超临界萃取技术在加工制备领域的应用

                                                                         中药超临界制剂与分析技术联合实验室,辽宁大连116600,中国                                                                                                           大连卓尔高科技有限公司,辽宁大连116600,中国;大连卓尔超临界科技发展有限公司,辽宁大连116600,中国;                                                                                                             辽宁中医药大学药学院,辽宁大连116600,中国。

1. 食品工业

  • 油脂提取:超临界萃取技术可从葵花籽、红花籽、花生、小麦胚芽、棕榈、可可豆等多种植物中高效提取油脂[1]。所得油脂品质卓越,具有中性脂质含量高、磷含量低、着色度低、无臭味等优点,且不存在溶剂法的溶剂分离难题。
  • 脱咖啡因与脱尼古丁:能对咖啡豆进行脱咖啡因处理,对烟草实施脱尼古丁操作。该技术既能有效去除有害物质,又可保留咖啡和烟草中的芳香物质[2]
  • 香料提取:用于提取罗勒、串红、百里香、蒜、洋葱、辣椒、甘草、茴香子等植物中的天然香料,萃取物具有天然抗菌或抗氧化特性[3],可用于食品调味与保鲜。
  • 色素分离:能够分离天然色素,如从番茄皮中提取番茄红素,从辣椒中提纯辣椒红色素[4]。鉴于合成色素安全性日益受关注,天然色素的超临界萃取应用前景广阔。

2. 医药工业

  • 中草药有效成分提取:可提取人参皂苷、紫杉醇、银杏黄酮等多种中草药有效成分[5],避免中药有效组分逸散和氧化,提高药用资源利用率,简化提取分离步骤。
  • 热敏性生物制品药物精制:适合对蛋白质、酶等热敏感性强的生物制品药物进行精制,在较低温度下操作可防止药物变质[6]
  • 脂质类混合物分离:用于分离鱼油中的多烯不饱和脂肪酸(DHA、EPA)以及蛋黄中的卵磷脂等脂质类混合物[7]。这些成分对心脑血管疾病具有独特疗效。
  • 抗生素药品生产:在抗生素药品生产中可替代传统有机溶剂,避免溶剂残留问题,保证药物质量[8]

3. 香料工业

  • 对天然香料进行提纯和精制,提高香料纯度和品质;同时可用于合成香料的分离和纯化[9],获得高纯度香料产品。

4. 化学工业

  • 混合物分离:可分离和纯化烯烃、芳烃、醇类等化学原料[10]。与传统蒸馏和精馏技术相比,具有高效、环保、条件温和等优势。
  • 聚合反应:超临界流体在聚合反应中可作为反应介质或溶剂[11]。例如,碳氢高分子化合物不溶于二氧化碳时采用非均相聚合,而无定型碳氟高聚物和硅酮高聚物能溶解于二氧化碳时则可采用均相聚合。

5. 环保工业

  • 能够将重金属离子、有机污染物等污染物从水或土壤中提取出来,进行分离和回收,实现废物的资源化和无害化处理[12]

六、农业领域

  • 提取植物有效成分:用于提取植物中的精油、色素等有效成分,可应用于化妆品、保健品等领域[13]
  • 农药残留检测:辅助进行农药残留检测[14],为农产品质量安全提供保障。
  • 农业废弃物处理:处理农业废弃物,提取其中有用成分[15],实现资源再利用。

7. 生物工程领域

  • 提取细胞代谢产物:可提取细胞培养过程中的抗生素、氨基酸、维生素等代谢产物[16],为生物制药提供原料。
  • 提取蛋白质和酶:能够提取蛋白质和酶等生物制品[17],保持其生物活性,为生物技术研究和应用提供支持。

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参考文献

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[3]王文仲,刘公文.超临界萃取技术在农产品深加工中的应用[J].现代农业,2018,(8):96-97.

[4]孔令忠.超临界二氧化碳萃取辣椒红素工艺及抗氧化性研究[D].南京农业大学,2015.

[5]李来军,于德成,刘敏.超临界流体技术在中草药有效成分提取中的应用[J].科技创新导报,2008,(10):6-7.

[6]李光秀,郑荣庆.药物的氧化变质及其防止[J].自然杂志,1988,(4):272-274.

[7]俞加林,李莉.鱼油中多烯不饱和脂肪酸的分离[J].中国药学杂志,1990,(9):520-523.

[8]胡昌勤. 特邀主编点评“抗生素药品质量控制与评价专辑”——强化市场监管,助力产业发展[J].中国抗生素杂志,2024,49 (3): 236-238.

[9]夏芙蓉,侯双迪,贾丽娜.超临界CO2萃取技术在天然香料工业上的应用研究进展[J].农产品加工,2017,(12):58-60.

[10]尤潇楠,范小强,杨遥,等.超临界乙烯和高压聚乙烯混合物的减压分离过程建模方法[J/OL].化工学报,1-19[2025-03-17].

[11]任济夫,夏建盟,周振驰,等.超临界流体在聚合物工业中的应用研究进展[J].塑料工业,2022,50(7):12-16+124.

[12]曾翎.环境友好的超临界流体技术在化工环保领域中的应用[J].浙江化工,2003,(6):4-6.

[13]刘艳.超临界流体萃取在植物有效成分提取中的应用[J].渭南师范学院学报, 2012, 27 (10): 69-73.

[14]石艳.农产品中农药残留前处理方法的研究进展[J].中外食品工业, 2024, (8):117-119.

[15]张常弘.农业废弃物堆肥处理技术现状问题及改进策略[J].数字农业与智能农机,2024, (9): 46-48.

[16]杨洁,姚飞华,李晓燕,等.阿拉伯宝螺来源真菌-细菌共生体Aspergillus spelaeus GXIMD 04541/Sphingomonas echinoides GXIMD 04532的次级代谢产物研究[J/OL].热带海洋学报,1-7[2025-03-17].

[17]唐源,刘梦聪,刘燕,等.香辛料提取物改善水产品蛋白质过氧化研究进展[J].食品科学,2024,45(20): 290-298.