齐齐哈尔大学：《食品技术原理》课程教学资源（PPT课件）超临界流体萃取（SCEE）

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超临界萃取技术的主要内容 ⚫ 超临界流体萃取的基本原理和方法 ⚫ 超临界流体的萃取选择性 ⚫ 超临界流体萃取的过程系统及操作特性 ⚫ 超临界流体萃取在食品工业中的应用

超临界萃取技术的主要内容 ⚫ 超临界流体萃取的基本原理和方法 ⚫ 超临界流体的萃取选择性 ⚫ 超临界流体萃取的过程系统及操作特性 ⚫ 超临界流体萃取在食品工业中的应用

第一节 超临界流体萃取的基本原 理和方法 ⚫ 一、超临界CO2流体萃取技术的基本概 念 ⚫ （一）超临界CO2流体萃取技术的基本概念 ⚫ 1、定义：超临界流体萃取是一种新型的萃取 分离技术。 ⚫ 该技术是利用流体在临界点附近某一区域内， 它与待分离混合物中的溶质具有异常相平衡行 为和传递性能，且它对溶质溶解能力随压力和 温度改变而在相当宽的范围内变动这一特性而 达到溶质分离的一项技术

第一节 超临界流体萃取的基本原 理和方法 ⚫ 一、超临界CO2流体萃取技术的基本概 念 ⚫ （一）超临界CO2流体萃取技术的基本概念 ⚫ 1、定义：超临界流体萃取是一种新型的萃取 分离技术。 ⚫ 该技术是利用流体在临界点附近某一区域内， 它与待分离混合物中的溶质具有异常相平衡行 为和传递性能，且它对溶质溶解能力随压力和 温度改变而在相当宽的范围内变动这一特性而 达到溶质分离的一项技术

2、超临界流体 ⚫ 是指热力学状态处于临界点C、P(Pc、Tc) 之上的流体，临界点是气、液界面刚刚 消失的状态点。 ⚫ 超临界流体具有十分独特的物理化学性 质，它的密度接近于液体，粘度接近于 气体，而扩散系数大、粘度小、介电常 数大等特点，使其分离效果较好，是很 好的溶剂

2、超临界流体 ⚫ 是指热力学状态处于临界点C、P(Pc、Tc) 之上的流体，临界点是气、液界面刚刚 消失的状态点。 ⚫ 超临界流体具有十分独特的物理化学性 质，它的密度接近于液体，粘度接近于 气体，而扩散系数大、粘度小、介电常 数大等特点，使其分离效果较好，是很 好的溶剂

（二）超临界流体CO2萃取技术的发展 ➢ 在1879年，有过报道关于超临界流体对液体和固体物质具有 显著溶解能力这种物理现象， ➢ 20世纪50年代，美国从理论上提出SCFE用于萃取分离的可 能性 ➢ 60年代以后，原西德对这一领域首次做了许多基础和应用性 的研究。 ➢ 1978年1月在西德Essen举行了首次SCFE技术研讨会，可称 为现代SCFE技术开发的里程碑， ➢主要包括：分离过程基本原理及相平衡理论、测试手段、 基础数据及其应用范围、设备结构和设计方法等。 ➢ 近20年来，SCFE技术迅速发展，并被用于化工、石油、食 品、医药等工业的热敏性、高沸点物质的分离

（二）超临界流体CO2萃取技术的发展 ➢ 在1879年，有过报道关于超临界流体对液体和固体物质具有 显著溶解能力这种物理现象， ➢ 20世纪50年代，美国从理论上提出SCFE用于萃取分离的可 能性 ➢ 60年代以后，原西德对这一领域首次做了许多基础和应用性 的研究。 ➢ 1978年1月在西德Essen举行了首次SCFE技术研讨会，可称 为现代SCFE技术开发的里程碑， ➢主要包括：分离过程基本原理及相平衡理论、测试手段、 基础数据及其应用范围、设备结构和设计方法等。 ➢ 近20年来，SCFE技术迅速发展，并被用于化工、石油、食 品、医药等工业的热敏性、高沸点物质的分离

⚫ 超临界流体萃取技术之所以如此迅速发展，主要 是由于： ⚫ ①各国尤其是发达国家的政府对食品、药物等的 溶剂残留、污染制定了严格的控制法规； ⚫ ②消费者日益担心食品生产中化学物质的过多使 用； ⚫ ③传统加工技术不能满足高纯优质产品的要求； ⚫ ④传统加工技术能耗大

⚫ 超临界流体萃取技术之所以如此迅速发展，主要 是由于： ⚫ ①各国尤其是发达国家的政府对食品、药物等的 溶剂残留、污染制定了严格的控制法规； ⚫ ②消费者日益担心食品生产中化学物质的过多使 用； ⚫ ③传统加工技术不能满足高纯优质产品的要求； ⚫ ④传统加工技术能耗大

二、超临界流体萃取的基本原理和方法 ⚫ （一）超临界流体萃取的基本概念 ➢临界温度（Tc）：物质处于无论多高压力下均不能 被液化的最低温度。 ➢临界压力 (Pc)：与Tc相对应的压力称为临界压力。 ➢超临界区域：在压温图中，高于临界温度和临界压力 的区域称为超临界区。 ➢超临界流体：如果流体被加热或被压缩至高于临界点 时，则该流体即为超临界流体 ➢超临界点时的流体密度称为超临界密度 (ρc)，其倒 数称为超临界比容(Vc)

二、超临界流体萃取的基本原理和方法 ⚫ （一）超临界流体萃取的基本概念 ➢临界温度（Tc）：物质处于无论多高压力下均不能 被液化的最低温度。 ➢临界压力 (Pc)：与Tc相对应的压力称为临界压力。 ➢超临界区域：在压温图中，高于临界温度和临界压力 的区域称为超临界区。 ➢超临界流体：如果流体被加热或被压缩至高于临界点 时，则该流体即为超临界流体 ➢超临界点时的流体密度称为超临界密度 (ρc)，其倒 数称为超临界比容(Vc)

(二)超临界流体萃取的性质 ⚫ 超临界流体的P－V－T性质 ⚫ 超临界流体的传递性质 ⚫ 超临界流体的溶解能力 ⚫ 超临界流体的萃取选择性

(二)超临界流体萃取的性质 ⚫ 超临界流体的P－V－T性质 ⚫ 超临界流体的传递性质 ⚫ 超临界流体的溶解能力 ⚫ 超临界流体的萃取选择性

1、超临界流体的P－V－T性质 ⚫ 稍高于临界点温度的区域，压力稍有变 化，即引起密度的很大变化，这时，超 临界流体密度已接近于该物质的液体密 度，而此时的状态仍为气态，因此，超 临界流体具有高的扩散性，与液体溶剂 萃取相比，其过程阻力大大降低

1、超临界流体的P－V－T性质 ⚫ 稍高于临界点温度的区域，压力稍有变 化，即引起密度的很大变化，这时，超 临界流体密度已接近于该物质的液体密 度，而此时的状态仍为气态，因此，超 临界流体具有高的扩散性，与液体溶剂 萃取相比，其过程阻力大大降低

⚫ 超临界流体的P－V －T性质 ⚫ 图中表示了以CO2为 例的P一T相图。T为 三相点

⚫ 超临界流体的P－V －T性质 ⚫ 图中表示了以CO2为 例的P一T相图。T为 三相点