在中国，20世纪80年代SFE-CO2萃取技术 更广泛地用于香料的提取。进入90年代后，开 始用于中草药的提取。
应用范围
品种
功能性油脂 沙棘油、小麦胚芽油、鱼油、葡萄籽油、耐鹊油
中药提取物
鸦胆子油、穿心莲提取物、当归油、丹参提取物、厚朴提 取物、薄荷油、五味子油、车前子油、柴胡油、川穹油、 姜黄色素、菟丝子油、枸杞子油、天然咖啡因、紫草素、 丹皮酚、乳香提取物、野菊花油、苍术油、莪术油、香附 油、青蒿素、霍香油、紫苏叶油、熊果酸
临界点附近，压力或 温度的微小变化可以 大幅度改变流体密度
各直线上数值为CO2密度，g/ml
❖ 解析方法
等温法
❖ 解析方法
等压法
❖ 解析方法
吸附法
压பைடு நூலகம்机 热交换器
萃取釜 二氧化碳循环泵
超临界流体萃取的发展
1879年，J.B.Hanny 发现无机盐在高压乙醚中溶 解度异常增加。 1978年，联邦德国建成了咖啡豆脱除咖啡因的超 临界CO2萃取工业化装置。这是现代SFE技术开 发的里程碑。
临界压力 （MPa）
7.38 4.6 4.26 3.99 7.99 3.68
临界密度 （g/ml）
0.448 0.16 0.220 0.558 0.272 0.267
CO2的压温图
超临界CO2流体萃取的优点
1、CO2的临界温度接近于室温，适合于热敏性物 质，完整保留生物活性，而且能把高沸点，低挥 发度，易热解的物质分离出来。
超临界流体萃取技术详解演示文 稿
优选超临界流体萃取技术
物质有三种状态： 气态、液态、固态 流体状态
物质的第四态：超临界状态
临界温度：温度超过374.4℃，水分子有足 够的能量来抵抗压力的升高，使分子之间保 持一定的距离，即使密度与液态水接近，也 不会液化。这个温度称为水的临界温度。 临界压力：与临界温度相对应的压力称为临 界压力（22.2MPa） 临界点：水的临界温度和临界压力就构成了 水的临界点。
2.51×10-3
长叶烯,C15H24
2、CO2的临界压力适中，目前工业水平易达到； 3、CO2的临界密度是常用超临界溶剂中最高的（合 成氟化物除外），即溶解能力较好；
4、CO2无毒、无味、不燃、不腐蚀、价廉，易于精 制、易于回收，无污染
❖ 基本工艺流程
超临界流体萃取的工艺流程一般是由 萃取（CO2溶解组分）和分离（CO2 和组分的分离）两步组成。
超临界流体的性质
超临界流体由于处于临界温度和临界压 力以上，其物理性质介于气体与液体
相
密度
粘度
扩散系数
（g/ml） （g/cm·s） （cm2/s）
气体
10-3
10-4
10-1
超临界流体
10-1
10-4
10-3
液体
1
10-2
10-5
超临界流体的性质
1 密度类似液体，因而溶剂化能力很强 密度越大溶解性能越好
③ 更强的极性物质，如糖类、氨基酸类 在40Mpa以下是不能被萃取的。
④ 化合物的相对分子量越高，越难萃取。
分子量在200～400范围内的组分容易萃 取，有些低相对分子质量、易挥发成分甚 至可以直接用二氧化碳液体提取；高分子 量物质（如树胶、蜡等）则很难萃取。
H3C H3C
CH3 α-蒎烯,C10H16
包括高压泵及流体系统、萃取系统和 收集系统三个部分
超临界流体萃取的基本流程
萃
分
取
离
釜
釜
热 交 换 器
CO2
热交换器 压缩机 过滤器 高压泵
纯CO2密度与压力、温度的关系
1.2 1.1 1 0.9
0.8 0.7
压
0.6
力
0.5
0.3 0.2
0.1
温度
CO2流体密度是温度 与压力的函数
在超临界区域，密度 变化幅度达到3倍以上
超临界CO2流体萃取的局限性
（1）对脂溶性成分溶解能力较强而 对水溶性成分溶解能力较低； （2）设备造价较高而导致产品成本 中的设备折旧费比例过大； （3）更换产品时清洗设备较困难。
SFE的基础研究与应用在近30年内取得了很 大的进展。此新兴技术的研究涉及了众多领域， SFE是一种 “绿色工艺”，符合当今世界可持 续发展的观念，为正兴起的“绿色化学”提供 了一种新的思路。因此，无论是科学研究还是 实际应用，SFE的前途是诱人的，必将得到更 大的发展。
超临界 流体
试剂 临界温度（℃） 临界压力（MPa）
CO2
31.06
7.38
甲烷
-83.0
4.6
丙烷
97.0
4.26
二氯二氟
甲烷
111.7
3.99
甲醇
240.5
7.99
乙醚
193.6
3.68
超临界流体萃取
（Supercritical Fluid Extraction，SFE）
超临界流体萃取是利用超临界流体作 萃取剂，从液体或固体中萃取出某些成分 并进行分离的技术。
2 粘度接近于气体，具有很好的传递性 能和运动速度
3 扩散系数比气体小，但比液体高一到两 个数量级，具有很强的渗透能力
总之，超临界流体具有液体的溶解能力 又具有气体的扩散和传质能力。
超临界流体的选择
试剂
CO2 甲烷 丙烷 二氯二氟甲烷 甲醇 乙醚
临界温度 （℃） 31.06 -83.0
97.0 111.7 240.5 193.6
调味品 姜油、辣素、辣椒色素、花椒油、胡椒油 香料、香精 辛夷花精油、烟叶精油
美晨集团股份有限公司 （广州轻工研究所）
南通市华安超临界萃取有限公司 萃取釜 容积500ml
北京天安嘉华超临界科技发展有限公司
云南亚太致兴生物工程研究所
德国UHDE公司 萃取釜 容积500L
美国Supercritical Processing Inc
提倡减法生活，做绿色公民
超临界CO2流体的溶解性能
① 亲脂性、低沸点成分可在10MPa以下萃取。 如挥发油、烃、酯、内酯、醚、环氧
化合物等，尤其天然植物中的香气成分
② 引入强极性基团（如-OH，-COOH）， 造成萃取困难。 在苯的衍生物范围内，有一个羰基和
三个以上羟基的化合物是不能被萃取的
超临界CO2流体的溶解性能
22.2
374.4
超临界区域：在压温图中，高于临界 温度和临界压力的区域称为超临界区
超临界流体：处于超临界状态时，气
液界面消失，体系性质均一，既不是气 体也不是液体，呈流体状态，故称为超 临界流体
超临界
22.2
374.4
超临界流体 （Supercritical Fluid，SCF）
纯物质都具有超临界状态，具有普遍性