超临界二氧化碳萃取技术是近几年发展起来的一项新的分离技术，因具有安全、节能、无毒、无害、没有残留溶剂、溶剂可重复使用、操作温度低、选择性强、不易燃等优点而被称为“绿色分离技术”，比较适合于生理活性物质和天然产物的分离与提纯，因此成为医药、食品、环保、香精香料等领域中分离产品的有效手段。

一、超临界萃取技术的基本原理和特点

超临界流体主要是指处于临界压力和临界温度以上的流体，具有独特的物理化学性质，具备液体和气体两者的优点；其粘度小，与气体比较接近；密度大，与液体比较接近。而扩散系数比液体大几十倍乃至上百倍。因此，超临界流体具有较强的溶解性以及良好的传递性和流动性，其压力和温度的变化在临界点附近比较敏感。经常使用的超临界流体有CO2、NH3、H2O、CH3OH、C2H5OH、C2H2、C2H4等，其中，CO2在工业实际生产中较为常用，其优点是：无毒、处理温度低、选择性强、不易燃、安全、节能、溶剂可再次使用，比较适用于食品工业和制药工业；临界温度比较低，产品容易分离，没有溶剂残留，比较适合热不稳定性物质的分离；临界压力较适中，运输方便；化学性质不活泼，不易燃，一般不与其他物质发生反应，操作安全。超临界二氧化碳萃取技术也有它的局限性：通常情况下适用于小分子、亲脂性物质的萃取，而对大分子、强极性物质的萃取要添加夹带剂，并要在较高的温度压力下操作，因此对工艺设备的要求较高，投人较大[1]。

二、超临界二氧化碳萃取技术在医药方面的应用

1、提取生物碱

超临界二氧化碳萃取技术在生物碱方面提取分离的有点为：低温、快速、收率高、产品品质好、成本低，特别是对那些资源少、疗效好、剂量小且附加值很高的产品较为适用。研究人员对超临界二氧化碳流体萃取洋金花中的东茛菪碱展开实验研究，确立了萃取条件。所得到的样品萃取比较完全并且杂质较少，反相离子对高效液相色谱较专一、重现性好，加样的回收率为98.78%，相对标准偏差为2.33%，这种方法快速简便、没有污染、对环境友好，为洋金花的质量保证提供了一种可行性分析方法。与传统的萃取分离方法相比，超临界CO2萃取技术所需要的原料多需要用碱性试剂来进行碱化预处理。相关人员对乌头生物碱进行了超临界萃取以及含量的测定，结果表明，如果没有经过预碱化处理，乌头生物碱的含量和收率就比较低，经过预碱化后萃取效果明显提高。

2、提取黄酮类物质

传统的提取黄酮类化合物常用的方法有碱醇提取、热水提取或醇提法、碱水等。粗产物的提取主要是依据其分子大小、极性差异、特殊结构和酸性强弱等性质，这种传统的萃取分离手段普遍存在提取率低、排污量大、有效成分损失较多、成本高等缺点。研究人员探究了从紫菀植物中提取有效成分紫菀酮的超临界二氧化碳的萃取方法，和常规提的取方法想比，超临界二氧化碳萃取技术具有萃取时间短、回收效率高的优点。

3、提取苷类和糖类物质

苷类和糖类化合物羟基多、分子量比较大、极性强，用高纯的二氧化碳进行提取时产率较低，一般需要较高压强或者加入夹带剂来提高产率。研究人员用超临界二氧化碳萃取技术，研究了从灵芝中提取多糖和总皂苷3种萃取手段。其中，添加不同浓度的乙醇的超临界二氧化碳萃取技术与传统的萃取工艺相对比，总皂苷产品和多糖的回收效率分别提高了l 8.9倍和1.62倍。

三、超临界二氧化碳萃取技术在食品领域中的应用

1、提取植物油

利用超临界二氧化碳萃取手段对大豆中磷脂的提取，克服了以往萃取中溶剂残留的问题，确保了产品符合绿色食品、有机食品的标准，同时萃取技术在低温下进行，保证了提取的磷脂色泽浅、不变性，产品质量远远高于传统方法生产的磷脂；利用超临界二氧化碳萃取技术提取的沙棘籽油获得的甘油三脂具有纯度高，色素、磷脂含量低，容易分离，籽蛋白没有变性等优点；利用超临界二氧化碳萃取技术提取月见草籽油，避免了传统冷榨工艺出油率低、油脂不清的缺点，同时也避免了溶剂法提取时其中γ-亚麻酸被破坏的缺点[2]。

2、提取食用香精香料

植物中芳香类化合物的特点为稳定性差，受热容易变质、挥发等。传统的生成香精香料的工艺主要有有机溶剂萃取、水蒸气蒸馏、吸附等方法。而以上方法提取时具有提取效率低，提取的有效成分不完全，很难保留原有的风味，提取产品中残留有溶剂等缺点。而采用二氧化碳萃取技术则能够很好的解决这些问题。

3、脱去咖啡中的咖啡因

较早利用超临界二氧化碳萃取技术实现工业上规模化生产的是去除咖啡豆当中的咖啡因。传统脱去咖啡因的工艺是溶剂萃取法，但是这种工艺存在提取效率低、产品纯度低、溶剂残留和工艺复杂等缺点，而超临界二氧化碳萃取技术对咖啡因的选择性较高，同时还具有无毒、不易燃、成本低廉、容易获得、溶解度大的有点，因此格外受到人们的重视。用超临界二氧化碳萃取技术可以将咖啡因的质量分数从2%降到0.02%。这种脱去技术还可以用于脱去茶叶中的咖啡因[3]。

四、在污水处理方面的应用

由于CO2化学性质比较稳定，没有毒性且无腐蚀性，不易燃易爆，因此较容易实现临界状态，而且二氧化碳的临界温度为31.1℃比较接近常温，故可以用它来进行污水处理。在临界点附近，操作压力或操作温度的微小改变，都能引起超临界流体密度的较大变化，从而导致二氧化碳的溶解能力达到数个数量级的改变。超临界二氧化碳的处理污水的原理就是溶解出污水中污染物，然后降低压力或提高温度，在低密度状态下使萃取剂和污染物分离，从而实现其处理污水的效果。

与传统的处理方法相比，超临界二氧化碳工艺具有很多优点：（ 1 ）污水处理能力随着其密度的增加而提高，故比较容易通过调节压力和温度来实现操控；（ 2 ）溶剂回收较方便简单，不会产生溶剂污染或残留；（ 3 ）由于超临界二氧化碳化学性质很稳定，无毒、无腐蚀性，因此对于林产领域中的污水处理比较适合。

五、结束语

超临界二氧化碳萃取技术在近几年取得了快速发展，但是在实际应用中也遇到了很多问题，这需要研究人员不断的探索与创新。我们相信超临界二氧化碳萃取技术一定会在工业上得到广泛应用，进而促进经济社会的全方面发展。

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