所谓超临界流体是指温度及压力处于临界温度及临界压力以上的流体。这种流体兼有液体和气体的优点,其密度为气体的数百倍接近于液体,流动性和粘度也接近于液体,扩散系数大约为气体的百分之一,比液体大数百倍,因而超临界流体具有较强的溶解能力,较高的萃取速度和较好的传质性能,特别是温度和压力的变化会导致超临界流体密度的极大变化,从而可相当大地改变溶质在其中的溶解度,通过改变物理参数(温度、压力)的方法就能方便地改善流体的溶解能力,从而达到有选择性地萃取分离的目的。
CO2是超临界流体萃取zui常用的工作介质,超临界CO2萃取过程可在常温下进行,并且CO2无毒、无残留,因此特别适合于不稳定天然产物和活性物质的分离精制。
1、 脱除茶叶中的咖啡因
茶叶中富含咖啡因,约占干物量的2%~5%,咖啡因是一种生物碱,对人体的新陈代谢有着广泛的影响,有些是有益的,有些就是不很合乎需要,过量消费咖啡因会影响健康,有些人吃进很少的咖啡因也*。为了适合特殊人群的需要,也是因为总体上渴望健康生活方式的人数在不断增加,脱咖啡因方法一直受到人们的重视。早在50年代就出现了脱咖啡因红茶,起初都是使用有机溶剂法,该方法会改变茶叶的色、香、味、形,尤其是不可避免地存在有机溶剂残留。随着超临界流体萃取技术研究应用的深入,人们转而使用超临界CO2萃取技术来生产脱咖啡因红茶。
2、 从茶叶中提取芳香物质
茶叶具有*的香气和风味,其芳香和风味物质的组成很复杂,这些成分大多是不稳定的物质,易受热变质或挥发,因此操作温度低的超临界CO2萃取法就显得特别的*。
Vitzthum(1975年)行了这方面的研究,用超临界CO2萃取红茶,分离其中的挥发成分,并成功地鉴定出Porapak Q 吸附富集分离出的挥发成分中的56种红茶香气成分,萃取压力是10~ 30Mpa,分离压力是5~7Mpa; 此外,从80年代初开始,前联邦德国就用超临界CO2从红茶中提取芳香物质作为食品添加剂,萃取的工艺条件是温度40℃、压力30Mpa、时间4h。
3、 从茶叶中提取色素
近年来,从茶叶中提取色素的研究开展得较多,一般都是采用有机溶剂法,这种方法能获得色素的粗混合物,但溶剂耗用量大、效率低、成本高。笔者(1996年)进行了用超临界CO2萃取绿茶中萃取出绿色素,选用合适的夹带剂可以显著提高绿色素的得率。
4、 从茶叶中萃取茶多酚
茶多酚是茶叶中对人体有重要生理活性作用的成分,具有很高的药用价值和很强的抗氧化能力,一直受到人们的广泛重视。近年来开发利用茶多酚制品成为茶叶深加工的热点。现在生产上从茶叶中提取茶多酚都是用有机溶剂法。李军等(1996年)尝试进行了超临界CO2萃取茶叶中茶多酚的研究,结果表明茶多酚在超临界CO2中的溶解度很低,其重量分率只有10-6数量级,,加入一定的夹带剂,溶解度也只能提高到10-6数量级。超临界CO2在80℃、21Mpa的条件下加入3.63%的乙醇水溶液作夹带剂,萃取绿茶1h,萃取率仅为0.215%。
除了上述介绍的几个方面外,超临界流体萃取技术还被应用于茶用香花的精油提取、茶籽油的提取与精制等方面。
5、 超临界流体萃取技术在茶叶加工中的应用展望
超临界流体萃取由于自身的特点迎合了食品工业崇尚的发展潮流,正以较快的速度走出实验室进入规模化生产应用阶段,相信它在茶叶加工中的下述方面有着良好的应用前景。
经营:
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