超临界流体为什么有萃取溶质的能力
超临界流体为什么有萃取溶质的能力如下：1、任何一种物质随着温度和压力的变化都会以二种状态存在，也就是我们常说的三种相态：气相、液相、固相。2、气相、液相、固相之间是紧密相关的，同时三者之间也是可以相互转化的，在一个特定的温度和压力条件下，气相、液相、固相会达成平衡，这个三相共存的特定状态点，通常就叫三相点。3、液、气两相达成平衡状态的点称为临界点，在临界点时的温度和压力就称为临界温度和临界压力。不同的化学物质其本身的特性也千差万别，因此其临界点所要求的压力和温度会有很大的差异。知识拓展：1、目前研究较多的超临界流体是超临界二氧化碳，二氧化碳流体在超临界状态下兼有气液两相的双重特点，既具有与气体相当的高扩散系数和低黏度，又具有与液体相近的密度和良好的溶解能力，且其溶解能力也可通过控制温度和压力来进行调节。2、超临界流体萃取本质仁就是调控压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而达到萃取分离的目的。同时它还具有无毒、不燃烧、与大部分物质不发生化学反应、价格低廉等优点，因此应用最广泛。
从热力学角度解释,超临界萃取技术为何常选CO2作为萃取剂？
二氧化碳在温度高于临界温度tc=31.26℃，压力高于临界压力pc=7.4mpa的状态下，性质会发生变化，其密度近于液体，粘度近于气体，扩散系数为液体的100倍，因而具有惊人的溶解能力.用它可溶解多种物质，然后提取其中的有效成分，具有广泛的应用前景.超临界二氧化碳是目前研究最广泛的流体之一，因为它具有以下几个特点：
(1)co2临界温度为31.26℃，临界压力为7.4mpa，临界条件容易达到.
(2)co2化学性质不活泼，无色无味无毒，安全性好.
(3)价格便宜，纯度高，容易获得.
超临界流体萃取技术在食品中的应用
食品方面的应用
伴随着人类社会的进步,饮食文化的内涵不断丰富,人们对食品提出了营养性、方便性功能性等更多的要求,同时还越来越强调其安全性.我国食品工业
应用超临界萃取技术已逐步由实验室研究走向产业化,集中用在脱咖啡因、啤花有效成分萃取、植物油脂的萃取、色素的分离等方面.
2.2.1脱咖啡因
超临界流体萃取技术得到较早大规模的工业化应用的是天然咖啡豆的脱咖啡因.咖啡因是一种较强的中枢神经系统兴奋剂,富含于咖啡豆和茶叶中,许多人饮用咖啡或茶时,不喜欢咖啡因含量过高,而且从植物中脱下的咖啡因可做药用.它常作为药物中的掺合剂,因此咖啡豆和茶叶脱咖啡因的研究应运而生.韩佳宾、江和源等通过正交实验确定了超临界流体脱除茶叶中咖啡因的最佳工艺参数.结果表明,茶样形态对咖啡因脱除影响极大,60目磨碎茶样的咖啡因脱除率可达85.63%,咖啡因含量≤0.5%;含水率对茶叶中咖啡因的脱除率影响也较大,含水率为35%～50%时较适宜.正交实验中,咖啡因脱除率的影响因子主次顺序为压力>温度>动态循环时间>夹带剂用量,而对儿茶素来说,夹带剂的影响较为明显.
2.2.2啤酒花有效成分萃取
啤酒花中对酿酒有用的部分是挥发油和软树脂中的律草酮又称α─酸.挥发油赋予啤酒特有的香气,而α─酸在麦芽汁煮沸过程中将异构化为异α─酸,这是造成啤酒苦味的重要物质.用超临界二氧化碳萃取啤酒花,α─酸的萃取率可达95%以上.萃取物为黄绿色的带芳香味的膏状物.张侃
、黄亚东等对啤酒花的超临界CO2萃取物的组分进行了分析,气相色谱图表明了超临界CO2和液态CO2萃取物的异同;并对超临界CO2萃取物进行酿酒试验,结果表明超临界CO2萃取物不仅增加啤酒香味,还能改善口味.
2.2.3植物油脂的萃取
超临界二氧化碳萃取对植物油脂的应用比较广泛成熟,吕维忠等研究了大豆粗磷脂的超临界CO2提纯工艺,探讨萃取压力、萃取温度、萃取时间对萃取率的影响.通过正交试验得到优化工艺条件为：萃取压20MPa,萃取温度50℃,萃取时间5h.银建中等建立了一套超临界流体萃取实验装置,就大豆和花生两种植物油超临界流体萃取进行了较为详细的实验研究.在探讨了压力、温度、颗粒度、空隙率以及时间等对萃取率的影响之后,获得了指导实际生产的最佳工艺参数条件.
2.2.4色素的分离
超临界CO2还可以分离天然色素,随着合成色素的不安全性日益受到人们的重视,世界各国使用合成色素的种类日趋减少.天然色素不仅使用安全,而且常有一定的营养价值,深受消费者喜爱.孙庆杰等采用超临界CO2萃取技术从番茄加工副产品番茄皮中提取出番茄红素.研究了不同的压力、温度、流量和萃取时间对萃取率的影响.当萃取压力在15~25MPa,温度40~50℃,流量20kg/h,萃取1~2h,既可将番茄皮中90%以上的番茄红素萃取出来.姜炜介绍超临界二氧化碳萃取技术提纯辣椒红色素的工作原理及工艺流程.工艺流程通过改变萃取压力、萃取温度、萃取时间和流速等参数确定了最佳工艺条件,在此条件下,得到的辣椒红色素的色价达150以上,且杂质含量符合国家标准.
