第三章現(xiàn)代提取技術(shù)近年來發(fā)展較快的提取技術(shù)有超臨界流體萃取法、固相萃取法、液膜萃取法、微波提取法、超聲提取法等第一節(jié)超臨界流體萃取技術(shù)一、概述（一）、定義超臨界流體萃取（supercriticalfluidextraction，縮寫SCPE或SPE）是一種新型的提取分離技術(shù)，它利用流體（溶劑）在臨界點(diǎn)附近某區(qū)域（超臨界區(qū)）內(nèi)，與待分離混合物中的溶質(zhì)具有異常相平衡行為和傳遞性能，且對(duì)溶質(zhì)的溶解能力隨壓力和溫度的改變而在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)變動(dòng)的特點(diǎn)，用這種超臨界流體（supercriticalfluid，SCF）作溶劑，從多種液態(tài)或固態(tài)混合物中萃取出待分離的組分，這種流體可以是單一的，也可以是復(fù)合的，添加適當(dāng)?shù)膴A帶劑可以大大增加其溶解性和選擇性。（二）、發(fā)展1、1879年，Hannay,Hogarth最先報(bào)導(dǎo)超臨界流體的特異溶解能力，2、1950年，Todd,Elain從理論上提出SPE用于萃取分離的可能性3、1960年，前聯(lián)邦德國對(duì)這一技術(shù)做了大量的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究4、1970年，用于提取分離操作二、超臨界萃取的基本原理和特點(diǎn)（一）超臨界流體的定義1、臨界點(diǎn)：一種物質(zhì)液、氣兩相成平衡狀態(tài)的點(diǎn)叫臨界點(diǎn)。2、臨界溫度和壓力：在臨界點(diǎn)時(shí)的溫度和壓力3、超臨界狀態(tài)：稍高于臨界溫度和臨界壓力的狀態(tài)稱為超臨界狀態(tài)。4、超臨界流體：物質(zhì)處于超臨界狀態(tài)，氣液兩相性質(zhì)非常相近，以致無法分別，稱之為超臨界流體。(二)、特點(diǎn)處于超臨界狀態(tài)的物質(zhì)，密度接近于液體，具有良好的溶劑性能。擴(kuò)散系數(shù)接近于氣體（比液體高1-2個(gè)數(shù)量級(jí)），黏度接近于氣體，表面張力接近于零，具有良好的穿透力，易進(jìn)入固體的孔隙。超臨界流體能快速萃取固體樣品中的有機(jī)物，表現(xiàn)出卓越的萃取性能。目前在SPE技術(shù)中使用最普遍的溶劑是CO2。（三）、超臨界流體萃取的基本原理在超臨界狀態(tài)下，將SCF與待分離的物質(zhì)接觸，使其有選擇性地依次把極性大小、沸點(diǎn)高低和分子量大小的成分萃取出來，并且SCF的密度和介電常數(shù)隨著密閉體系壓力的增加而增加，極性增大，利用程序升壓可將不同極性的成分進(jìn)行分步提取。當(dāng)然，對(duì)應(yīng)各壓力范圍所得到的萃取物不可能是單一的，但可以通過控制條件得到最佳比例的混合成分，然后借助減壓、升溫的方法使SCF變成變通氣體，被萃取物質(zhì)則自動(dòng)完全或基本析出，從而達(dá)到分離提純的目的，并將萃取分離兩過程合為一體。（四）、超臨界流體萃取的特點(diǎn)1、萃取和分離合二為一2、萃取效率高，過程易于控制。3、萃取的溫度低4、萃取流體可循環(huán)使用，萃取成分沒有溶劑殘留，也不污染環(huán)境5、SCF極性可以改變6、也有一些缺點(diǎn)，樣品量很少，回收率受樣品中基體的影響，要萃取極性物需加入極性溶劑以及需在高壓下操作，制備投資較高等三、超臨界CO2流體的溶解性能（一）、影響超臨界CO2流體的溶解能力的因素SCF溶解能力一般隨密度的增加而增加，而SCF的密度取決于壓力和溫度1、壓力7.38MPa；2、溫度304.3（二）、不同溶質(zhì)在FC-CO2流體中的溶解度超臨界狀態(tài)下，CO2對(duì)不同溶質(zhì)的溶解能力差別很大，與溶質(zhì)的極性、沸點(diǎn)和分子量密切相關(guān)，一般親脂性、低沸點(diǎn)成分溶解度大，可在低壓萃取；化合物的極性基團(tuán)越多，分子量越高，溶解度越小，越難萃取。（三）、夾帶劑對(duì)FC-CO2流體溶解性能的影響在FC-CO2流體中加入第二溶劑，可大大增加其溶解能力，特別是對(duì)原來溶解度很小的溶質(zhì)，這種第二溶劑稱為夾帶劑或提攜劑。其對(duì)FC-CO2流體的影響如下：1、增加溶解度，相應(yīng)地也可能降低萃取過程的操作壓力；2、通過適當(dāng)選擇夾帶劑，可能增加萃取過程的分離因素；3、加入夾帶劑后，有可能單獨(dú)通過改變溫度達(dá)到分離解析的目的，不必應(yīng)用一般的降壓流程超臨界(CO2)流體萃取儀超臨界CO2萃取裝置：

該裝置主要由萃取釜、分離釜、精鎦柱、CO2高壓泵、副泵、制冷系統(tǒng)、CO2貯罐、換熱系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)、流量計(jì)、溫度、壓力控制（保護(hù)）系統(tǒng)等組成。

基本流程：

1、CO2→萃取釜→分離Ⅰ→分離Ⅱ→回路；

2、CO2→萃取釜→分離Ⅰ→分離Ⅱ→精鎦柱→回路；

3、CO2→萃取釜→精鎦柱→分離Ⅰ→分離Ⅱ→回路；

4、CO2→萃取釜→分離Ⅰ→精鎦柱→分離Ⅱ→回路。四、超臨界流體的選擇性1、部分超臨界流體及性質(zhì)2、流體的選擇性性質(zhì)接近即相似相溶；操作溫度與流體的臨界溫度相近。第二節(jié)超聲波提取技術(shù)一、超聲波及其特征1、超聲波定義：頻率大于20kHz以上的聲波，不能引起聽覺，是一種機(jī)械振動(dòng)在媒介中的傳播過程。2、超聲波特征：頻率高，波長短，方向性好，功率大，穿透力強(qiáng)，引起空化作用及力學(xué)、熱學(xué)、化學(xué)、生物等特殊效應(yīng)。二、超聲波提取的基本原理1、超聲波對(duì)媒質(zhì)主要產(chǎn)生獨(dú)特的機(jī)械振動(dòng)作用和空化作用，當(dāng)超聲波振動(dòng)時(shí)能產(chǎn)生并傳遞強(qiáng)大的能量，引起媒質(zhì)質(zhì)點(diǎn)以大的速度和加速度進(jìn)入振動(dòng)狀態(tài)，使媒質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，促使有效成分進(jìn)入溶劑中。2、超聲波在液體中產(chǎn)生空化作用，空化泡在瞬間迅速漲大并破裂，破裂時(shí)把吸收的聲能在極短的時(shí)間和極小的空間內(nèi)釋放出來，形成高溫和高壓的環(huán)境，同時(shí)伴隨有強(qiáng)度的沖擊波和微聲波，破壞細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，使其在瞬間破裂，植物細(xì)胞內(nèi)的有效成分得以釋放，從而提高提取率。3、超聲波的許多次級(jí)效應(yīng)如熱效應(yīng)、乳化等也能加速植物有效成分在溶劑中的擴(kuò)散與釋放。三、超聲波提取條件的選擇1、超聲波提取工藝參數(shù)的選擇頻率，強(qiáng)度和時(shí)間2、溶劑選擇3、溫度選擇4、其他因素四、超聲波在植物有效成分提取中的應(yīng)用第三節(jié)微波提取技術(shù)一、微波提取的原理與特點(diǎn)微波定義：微波（microwave，MW）是波長介于1mm-1m（頻率介于3*106-3*105HZ）的電磁波.微波輔助萃取：microwave-assistedextraction，MAE）微波提取原理：①微波在傳輸過程中遇到不同物料會(huì)依物料性質(zhì)不同而產(chǎn)生反射、穿透、吸收現(xiàn)象。在快速振動(dòng)的微波電磁場(chǎng)中，被輻射的極性物質(zhì)分子（尤其是植物中的水分）吸收電磁能，以每秒數(shù)十億次的高速振動(dòng)產(chǎn)生熱能，使細(xì)胞內(nèi)溫度迅速上升，液態(tài)水汽化產(chǎn)生的壓力將細(xì)胞膜和細(xì)胞壁沖破，形成微小的孔洞。②進(jìn)一步加熱，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)部和細(xì)胞壁水分減少，細(xì)胞收縮，表面出現(xiàn)裂紋，孔洞和裂紋的存在使細(xì)