超臨界萃取技術在食品工業(yè)中因其高效、低溫、環(huán)保的特性，被廣泛應用于天然成分提取、有害物質(zhì)脫除、食品加工工藝優(yōu)化等領域。以下是具體應用場景及案例：
一、食用油脂的提取與精煉
1. 植物油的高效萃取
原理：利用超臨界 CO?（SC-CO?）的非極性特性，選擇性溶解油脂，同時避免高溫對不飽和脂肪酸（如 Ω-3、Ω-6）的破壞。
優(yōu)勢：
低溫（30~60℃）操作，保留維生素 E、植物甾醇等活性成分；
無溶劑殘留，產(chǎn)品符合 “清潔標簽” 需求；
簡化工藝，無需傳統(tǒng)溶劑萃取后的脫溶、脫色步驟。
典型應用：
橄欖油、亞麻籽油：提取富含不飽和脂肪酸的高品質(zhì)油脂，用于功能性食品或保健品；
可可脂：從可可豆中提取純度高、風味佳的可可脂，用于巧克力生產(chǎn)；
微生物油脂：從微藻、真菌中提取 DHA/EPA 等單細胞油脂，避免傳統(tǒng)溶劑對菌體細胞壁的破壞。
2. 油脂精煉與脫臭
應用：通過超臨界 CO?去除油脂中的游離脂肪酸、色素（如葉綠素）及異味物質(zhì)（如魚油中的腥味成分），替代傳統(tǒng)化學堿煉和高溫脫臭工藝。
案例：挪威某公司利用超臨界技術精煉魚油，使產(chǎn)品酸值降低 90% 以上，同時保留 Omega-3 活性成分。
二、天然香料與風味物質(zhì)提取
1. 植物精油的定向萃取
原理：通過調(diào)節(jié)壓力（5~25 MPa）和溫度（30~80℃），選擇性提取不同揮發(fā)性成分。
優(yōu)勢：
低溫下保留熱敏性香氣成分（如酯類、萜烯類）；
可分級萃取（如先提取低沸點香氣，再提取高沸點成分），精準控制風味組成。
典型應用：
香草精油：從薄荷、迷迭香中提取高純度精油，用于飲料、烘焙食品；
水果香氣濃縮：從蘋果、柑橘皮中提取揮發(fā)性酯類，用于果味飲料增香；
辛香料活性成分：從辣椒中提取辣椒紅素（色素）和辣椒素（辣味成分），實現(xiàn)成分分離。
2. 香辛料脫辣 / 脫苦
應用：利用 SC-CO?選擇性溶解辣味或苦味物質(zhì)（如胡椒堿、姜辣素），降低香辛料的刺激性，同時保留風味主體。
案例：印度某企業(yè)對黑胡椒進行超臨界脫辣處理，生產(chǎn)低辣度胡椒粉，適用于嬰幼兒食品。
三、食品中有害物質(zhì)的脫除
1. 咖啡因脫除
應用：從咖啡豆、茶葉中脫除咖啡因，生產(chǎn)低因或無因產(chǎn)品，同時保留風味物質(zhì)。
工藝：
濕潤原料（提高咖啡因極性）→ SC-CO?萃取（壓力 20~30 MPa，溫度 70~90℃）→ 咖啡因隨 CO?進入分離釜析出。
優(yōu)勢：相比傳統(tǒng)溶劑（二氯甲烷）脫咖啡因，無殘留風險，且咖啡因回收率高（可用于食品添加劑）。
案例：瑞士某公司年產(chǎn)超萬噸超臨界脫咖啡因咖啡豆，占全球高端市場 70% 份額。
2. 農(nóng)藥殘留與重金屬去除
應用：利用 SC-CO?或超臨界水（SCW）萃取食品中的脂溶性農(nóng)藥（如有機氯、有機磷）及重金屬絡合物。
案例：日本研究顯示，超臨界水可去除大米中 90% 以上的鎘殘留，同時保持米粒完整性。
四、功能性成分的分離與富集
1. 天然抗氧化劑提取
應用：從植物源中提取多酚類（如茶多酚、迷迭香酸）、類胡蘿卜素（如番茄紅素）等抗氧化成分。
案例：巴西某公司用 SC-CO?從葡萄籽中提取原花青素（OPC），純度達 95% 以上，用于膳食補充劑。
2. 功能性油脂分餾
應用：分離魚油中的 EPA（二十碳五烯酸）和 DHA（二十二碳六烯酸），或植物油中的谷維素、角鯊烯等功能成分。
技術：通過多級分離釜控制不同壓力，實現(xiàn)成分分級收集（如先分離 EPA，再分離 DHA）。
五、食品加工工藝創(chuàng)新
1. 超臨界流體殺菌
原理：利用超臨界 CO?的高擴散性和溶脹作用，破壞微生物細胞膜，實現(xiàn)低溫殺菌（如 40~60℃）。
應用：對果汁、液態(tài)調(diào)味品（如醬油）進行殺菌，相比熱殺菌更好保留風味和營養(yǎng)。
2. 超臨界干燥
應用：替代傳統(tǒng)熱風干燥，用于水果脆片、速溶咖啡粉的生產(chǎn)，避免高溫導致的褐變和營養(yǎng)損失。
案例：美國某公司用超臨界 CO?干燥技術生產(chǎn)凍干草莓，復水性優(yōu)于傳統(tǒng)凍干工藝。
