Ekstrakcja nadkrytycznym CO2
2018-07-30 Paulina Nadobna
Ekstrakcja nadkrytycznym dwutlenkiem węgla jest jednym z rodzajów SFE (Supercritical Fliud Extraction), czyli techniki ekstrakcji cieczą w stanie nadkrytycznym. Ekstrakcja z wykorzystaniem dwutlenku węgla jest metodą pozwalającą na pozyskanie wyciągów roślinnych (zarówno substancji niepolarnych, jak i polarnych) cechujących się czystością i nie wywierających negatywnego wpływu na środowisko.
Stan nadkrytyczny danej substancji to stan, w którym warunki temperatury i ciśnienia przekroczyły punkt krytyczny (inny dla każdej substancji), co skutkuje zmianą jej właściwości fizycznych. Zaletą dwutlenku węgla jest osiąganie stanu nadkrytycznego w stosunkowo niskich temperaturach, bo już w zaledwie nieco ponad 31°C. Pozwala to pozyskiwać wyciągi roślinne bez ich degradacji czy utraty ich właściwości, co często zdarza się w wyższych temperaturach.
Dwutlenek węgla zapewnia również czystość pozyskanego ekstraktu. Nie ma potrzeby używania niebezpiecznych chemikaliów i rozpuszczalników. Dodatkowo tę metodę ekstrakcji cechuje wysoka selektywność, co oznacza, że wraz z naszym produktem nie są ekstrahowane dodatkowe składniki i zanieczyszczenia. Pozwala to użyć tej metody również do oczyszczania i rozdziału niektórych substancji. Dwutlenek węgla jest również tani, niepalny, nietoksyczny – jest zatwierdzony przez Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA) oraz dopuszczony do ogólnego użytku w różnych gałęziach przemysłu.
Proces ekstrakcji przeprowadzany jest w specjalistycznej aparaturze wysokociśnieniowej. Dwutlenek węgla jest sprężony pod wysokim ciśnieniem. Po procesie CO2 rozpręża się i ulatnia. Dzięki temu nie ma potrzeby dodatkowego oczyszczania ekstraktu czy usuwania dwutlenku węgla. Skraca to znacznie czas uzyskania finalnego produktu. Ponadto sam proces ekstrakcji jest przeprowadzany bez dostępu powietrza, co chroni substancje przed utlenianiem.
Ekstrakcja nadkrytycznym CO2 jest obecnie najskuteczniejszą metodą ekstrakcji związków niepolarnych takich jak np. oleje. Poprzez zmianę parametrów ekstrakcji można kontrolować właściwości dwutlenku węgla i jego zdolność do rozpuszczania różnych substancji. Dzięki dodaniu niewielkich ilości współrozpuszczalników np. etanolu, możliwa jest również ekstrakcja związków polarnych.
Warto również zwrócić uwagę na wydajność ekstrakcji. W przypadku olejów roślinnych inne techniki pozwalają uzyskać zaledwie 60 – 80% całkowitej zawartości substancji w materiale. Ekstrakcja nadkrytycznym CO2 pozawala uzyskać wydajność na poziomie aż 95%.
Wyciągi roślinne są cenionym surowcem w przemyśle spożywczym, kosmetycznym i farmaceutycznym. W obecnych czasach pojawia się duży nacisk ze strony społeczeństwa w związku z poszukiwaniem nowych technik ekstrakcji, które cechują się dużą wydajnością oraz nie wymagają użycia szkodliwych dla ludzi i środowiska rozpuszczalników. W ten trend idealnie wpisuje się ekstrakcja nadkrytycznym dwutlenkiem węgla.
Zobacz inne usługi z wykorzystaniem nadkrytycznego CO2 świadczone przez PPNT.
