超临界流体技术在轻工食品行业中的应用论文_易忠伟

超临界流体技术在轻工食品行业中的应用论文_易忠伟

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摘要:随着我国科学技术水平不断地提高,越来越多的科技技术已经逐渐被应用到各个行业领域当中,特别是超临界流体技术。超临界流体技术是一种新型的绿色技术,具有高效、安全的特点,在轻工食品行业中已经得到了广泛的应用,其已经在应用的过程中呈现出了强大的未来发展空间。基于此,对超临界流体技术的基本原理和特点进行了简要概述,并重点 指出了其在轻工食品行业中的实际应用。

关键词:超临界流体技术;轻工食品;应用

引 言:超临界流体技术是在近几年逐渐发展起来的一种新兴的技术,因其具有安全、高效的特点,因而又被视之为一种绿色技术。随着我国科学技术水平的不断提高,其已经发 展出了分馏萃取、超临界水的氧化、超临界流体色谱等技术,在实际的应用过程中实现了不断的完善。超临界流体技术的投入使用,使得许多产品的生产向工业化所转变,特别是轻工食品行业。在轻工食品行业中广泛的应用超临界流体技术,使其生产的食品的质量被人们所信赖;其高效的分离技术具有经济环保、实用性强的优势。超临界流体技术已经成为生态社会建设中的研究重点。

1 超临界流体技术的基本原理

超临界流体是一种超过了临界温度和压力的流体,具有高密度、非凝缩性的性质。超临界流体的性质介于气体和液体之间,并没有明显的分界面,因而始终处于一种气液不分的状态,具有粘度低、溶解性好、密度高等特点。当流体处于超临界的状态时,其密度非常接近于液体,当压力和温度方发生变化的时候,其密度也会随之发生明显的变化,溶解度也会发生变化。将溶质溶解于高压下的流体之中,通过降低流体的压力盒温度,使溶质从中析出故,进而实现特定溶质的萃取目的。

2 超临界流体技术的特点

超临界流体技术子发展以来,逐渐被应用到各种行业领域当中,与其自身所具有的优势特点是分不开的,因而极具发展潜力。超临界流体技术的特点主要包括了以下几个方面:

2.1 流程简单与控制方便

超临界流体萃取技术的应用只包含萃取器与分离器两个部分,与传统的相关技术相比,其操作流程十分的简单,不需要经过反复的重复操作,且更加节能;除此之外,对其的控制也十分方便,只需要对压力和温度两种参数进行调节,就可以实现对流体溶解能力的改变。

2.2 适用范围广泛

超临界流体技术的适用范围广泛是其技术应用的一大特点。超临界状态下的流体溶解度发生变化是一种较为普遍的现象,使得超临界流体的分离技术可以广泛地在很多行业领域中实现通用。例如石油化工行业、生物医药工程、环境保护领域等。

2.3 物质萃取效率高

超临界流体技术能够在高密度的情况下,实现对特定物质的萃取,其工作效率高于其他传统的萃取技术。超临界流体分离技术最关键的内容就是对压力和温度进行调节,利用物质溶解度差异的特性,以实现精馏和萃取。

2.4 安全且环保

超临界流体技术也被视为是一种绿色技术,因而其具有安全、环保的特点。超临界流体技术采用二氧化碳作为溶剂,不仅可以对油质、维生素等高沸点的物质实现提取,还可以保证没有有害物质的残留,符合可持续发展的要求。

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3 超临界流体技术在轻工食品行业中的应用

3.1 食品中所需物质的固定提取

3.1.1 风味物质的提取

超临界流体技术在轻工食品行业中的最主要的一项应用就是对食品中风味物质实现提取。在我国该技术发展的现阶段,通过对食品中风味物质的提取,已经制成了具有极高附加值的天然香料和食品添加剂等。例如,在啤酒花中存在一种挥发油,对酿酒工序具有十分重要的作用,能够是啤酒中具有一种特别的香气。利用超临界流体技术,就可以对啤酒花中的该物质实现95%以上的萃取。

3.1.2 特定物质的提取

除了对食品中风味物质的提取,利用超临界流体技术,还可以实现对特定物质的提取。食品中需要提取的特定物质主要包括沙棘果中的沙棘油、牛奶中的胆固醇、咖啡豆中的咖啡因以及烟草中的尼古丁等。例如,对咖啡豆中的咖啡因进行提取,是超临界流体技术实现工业化应用的最主要的成就。咖啡因是一种中枢神经系统兴奋剂,在医学上面也可以实现应用,且茶样的形态也会对其提取产生影响。通过超临界流体技术,可以实现85%的提取率。

3.2 食品脱色与脱臭

超临界流体技术的应用使得我国轻工食品的发展逐渐形成了产业化,其技术在食品脱色与脱臭方面同样得到了广泛的应用,主要包括了对辣椒中红色素的提取、去除羊肉中的膻味以及去除豆制品中的豆腥味。例如,对辣椒中的红色素进行提取,通过改变压力、温度和流速等参数,利用超临界二氧化碳实现了对红色素的提取,其色价甚至达到了150以上,且质量和效率都符合国家相关食品工艺技术的要求。

3.3 食品的灭菌与防腐

除了以上谈到的对食品中物质的提取功能之外,超临界流体技术还具有食品的灭菌与防腐作用。利用超临界流体技术,在提取有用物质的同时,也可以去除食品中的有毒物质,且在高压之下,SC-CO2 具有灭菌作用。例如,在对银杏叶进行相关物质的提取时,超临界状态下的二氧化碳可以大大地降低银杏酚酸等有害物质,使其含量降低到0.02%,同时对银杏叶中的活性成分并没有产生损害。

3.4 对残留农药的检测

超临界流体技术在轻工食品行业中的应用领域十分的广泛,除了物质提取、防腐灭菌之外,还可以实现对食品中残留的农药实现检测。通过对小白菜的实验显示,在压力为4000Pa,温度为65℃,二氧化碳体积为10mL的情况之下,对氯氰菊酯的提取率可以达到99.9%以上。

4 结束语

与传统化学分离提取技术相比较而言,超临界流体技术具有安全、环保、高效等多方面的优势,在轻工食品行业当中显示出了巨大的功能性。但是在实际的投入使用中,由于超临界流体技术的处理成本较高,使其不能实现全面的应用。随着我国科学技术水平的不断发展,以及人们对食品 要求的不断提高,这种超临界流体技术适应了可持续发展观的要求,因而具有更为广阔的发展空间。

参考文献:

[1]冯叙桥.超临界流体萃取技术在农产品加工业中的应用进展[J].食品安全质量检测学报,2014(2).

[2]郭鹏.超临界萃取技术在食品工业中的应用[J].食品工程,2015(10).

[3]杜昕芳.超临界流体技术在分离工程领域中的应用[J].广东化工,2014(5).

论文作者:易忠伟

论文发表刊物:《基层建设》2017年第19期

论文发表时间:2017/11/7

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