食品生物技術課程課件

食品生物技術精品課程主講：劉常金溶劑萃取法第十八章溶劑萃取法(solventextraction)原料液細胞分離(離心，過濾)細胞－胞內產物路線一路線二細胞破碎碎片分離路線一A路線一B清液－胞外產物粗分離(鹽析、萃取、超過濾等)純化(層析、電泳)脫鹽(凝膠過濾、超過濾)濃縮(超過濾)精制(結晶、干燥)包含體溶解(加鹽酸胍、脲)復性生物分離過程的一般流程溶劑萃取法概述溶劑萃取概述溶劑萃取法概述萃取是分離液體混合物常用的單元操作，在發(fā)酵和其它生物工程生產上的應用也相當廣泛，其中，萃取操作不僅可以提取和增濃產物，還可以除掉部分其它類似的物質，使產物獲得初步的純化，所以廣泛應用在抗生素、有機酸、維生素、激素等發(fā)酵產物的提取上。溶劑萃取概述溶劑萃取法概述

從發(fā)酵或其它生物反應溶液中除去不溶性固體物質后，通常就進入產物提取階段。生物工程不同于化工生產，主要表現(xiàn)在生物分離往往需要從濃度很稀的水溶液中除去大部分的水，而且反應液中存在多種副產物和雜質，在分離提取產物的同時，也往往使物理化學性質類似的雜質濃集，因而使產物的提取精制費用增加。溶劑萃取概述溶劑萃取法概述近20年來研究溶劑萃取技術與其他技術相結合從而產生了一系列新的分離技術，如：①逆膠束萃取（ReversedMicelleExtraction）②超臨界萃?。⊿upercriticalfluidExtraction）③液膜萃?。↙iquidMembraneExtraction）④微波輔助萃助

（microwave—assistedextraction，MAE)

溶劑萃取的應用溶劑萃取法概述生物產品溶劑萃取的典型應用主要在二個方面:①從發(fā)酵培養(yǎng)液中萃取化合物（產物）萃取的目標產物是在微生物細胞發(fā)酵期間或者微生物細胞生長時產生的，但是也不完全如此，被萃取的產物釋放在發(fā)酵培養(yǎng)基中，溶劑萃取過程的主要目的是將化合物從細胞釋放的其他類似物中有效地分離出來。②從生物液或生物轉化液中萃取產物，在這種情況下，是利用不同純化度的細胞或酶來進行生化反應，使底物轉化為目標產物，其溶劑萃取過程與發(fā)酵液中的萃取情況不同，它是從未反應的底物中分離反應得到的產物。

溶劑萃取法的特點溶劑萃取法概述（1） 萃取過程有選擇性（2） 能與其它步聚相配合（3） 通過相轉移減少產品水解（4） 適用于不同規(guī)模（5） 傳質快（6） 毒性與安全環(huán)境問題18.1溶液萃取過程溶液萃取過程溶劑萃取法雜質溶質原溶劑萃取劑LightphaseHeavyphase溶劑萃取法溶液萃取過程實驗室液液萃取過程溶液萃取過程溶劑萃取法溶劑萃取法的萃取原理是以分配定律為基礎的溶劑萃取法溶液萃取過程溶劑萃取法是利用液體混合物各組分在某有機溶劑中的溶解度的差異而實現(xiàn)分離的。在溶劑萃取中，被提取的溶液稱為料液，其中欲提取的物質稱為溶質，用以進行萃取的溶劑稱為萃取劑。經接觸分離后，大部分溶質轉移到萃取劑中，得到的溶液稱為萃取液，而被萃取出溶質的料液稱為萃余液。溶液萃取過程溶劑萃取法生物萃取與傳統(tǒng)萃取相比的特殊性溶劑萃取法溶液萃取過程①成分與相復雜 ②傳質速率不同③相分離性能不同④產物的不穩(wěn)定性基本概念溶劑萃取法溶液萃取過程★萃取★反萃取★物理萃取與化學萃取萃取的基本概念溶劑萃取法溶液萃取過程①萃取:溶質從料液轉移到萃取劑的過程。

②反萃?。喝苜|從萃取劑轉移到反萃劑的過程。③物理萃取和化學萃?。何锢磔腿〉睦碚摶A是分配定律，而化學萃取服從相律及一般化學反應的平衡定律。

在溶劑萃取分離過程中，當完成萃取操作后，為進一步純化目標產物或便于下一步分離操作的實施，往往需要將目標產物轉移到水相。這種調節(jié)水相條件，將目標產物從有機相轉入水相的操作就稱為反萃取（Backextraction)溶液萃取過程溶劑萃取法18.2萃取過程的理論基礎在常溫下Ｋ為常數(shù)；Ｃ的單位通常用mol/L或質量單位/mL溶劑萃取法萃取過程的理論基礎分配定律K-分配系數(shù)應用前提條件（1）稀溶液（2）溶質對溶劑互溶沒有影響（3）必須是同一分子類型，不發(fā)生締合或離解分配定律推導萃取過程的理論基礎當溫度一定時，標準化學位為常數(shù)如為稀溶液，用濃度代替活度溶劑萃取法分離因素（β）溶劑萃取法萃取過程的理論基礎如果原來料液中除溶質A以外，還含有溶質B，則由于A、B的分配系數(shù)不同，萃取相中A和B的相對含量就不同于萃余相中A和B的相對含量。如A的分配系數(shù)較B大，則萃取相中A的含量（濃度）較B多，這樣A和B就得到一定程度的分離。萃取劑對溶質A和B分離能力的大小可用分離因素（β）來表征：18.3有機溶劑萃取溶劑萃取法有機溶劑萃取1．影響萃取操作的因素2．有機溶劑的選擇3．化學萃取劑（帶溶劑）4．乳化1．影響萃取操作的因素溶劑萃取法有機溶劑萃取①pH值：pH低，有利于酸性物質分配在有機相，有利于堿性物質分配在水相。②溫度：一般采用較低的溫度。③無機鹽：無機鹽的存在，有利于溶質轉移到有機相。2．有機溶劑的選擇溶劑萃取法有機溶劑萃?、俑鶕?jù)相似相溶的原理，選擇與目標產物極性相近的有機溶劑為萃取劑，可以得到較大的分配系數(shù)。有機溶劑應當價廉易得，與水不互溶，與水有較大的密度差，黏度小，表面張力適中，相分散和相分離容易，容易回收，毒性低，腐蝕性小，不與目標產物反應。②常用于抗生素類萃取的有機溶劑有丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯等。3．化學萃取劑（帶溶劑）溶劑萃取法有機溶劑萃?、倮弥苄暂腿┡c溶質間的化學反應生成脂溶性復合分子，使溶質向有機相轉移。②氨基酸萃取劑：氯化三辛基甲銨。③抗生素萃取劑：月桂酸、其它有機酸或胺類。④稀釋劑：溶解萃取劑，改善萃取相的物理性質的有機溶劑，如煤油、己烷、辛烷、十二烷、四氯化碳、苯。4．乳化溶劑萃取法有機溶劑萃取乳化即水或有機溶劑以微小液滴分散在有機相或水相中的現(xiàn)象。乳化帶來的問題：有機相和水相分相困難，出現(xiàn)夾帶。乳化與去乳化溶劑萃取法有機溶劑萃?。?）表面現(xiàn)象Gibbs方程（2）乳濁液類型及消除O/W,W/OHLB值（親水親油平衡值）發(fā)酵液乳化的原因：a蛋白質的存在b固體粉末對界面的穩(wěn)定作用破乳方法a離心b化學法c物理（加熱，吸附，稀釋）d加入其它表面活性劑18.4.1乳濁液的形成溶劑萃取法乳濁液的形成當將有機溶劑（通稱為油）和水混在一起攪拌時，可能產生兩種形式的乳濁液。一種是以油滴分散在水中，稱為水包油型或O/W型乳濁液；另一種是水以水滴分散在油中，稱為油包水型或W/O型乳濁液。見圖18-4和18-5。乳濁液的穩(wěn)定條件和乳濁液的類型溶劑萃取法乳濁液的形成乳濁液穩(wěn)定性和下列幾個因素有關：①界面上保護膜是否形成；②液滴是否帶電；③介質的粘度。其中以第一個因素最重要。如上所述，表面活性劑分子聚集在界面上，在分散相液滴周圍形成保護膜。保護膜應具有一定的機械強度，不易破裂，能防止液滴碰撞而引起聚沉。介質粘度較大時能增強保護膜的機械強度。（親憎平衡值）HLB溶劑萃取法乳濁液的形成表面活性劑的親水與親油程度的相對強弱，在工業(yè)上常用HLB數(shù)來表示。它最早由經驗得來，現(xiàn)在有一些經驗公式用來計算，也可用實驗方法測定。HLB數(shù)即親水與親油平衡程度，HLB數(shù)越大，親水性越強，形成O/W型乳濁液，HLB數(shù)越小，親油性越強，形成W/O型乳濁液。當HLB數(shù)未知時，可根據(jù)其溶解度或分散程度粗略估計，見表18-2。不同HLB數(shù)的表面活性劑的用途見表18-3。表18-2各種分散程度的表面活性劑的HLB數(shù)乳濁液的形成外觀

HLB范圍在水中不分散1—4分散程度很低3—6劇烈震蕩后得牛乳狀分散液6—8穩(wěn)定的牛乳狀分散液8—10半透明到透明分散液10—13透明溶液大于13溶劑萃取法表18-3各種表面活性劑的用途乳濁液的形成HLB數(shù)

應用 3—6W/O乳濁液7—9潤濕劑8—15O/W乳濁液13—15洗滌劑15—18助溶劑溶劑萃取法18.4.2弱電解質在有機溶劑-水間的分配平衡溶劑萃取法乳濁液的形成弱酸性電解質的解離平衡為弱堿性電解質的解離平衡為弱電解質的表觀分配系數(shù)K、分配系數(shù)K0、電離平衡常數(shù)Kp、溶液氫離子濃度[H+]之間的關系：溶劑萃取法乳濁液的形成對于弱酸性電解質對于弱堿性電解質溶劑萃取法乳濁液的形成對于弱酸性電解質對于弱堿性電解質通過調節(jié)溶液的pH值來改變溶質的性質溶劑萃取法乳濁液的形成弱電解質以非離子化的形式溶解在有機溶劑中，而在水中會部分離子化并存在有電離平衡，反映在分配系數(shù)上，除了熱力學常數(shù)外，還有表觀分配系數(shù)（或稱分配比），它們之間存在有一定的依賴關系。青霉素的分配平衡乳濁液的形成溶劑萃取法分配系數(shù)與pH關系乳濁液的形成溶劑萃取法水相條件對萃取的影響溶劑萃取法乳濁液的形成

1pH2溫度3鹽析4帶溶劑（離子對）18.4萃取方式與過程計算溶劑萃取法萃取方式與過程計算（1） 混合（2） 分離（3） 溶媒回收單級萃取溶劑萃取法萃取方式與過程計算（1） 解析計算（2） 圖解方法單級萃取流程示意圖萃取方式與過程計算溶劑萃取法E稱為萃取因素

由E可求得未被萃取的分率φ和理論收得率1－φ萃取方式與過程計算溶劑萃取法單級萃取計算18-9溶劑萃取法萃取方式與過程計算所以有下式成立18.5.2多級錯流萃取溶劑萃取法萃取方式與過程計算（1） 設備（2） 計算

a解析

b圖解多級錯流萃取設備萃取方式與過程計算溶劑萃取法多級錯流萃取溶劑萃取法萃取方式與過程計算在此法中，料液經萃取后，萃余液再與新鮮萃取劑接觸，再進行萃取。上圖表示三級錯流萃取過程，第一級的萃余液進入第二級作為料液，并加入新鮮萃取劑進行萃取。第二級的萃余液再作為第三級的料液，也同樣用新鮮萃取劑進行萃取。此法特點在于每級中都加溶劑，故溶劑消耗量大，而得到的萃取劑平均濃度較稀，但萃取較完全。經一級萃取后，未被萃取的分率φ1為多級錯流萃取溶劑萃取法萃取方式與過程計算經一級萃取后，未被萃取的分率φ1為經n級萃取后，未被萃取的分率為萃取方式與過程計算溶劑萃取法多級逆流萃取萃取方式與過程計算溶劑萃取法18.5.3多級逆流萃取溶劑萃取法萃取方式與過程計算在多級逆流萃取中，在第一級中加入料液，并逐漸向下一級移動，而在最后一級中加入萃取劑，并逐漸向前一級移動。料液移動的方向和萃取劑移動的方向相反，故稱為逆流萃取。在逆流萃取中，只在最后一級中加入萃取劑，故和錯流萃取相比，萃取劑之消耗量較少，因而萃取液平均濃度較高。多級逆液萃取計算公式推導萃取方式與過程計算11K-1kK+1n-1nLFSR令Ｑk代表第k級中溶質總量（包括萃取相和萃余相），因為是連續(xù)操作，則表示單位時間內通過第k級的溶質總量。１.先求出相鄰三級k-1,k,k+1級中所含溶質總量Ｑk-1，Qk和Qk+1之間的關系自第(k+1)級進入第k級的溶質的量＝φ·Qk+1而自(k-1)級進入第k級的量＝Φ－未被萃取的分率溶劑萃取法多級逆液萃取計算公式推導對于第一級，有對于第二級，有溶劑萃取法萃取方式與過程計算兩者之和等于ＱK所以多級逆液萃取計算公式推導萃取方式與過程計算代入上式得溶劑萃取法多級逆液萃取計算公式推導萃取方式與過程計算依次類推，可以得到溶劑萃取法多組萃取過程應用溶劑萃取法萃取方式與過程計算下面是三級逆流混合器萃取設備流程，青霉素發(fā)酵料液經過濾除懸浮固體后，進入第一級混合萃取罐，在此與從第二級沉降器來的萃取相（含產品青霉素）混合接觸，然后流入第一級沉降器分成上下兩液層，上層為萃取相，富含目的產物，送去經蒸餾等回收溶劑和產物的進一步精制；而下一層為萃余相，含目的產物的濃度已比新鮮料液低得多，送第二級萃取回收產物。如此經三級萃取后，最后一級的萃余相作為廢液排走。多級逆流萃取萃取方式與過程計算溶劑萃取法溶劑萃取法離子對/反應萃取我們上面討論的液

液萃取屬于物理萃取，是指用一個有機溶劑擇優(yōu)溶解目標溶質。在物理萃取的應用中一個主要的限制是需要發(fā)現(xiàn)一個在有機相和水相之間對目標溶質分配系數(shù)足夠高的溶劑。除此以外，用有機溶劑萃取弱電解質（有機酸或有機堿）時都要調節(jié)溶液的pH使其小于pKa（對有機酸）或大于pKa（對有機堿），這樣會影響目標溶質的穩(wěn)定性，因此啟發(fā)人們尋找新的萃取體系。溶劑萃取法離子對/反應萃取離子對/反應萃取就是使目標溶質與溶劑通過絡合反應，酸堿反應或離子交換反應生成可溶性的復合的絡合物，易從水相轉移到有機溶劑/萃取系統(tǒng)中。主要有兩類萃取劑：1.有機磷類萃取劑2.胺類萃取劑①有機磷類萃取劑磷酸三丁酯（TBP）氧化三辛基膦（TOPO）二

2

乙基己基磷酸（DEHPA）在類似的條件下，用有機磷類化合物萃取弱的有機酸比醋酸丁酯等碳氧類萃取劑分配比要高很多。離子對/反應萃取溶劑萃取法②胺類萃取劑離子對/反應萃取用溶解在稀釋劑中長鏈脂肪酸從水溶液中萃取帶質子的有機化合物是一個可行的過程并用于從發(fā)酵液中大規(guī)模回收檸檬酸。有機酸的可萃性取決于有機相的組成，胺萃取劑和稀釋劑，典型的烷基胺類萃取劑有：三辛胺（TOA）和二辛胺（DOA）其分子式如上：溶劑萃取法上面兩種情況所使用的萃取劑都要溶解在稀釋劑中，稀釋劑必需符合某些重要參數(shù)，并且會影響萃取劑與溶劑的結合，下列因素對稀釋劑的選擇是很重要的：溶劑萃取法離子對/反應萃?、俜峙湎禂?shù)：在萃取時分配系數(shù)應大于1.0，而在反萃取時應小于0.1，才能使反萃取的提取液中獲得較高的濃度，稀釋劑能夠影響分配系數(shù)，特別是通過萃取劑/溶劑復合物的溶劑化作用。②選擇性：非特異性萃取應該萃取盡可能少的雜質，這時使用非極性稀釋劑更好。③毒性：對食品和藥品應低毒或無毒的溶劑，長鏈烷烴由于它們具有低毒性和低的水溶性，因此理應優(yōu)先使用。④水溶性：低的水溶性，使溶劑的損失最少。⑤穩(wěn)定性：烷烴比醇、酯和鹵代烴更難降解。⑥粘度和密度：低粘度和低密度的稀釋劑會使分相更容易。⑦第三相的形成：

18.6.2離子對/反應萃取的應用溶劑的毒性會引起產品殘留毒性影響健康溶劑萃取法離子對/反應萃取1.青霉素萃取用中性磷萃取劑磷酸三丁酯（TBP）進行萃取，

2.檸檬酸的萃取雖然離子對/反應萃取體系對生物產物的萃取具有選擇性高、溶劑損耗小、產物穩(wěn)定等優(yōu)點，但是由于溶劑的毒性會引起產品殘留毒性影響健康，所以國外還無應用實例，只有那些可用于工業(yè)原料的產物，才有使用價值，故有待進一步研究開發(fā)。思考題：溶劑萃取法離子對/反應萃取1．理解概念：分配系數(shù)，分離因子，溶解度參數(shù)，介電常數(shù)，HLB值，萃取因素，帶溶劑。2．生物物質的萃取與傳統(tǒng)的萃取相比有哪些不同點？3．pH對弱電解質的萃取效率有何影響？4．發(fā)酵液乳化現(xiàn)象是如何產生的？對分離純化產生何影響?如何有效消除乳化現(xiàn)象？

第二講溶劑萃取法萃取過程的理論基礎在常溫下Ｋ為常數(shù)；Ｃ的單位通常用mol/L或質量單位/mL

溶劑萃取法離子對/反應萃取分配定律K-分配系數(shù)應用前提條件（1）稀溶液（2）溶質對溶劑互溶沒有影響（3）必須是同一分子類型，不發(fā)生締合或離解分離因素（β）溶劑萃取法離子對/反應萃取如果原來料液中除溶質A以外，還含有溶質B，則由于A、B的分配系數(shù)不同，萃取相中A和B的相對含量就不同于萃余相中A和B的相對含量。如A的分配系數(shù)較B大，則萃取相中A的含量（濃度）較B多，這樣A和B就得到一定程度的分離。萃取劑對溶質A和B分離能力的大小可用分離因素（β）來表征：18.4萃取方式與過程計算溶劑萃取法萃取方式與過程計算 混合 分離 溶媒回收單級萃取溶劑萃取法萃取方式與過程計算（1） 解析計算（2） 圖解方法單級萃取流程示意圖萃取方式與過程計算溶劑萃取法E稱為萃取因素

由E可求得未被萃取的分率φ和理論收得率1－φ萃取方式與過程計算溶劑萃取法單級萃取計算18-9溶劑萃取法萃取方式與過程計算所以有下式成立18.5.2多級錯流萃取溶劑萃取法萃取方式與過程計算（1） 設備（2） 計算

a解析

b圖解多級錯流萃取設備萃取方式與過程計算溶劑萃取法多級錯流萃取溶劑萃取法萃取方式與過程計算在此法中，料液經萃取后，萃余液再與新鮮萃取劑接觸，再進行萃取。上圖表示三級錯流萃取過程，第一級的萃余液進入第二級作為料液，并加入新鮮萃取劑進行萃取。第二級的萃余液再作為第三級的料液，也同樣用新鮮萃取劑進行萃取。此法特點在于每級中都加溶劑，故溶劑消耗量大，而得到的萃取劑平均濃度較稀，但萃取較完全。經一級萃取后，未被萃取的分率φ1為多級錯流萃取溶劑萃取法萃取方式與過程計算經一級萃取后，未被萃取的分率φ1為經n級萃取后，未被萃取的分率為萃取方式與過程計算溶劑萃取法多級逆流萃取萃取方式與過程計算溶劑萃取法多級逆流萃取溶劑萃取法萃取方式與過程計算在多級逆流萃取中，在第一級中加入料液，并逐漸向下一級移動，而在最后一級中加入萃取劑，并逐漸向前一級移動。料液移動的方向和萃取劑移動的方向相反，故稱為逆流萃取。在逆流萃取中，只在最后一級中加入萃取劑，故和錯流萃取相比，萃取劑之消耗量較少，因而萃取液平均濃度較高。多級逆液萃取計算公式推導萃取方式與過程計算11K-1kK+1n-1nLFSR令Ｑk代表第k級中溶質總量（包括萃取相和萃余相），因為是連續(xù)操作，則表示單位時間內通過第k級的溶質總量。１.先求出相鄰三級k-1,k,k+1級中所含溶質總量Ｑk-1，Qk和Qk+1之間的關系自第(k+1)級進入第k級的溶質的量＝φ·Qk+1而自(k-1)級進入第k級的量＝Φ－未被萃取的分率溶劑萃取法多級逆液萃取計算公式推導對于第一級，有對于第二級，有溶劑萃取法萃取方式與過程計算兩者之和等于ＱK所以多級逆液萃取計算公式推導萃取方式與過程計算代入上式得溶劑萃取法多級逆液萃取計算公式推導萃取方式與過程計算依次類推，可以得到溶劑萃取法多組萃取過程應用溶劑萃取法萃取方式與過程計算下面是三級逆流混合器萃取設備流程，青霉素發(fā)酵料液經過濾除懸浮固體后，進入第一級混合萃取罐，在此與從第二級沉降器來的萃取相（含產品青霉素）混合接觸，然后流入第一級沉降器分成上下兩液層，上層為萃取相，富含目的產物，送去經蒸餾等回收溶劑和產物的進一步精制；而下一層為萃余相，含目的產物的濃度已比新鮮料液低得多，送第二級萃取回收產物。如此經三級萃取后，最后一級的萃余相作為廢液排走。多級逆流萃取萃取方式與過程計算溶劑萃取法溶劑萃取法萃取方式與過程計算我們上面討論的液

液萃取屬于物理萃取，是指用一個有機溶劑擇優(yōu)溶解目標溶質。在物理萃取的應用中一個主要的限制是需要發(fā)現(xiàn)一個在有機相和水相之間對目標溶質分配系數(shù)足夠高的溶劑。除此以外，用有機溶劑萃取弱電解質（有機酸或有機堿）時都要調節(jié)溶液的pH使其小于pKa（對有機酸）或大于pKa（對有機堿），這樣會影響目標溶質的穩(wěn)定性，因此啟發(fā)人們尋找新的萃取體系。溶劑萃取法萃取方式與過程計算離子對/反應萃取就是使目標溶質與溶劑通過絡合反應，酸堿反應或離子交換反應生成可溶性的復合的絡合物，易從水相轉移到有機溶劑/萃取系統(tǒng)中。主要有兩類萃取劑：1.有機磷類萃取劑2.胺類萃取劑①有機磷類萃取劑磷酸三丁酯（TBP）氧化三辛基膦（TOPO）二

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乙基己基磷酸（DEHPA）在類似的條件下，用有機磷類化合物萃取弱的有機酸比醋酸丁酯等碳氧類萃取劑分配比要高很多。萃取方式與過程計算溶劑萃取法②胺類萃取劑萃取方式與過程計算用溶解在稀釋劑中長鏈脂肪酸從水溶液中萃取帶質子的有機化合物是一個可行的過程并用于從發(fā)酵液中大規(guī)?；厥諜幟仕帷Ｓ袡C酸的可萃性取決于有機相的組成，胺萃取劑和稀釋劑，典型的烷基胺類萃取劑有：三辛胺（TOA）和二辛胺（DOA）其分子式如上：溶劑萃取法上面兩種情況所使用的萃取劑都要溶解在稀釋劑中，稀釋劑必需符合某些重要參數(shù)，并且會影響萃取劑與溶劑的結合，下列因素對稀釋劑的選擇是很重要的：溶劑萃取法萃取方式與過程計算①分配系數(shù)：在萃取時分配系數(shù)應大于1.0，而在反萃取時應小于0.1，才能使反萃取的提取液中獲得較高的濃度，稀釋劑能夠影響分配系數(shù)，特別是通過萃取劑/溶劑復合物的溶劑化作用。②選擇性：非特異性萃取應該萃取盡可能少的雜質，這時使用非極性稀釋劑更好。③毒性：對食品和藥品應低毒或無毒的溶劑，長鏈烷烴由于它們具有低毒性和低的水溶性，因此理應優(yōu)先使用。④水溶性：低的水溶性，使溶劑的損失最少。⑤穩(wěn)定性：烷烴比醇、酯和鹵代烴更難降解。⑥粘度和密度：低粘度和低密度的稀釋劑會使分相更容易。⑦第三相的形成：

離子對/反應萃取的應用溶劑的毒性會引起產品殘留毒性影響健康溶劑萃取法萃取方式與過程計算1.青霉素萃取用中性磷萃取劑磷酸三丁酯（TBP）進行萃取，

2.檸檬酸的萃取雖然離子對/反應萃取體系對生物產物的萃取具有選擇性高、溶劑損耗小、產物穩(wěn)定等優(yōu)點，但是由于溶劑的毒性會引起產品殘留毒性影響健康，所以國外還無應用實例，只有那些可用于工業(yè)原料的產物，才有使用價值，故有待進一步研究開發(fā)。超臨界流體萃取溶劑萃取法超臨界流體萃取超臨界流體萃取溶劑萃取法超臨界流體萃取超臨界流體(supercriticalfluid,SCF)對脂肪酸、植物堿、醚類、酮類、甘油脂等具有特殊的溶解作用，因此可用于這類物質的萃取分離。利用超臨界流體為萃取劑的萃取操作稱為超臨界流體萃取(SCFextraction).超臨界流體萃取溶劑萃取法超臨界流體萃取超臨界流體具有溶解許多物質的能力，這是100年前早就知道的事，但是直到50年代美國的Todd和Ｅlgin才從理論上提出將超臨界流體用于萃取分離的可能性，60年代以后，聯(lián)邦德國繼續(xù)對這方面的工作進行深入的研究，并于1963年首次申請了專利。近20年來超臨界萃取技術已經發(fā)展成為一項新的化工分離技術，并被用于石油、醫(yī)藥、食品、香料中許多特定組分的分離。對于萃取有很高經濟價值的小規(guī)模生產，超臨界萃取由于存在種種優(yōu)點，將是一項很有發(fā)展前途的分離工藝。超臨界流體萃取溶劑萃取法超臨界流體萃取超臨界流體萃取它是利用超臨界條件下的流體作為萃取劑，從液體或固體中萃取出特定成分，以達到某種分離目的的技術。所謂超臨界流體(SCF)即處于臨界溫度、臨界壓力以上的流體。

在臨界溫度、壓力以上，無論壓力多高，流體都不能液化但流體的密度隨壓力增高而增加。超臨界流體萃取溶劑萃取法超臨界流體萃取超臨界流體：當一種流體處于其臨界點的溫度和壓力之下，則稱之為超臨界流體。特點：密度接近液體萃取能力強 粘度接近氣體傳質性能好

溶劑萃取法超臨界流體萃取超臨界流體萃取的基本思想溶劑萃取法超臨界流體萃取利用超臨界流體的特殊性質，使其在超臨界狀態(tài)下，與待分離的物料接觸，萃取出目的產物，然后通過降壓或升溫的方法，使萃取物得到分離。常用萃取劑極性萃取劑：乙醇、甲醇、水（難）非極性萃取劑：二氧化碳（易）超臨界二氧化碳萃取溶劑萃取法超臨界流體萃取臨界點：Tc=31.26℃、Pc=7.2MPa

優(yōu)點：缺點：臨界條件溫和

設備投資大產品分離簡單無毒、無害不燃無腐蝕性價格便宜超臨界流體的應用溶劑萃取法超臨界流體萃取咖啡因萃取植物油：胚芽油、玉米油、γ亞麻酸天然香料：杏仁油、檸檬油啤酒花尼古丁大型超臨界流體萃取裝置超臨界流體萃取溶劑萃取法咖啡因超臨界萃取流程超臨界流體萃取溶劑萃取法液膜萃取溶劑萃取法液膜萃取液膜萃取溶劑萃取法液膜萃取由于固體膜存在選擇性低和通量小的缺點，人們試圖用改變固體高分子膜的狀態(tài)，使穿過膜的擴散系數(shù)增大、膜的厚度減小，從而使透過速度躍增，并再現(xiàn)生物膜的高度選擇性遷移。這樣，在60年代中期誕生了一種新的膜分離技術－液膜萃取法(Liquidmembranceextraction)，又稱液膜分離法(Liquidmembranceseparation),這是一種以液膜為分離介質、以濃度差為推動力的膜分離操作。它與溶劑萃取雖然機理不同，但都屬于液－液系統(tǒng)的傳質分離過程。液膜的定義和組成溶劑萃取法液膜萃取液膜是懸浮在液體中很薄的一層乳液微粒。它能把兩個組成不同而又互溶的溶液隔開，并通過滲透現(xiàn)象起到分離作用。乳液微粒通常是由溶劑（水和有機溶劑）、表面活性劑和添加劑制成的。溶劑構成膜基體；表面活性劑起乳化作用，它含有親水基和疏水基，可以促進液膜傳質速度并提高其選擇性；添加劑用于控制膜的穩(wěn)定性和滲透性。通常將含有被分離組分的料液作連續(xù)相，稱為外相；接受被分離組分的流體，稱內相；處于兩者之間的成膜的流體稱為膜相，三者組成液膜分離體系。液膜的種類溶劑萃取法液膜萃取液膜根據(jù)其結構可分為多種，但具體有實際應用價值的主要有三種：①乳狀液膜②支撐液膜③流動液膜①(W/O)/W(W/O)/W型乳液液膜內水相液膜溶劑萃取法液膜萃取乳狀液膜（emulsionliquidmembrance,ELM）是N.N.Li發(fā)明專利中使用的液膜。乳狀液膜根據(jù)成膜流體的不同，分為(W/O)/W和(O/W)/O兩種。在生物分離中主要應用(W/O)/W型乳狀液膜。見圖(W/O)/W型乳狀液膜的形成溶劑萃取法液膜萃取向加入表面活性劑和添加劑的油中加入水溶液，進行高速攪拌或超聲波處理，制成(W/O)油包水型乳化液，再將該乳化液分散到第二個水相（通常為待分離的料液）進行第二次乳化即可制成(W/O)/W型乳狀液膜，此時第二個水相為連續(xù)相。②支撐液膜溶劑萃取法液膜萃取支撐液膜是將多孔高分子固體膜浸在膜溶劑(如有機溶劑中)使膜溶劑充滿膜的孔隙形成的液膜。支撐液膜分隔料液相和反萃相，實現(xiàn)滲透溶質的選擇性萃取回收和除去。當液膜為油相時，常用的多孔膜為利用聚四氟乙烯、聚乙烯和聚丙烯等制造的高疏水性膜。與乳狀液膜相比，支撐液膜結構簡單，放大容易。③流動液膜溶劑萃取法液膜萃取流動液膜也是一種支撐液膜，是為了彌補上述支撐液膜的膜相容易流失的缺點而提出的，其結構如圖，液膜相可循環(huán)流動，因此在操作過程中即使有所損失也很容易補充，不必停止萃取操作進行液膜再生。液膜相的強制流動或降低流路厚度可降低液膜相的傳質阻力。液膜分離技術的應用溶劑萃取法液膜萃取液膜分離技術由于其良好的選擇性和定向性，分離效率又高，而且能達到濃縮、凈化和分離的目的，因此，廣泛用于化工、食品、制藥、環(huán)保、濕法冶金、氣體分離和生物制品等工業(yè)中。近年來液膜分離技術在發(fā)酵液產物分離領域中也引起了人們的關注，進行了較為廣泛的研究和開發(fā)工作。液膜分離分批萃取檸檬酸液膜萃取膜相檸檬酸萃取物內相空氣底物廢液循環(huán)１－乳液裝置１2３42－發(fā)酵罐３－混合-分離裝置4－破乳裝置溶劑萃取法液膜萃取連續(xù)分離檸檬酸液膜萃?。保榛b置2－發(fā)酵－分離裝置3－破乳裝置溶劑萃取