影响超临界流体萃取的一般因素及原理

影响超临界流体萃取的一般因素包括萃取压力，萃取温度，萃取时间和流量等。

萃取压力的影响

在萃取过程中，超临界流体（SCF）密度的变化直接影响萃取效果，萃取压力是影响超临界相密度的重要参数。例如，CO2 在温度37 ℃下，当压力由8 MPa 升到10 MPa 时，其密度增加近1 倍，压力的变化能显著提高SCF 溶解物质的能力。

根据萃取压力的变化，可将SCF 分为3 类：

①高压时，SCF 的溶解能力强，可最大限度地溶解所有成分；

②低压临界，

③中压区仅能提取易溶解的成分或除去有害成分；

萃取选择在高低压之间，可根据物料萃取的要求选择适宜的压力进行有效萃取。压力增加到一定程度后，其溶解能力增加缓慢，这是由于高压下，超临界相密度随压力变化缓慢所致。另外，压力对萃取效果的影响还与溶质的性质有关。如采用CO2 萃取时，对于烃类和极性低的脂溶性有机化合物，在7~10 MPa 低压时即可进行，而对于包含羟基和氨基酸等极性功能基的有机化合物，则需提高萃取压力，但对于糖类和氨基酸等类极性更强的物质，在40 MPa 压力下仍难以实现。

萃取温度的影响

温度对萃取效果的影响较为复杂。例如，对于CO2 在临界点附近的低压区，升高温度虽然可提高分离组分的挥发度和扩散能力，但不足以补充超临界CO2 的密度随温度升高而急剧下降所导致溶解能力的下降。如在压力10 MPa 下，CO2 由37 ℃升温到61 ℃时，其密度减小1 倍，结果导致溶解能力下降。此阶段称为"温度的负效应阶段"；在高压区，超临界CO2 的密度大，可压缩性小，此时升高温度时的CO2 密度降低较少，但却显著提高了待分离组分的蒸汽压和扩散系数，从而提高了溶质的溶解能力，称为"温度正效应阶段"。对于不同组分，温度效应的范围是不同的。

萃取时间和流量的影响

    SFE中，萃取剂流量一定时，萃取时间越长，收率越高。萃取刚开始时，由于溶剂与溶质未充分接触，收率较低。随着萃取时间的加长，传质达到某种程度，则萃取速率增大，直到达到最大之后，由于待分离组分的减少，传质动力降低而使萃取速率降低。萃取剂的流量大小主要影响萃取时间。一般来说，收率一定时，流量越大，溶剂、溶质间的传热阻力越小，则萃取的速度越大，所需要的萃取时间越短，但萃取回收负荷大。从经济上考虑，应选择适宜的萃取时间和流量。