在中医香疗的“十香体系”中,“提香”环节占据着至关重要的地位。精油的提取方法多种多样,而超临界二氧化碳萃取技术作为现代精油提取的代表性技术,在实现精油生产的环保性、高效性和经济性方面发挥了至关重要的作用。
超临界二氧化碳萃取技术原理
超临界流体(SF)是指温度和压力均超过该物质的临界温度和临界压力的流体,超临界流体的密度与液体很接近,同时又具有气体的扩散性能,在超临界状态下气体和液体两相的界面消失,表面张力为零,反应速度和热传导率等出现峰值。
在可作为超临界流体的化合物中,二氧化碳由于其性质稳定、廉价易得、无毒无臭、不污染环境和产品以及具有较低的临界温度(31.3 ℃)和临界压力(7.15 MPa)等特点,是用于萃取的最理想的超临界流体之一。
超临界二氧化碳萃取技术融合了精馏和液液萃取的特性。通过控制二氧化碳的温度和压力,使其具有气体和液体的双重特性,从而提高溶解能力和传质性能,实现目标成分的有效提取。提取过程中,当温度和压力恢复正常时,二氧化碳的溶解能力降低,有效成分便与气态二氧化碳分离,从而达到提取分离目标。
/ 超临界流体萃取工艺流程
超临界二氧化碳萃取技术的优势
大多数挥发油的性质并不稳定, 对高热和酸碱比较敏感, 用传统方法提取易引起分解或氧化, 具有耗时长、提取选择性较差、后续分离纯化步骤繁琐以及易造成试剂污染等缺点。
超临界萃取过程的操作温度低, 可以避免挥发油中有效成分的氧化分解,同时由于挥发油具有相对分子质量小、沸点较低、极性较小等特点, 使其在SF-CO2中具有良好的溶解性, 相较于传练的提取方法,超临界二氧化碳萃取技术具有收率高、杂质少、萃取时间短以及不会造成环境污染等优点,因此中药精油是一类很适合采用超临界流体技术进行提取的物质。
·萃取能力强大
超临界CO2的溶解能力具有选择性,一般对低分子、低极性、亲脂性、低沸点的成分,如挥发油、烃、酯、内酯、醚、环氧化合物等表现出强大的溶解力与高渗透力,且常温下能够将物质萃取出而且不会与挥发油发生化学反应。
有研究发现,采用超临界萃取法和水蒸汽蒸馏法分别提取野菊花挥发性成分,结果水蒸汽蒸馏提取物得率是0.32%,二氧化碳超临界萃取物得率是3.4%。