亚临界萃取的理论发展

亚临界流体萃取技术发展的历史
亚临界流体萃取是以亚临界状态的流体或亚临界流体的混合溶液为溶媒，与溶质在系统内相继经过浸提、蒸发脱溶、压缩、冷凝回收等过程，从天然产物中提取目标组分的一种新技术。当LPG、丙烷、丁烷、 R600a、DME、R134a和六氟化硫等以亚临界流体状态存在时，分子的扩散性能增强，传质速度加快，对天然产物中弱极性以及非极性物质的渗透性和溶解能力显著提高。亚临界环境下萃取，不破坏热敏性成分、目的物完全，被视为绿色环保、前景广阔的一项变革性技术。
1939年，美国的Henry Rosenthal首创将压缩后液化的低级气态烷烃用于油料浸出（ZL号：US2152664），加压状态下，溶剂以液态形式浸出油脂，混合油和湿粕中含的溶剂在减压的状态下自然挥发。整个加工过程在低温状态下进行，油料中组分不氧化，粕中蛋白不变性，且生产成本低。国内也有亚临界流体萃取方法的相关报道，2001.8.2公开的发明ZL（ZL 01108701.3）提供了一种亚临界液化石油气萃取除虫菊酯的方法；2007.11.28公开的发明ZL（200610081101.1）提供了一种亚临界二甲醚流体提取天然除虫菊素的方法；2008.4.16公开的发明ZL（200610104744.3）提供了一种亚临界流体萃取溶剂及萃取方法，其主要特点是以液态六氟化硫为萃取溶剂。
上述亚临界提取相关方法，均局限于某一种特定亚临界流体，萃取对象主要针对弱极性、脂溶性成分，未涉及中等极性和强极性的目标组分。
天然产物有效成分亚临界萃取装备研究开发
提取是天然产物深加工的重要工序，它是通过提取设备来完成的。提取设备对提取物的质量、得率和生产效率都有较大的影响。现代天然产物提取设备呈现如下发展特点：
A. 提取速度快，效率高，有效成分提取充分，减少物料资源的浪费；
B. 溶媒耗量少，出液系数小，浸出液浓度高，节省溶剂，节省后道工序的生产成本；
C. 提取温度不能太高，特别是热敏性物料的提取，要减少对有效成分的破坏；
D. 适应性好，7a686964616fe4b893e5b19e31333361303133能适于不同物料的提取；
E. 生产连续性好，应能适于现代化大规模连续性生产；
F. 节约能源，安全可靠；结构简单，操作方便。
除此以外，随着中药、植物提取物、农产品深加工产业现代化进程的加快，萃取工艺技术更加依赖于自动化控制，其主要原因有:
A. 人为的控制往往造成工艺参数的波动，工艺参数的波动会严重影响产品的质量和产量，大规模的生产应排除人为造成指标的变化；
B. 大规模的生产，人为的调节无能为力，应借助电动或机械的力来完成大幅度的动作；
C. 大规模的生产稳定是至高无上的，只有通过自动控制才能稳定生产。
国外的自动化生产已非常普及，国产自动化元件及软件设施也能满足萃取的工业化生产，自动计量、自动监控、自动显示、自动报警已被不同厂家所选用。可以预见，萃取技术的自动化进程将在国内快速发展。
亚临界流体萃取是继超临界流体萃取技术之后诞生的新技术，主要解决了超临界萃取设备容积小、造价高、耗能大、不适合大规模工业生产的缺陷。该技术在美国、日本等国虽早有实验室的研究报道，但成功应用于工业化生产还是我国以祁鲲为代表的研究人员实现的。上世纪90年代，溶剂浸出技术”在我国成功转化应用，开发出低温大豆蛋白粉。其后四号溶剂萃取技术在天然产物萃取方面也取得了成功，先后为国内10多家企业建成20多条生产线，为我国贵重油脂、万寿菊叶黄素和辣椒红色素等产品开发提供了关键装备。此项技术在国际上处于领先水平。
国内也有其它个别亚临界相关提取装置的报道，2006.10.11公开的的实用新型（ZL200620135969.0）提供了一种适用于多种溶剂进行极性非极性中间体萃取的装置。通过改变萃取溶剂以及系统内阀门、管道、设备的动作程序，满足不同溶剂对萃取温度、压力、时间和流向的要求，完成对动植物原料中有效成分的萃取。该装置虽然兼顾了非极性、极性有效成分的提取工艺要求，但工艺路线复杂，设备制造成本高。
上述亚临界流体萃取的相关装置，由于采用的萃取剂性质差别大，因此结构各不相同。但普遍存在结构复杂、制造成本高、且局限于某一种亚临界流体的缺陷。