超臨界二氧化碳萃取技術(shù)與蜂產(chǎn)品開發(fā)
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本文介紹了超臨界二氧化碳萃取技術(shù)的認(rèn)識(shí)及在蜂產(chǎn)品開發(fā)中的應(yīng)用 哈爾濱中松生物科技有限公司(哈爾濱150020)牛傳海 摘要：介紹了超臨界二氧化碳萃取技術(shù)的基本原理及特點(diǎn)，分析了蜂產(chǎn)品應(yīng)用新技術(shù)的優(yōu)越性，提出了如何應(yīng)用超臨界二氧化碳萃取技術(shù)進(jìn)行蜂產(chǎn)品開發(fā)。 關(guān)鍵詞：超臨界萃取、蜂產(chǎn)品開發(fā)、黃酮、脂類 超臨界流體萃取(SFE)是一種最近幾年來得到快速發(fā)展的新型萃取分離技術(shù)，早在1879年就有關(guān)于超臨界流體(SCF)對(duì)液態(tài)和固態(tài)物質(zhì)有顯著溶解能力這種物理現(xiàn)象的報(bào)道。隨后美國的Todd和Elgin從理論上提出超臨界流體用于萃取分離的可能性。1978年西德舉行了第一界“超臨界流體萃取”國際技術(shù)研討會(huì)。從此超臨界流體萃取(SFE)技術(shù)在世界上受到了人們的極大關(guān)注。并進(jìn)一步推動(dòng)了該技術(shù)的研究和發(fā)展。 英國、德國、日本等國對(duì)超臨界流體性質(zhì)和基本理論作了深入研究，并建立了一些中、小規(guī)模的生產(chǎn)廠家。SFE技術(shù)的迅速發(fā)展主要是源于： 1、各發(fā)達(dá)國家的政府對(duì)食品、制劑物等的溶劑殘留污染制定了嚴(yán)格的控制法規(guī)。 2、廣大消費(fèi)者日益擔(dān)心食品生產(chǎn)中化學(xué)物質(zhì)的過多使用有害于人體健康。 3、傳統(tǒng)加工技術(shù)已不能滿足高、純優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)的要求。 4、傳統(tǒng)加工技術(shù)能耗大等緣故。 超臨界流體技術(shù)萃取是一項(xiàng)迅猛發(fā)展的新型分離技術(shù)，超臨界流體分子的傳遞性質(zhì)兼有氣、液兩種流體的特點(diǎn)，密度接近于液體，粘度、擴(kuò)散系數(shù)接近于氣體。因此其不僅具有與液體溶劑相當(dāng)?shù)娜芙饽芰Γ€有很好的流動(dòng)性和良好的傳質(zhì)性能。有利于被提物質(zhì)的擴(kuò)散和傳遞。而SCF的密度僅是溫度和壓力的函數(shù)，溫度和壓力的微小變化就可引起密度的大幅度變化，因此超臨界流體萃取技術(shù)正是利用SCF的這些特殊性質(zhì)。通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)的溫度和壓力，改變?nèi)苜|(zhì)在SCF中的溶解度，實(shí)現(xiàn)溶質(zhì)的萃取分離。 我國是在20世紀(jì)80年代開始對(duì)超臨界流體萃取技術(shù)進(jìn)行科學(xué)研究的，經(jīng)過各科研院所的不懈努力，我國超臨界萃取技術(shù)已由實(shí)驗(yàn)研究、裝置的開發(fā)，發(fā)展到工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用階段。現(xiàn)在超臨界萃取技術(shù)在我國的食品加工、制制劑等高端領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 SFE常用二氧化碳、氧化亞氮、乙烷、乙烯、甲苯、水、乙醇等物質(zhì)作為超臨界流體提取天然產(chǎn)物，由于二氧化碳的臨界溫度31.1℃，臨界壓力7.39MPa非常容易實(shí)現(xiàn)。而且無毒、無味、無殘留、不燃、無氧化等諸多因素。 因此二氧化碳是目前首選的萃取劑。 利用超臨界二氧化碳萃取技術(shù)與傳統(tǒng)乙醇萃取方法相比具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)： 1.萃取能力強(qiáng)，提取率高，用超臨界二氧化碳提取被提取物有效含有，再最佳工藝條件下，能將要提取的含有幾乎完全提取，從而大大提高產(chǎn)品收率和資源的利用率。 2.萃取能力的大小取決于流體的密度。最終取決于溫度和壓力，改變其中之一或同時(shí)改變都可改變?nèi)芙舛龋梢杂羞x擇地進(jìn)行被提取物中多種物質(zhì)的分離，從而可減少雜質(zhì)，使被提取物有效含有高度富集，便于減少劑量和質(zhì)量控制，產(chǎn)品外觀大為改善。 3.超臨界二氧化碳臨界溫度低，操作溫度低，能較好地保存被提取物有效含有不被破壞，不發(fā)生次生化，因此特別適合于那些對(duì)熱敏感性強(qiáng)、容易氧化分解破壞的含有的提取。 4.提取時(shí)間快，生產(chǎn)周期短，同時(shí)它不需要濃縮等步驟。 5.超臨界二氧化碳還具有抗氧化、滅菌等作用，有利于保證和提高產(chǎn)品質(zhì)量。 6.超臨界二氧化碳萃取的操作參數(shù)容易控制，因此，有效含有及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。 目前國內(nèi)利用超臨界二氧化碳萃取技術(shù)在蜂產(chǎn)品有效含有提取分離中的應(yīng)用 黃酮類化合物的提取 由于分子結(jié)構(gòu)中有酮類，其顏色又常呈黃色，故有黃酮之稱。 黃酮類化合物廣泛存在于植物中，主要存在于蕓香科、唇型科、豆科、傘型科、銀杏科與菌科等。該類化合物不但分布范圍廣，種類多，而且生物活性廣泛，因此很多制劑可長期使用，黃酮類化合物的傳統(tǒng)提取方法中較常用的有醇提取、堿水或堿醇提取和熱水提取等。其粗產(chǎn)物的分離主要是根據(jù)其極性差異，酸性強(qiáng)弱，分子大小和特殊結(jié)構(gòu)等性質(zhì)而采用適宜的分離方法，如系統(tǒng)溶劑法、pH梯度萃取法、硼酸絡(luò)合法和鉛鹽沉淀法等。這些傳統(tǒng)的提取方法存在明顯的排污量大，有效含有損失多，提取效率低，等一系列缺點(diǎn)。超臨界二氧化碳萃取對(duì)于黃酮類化合物是一種非常有效的提取方法，與傳統(tǒng)的溶劑法相比，其流程短，萃取分離一步完成，萃取得率高，而操作時(shí)間比傳統(tǒng)方法大大縮短。 脂肪類物質(zhì)的提取 蜂花粉的營養(yǎng)及活性含有廣泛，含量豐富具有很高的開發(fā)利用價(jià)值，可增強(qiáng)人體免疫功能、抗腫瘤、階段便秘、延緩衰老和美容養(yǎng)顏的作用。利用超臨界二氧化碳萃取的蜂花粉脂肪油富含α-亞麻酸，α-亞麻酸在體內(nèi)可被轉(zhuǎn)化成一些可以抗血小板凝聚、舒張血管和減輕過清的炎癥反應(yīng)及細(xì)胞損傷的物質(zhì)。采用傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑脫脂，一般脫脂率低，再回收溶劑時(shí)，因高溫易使油脂氧化，顏色較深，且在提取物中的有機(jī)溶劑殘留量大。采用SFE脫脂，可以有效的避免有機(jī)溶劑的殘留，脫脂率高，且提取物顏色淺，視覺感官良好。 超臨界流體萃取與傳統(tǒng)的溶劑提取相比，其優(yōu)勢(shì)明顯，具有適用范圍廣，對(duì)原料含有無破壞，對(duì)產(chǎn)品和環(huán)境無污染，提取效率高和操作方便等優(yōu)點(diǎn)，因此，隨著物質(zhì)生活水平的改善提高和對(duì)健康的日益重視，人們?cè)絹碓匠缟?ldquo;回歸自然”，人們對(duì)食品的要求也呈現(xiàn)如下幾個(gè)特點(diǎn)： 1、對(duì)食品安全性的要求：尤其對(duì)農(nóng)制劑!化肥及其它污染物的殘留尤為敏感、特別重視產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)識(shí)。 2、對(duì)純天然食品的需求：顯現(xiàn)天然食品的色香味型，保留天然食品的稀少有機(jī)組份。 3、對(duì)保健功能的要求：起到制劑品和食品不能起到的作用，且對(duì)人體無副作用。 所以說超臨界二氧化碳萃取技術(shù)必將在蜂產(chǎn)品研究開發(fā)中得到廣泛應(yīng)用，該技術(shù)的應(yīng)用可以提高蜂產(chǎn)品的品質(zhì)，特別是對(duì)高附加值的保健食品更是提供了一個(gè)很好的生產(chǎn)方法，超臨界萃取技術(shù)的應(yīng)用，必將大大拓寬蜂產(chǎn)品行業(yè)創(chuàng)新范圍的發(fā)展和進(jìn)步。
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