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来源：中国色谱技术网
摘要：应用超临界流体(SC-CO2)萃取技术萃取当归油，建立了萃取传质模型。采用4种不同粒度的萃取实验证明，该模型较好地模拟了当归油的革取过程。
关键词：萃取超临界流体(SC-CO2)；当归油；传质模型；萃取率
1、前言
当归Angelicasinensis(Oliv．)Diels是伞形科当归属的一种多年生草本植物，是我国常用的中药材之一，也是重要的天然香料之一。当归油为当归药效和香味的重要来源，其传统提取方法主要有水蒸气蒸馏法、有机溶剂浸提法和罐组式逆流提取法等。近几十年来，超临界流体萃取(SupercriticalFluidExtraction，简称SFE)技术取得了许多进展，在食品、医药、香精香料及化妆品等领域得到重视和应用。本文通过建立传质模型，对超临界流体萃取当归油进行过程模拟。超临界流体萃取当归油的实验结果表明，该模型较好地模拟了当归油的萃取过程。
2、模型的建立
建立萃取传质模型时假设：
(1)萃取釜内温度、压力分布均匀，过程进行中保持等温、等压。过程中萃取剂(SC-CO2)的物理特性保持不变。
(2)被萃取出物质(当归油)是由多种成分组成的油溶性混合物，假定它们的传质行为相似，称之为拟单一物质(pseudocomponent)，即溶质。
(3)固体粉粒的直径与萃取釜内径相比很小，可认为溶质浓度在同一截面上分布均匀，即忽略浓度的径向分布，只考虑轴向传质过程。
(4)萃取釜内固体粉粒的大小、形状和堆积状况在萃取过程中保持不变，即空隙率ε保持不变，ε为常数。
同时萃取剂(SC-CO2)流速的u不随釜内高度而变。
(5)由于固体颗粒较小，忽略颗粒内溶质的浓度梯度。
2．1对流传质(由于流体流动引起的传质)
2．2分子传质(由于溶质浓度梯度引起的传质)
2．3dt时间内，dz段饼层中流体所含溶质的净增加量
2．4dt时间内，dz段饼层中固体所含溶质的净减少量
2．5dz段饼层中，dt出时间内流体中溶质的物料平衡分析
dt时间内，dz段饼层中流体中所含溶质：dt时间内累积的质量=(由分子传质增加的质量)一(由对流传质减少的质量)+(从固体原料中萃出的溶质质量)
2．6dz段饼层中，出时间内固体物料中溶质的物料平衡分析
3、实验材料与设备
3．1实验材料
当归饮片：产于甘肃岷县，购于无锡山禾药业集团。粉碎筛分，密封冷藏备用。
液态CO2：食品级，纯度>99%，购于无锡新南气体有限公司。
3．2主要设备
HA141-50-01型1L超临界流体萃取装置，江苏南通华安超临界萃取有限公司制造。
TG328A型分析天平，上海天平仪器厂制造，感量为0.1mg。
3．3萃取率计算
超临界流体萃取4种不同的当归颗粒。每次实验取250g当归粉末。实验和模型计算中，萃取率为某一时间：
y%=超临界流体所萃取出的当归油重（g）/萃取釜中原料重(g)×100%
4、实验结果与模型模拟
颗粒大小不同也使颗粒床层空隙率ε、堆料体积不同，因而对溶质扩散系数等都造成影响，导致传质过程和速率不同。可以看到，当当归粉末颗粒大小不同时，该模型对萃取过程的拟合是比较理想的。D32=185μm时，当归颗粒中和超临界CO2中所含当归油浓度随着时间和床层高度的变化。(当归真实密度=1.3385kg/m3)。