超临界流体技术及其设备与蜂产品加工.pdf

超临界流体技术及其设备与蜂产品加工吴家森1,黄玉书2(1.江苏省无锡尚宝生物科技有限公司 214128;2.江苏省南通市华安超临界萃取有限公司226682)超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extrac-tion 简称 SFE)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萃取是采用 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,而且溶剂和萃取物非常容易分离。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:1、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。2、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”。3、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。4、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。5、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,而超临界萃取轻易地解决了这一难题。6、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国内北京、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萃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:1、萃取釜:科研型:0.5L、1L、2L、5L、10L,压力 50Mpa中、小生产型:40L、50L、100L、300L,压力5030Mpa,较大生产型:500L、1000L、1500L,压力 4030Mpa。2、精馏柱:内径 25 2-4m/30Mpa 35 2-4m/30Mpa 484-9m/30Mpa 75 4-6m/30Mpa 等3、高压泵:h 双柱塞、h 双柱塞调频、h 三柱塞调频等4、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:1、CO2萃取釜分离 分离 回路2、CO2萃取釜 分离 分离 精馏柱 回路38养蜂科技 2003年第 1 期 3、CO2 萃取釜 精馏柱 分离 分离 回路超临界CO2萃取基本流程图三、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目的蜂胶产品,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在产品中溶剂残留较多,味道难以入口。超临界萃取新技术,不仅在中药材的研发、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。中药界认为借助现代高科技手段,改革传统的提药制药工艺,获取高质量的制药原料是当务之急。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药制药过程中很多缺陷,而且对环境保护也具有十分重要的作用,为我国中药的现代化、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 90 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药业有限公司联合开发成“派力斯”蜂胶软胶囊,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392003 年第 1期 养蜂科技20 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,提取的活性成分和制成品,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,也已制成蜂胶胶囊和蜂胶液,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萃取新技术,为创造新一代的更优良的蜂产品而努力。参考文献:1 张镜澄主编:超临界流体萃取 M,北京,化学工业出版社,2000.2 杨基础、王涛、沈忠耀,超临界流体技术及其在生物工程中应用,清华大学化学工程系,清华周 100084,1996,10,1.3 佐藤利夫,超临界抽出 凄药效 M,日本,现代书林,1999,P168.广告转让用蜂法和多动能蜂箱、大量供应优质箱(笼)蜂群世界独创用蜂法和多功能蜂箱等是黑龙江省南北笼蜂研究所所长、享受省政府特殊津贴的专家、哈市劳模张世元等发明创造的。用蜂法由以下专利工具和技术组合而成:1、多功能蜂箱、多功能王台巢脾、多功能巢脾等;2、不用移虫生产蜂王浆、蜂王技术;3、生产蜂粮高产技术,以及如何科学利用蜜蜂等,用蜂法函授和面授转让费都是480 元,一切费用自理。工欲善其事,必先利其器,蜂业要创新,才能产业化,科学利用多功能蜂箱和用蜂法,每群半年可多获200 至 500 元纯收入,高温严寒长短途大转地不死蜂,不逃蜂,而且极大地减少和减轻劳动强度,饲喂所有固液体饲料时,不开箱,不挨螫,能科学及时地做到五防。每个蜂箱减少木材和重量70%左右(巢箱重 26-3.1kg),成本下降 75%左右(注:每套成本 22 元左右),第三代多功能蜂箱制作非常简便,个人自用转让费 680元,款到即赠样箱一套,包括连接器、多功能隔王器和加长王笼,这都是用蜂法的必备工具。与志同道合的蜂友真诚合作,优势互补,长年供应和回收全国各地 2kg、4kg 蜜、浆、蛹、粉、蜂粮、抗病虫害优质中、西蜂群和蜂王,以及供应和回收附合国际标准六大蜂产品,接汇款先后发货,价格随行就市,最好的电话联系,需要附函者请复邮资,请一笔一划写清您的地址和联系电话。目前,汇款等先汇实验蜂场黑龙江省宾县摆渡镇,以免误事。并有第三代多功能王台巢脾、多功能巢脾、多功能隔王器,等待专业塑料厂家接产。声明:多功能蜂箱和用蜂法等都以申报或获国家专利,不经允许,不许仿冒使用和二手转让,违者必究,此广告每年只刊登一、两次,招收几名学生。实验蜂场地址:黑龙江省宾县摆渡镇,邮编:150425,电话:[phone],手机:[phone],开户行:哈交行营业所,帐号:0000690180030624,联系人:张世元、张守帅、李凤芝40养蜂科技 2003年第 1 期