超临界CO2在植物油脂中的应用

陈林　珠丽　熊玉琴

【摘 要】本文简要介绍了超临界萃取与超临界萃取技术的基本原理。详细的介绍了超临界CO2在植物油脂中的萃取研究成果与应用现状，并展望超临界技术已有的发展与超临界技术在毕节地区的发展前景。

【关键词】超临界流体；CO2；萃取；植物油脂

【中图分类号】G71 【文献标识码】B 【文章编号】1671-8437（2018）10-0001-02

1 超临界流体

1.1 超临界流体定义

近年来随着超临界萃取技术的飞速发展以及广泛应用，受到很多国家的关注。所谓超临界流体是指物体处于临界温度与临界压力时的状态。这种流体兼有液体与气体的共同特点，密度远小于液体但又远大于气体，粘度小，表面张力小，对于极性和非极性物质均有极高的溶解扩散能力。而这种能力随着温度与压强的变化而变化[1]。因为这种特殊的能力使得超临界流体成为可调节萃取剂，更广泛的运用在各领域。

1.2 超临界CO2流体的特点

超临界CO2流体可以取代很多传统溶剂的原因在于超临界CO2流体拥有着气液两重性质，溶解性高，流动性较高，比普通液体溶剂传质速率高，具有较好的渗透性、无溶剂残留毒性，最大程度的保护好天然活性成分和热敏性成分不易被分解破坏，能最大限度地保持提取物的天然特征，可實现选择性分离、价格低廉、可循环利用等诸多优点。因此，广泛用于化学反应（氧化反应、缩聚反应、有机合成、加氢反应、催化反应）材料制备方面（有机及无机材料的合成、高分子材料合成）[2]。因为超临界CO2流体拥有无溶剂残留毒性、天然活性成分和热敏性成分不易被分解破坏，能最大限度地保持提取物的天然特征，故在医药、保健品、食品方面也运用得相当广泛。

1.3 超临界CO2流体萃取技术的原理

温度及压力均处于临界点的液体叫超临界流体。物质在超临界流体中的溶解度受压力和温度的影响很大。在超临界状态下，将超临界流体与待分离的物质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小不同的成分依次萃取出来，对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的，可以控制条件得到最佳比例的混合成分，然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体，被萃取物质则完全或基本析出，从而达到分离提纯的目的。

2 超临界萃取法萃取植物油脂

超临界萃取植物油脂过程中使萃取和分离合二为一，工艺流程简单 。从钢瓶经净化器到储罐，从储罐出来的CO2气体经冷凝器液化，由高压泵调频柱塞泵送入预热器中进行预热，然后进入萃取釜，升压到预定设置值，使CO2到达超临界状态，同物料进行物质交换对溶解其中的油脂进行萃取。CO2经分离器减压后净化器除去杂质，再回到储罐中循环利用。

2.1 超临界CO2萃取核桃油

核桃，又称胡桃，为胡桃科植物。核桃仁含有蛋白质、脂肪、碳水化合物，并含有人体必需的钙、磷、铁等多种微量元素和矿物质，以及胡萝卜素、核黄素等多种维生素等诸多营养元素。核桃中所含脂肪的主要成分是亚油酸甘油脂，食用后不但不会使胆固醇升高，还能减少肠道对胆固醇的吸收，因此，可作为高血压、动脉硬化患者的滋补品。此外，这些油脂还可供给大脑基质的需要。核桃中所含的微量元素锌和锰是脑垂体的重要成分，常食有益于大脑的营养补充，有健脑益智作用。但是随着大众生活节奏的加快，大众更喜欢食用方便、快捷、原生态的食品食用，所以超临界CO2在萃取核桃油脂中的应用也相当广泛[3]。

2.2 超临界CO2萃取玫瑰花精油

玫瑰花精油是世界上最昂贵的精油，被称为 “精油之后”和“液体黄金”。玫瑰花精油在食品、保健品、医药方面都有很大的用处，因此对于玫瑰花精油的提取具有较大的应用价值和经济价值。现如今玫瑰花精油的提取工艺有水蒸气蒸馏法、溶剂提取法、超临界CO2萃取法。目前国内玫瑰花精油的提取工艺主要是水蒸气蒸馏法，但是水蒸气蒸馏法的生产效率低，产品带有少量的焦糊味，热敏性物质容易分解，产品色泽比较深。溶剂提取法中虽然效率比水蒸气蒸馏法的略高，但是在萃取过程中难免会有溶剂残留。超临界CO2萃取玫瑰花精油是利用超临界流体所具有的良好的传热和传质性能来提取，具有高选择性和溶解能力可调的优点。

3 展望超临界CO2萃取在毕节地区的应用前景

毕节地区中药材种类繁多，在地方政府与社会各界的帮扶下种植中药材和食用玫瑰的农户越来越多，现如今毕节地区拥有大型种植玫瑰花基地有纳雍县文昌街道办事处果支村玫瑰花种植基地，该基总共栽种食用玫瑰500亩。毕节七星关区撒拉溪镇龙场村玫瑰花种植基现有药食两用玫瑰花1200余亩，每亩的产量在350～400公斤，每年生产食用鲜花量6万多公斤。

现如今两大种植基地均有自己的加工厂，主要生产的产品有玫瑰醋、玫瑰酵素、玫瑰红酒、玫瑰花微细胞破壁粉、玫瑰花糖等，加工产品种类主要以食品为主，生产工艺较为简单，利润薄弱，对于玫瑰花精油产品的开发还是空白。

超临界CO2萃取本身拥有较好的渗透性，无溶剂残留毒性、最大程度的保护好天然活性成分和热敏性成分不易被分解破坏，能最大限度地保持提取物的天然特征，可实现选择性分离，价格低廉、可循环利用等诸多优点。近十多年来超临界CO2萃取工艺的高速发展，中药材成份与植物精油成份提取技术日益成熟，超临界CO2萃取工艺将会为毕节地区人民带来更多的致富机会，伴随着的将会是超临界CO2萃取工艺在毕节地区广泛应用的景象。

【参考文献】

[1]廖传华，黄镇仁等.超临界二氧化碳萃技术工艺开发及其应用[M].北京化工出版社，2004.

[2]银建中，张宪阵，徐琴琴，张传杰，王爱琴等.超临界流体沉积技术在纳米复合材料制备中的应用，[M].北京化工出版社，2009（4）.

[3]丁良，李静等.超临界二氧化碳萃取技术在医药领域的应用[M].北京化工出版社，2009.