天然产物研究与开发超临界二氧化碳萃取亚麻籽油的研究陈元杨基础（清华大学化学工程系北京100084）取条件下得到的亚麻籽油。用GC-MS分析了亚麻籽油的组成，亚麻酸是主要成分。超临界萃取得到的亚麻籽油可作为高质量的保健食用油。

　　*通讯联系人以rrH101.）-tm控制萃取罐的压力和系统的CO21环量。溶有亚麻近二十年来，超临界流体萃取作为一种新的分离技术得到迅速发展CO2化学性质稳定无毒、无腐蚀不易燃不易爆，临界温度（Tc= 304.13K）和临界压力（Pc=7.375MPa）容易达到，在温和的温度下操作不破坏分子结构，还可保持产物的色、香、味，所以成为**的溶剂在食品、医药生物工程化工环保等领域具有广阔的应用前景，SCFE在食品工业中的应用尤为迅速目前在啤酒花有效成分萃取、天然香料植物或果蔬中提取天然香精和色素及风味物质、动植物中提取动植物油脂，以及咖啡豆或茶叶中脱除咖啡因、烟草脱尼古丁、奶脂脱胆固醇及食品脱臭等方面的研究和应用都取得了长足的发展种子。我国产亚麻科有四属约12种，西南部和南部，黄河以北各地均有大量分布。亚麻籽干基含油30%~45%，由于亚麻籽油含有大量的不饱和脂肪酸及高碘值，以前主要用作工业用油。但是近年来研究表明，膳食脂中的脂肪酸结构与人正常的生长发育和心血管疾病有密切的联系亚油酸和亚麻酸是合成人体生物膜和激素必须的，人不能自己合成必须由膳食提供，它们被称为必需脂肪酸（EFA）膳食脂类对淋巴系统和免疫功能都有影响，与淋巴相关的器官如脾谬胸腺和肝的重量，明显受到膳食脂肪的饱和度和浓度的影响研究脂肪与癌症的关系表明，不同地区食用的脂肪与乳腺癌发病率确有关系，长期食用含亚油酸等不饱和脂肪酸多的植物油的妇女，乳腺癌发病率明显降低。不饱和脂肪酸还可以降低血脂和胆固醇，预防心脏病、高血压高血脂、动脉硬化、糖尿病等亚麻籽油中的不饱和脂肪酸高达90%，亚麻籽价格便宜我国产量丰富，亚麻籽油是理想的保健食用油。

　　目前从亚麻籽中提取亚麻籽油的方法是压榨或浸出。压榨法收率低，而有机溶剂萃取会有溶剂残留，需要后续工序处理所得亚麻籽油呈深琥珀色并有强烈的特殊气味本文用超临界CO2萃取技术从亚麻籽中萃取分离高质量的亚麻籽池使用商品萃取装置，操作条件简单，易于推广国内外中未见相同方法的报道1实验方法1.1原料亚麻籽：由甘肃庆阳提供本实验中用到的亚麻籽，其含油率47%（GB5512-85），含水率5%（GB5497~85）二氧化碳：北京蓝天气体厂（纯> 1.2实验装置采用江苏省南通市华安超临界萃取有限公司生产的HA12C-50-32型2L半连续超临界萃取装置。

　　具体流程见1.3工艺过程气瓶（1）中的CO2经净化器（2），在冷箱中冷凝为液体存在贮罐中。液体CO2由高压泵压入混合器中（本实验中未用到夹带剂），经热交换器加热到设定的温度，此时CO2进入超临界状态超临界CO2在萃取罐（7）中与亚麻籽接触，溶解其中的亚麻籽油，调节微调阀门（10）和高压泵电机转动频率可以2实验结果21试样的预处理亚麻籽的质量和形态直接影响萃取条件与亚麻籽油的质量首先是选择未变质的亚麻籽，实验中使用的亚麻籽，酸值为2. 85）变质的亚麻籽酸值会比较高从亚麻籽中提取亚麻籽油不能只考虑油脂在超临界CO2中的溶解度，要考虑到亚麻籽中传质的影响实验中，在压力30MPa，温度45C，流量（1kgc2/200g未破碎亚麻籽。h）的条件下萃取3h，只得到3g产物（主要是水），而亚麻籽大多仍未破碎。相同的操作条件下萃取破碎的亚麻籽3h油收率大于7（%.将亚麻籽粉碎可以增加传质的面积加快传质速度，减少操作时间由于亚麻籽含油率很高，粉碎后会粘在一起，粒径太小还会堵塞筛孔，所以粉碎时将亚麻籽皮打碎即可也可以考虑将亚麻籽皮去掉，但这样会增加预处理费用。

　　22萃取温度的影响在不同萃取温度下的萃取情况示于中。由图中可看出，在40-50*C之间，亚麻籽油的收率变化不大，而当萃取温度在60*C时，油收率明显下降的压力下，萃取温度通过影响有机物分子和CO2分子的结合与解离的难易而影响到油收率。升高萃取温度可以提高萃取物的挥发度，从而使收率提高，但是温度升高超临界流体的密度会降低，溶解度相应下降，又会使油收率下降。萃取温度还影响到萃取过程的总体热效应对吸热的萃取过程，提高萃取温度对萃取效率的提高有利，对放热的萃取过程则不利。

　　在实际生产中还要考虑到温度升高会增加能耗所以综合考虑在30MPa时用45C的操作压力较妊2.3萃取压力的影响萃取压力是超临界萃取的主要影响参数。超临界CO2的极性随压力升高而上升，压力影响到超临界CO2与溶质的结合能力。在较低压力下弱极性物质如碳氢化合物的脂类即可溶在超临界CO2中，萃取压力在10MPa左右，极性较强的物质则需要较高的压力，而强极性的糖类以及氨基酸类物质，需要在更高的压力下萃取，50MPa以上萃取仍很困难。亚麻籽油的主要成分是甘油三酸酯，甘油三酸酯在高压80MPa下几乎可以与超临界CO2互溶，而亚麻籽中的蛋白质、糖类纤维素的溶解度很小。

　　是不同压力下的萃取情况从图中可以看出压力越高萃取效果越好，国外已有在60MPa的高压下萃因此。较有利的萃取温Sei40t之间。在一gblish取的报道，但是压力越高萃取设备，用和动力肖耗会大大增加在30MPa下萃取6h油收率可以达到95%以上，从实际应用来看，30MPa已能满足要24萃取流量的影响是不同的C2流量下的萃取情况随着流量的提高萃取时间缩短。CO2流量主要从两方面影响萃取能力，流量增加使萃取器内CO2流速增加，CO2与原料的接触时间减少不利于萃取率的提高但另一方面，流量的增加，CO2通过料层的速度加快，传质速率提高，从而提高萃取速度。在30MPa，求如果设备允许，还可以进一步提高操作压力，加大C2流量，萃取时间可以大大缩短萃取压力对萃取的影响/（h.200g亚麻籽）主要是第二方面在起作用。

　　是三种条件下超临界CO2用量和萃取油量的关系。在超临界CO2流过量小于20kg时，萃取的油量与CO2量近似为直线关系，此时可计算出亚麻籽油在超临界CO2中的平衡浓度为2.967g/kg实际应用中可以选择较大的CO2流速在3~ 4h内完成25亚麻籽油的质量25.1国家标准分析采用亚麻籽油国家标准（GB8235-87）中各项指标分析不同萃取条件下得到的亚麻籽油，结果见表1其中水分及挥发物含量较高是由于亚麻籽油中溶有二氧化碳，加热到70*C后二氧化碳析出，可以满足国标要求另一方面保留一部分二氧化碳还利于防止亚麻籽油被氧化。用超临界萃取得到的亚麻籽油无异味，浅黄色透明液体，加热到289C油色略有变深，无析出物。总体上不同萃取条件下得到的亚麻籽油变化不大，均能达到国家标准。通过提取后酸价有所增大，要满足更高的药用标准，需要进行后处理表1不同萃取条件下的亚麻籽油的性质Table1Qualityoflinseedoilatdifferent亚麻籽油（食用）国家标准折光指数n20水分及挥发物含量％皂化价mgKOH/g亚麻籽油为甘油三酸酯，不同的脂肪酸在每个三酰甘油分子中接近随机分布所以一般将甘油三酸酯反应生成对应的脂肪酸甲酯以分析不同脂肪酸脂肪酸甲酯制备）方法使用惠普公司HP-5色质联用仪（GC-MS），载气为氦气，分流比为50：1，温度采用程序升温170*C*25C，4C/miH得到的总离子流色谱图（TIC）见的含量。油样制备采用GB17376-1998（动植物油脂超临界萃取亚麻籽油GC-MS分析总离子流色谱图由于萃取的亚麻籽油是天然产物，所以各种碳数的脂肪酸都有，但是大多数百分含量小于0.25%，总含量也不到2%分别跟踪质荷比（m为296294和292的离子得到硬脂酸甲酯、油酸甲酯、亚油酸甲酯、亚麻酸甲酯含量见表2亚麻籽油中亚麻酸和亚油酸甲酯的质谱图与标准谱图对比图见表2亚麻籽油中脂肋酸的组成脂肪酸结构保留时间/min相对百分含量％3结论3.1用超临界CO2萃取亚麻籽油是可行的压力、温度、流速是主要的影响因素萃取油收率可达到46g亚麻籽油/100g亚麻籽3.2可行的工艺条件为：力：5MPa；分离温度：30C；3.3采用超临界萃取得到的亚麻籽油不同萃取条件下得到的亚麻籽油变化不大，基本能达到国家标准3.4亚麻籽油中的不饱和脂肪酸含量高，亚麻酸占70.8%，总不饱和脂肪酸占90%.无溶剂残余，提取的亚麻籽油可作理想的保健食用油。萃取后的亚麻籽仍可利甩