کربن دی اکسید فوق بحرانی یا SCO2 سیال فوق بحرانی میباشد که در دما و فشار بالاتر از نقطه بحرانی خود نگهداری می‌شود. در واقع دارای خواصی بین گاز و مایع میباشد.
کربن دی اکسید فوق بحرانی یا SCO2 سیال فوق بحرانی میباشد که در دما و فشار بالاتر از نقطه بحرانی خود نگهداری می‌شود. در واقع دارای خواصی بین گاز و مایع میباشد.
()
اسانس چیست؟
اسانس در واقع همان روغن معطر یا روغن فرار میباشد که از دانه، میوه، ریشه، ساقه، برگ و گل‌های گیاهان از طریق برخی تکنیک‌های استخراج گرفته می‌شود. اسانس‌ها دارای ترکیبات شیمیایی پیچیده‌ای می‌باشند که عمدتا شامل هیدروکربن‌ها و ترکیبات اکسیژن دار هیدروکربن‌ها مانند فنل‌ها، اترها، استرها، اسیدها، الکل‌ها و کتون‌ها می‌باشند. باتوجه به وجود این گروه‌های شیمیایی، اسانس‌ها دارای ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی از جمله فعالیت ضدمیکروبی، آنتی اکسیدان، ضدسرطان و دارای عطر ماندگار می‌باشند.
اسانس‌ها در صنعت آرایشی و بهداشتی، عطرسازی، صنایع غذایی و صنایع پزشکی کاربرد دارند.
انواع تکنیک‌های استخراج که می‌توان از طریق آن‌ها فرایند اسانس گیری را انجام داد، کدامیک می‌باشند؟
تکنیک‌های استخراج تاثیر برجسته ای بر عملکرد و کیفیت اسانس دارد بنابراین به منظور افزایش عملکرد و کیفیت اسانس از تکنیک‌هایی از جمله تقطیر با آب، پرس سرد، استخراج از طریق سیال فوق بحرانی، استخراج ماکروویو و استخراج با حلال مورد مطالعه قرار گرفته است.
پرس سرد یکی از روش‌های سنتی تهیه اسانس میباشد که دارای معایبی از جمله عملکرد وکیفیت پایین با وجود هزینه عملیاتی بالا میباشد. استخراج از طریق تکنیک تقطیر با آب و استخراج ماکروویو در دمای بالا ممکن است منجر به تجزیه ترکیبات حساس به حرارت در اسانس شود. تکنیک دیگر استخراج با حلال میباشد. در این روش برخلاف تقطیر با آب و استخراج ماکرویو، ترکیبات حساس به گرما را می‌توان حفظ نمود ولی در این روش احتمال باقی ماندن حلال و کاهش کیفیت اسانس وجود دارد.
استخراج سیال فوق بحرانی یک فناوری استخراج سبز و پیشرونده در زمینه‌های مختلف میباشد. کربن دی اکسید به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی، از جمله غیرقابل اشتعال بودن، دمای بحرانی پایین، ارزان و در دسترس بودن، غیرسمی‌بودن و خواص انحلال پذیری قابل تنظیم، به طور گسترده در استخراج سیال فوق بحرانی استفاده می‌شود.
درمقایسه با سایر تکنیک‌های استخراج استفاده از این روش به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی و دمای عملیاتی پایین کربن دی اکسید می‌تواند عملکرد اسانس را افزایش داده و مصرف انرژی را کاهش دهد و از تجزیه مواد حساس به حرارت جلوگیری کند درنتیجه کیفیت اسانس قابل اطمینان میباشد.
کربن دی اکسید فوق بحرانی (Supercritical CO2) چیست؟
کربن دی اکسید فوق بحرانی یا SCO2 سیال فوق بحرانی میباشد که در دما و فشار بالاتر از نقطه بحرانی خود نگهداری می‌شود. در واقع دارای خواصی بین گاز و مایع میباشد. کربن دی اکسید در دمای 31 درجه سانتیگراد و در فشار 74 بار فوق بحرانی می‌شود. در این حالت می‌تواند مانند گاز از جامدات عبور کند و مانند مایع مواد را در خود حل کند.CO2 فوق بحرانی به دلیل فشار و دمای بحرانی نسبتا پایینی که دارد، رایج‌ترین مایع فوق بحرانی میباشد که اغلب به عنوان حلال در کاربردهای تجاری ازجمله کافئین زدایی و تولید اسانس استفاده می‌شود.
نحوه اسانس‌گیری با کربن دی اکسید به چه صورت میباشد؟
در این روش ماده خام گیاهی در یک محفظه استخراج قرار می‌گیرد. این محفظه مجهز به ابزار کنترل دما و فشار میباشد. محفظه استخراج از طریق یک پمپ با سیال تحت فشار قرار می‌گیرد. سیال و ترکیبات حل شده به جداساز منتقل می‌شوند که در آنجا با افزایش دما یا کاهش فشار سیال، حلالیت سیال کاهش می‌یابد و پس از جمع آوری محصول، سیال بازیافت شده و مورد استفاده قرار می‌گیرد.
کربن دی اکسید فوق بحرانی برای استخراج چه موادی استفاده می‌شوند؟
تولیدکنندگان صنعتی در مقیاس بزرگ از کربن دی اکسید فوق بحرانی برای استخراج اسانس‌هایی ازجمله فلفل سیاه، فلفل چیلی، رازک، کافئین زدایی دانه‌های قهوه سبز، جلبک‌ها، آئروژل‌ها، روغن پالم استفاده می‌کنند.
مزایای استفاده از sCO2 در اسانس گیری چیست؟
روش ایمن: استفاده از کربن دی اکسید در استخراج، بهترین انتخاب برای تهیه اسانس‌های طبیعی میباشد زیرا از هیچ ماده ای بر پایه ی مشتقات نفتی از جمله هگزان یا بوتان استخراج نمی‌شوند.
رایحه طبیعی: اسانس‌هایی که با کربن دی اکسید استخراج می‌شوند، عطرطبیعی خود را حفظ می‌کنند زیرا بدون حلال و گرما استخراج می‌شوند.
روش تمیز: ماده ای در اسانس‌ها باقی نمی‌ماند زیرا فقط از کربن دی اکسید فوق بحرانی در دمای محیط برای استخراج استفاده می‌شود.
عصاره گیری با خلوص بالاتر جهت خواص درمانی: این روش دارای توانایی بالایی برای به دست آوردن حداکثر سطح اجزای درمانی از گیاهان دارویی میباشد و به سبب همین موضوع عصاره‌هایی با کیفیت بالا تولید می‌شود.
خالص و بدون ترکیبات اضافه: برای به دست آوردن خالص ترین اسانس‌ها از این روش استفاده می‌شود که علاوه بر غیرسمی‌بودن، بدون بو نیز میباشد.
استخراج طیف گسترده ای از اسانس‌ها: با استفاده از این روش می‌توان طیف گسترده ای از اسانس‌ها را استخراج نمود حتی مواردی را که به حرارت حساس می‌باشند.
تسریع در اسانس گیری : این روش نسبتا کارآمد میباشد که می‌تواند به سرعت مقدار زیادی اسانس نسبت به روش‌های دیگر استخراج کند.
استفاده از اسانس‌های دریافتی در موارد خوراکی: اسانس‌های استخراج شده از طریق sCO2 را می‌توان در موارد مختلفی ازجمله رایحه درمانی، مراقبت از پوست و به عنوان ماده طبیعی در غذا و نوشیدنی به کار برد.
حلال سبز: کربن دی اکسید در این تکنیک، حلال سبز میباشد زیرا یک محصول فرآیندی میباشد. در واقع به راحتی قابل بازیابی و استفاده مجدد برای استخراج‌های آینده میباشد.
