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题目：超流体萃取的应用化妆品香料：天然香料萃取化妆品原料提取精制超临界流体的定义：纯净物质要根据温度和压力的不同，呈现出液体、气体、固体等状态变化。在温度高于某一数值时，任何大的压力均不能使该纯物质由气相转化为液相，此时的温度即被称之为临界温度Tc；而在临界温度下，气体能被液化的最低压力称为临界压力Pc。在临界点附近，会出现流体的密度、粘度、溶解度、热容量、介电常数等所有流体的物性发生急剧变化的现象。当物质所处的温度高于临界温度，压力大于临界压力时，该物质处于超临界状态。温度及压力均处于临界点以上的液体叫超临界流体(supercritical fluid，简称SCF)超临界流体萃取技术在天然香料中的应用超临界流体萃取是用超临界条件下的流体萃取剂,由液体或固体中萃取出所需成分（或有害成分）的一种分离方法。超临界流体（简称SCF）是指操作温度及压力超过临界温度和临界压力状态的流体,SCF具有良好的溶剂特性,许多液固物质均可被其溶解,SCF以CO2尤为常用。二十纪七十年代由于世界性的能源危机，促进了超临界CO2萃取技术（SFE）产业化的兴起，进入八十年代SFE萃取啤酒花浸膏、萃取咖啡豆及茶叶中的咖啡因已形成大规模产业化生产，在此基础上九十年代许多国家又致力于开发超临界CO2反应及超临界水反应。九十年代中曾由于设备要求过高，一时难以形成产业化而使研究热潮有所降温，但由于近年来由于有了专门从事设备提供的公司，SFE的研究与应用正重新成为新热点。目前在国内外，由于超临界流体技术在基础理论研究及产业化工程开发方面正面临着新的突破，二十一世纪将迎来超临界流体技术的绿色产业革命。一、超临界流体萃取技术在国内外的应用及发展方向，特别是超临界CO2萃取技术在天然香料方面的应用及发展情况长期以来，对超临界流体萃取技术的产业化，主要是单纯超临界CO2的间隙性萃取，多以植物为主，得到的几乎都是粗提混合物。为了得到高纯度的产品，国外开发了超临界流体的精馏萃取，用于精制天然维生素-E、精油脱萜、提高纯不饱和脂肪酸等。目前国内外普遍采用的单纯超临界CO2流体相当于一种弱酸的非极性的亲脂类溶剂，在使用上具有很大的局限性，制约了产业化的发展。目前出现的超临界多元流体萃取、重组萃取及精馏萃取新工艺，既可充分发挥SFE的优点又可扩大其应用范围。超临界多元流体和在超临界流体中添加夹带剂，实现了此技术由量变到质变的过程。超临界多元流体的分步选择性萃取、重组萃取及精馏萃取新工艺，可用于中成药新制剂和保健食品加工、烟草及海洋生物资源的深加工，以及环保、生命科学、新材料等工程，国内如能得到全面推广，可形成年产值上千亿元的新经济增长点。SFE技术由于其特性在天然香料萃取方面具有极好的应用前景。1无溶剂残留，且二氧化碳无害、无味、无臭；2、产品无怪味（Off-odeours）与蒸馏气息（Stllnotes）。蒸馏气息是来自蒸馏精油时植物原料纤维素等分解的杂味；3低草萜烃类在萃取物中含量较低，改善了萃取物的溶解度并增加活性成分的浓度；4CO2萃取物具有更多的头香香韵（Topnote）。5产品具有更好留香，尤其改变温度和压力条件，可使所需成分更加满意地得到萃取;6CO2液体粘度低，无腐蚀性，无可燃性和爆炸的危险，回收时节省能源。另外，由于SFE技术使得精油产品组分更纯更全，又伴随着现代分析技术的进步；SFE技术与现代分析技术联用使得许多原来未知的微量成分被检测出来，有些甚至是在天然香料中起重要作用的组分，从而使得合成化学师创造出更多富于韵味的新香料，调香师拟制出更具天然感的香精。随着超临界多元流体萃取及加入夹带剂的新工艺的出现使得对天然植物根据不同用途进行多分段精制并提高得率的目的均可得以实现。也就使得技术工业化应用的各种成本得以大幅降低。二、超临界萃取的基本原理和工艺流程1、超临界状态如果使气体经过超临界区转变为液体，在转变过程中处于超临界区内的物质密度、粘度和扩散系数Dm值，将从类气（gaslike）值连续地改变为类液（liquidlike）值（增加、增加、Dm减少），但转变过程中不会出现相的变化。因此超临界流体并不是物质的第四种状态，而是物质在特定条件下的一种存在方式。通过等压降温过程，物质可从气态冷凝为液态，或通过等温降压过程，物质可以从液态蒸发为气态。无论是冷凝或是蒸发过程都会出现相的变化，此时物质的密度、粘度和扩散度都会有明显的改变。在交界线上没有相的变化，只有物性（这里指密度、粘度和扩散系数）的改变。所以在超临界区内，无论是等压降温或是等温降压都不会出现相的变化。在较低压力时，流体具有类气性，它具有较低的密度、较低的粘度和较高的扩散系数，而在垂直虚线右侧，在较高压力时，流体表现出类液性，它具有较高的密度、较高的粘度和较低的扩散系数。各种溶剂在一定的温度和压力下都会成为超临界流体，但临界温度在100oC以下，且临界压力较低的溶剂种类有限，其中以二氧化碳的临界值比较适中，作为溶剂最为适宜。2、二氧化碳超临界萃取原理超临界二氧化碳的密度可接近液态的密度，而粘度仅为液体的1/10,扩散系数比液体大100倍，传质快，渗透力强，具有溶解难挥发成分的特性，同时，在临界点附近，温度和压力对其密度的影响极大，只有稍微改变这两个参数，密度就会发生急剧变化。密度的变化直接影响其溶解能力，因此，就可以利用这一特性，在高密度时进行萃取，然后减压或升温，使流体膨胀，以降低其密度，从而很容易将被萃取物分离出来。3、超临界萃取工艺流程将二氧化碳气体压缩升温达到溶解能力最大的状态（SCF状态），然后加到萃取器中与被萃取物料接触。由于SCF有很高的扩散系数，故传质过程很快就达到平衡。此过程维持压力恒定，则温度自然下降，密度必定增加，达到状态点，然后萃取物流进入分离器，进行等温减压分离过程，到状态点，这时SCF的溶解能力减弱，溶质从萃取相中析出，SCF再进入压缩机进行升温加压，回到状态点，这样只需要不断补充少量溶剂，过程就可以周而复始。超临界流体萃取技术提取天然香料的优缺点超临界流体萃取是一种较新的萃取技术，是由萃取和分离两部分组合而成的。具有在较低的温度下操作、效率高、溶剂易分离等特点，同时用CO2作萃取剂，萃取过程不发生化学变化、不燃烧、无味、无臭、无毒、安全性高、价廉易得、不造成环境污染。目前在天然香料生产中主要用于啤酒花萃取和少数名贵植物香料的萃取。印度科技研究所申请专利用超临界C02提取茉莉花香料。S.Scalia等将超临界CO2和传统方法在提取黄春菊精油中的结果进行比较，得出用超临界法比传统方法效率、出油的质量都要好。但由于纯CO2本身的非极性特点，大大限制了其应用范围。萃取极性物质时需要加人夹带剂，夹带剂影响溶剂的溶解度和选择性，在大量实验基础上还是可以找出适宜的夹带剂及其用量。另外，操作温度和压力是影响萃取效果的两个重要因素。Ernesto1的实验分析了超临界流体在一些萃取中的操作条件和物性与操作条件的关系，并进行了模型