食品加工原理中的超临界流体技术

超临界流体（supercritical fluid，简称SCF），其发现和研究已经有近两百年，早在1822年，卡格尼亚德（Cagniard）将液体封于炮筒中加热，发现敲击音响有不连续性，以后他又在玻璃罐中直接观察，首次报道了物质的超临界现象。英国女王学院安德鲁（Andrew）博士对CO₂的超临界现象进行了研究，并于1869年在英国皇家学术会议上发表了超临界实验装置和超临界实验现象观察的文章。1879年，英国科学家汉内（Hannay）和霍加斯（Hogarth）发现，SCF溶解固体物质的能力大小主要依赖压力。继汉内（Hannay）之后，又发现了许多超临界溶剂，如N₂O、SO₂、N₂、低链烃等。

刚开始人们仅是从理论的角度对临界点的特殊现象进行了研究，并未找到SCF的工业应用，直到20世纪70年代，德国的左赛尔（Zosel）博士发现了SCF的工业开发价值，将超临界二氧化碳萃取工艺成功地应用于咖啡豆脱咖啡因的工业化生产。由于超临界CO₂脱咖啡因工艺明显优于传统的有机溶剂萃取工艺，从此以后超临界流体萃取技术（supercritical fluid extraction，简称SFE）作为新型分离技术受到世人瞩目。超临界流体萃取分离技术在解决许多复杂分离问题，尤其是从天然动植物中提取有价值的生物活性物质，如β—胡萝卜素、甘油酯、生物碱、不饱和脂肪酸等，已显示出了巨大优势。

随着超临界萃取技术的深入研究，一些中小规模的生产厂家开始建成。1978年，联邦德国贸易股份（HAG）公司首先建成了拥有4台超临界CO₂萃取槽的超临界技术生产厂家。1982年，联邦德国建成年处理5000t物料的超临界技术生产厂家。进入1985年，超临界流体萃取技术在食品工业方面的应用逐渐发展起来，并受到世界各国的普遍关注，英国、联邦德国、日本等国家对其性质和基本理论做了深入的研究，同时建立了一些中小规模的超临界技术生产厂家。(www.xing528.com)

我国在超临界流体技术方面的研究起步较晚。1985年，原北京化工学院从瑞士进口第一台超临界流体萃取设备，并进行了一些初步的超临界萃取理论方面的探讨。此后，清华大学、原华东化工学院等单位也相继从瑞士、日本、美国等地引进超临界流体萃取设备。1996年，我国召开了第一届全国超临界流体技术及应用研讨会，目前已经召开了十一届全国超临界流体技术研讨会，国内的专家学者发表了大量有关超临界流体基础理论研究及应用的文章。超临界流体萃取技术在食品工业中的应用、推广及国产化生产装置的研制，先后被国家科委和国家计划委列为国家级重点科技攻关项目。目前，我国超临界流体萃取技术已经开始逐步从研究阶段走向工业化。

SCF独特的物理化学特性，使其在食品工业中有着独特的应用。超临界萃取、超临界反应、超临界色谱、超临界微粉体技术等都是当今食品加工高新技术中的热门研究领域，其中超临界萃取的工业应用最为广泛。