高，比普通液體溶劑傳質(zhì)速率高，具有較好的滲透性、無(wú)溶劑殘留毒性，最大程度的保護(hù)好天然活性成分和熱敏性成分不易被分解破壞，能最大限度地保持提取物的天然特征，可實(shí)現(xiàn)選擇性分離、價(jià)格低廉、可循環(huán)利用等諸多優(yōu)點(diǎn)。因此，廣泛用于化學(xué)反應(yīng)（氧化反應(yīng)、縮聚反應(yīng)、有機(jī)合成、加氫反應(yīng)、催化反應(yīng)）材料制備方面（有機(jī)及無(wú)機(jī)材料的合成、高分子材料合成）[2]。因?yàn)槌R界CO2流體擁有無(wú)溶劑殘留毒性、天然活性成分和熱敏性成分不易被分解破壞，能最大限度地保持提取物的天然特征，故在醫(yī)藥、保健品、食品方面也運(yùn)用得相當(dāng)廣泛。

1.3 超臨界CO2流體萃取技術(shù)的原理

溫度及壓力均處于臨界點(diǎn)的液體叫超臨界流體。物質(zhì)在超臨界流體中的溶解度受壓力和溫度的影響很大。在超臨界狀態(tài)下，將超臨界流體與待分離的物質(zhì)接觸，使其有選擇性地把極性大小、沸點(diǎn)高低和分子量大小不同的成分依次萃取出來(lái)，對(duì)應(yīng)各壓力范圍所得到的萃取物不可能是單一的，可以控制條件得到最佳比例的混合成分，然后借助減壓、升溫的方法使超臨界流體變成普通氣體，被萃取物質(zhì)則完全或基本析出，從而達(dá)到分離提純的目的。

2 超臨界萃取法萃取植物油脂

超臨界萃取植物油脂過(guò)程中使萃取和分離合二為一，工藝流程簡(jiǎn)單 。從鋼瓶經(jīng)凈化器到儲(chǔ)罐，從儲(chǔ)罐出來(lái)的CO2氣體經(jīng)冷凝器液化，由高壓泵調(diào)頻柱塞泵送入預(yù)熱器中進(jìn)行預(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)行物質(zhì)交換對(duì)溶解其中的油脂進(jìn)行萃取。CO2經(jīng)分離器減壓后凈化器除去雜質(zhì)，再回到儲(chǔ)罐中循環(huán)利用。

2.1 超臨界CO2萃取核桃油

核桃，又稱胡桃，為胡桃科植物。核桃仁含有蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物，并含有人體必需的鈣、磷、鐵等多種微量元素和礦物質(zhì)，以及胡蘿卜素、核黃素等多種維生素等諸多營(yíng)養(yǎng)元素。核桃中所含脂肪的主要成分是亞油酸甘油脂，食用后不但不會(huì)使膽固醇升高，還能減少腸道對(duì)膽固醇的吸收，因此，可作為高血壓、動(dòng)脈硬化患者的滋補(bǔ)品。此外，這些油脂還可供給大腦基質(zhì)的需要。核桃中所含的微量元素鋅和錳是腦垂體的重要成分，常食有益于大腦的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充，有健腦益智作用。但是隨著大眾生活節(jié)奏的加快，大眾更喜歡食用方便、快捷、原生態(tài)的食品食用，所以超臨界CO2在萃取核桃油脂中的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛[3]。

2.2 超臨界CO2萃取玫瑰花精油

玫瑰花精油是世界上最昂貴的精油，被稱為 “精油之后”和“液體黃金”。玫瑰花精油在食品、保健品、醫(yī)藥方面都有很大的用處，因此對(duì)于玫瑰花精油的提取具有較大的應(yīng)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值?，F(xiàn)如今玫瑰花精油的提取工藝有水蒸氣蒸餾法、溶劑提取法、超臨界CO2萃取法。目前國(guó)內(nèi)玫瑰花精油的提取工藝主要是水蒸氣蒸餾法，但是水蒸氣蒸餾法的生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品帶有少量的焦糊味，熱敏性物質(zhì)容易分解，產(chǎn)品色澤比較深。溶劑提取法中雖然效率比水蒸氣蒸餾法的略高，但是在萃取過(guò)程中難免會(huì)有溶劑殘留。超臨界CO2萃取玫瑰花精油是利用超臨界流體所具有的良好的傳熱和傳質(zhì)性能來(lái)提取，具有高選擇性和溶解能力可調(diào)的優(yōu)點(diǎn)。

3 展望超臨界CO2萃取在畢節(jié)地區(qū)的應(yīng)用前景

畢節(jié)地區(qū)中藥材種類繁多，在地方政府與社會(huì)各界的幫扶下種植中藥材和食用玫瑰的農(nóng)戶越來(lái)越多，現(xiàn)如今畢節(jié)地區(qū)擁有大型種植玫瑰花基地有納雍縣文昌街道辦事處果支村玫瑰花種植基地，該基總共栽種食用玫瑰500畝。畢節(jié)七星關(guān)區(qū)撒拉溪鎮(zhèn)龍場(chǎng)村玫瑰花種植基現(xiàn)有藥食兩用玫瑰花1200余畝，每畝的產(chǎn)量在350～400公斤，每年生產(chǎn)食用鮮花量6萬(wàn)多公斤。

現(xiàn)如今兩大種植基地均有自己的加工廠，主要生產(chǎn)的產(chǎn)品有玫瑰醋、玫瑰酵素、玫瑰紅酒、玫瑰花微細(xì)胞破壁粉、玫瑰花糖等，加工產(chǎn)品種類主要以食品為主，生產(chǎn)工藝較為簡(jiǎn)單，利潤(rùn)薄弱，對(duì)于玫瑰花精油產(chǎn)品的開發(fā)還是空白。

超臨界CO2萃取本身?yè)碛休^好的滲透性，無(wú)溶劑殘留毒性、最大程度的保護(hù)好天然活性成分和熱敏性成分不易被分解破壞，能最大限度地保持提取物的天然特征，可實(shí)現(xiàn)選擇性分離，價(jià)格低廉、可循環(huán)利用等諸多優(yōu)點(diǎn)。近十多年來(lái)超臨界CO2萃取工藝的高速發(fā)展，中藥材成份與植物精油成份提取技術(shù)日益成熟，超臨界CO2萃取工藝將會(huì)為畢節(jié)地區(qū)人民帶來(lái)更多的致富機(jī)會(huì)，伴隨著的將會(huì)是超臨界CO2萃取工藝在畢節(jié)地區(qū)廣泛應(yīng)用的景象。

【參考文獻(xiàn)】

[1]廖傳華，黃鎮(zhèn)仁等.超臨界二氧化碳萃技術(shù)工藝開發(fā)及其應(yīng)用[M].北京化工出版社，2004.

[2]銀建中，張憲陣，徐琴琴，張傳杰，王愛琴等.超臨界流體沉積技術(shù)在納米復(fù)合材料制備中的應(yīng)用，[M].北京化工出版社，2009（4）.

[3]丁良，李靜等.超臨界二氧化碳萃取技術(shù)在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用[M].北京化工出版社，2009.