Tekninen periaate: Selektiivinen liukeneminen ylikriittisessä tilassa
Kun hiilidioksidia pidetään kriittisen pisteensä yläpuolella-lämpötilassa yli 31,1 astetta ja paineessa yli 7,38 MPa-, se siirtyy ylikriittiseen nestetilaan. Tässä ainutlaatuisessa faasissa yhdistyvät kaasun tunkeutuvuus nesteen solvatointikykyyn, jolloin se tunkeutuu syvälle kasvisolurakenteisiin ja liuottaa valikoivasti pieni-molekyylipainoisia-aromaattisia yhdisteitä, kuten terpeenejä, aromaattisia estereitä ja fenoleja. Sitä vastoin se pysyy inerttinä makromolekyylisiä epäpuhtauksia, kuten proteiineja ja polysakkarideja kohtaan. Koko prosessin ajan hiilidioksidi toimii yksinomaan fysikaalisena väliaineena, eikä se käy läpi kemiallisia reaktioita, mikä säilyttää tuoksukomponenttien luonnollisen eheyden.
Hiilidioksidi itsessään täyttää elintarvike{0}}turvallisuusstandardit, ja sillä on ominaisuuksia, kuten kemiallinen inertti, -syttymättömyys ja ei--räjähtävyys. Suljetussa -silmukassa sen talteenottoaste voi ylittää 95 %, jolloin tuotantoprosessissa ei ole liuotinjäämiä ja se täyttää lääke-, elintarvike- ja kosmetiikkateollisuuden raaka-aineiden korkeimmat turvallisuusvaatimukset.
Normaali prosessivirtaus
1. Raaka-aineen esikäsittely
Raaka-aineet pestään, kuivataan matalissa lämpötiloissa ja murskataan sitten 40–60 meshin hiukkaskokoon. Oikea murskaus rikkoo kasvien soluseinän rakenteita ja muodostaa tehokkaat massansiirtokanavat. Esimerkiksi neilikkasilmujen murskaus lisää niiden sisäisten öljyrauhasten altistusnopeutta noin 70 %, mikä vähentää merkittävästi myöhempää uuttamisaikaa.
2. Ylikriittinen vaihemuunnos
Nestemäistä hiilidioksidia paineistetaan korkeapainepumpulla- ja tarkasti lämpötilaa-säädetään lämmönvaihtimella stabiilin ylikriittisen nestefaasin muodostamiseksi uuttoastiaan. Järjestelmä käyttää PID-säätöjärjestelmää rajoittamaan parametrien vaihtelut ±0,5 asteen ja ±0,2 MPa:n tarkkuudella, mikä tarjoaa vakaan vaiheympäristön tehokkaalle poistolle.
3. Dynamic Circulation Extraction
Ylikriittinen neste kiertää raaka-ainepedin läpi virtausnopeudella 3–5 l/min suorittaen jatkuvaa uuttoa 1–3 tunnin ajan miedoissa olosuhteissa (35–55 astetta ja 10–30 MPa). Tässä vaiheessa järjestelmän painetta ylläpitää takaisin-paineventtiili, kun taas ulosvirtauksen pitoisuutta seurataan reaaliajassa poiston päätepisteen määrittämiseksi tarkasti.
4. Fraktioerottelu ja väliaineen talteenotto
Kohdekomponentteja sisältävä neste menee kaksi{0}}vaiheiseen erotusastiaan, jossa eri polariteettien komponentit saostetaan asteittain gradienttipaineen alentamisen kautta. Erottunut hiilidioksidi kondensoidaan ja nesteytetään ennen kuin se palautetaan varastosäiliöön, jolloin väliainekierto on valmis. Yhden -syklin hävikkiaste tyypillisissä teollisuus-mittakaavaisissa laitteissa on alle 3 %.
Teollisen sovelluksen arvo
Tämä tekniikka tarjoaa merkittäviä etuja luonnollisten tuoksujen alalla: Lämmön{0}herkkien tuoksujen (esim. jasmiiniabsoluuttinen ja tuberoosibetoni) aromaattisten komponenttien retentionopeus on yli 40 % korkeampi kuin perinteisillä tislausmenetelmillä saavutettu. Selektiivisen uuton osalta tiettyjen komponenttien kohdennettu rikastaminen voidaan toteuttaa säätämällä paine- ja lämpötilaparametreja. Koko tuotantoprosessi noudattaa vihreän kemian periaatteita eikä aiheuta jätevesi- tai pakokaasupäästöjä.
"Clean label" -tuotteiden kasvavan kuluttajien kysynnän myötä ylikriittinen hiilidioksidin erotustekniikka laajenee nopeasti korkealaatuisista{0}}sovelluksista päämarkkinoille. Tämä tekniikka ei ainoastaan takaa tuoksutuotteiden luonnollisia ominaisuuksia ja turvallisuusstandardeja, vaan tarjoaa valmistajille myös teollisen ratkaisun, joka tasapainottaa taloudellisen tehokkuuden ja ympäristön kestävyyden-ja edustaa luonnontuotteiden uuttamisteknologian tulevaa suuntaa.