超临界流体技术及其设备与蜂产品加工

    超临界流体萃取是近代化工分离中的一种新型分离技术，它是利用超临界流体的特殊性能进行化学物质分离的一种高新技术。超临界CO₂苯取是采用CO₂溶剂，在超临界状态下的CO₂流体的密度和解电常数较大，对物质溶解度也很大，并随压力和温度的变化而急剧变化，因此，不仅对某些物质的溶解度有选择性，而且溶剂和苹取物非常容易分离。 
    一、超临界流体技术的基本原理
    在超临界条件下，让超临界流体与待处理的物质接触，使之选择性地溶解其中所需组分，然后再通过减压、升温，使超临界流体迅速气化，被溶解的物质即以固态或液态析出，从而达到使某种组分与基质分离的目的。
    超临界流体是一种新型的分离方法，和常规的溶剂萃取和蒸馏法相比，具有如下优点：
    ⑴超临界流体萃取可以在常温下进行，特别适用于脂溶性、高挥发性和热敏性物质的提取，同时也适用于不同组分的精细分离，即超临界精馏。
    ⑵超临界流体萃取选择性好，而且超临界流体能与被提取物完全分离，产品中没有溶剂残留，也没有重金属离子如铅等残留，因而产品纯度高，保证提取物的“纯天然性”。
    ⑶通过选用合适的夹带剂，分级解析和改变操作条件，不仅可以选择性分离出某种化合物，而且可方便地同时分离多种组分。
    ⑷超临界CO₂流体萃取，操作温度低，无相变，不需要供应相变热，能耗低，溶剂便宜并可循环使用，同时提取速度快，生产效率高。因此，总体运行费用低。
    ⑸超临界萃取能在无氧状态下提取，如在提取不饱和脂肪酸，或含有很多多酚化合物的时候，一遇氧气，它的活性就会受损。在有氧状态下提取黄酮类的多酚化合物，就会成为氧化的无活性的聚合体，颜色也会着上锈色。无氧提取通常是一种很难的技术，而超临界苹取轻易地解决了这一难题。
    ⑹超临界流体萃取所用的溶剂大多数为环境友好物质，如CO₂和水，无毒、无味、不污染环境，故又被称为“绿色分离技术”。
    二、超临界流体萃取设备
    近年来图内北京、上海、南京等国家高等院校、研究所在超临界领域颇有权威的教授、专家和一些企业的共同协作，为中国的超临界流体革取技术开发应用和设备研制，做了大量工作，获得了可喜的进展和积极的成效，并建立了我国超临界萃取的系列设备。
    国内超临界流体萃取设备的基本配置，主要由萃取釜、分离釜、精馏柱、高压泵、副泵、制冷系统、贮罐、热交换系统、净化系统、流量计、温度、压力控制(保护)系统组成。
    主要设备：
    ⒈ 萃取釜：
    ⒉ 科研型：0.5L、1L、2L、5L、10L，压力50Mpa；中、小生产型：40L、50L、100L、300L，压力50～30MPa；较大生产型：500L、1000L、1500L，压力40～30Mpa。
    ⒊ 精馏柱：内径φ25×2-4m/30Mpa φ35×2-4 m/30Mpa φ48×4～9m/30Mpa φ75×4～6 m/30MPa等。
    ⒋ 高压泵：h 双柱塞、h 双柱塞调频、h 三柱塞调频等。
    ⒌ 配有温控系统、制冷系统、压力控制保护系统等。
    国内的超临界流体萃取设备制造企业，近十年来发展也日趋完善，其基本流程有如下几种：
    ⒈ CO₂→萃取釜→分离I→分离Ⅱ→回路
    ⒉ CO₂→萃取釜→分离I→分离Ⅱ→精馏柱→回路
    ⒊ CO₂→萃取釜→梢馏柱→分离I→分离Ⅱ→回路

    三、超临界萃取新技术与蜂产品
    中国的蜂产品在国内外市场享有很高声誉，但其制作技术还很传统，产品质量很少有新的突破。例如逐渐受到国内外瞩月的蜂胶产品，虽被国家列入95攻关项目取得成功，但其工艺还是采取传统的溶剂浸出法。目前国内外市场上流行的蜂胶产品等产品中溶剂残留较多，味道难以入口。
    超临界萃取新技术，不仅在中制剂的研发、在香精香料、食品工业上取得了重大的进展，也为蜂产品的提升开发，创造了新途径。
    中制剂界认为借助现代高科技手段。改革传统的提制剂制制剂工艺，获取高质量的制制剂原料是当务之急。在最近发展起来的各种新技术中，尤以超临界萃取技术最为引人注目。它不但避免了传统提制剂制制剂过程中很多缺陷，而且对环境保护也具有十分重要的作用，为我国中制剂的现代化、国际化提供了一条全新的途径。
    在天然香料工业，超临界萃取新技术因可制备出近乎完美的“天然”香料而备受重视。目前世界上已有多达42个品种的天然香料利用超临界CO₂萃取进入商业化生产。如咖啡、啤酒花的超临界萃取在日本、欧美国家已经进入了大规模的工业化生产。
    在蜂产品上利用超临界萃取新技术起步较晚。有记载的报道有日本的佐藤利夫博士在20世纪80年代开始研究超临界CO₂流体萃取取得了成果，他用超临界萃取技术，从蜂胶原块中提取出“天然的”黄色蜂胶。东京大学工学博士吴晓闻先生在如年代与佐藤利夫先生进一步合作，从事研究开发蜂胶产品。佐藤利夫先生不幸逝世后，吴晓闻博士在上海与钱律余、吴。家森、钮伟炳等人创建了上海东绿科技有限公司超临界萃取中心，在中国研究开发超临界萃取蜂胶新工艺获得成功，现已获得发明专利（专利号zL99114559．3）。
    2001年在中国，上海东绿科技有限公司和上海大众制剂业有限公司联合开发成“派力斯”蜂胶制品，申报“免疫调节”和“调节血脂”两种功能。通过动物试验、专家论证，2001年7月2 0日，卫生部正式批准生产，批准文号：卫食健字(2001)第0197号。   吴晓闻先生在日本研发的“新超临界CO₂萃取蜂胶”在日本也获得了成功。提取的活性含有和制成品，高于佐藤利夫先生的提取工艺，也已在日本申请专利。   在日本，用超[临界萃取的蜂胶，也已制成蜂胶制品和蜂胶液，在日本市场深受消费者的欢迎，被誉为高科技的蜂胶、划时代的蜂产品。   超临界流体新技术、新工艺，能为中国蜂产品开拓一条制作工艺的新途径，不仅在蜂胶上有待进一步开发研究，在花粉、蜂王浆及其它可利用的蜂产品资源上，同样有待开发成新一代的蜂产品。   中国的超临界流体萃取设备制造厂，例南通市华安超临界萃取有限公司等各种型号的超临界设备在国内有较高声誉，产品遍及全国，为我们提供了可利用和可选择的条件，让我们共同利用超临界流体苹取新技术，为创造新一代的更优良的蜂产品而努力。

养蜂科技 2003（1）