二氧化碳超臨界萃取技術(shù)

二氧化碳是一種很常見(jiàn)的氣體，但是過(guò)多的二氧化碳會(huì)造成“溫室效應(yīng)”，因此充分利用二氧化碳具有重要意義。傳統(tǒng)的二氧化碳利用技術(shù)主要用于生產(chǎn)干冰（滅火用）或作為食品添加劑等?，F(xiàn)國(guó)內(nèi)外正在致力于發(fā)展一種新型二氧化碳利用技術(shù)──CO2超臨界萃取技術(shù)。運(yùn)用該技術(shù)可生產(chǎn)高附加值的產(chǎn)品，可提取過(guò)去用化學(xué)方法無(wú)法提取的物質(zhì)，且廉價(jià)、無(wú)毒、安全、高效。它適用于化工、醫(yī)藥、食品等工業(yè)。 

正 文 

二氧化碳在溫度高于臨界溫度（Tc）31℃、壓力高于臨界壓力（Pc）3MPa的狀態(tài)下，性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化，其密度近于液體，粘度近于氣體，擴(kuò)散系數(shù)為液體的100倍，因而具有驚人的溶解能力，用它可溶解多種物質(zhì)，然后提取其中的有效成分，具有廣泛應(yīng)用。 

傳統(tǒng)提取有效成份的方法如水蒸汽蒸餾法、減壓蒸餾法、溶劑萃取法等，但工藝復(fù)雜、純度不高，而且易殘留有害物質(zhì)。而二氧化碳超臨界萃取廉價(jià)、無(wú)毒、安全、高效，可以生產(chǎn)極高附加值的產(chǎn)品。用超臨界CO2萃取法可以從許多種植物中提取其有效成分，而這些成分過(guò)去用化學(xué)方法是提取不出來(lái)的。除了用在化工、化工等工業(yè)外，還可用在煙草、香料、食品等方面。如食品中，可以用來(lái)去除咖啡、茶葉中的咖啡因，可提取大蒜素、胚芽油、沙棘油、植物油以及醫(yī)藥用的鴉片、阿托品、人參素及銀杏葉、紫杉中的有價(jià)值成分。以下舉例簡(jiǎn)單介紹一下該技術(shù)的應(yīng)用。 

（一）用于提取辣椒中的紅色素 

用超臨界方法萃取的紅色素沒(méi)有一絲辣味，副產(chǎn)品主要是辣味素，只要加入90%的熟植物油即可制成辣椒油。一年能收回投資。1991年以來(lái)，在日本每年需要辣椒紅色素30噸，每公斤價(jià)3萬(wàn)日元，年銷(xiāo)售額9億日元。我國(guó)化學(xué)方法生產(chǎn)的辣椒紅色素每年60噸，但色價(jià)太低又有辣味，出口困難。我國(guó)色素應(yīng)用也呈直線上升趨勢(shì)，因此生產(chǎn)色素有極光明的前景。除辣椒色素外，設(shè)備還可以生產(chǎn)姜黃、玉米黃、紅花色素等。 

（二）用于提取茶葉中的茶多酚 

安徽、云南、四川、湖北等省盛產(chǎn)茶葉，可以將質(zhì)次的碎茶葉未或次茶生產(chǎn)茶多酚及咖啡因。茶多酚是極優(yōu)良的抗氧劑，廣泛用于食品和化妝品等方面，已發(fā)現(xiàn)茶多酚有抗齲殺菌作用，在醫(yī)學(xué)方面茶多酚可以有降膽固醇、降血壓、降血脂、延緩衰老作用，因此是一種優(yōu)良的天然食品添加劑。用化學(xué)方法提取的茶多酚比不上用CO2超臨界萃取法生產(chǎn)的茶多酚純凈，因此在大量種植茶葉的地區(qū)上此項(xiàng)目，一定有較大的經(jīng)濟(jì)效益。此外咖啡因也是常用的藥品，這將使過(guò)去認(rèn)為無(wú)用的次品，轉(zhuǎn)變成高附加值的產(chǎn)品。100噸茶葉末可以提取5噸茶多酚，產(chǎn)值近千萬(wàn)元。 

（三）用于提取銀杏黃酮、內(nèi)酯 

用超臨界萃取設(shè)備杏從銀可粗提物中精提銀杏黃酮、內(nèi)酯。銀杏葉粗提物成本年需1860萬(wàn)元，超臨界萃取設(shè)備工藝投資300萬(wàn)元，產(chǎn)值就可達(dá)到2900萬(wàn)元。一年內(nèi)可收回投資并有600萬(wàn)元收益，第二年可獲毛利900萬(wàn)元。 

（三）用于提取桂花精和米糖油 

如用超臨界萃取技術(shù)提取桂花精油，每千克油在國(guó)際市場(chǎng)上售價(jià)可達(dá)3000美元。一瓶25mL裝的香水只需桂花精油5~6滴，可賣(mài)幾十法朗，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。 

由超臨界流體浸制的米糠油是一種相當(dāng)純的天然高品質(zhì)油。米糠油中所含的甾醇（高達(dá)0.75%）可化學(xué)合成甾醇激素，其產(chǎn)品包括：雄性荷爾蒙、雌性荷爾蒙、避孕藥、利尿劑、抗癌劑。這些產(chǎn)品在醫(yī)藥工業(yè)中占有重要的地位和極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。甾族藥物的生產(chǎn)，在世界范圍內(nèi)是一個(gè)40億美元的產(chǎn)業(yè)，而米糠油是合成甾醇藥的最佳原料。 

國(guó)外在生產(chǎn)香精和啤酒花方面已采用了CO2超臨界萃取技術(shù)。我國(guó)有豐富的自然資源，超臨界萃取技術(shù)有極大的推廣價(jià)值。有些交通不發(fā)達(dá)的山區(qū)，特產(chǎn)資源十分豐富，尤其盛產(chǎn)中草藥材。處理這些藥材，要用相當(dāng)大的裝置，且運(yùn)輸不便，如能在這些山區(qū)建立CO2超臨界萃取設(shè)備，可用以提取中藥中最為有用的精華部分，這不僅減少了大量的運(yùn)輸成本，而且極大地增加了中藥的附加值，可開(kāi)發(fā)生產(chǎn)出更多的醫(yī)藥新產(chǎn)品。 

目前，國(guó)內(nèi)外采用CO2超臨界萃取技術(shù)可利用的資源有：紫杉、黃芪、人參葉、大麻、香獐、青蒿草、銀杏葉、川貝草、桉葉、玫瑰花、樟樹(shù)葉、茉莉花、花椒、八角、桂花、生姜、大蒜、辣椒、桔柚皮、啤酒花、芒草、香茅草、鼠尾草、迷迭香、丁子香、豆蔻、沙棘、小麥、玉米、米糠、魚(yú)、煙草、茶葉、煤、廢油等。北京、山東、湖南、廣西、浙江、江蘇等地的一些科研所、院校和醫(yī)藥、食品企業(yè)都在積極進(jìn)行超臨界萃取技術(shù)的研究應(yīng)用，并取得了一批可喜的成果。