超临界二氧化碳萃取技术与蜂产品开发

天马蜂2014-10-28 09:46:25蜂产品生产1064

本文介绍了超临界二氧化碳萃取技术的认识及在蜂产品开发中的应用

哈尔滨中松生物科技有限公司(哈尔滨150020)牛传海

摘要:介绍了超临界二氧化碳萃取技术的基本原理及特点,分析了蜂产品应用新技术的优越性,提出了如何应用超临界二氧化碳萃取技术进行蜂产品开发。

关键词:超临界萃取、蜂产品开发、黄酮、脂类

超临界流体萃取(SFE)是一种最近几年来得到快速发展的新型萃取分离技术,早在1879年就有关于超临界流体(SCF)对液态和固态物质有显著溶解能力这种物理现象的报道。随后美国佬的Todd和Elgin从理论上提出超临界流体用于萃取分离的可能性。1978年西德举行了第一界超临界流体萃取国际技术研讨会。从此超临界流体萃取(SFE)技术在世界上受到了人们的极大关注。并进一步推动了该技术的研究和发展。

英国、德国、鬼子等国对超临界流体性质和基本理论作了深入研究,并建立了一些中、小规模的生产厂家。SFE技术的迅速发展主要是源于:

1、各发达国家的政府对食品、制剂物等的溶剂残留污染制定了严格的控制法规。

2、广大消费者日益担心食品生产中化学物质的过多使用有害于人体健康。

3、传统加工技术已不能满足高、纯优质产品生产的要求。

4、传统加工技术能耗大等缘故。

超临界流体技术萃取是一项迅猛发展的新型分离技术,超临界流体分子的传递性质兼有气、液两种流体的特点,密度接近于液体,粘度、扩散系数接近于气体。因此其不仅具有与液体溶剂相当的溶解能力,还有很好的流动性和良好的传质性能。有利于被提物质的扩散和传递。而SCF的密度仅是温度和压力的函数,温度和压力的微小变化就可引起密度的大幅度变化,因此超临界流体萃取技术正是利用SCF的这些特殊性质。通过调节系统的温度和压力,改变溶质在SCF中的溶解度,实现溶质的萃取分离。

我国是在20世纪80年代开始对超临界流体萃取技术进行科学研究的,经过各科研院所的不懈努力,我国超临界萃取技术已由实验研究、装置的开发,发展到工业生产应用阶段。现在超临界萃取技术在我国的食品加工、制制剂等高端领域得到了广泛的应用。

SFE常用二氧化碳、氧化亚氮、乙烷、乙烯、甲苯、水、乙醇等物质作为超临界流体提取天然产物,由于二氧化碳的临界温度31.1℃,临界压力7.39MPa非常容易实现。而且无毒、无味、无残留、不燃、无氧化等诸多因素。

因此二氧化碳是目前首选的萃取剂。

利用超临界二氧化碳萃取技术与传统乙醇萃取方法相比具有许多独特的优点:

1.萃取能力强,提取率高,用超临界二氧化碳提取被提取物有效含有,再最佳工艺条件下,能将要提取的含有几乎完全提取,从而大大提高产品收率和资源的利用率。

2.萃取能力的大小取决于流体的密度。最终取决于温度和压力,改变其中之一或同时改变都可改变溶解度,可以有选择地进行被提取物中多种物质的分离,从而可减少杂质,使被提取物有效含有高度富集,便于减少剂量和质量控制,产品外观大为改善。

3.超临界二氧化碳临界温度低,操作温度低,能较好地保存被提取物有效含有不被破坏,不发生次生化,因此特别适合于那些对热敏感性强、容易氧化分解破坏的含有的提取。

4.提取时间快,生产周期短,同时它不需要浓缩等步骤。

5.超临界二氧化碳还具有抗氧化、灭菌等作用,有利于保证和提高产品质量。

6.超临界二氧化碳萃取的操作参数容易控制,因此,有效含有及产品质量稳定。

目前国内利用超临界二氧化碳萃取技术在蜂产品有效含有提取分离中的应用

黄酮类化合物的提取

由于分子结构中有酮类,其颜色又常呈黄色,故有黄酮之称。

黄酮类化合物广泛存在于植物中,主要存在于芸香科、唇型科、豆科、伞型科、银杏科与菌科等。该类化合物不但分布范围广,种类多,而且生物活性广泛,因此很多制剂可长期使用,黄酮类化合物的传统提取方法中较常用的有醇提取、碱水或碱醇提取和热水提取等。其粗产物的分离主要是根据其极性差异,酸性强弱,分子大小和特殊结构等性质而采用适宜的分离方法,如系统溶剂法、pH梯度萃取法、硼酸络合法和铅盐沉淀法等。这些传统的提取方法存在明显的排污量大,有效含有损失多,提取效率低,等一系列缺点。超临界二氧化碳萃取对于黄酮类化合物是一种非常有效的提取方法,与传统的溶剂法相比,其流程短,萃取分离一步完成,萃取得率高,而操作时间比传统方法大大缩短。

脂肪类物质的提取

蜂花粉的营养及活性含有广泛,含量丰富具有很高的开发利用价值,可增强人体免疫功能、抗肿瘤、阶段便秘、延缓衰老和美容养颜的作用。利用超临界二氧化碳萃取的蜂花粉脂肪油富含α-亚麻酸,α-亚麻酸在体内可被转化成一些可以抗血小板凝聚、舒张血管和减轻过清的炎症反应及细胞损伤的物质。采用传统的有机溶剂脱脂,一般脱脂率低,再回收溶剂时,因高温易使油脂氧化,颜色较深,且在提取物中的有机溶剂残留量大。采用SFE脱脂,可以有效的避免有机溶剂的残留,脱脂率高,且提取物颜色浅,视觉感官良好。

超临界流体萃取与传统的溶剂提取相比,其优势明显,具有适用范围广,对原料含有无破坏,对产品和环境无污染,提取效率高和操作方便等优点,因此,随着物质生活水平的改善提高和对健康的日益重视,人们越来越崇尚回归自然,人们对食品的要求也呈现如下几个特点:

1、对食品安全性的要求:尤其对农制剂!化肥及其它污染物的残留尤为敏感、特别重视产品的质量标识。

2、对纯天然食品的需求:显现天然食品的色香味型,保留天然食品的稀少有机组份。天马蜂,加我们的微信一起学养蜂。

3、对保健功能的要求:起到制剂品和食品不能起到的作用,且对人体无副作用。

所以说超临界二氧化碳萃取技术必将在蜂产品研究开发中得到广泛应用,该技术的应用可以提高蜂产品的品质,特别是对高附加值的保健食品更是提供了一个很好的生产方法,超临界萃取技术的应用,必将大大拓宽蜂产品行业创新范围的发展和进步。