Tehniline põhimõte: selektiivne lahustumine ülekriitilises olekus
Kui süsinikdioksiidi hoitakse üle kriitilise punkti -temperatuuril üle 31,1 kraadi ja rõhul üle 7,38 MPa-, läheb see ülekriitilisse vedeliku olekusse. See ainulaadne faas ühendab gaasi läbitungivuse vedeliku lahustusvõimega, võimaldades sellel tungida sügavale taimeraku struktuuridesse ja lahustada valikuliselt madala -molekulaarse- aromaatseid ühendeid, nagu terpeenid, aromaatsed estrid ja fenoolid. Seevastu jääb see inertseks makromolekulaarsete lisandite, nagu valgud ja polüsahhariidid, suhtes. Kogu protsessi vältel toimib süsinikdioksiid ainult füüsilise keskkonnana ega läbi keemilisi reaktsioone, säilitades seeläbi lõhnakomponentide loomuliku terviklikkuse.
Süsinikdioksiid ise vastab toidu-ohutusstandarditele ja sellel on omadused, sealhulgas keemiline inertsus, mittesüttivus ja mitte-plahvatus. Suletud-ahela süsteemis võib selle taaskasutamise määr ületada 95%, saavutades tootmisprotsessis lahusti jääkide nulli ja täites kõrgeimate ohutusnõuete farmaatsia-, toiduaine- ja kosmeetikatööstuse toorainetele.
Standardne protsessivoog
1. Tooraine eeltöötlus
Tooraine pestakse, kuivatatakse madalal temperatuuril ja seejärel purustatakse osakeste suuruseks 40–60 silma. Õige purustamine rikub taime rakuseina struktuure ja loob tõhusad massiülekandekanalid. Näiteks nelgi pungade purustamine suurendab nende sisemiste rasunäärmete kokkupuute määra ligikaudu 70%, vähendades märkimisväärselt järgnevat ekstraheerimisaega.
2. Ülekriitiline faasitransformatsioon
Vedel süsinikdioksiid survestatakse kõrg-survepumbaga ja temperatuuri-juhitakse täpselt soojusvaheti abil, et moodustada ekstraheerimisanumas stabiilne ülekriitiline vedelikufaas. Süsteem kasutab PID-juhtimissüsteemi, et piirata parameetrite kõikumisi täpsusega ±0,5 kraadi ja ±0,2 MPa, tagades stabiilse faasikeskkonna tõhusaks ekstraheerimiseks.
3. Dünaamiline tsirkulatsiooni ekstraheerimine
Ülekriitiline vedelik ringleb läbi toormekihi voolukiirusega 3–5 l/min, teostades pehmetes tingimustes (35–55 kraadi ja 10–30 MPa) pidevat ekstraheerimist 1–3 tundi. Selles etapis hoiab süsteemi rõhku tagasi-surveklapp, samal ajal kui väljavoolu kontsentratsiooni jälgitakse reaalajas, et määrata täpselt väljatõmbe lõpp-punkt.
4. Fraktsiooniline eraldamine ja keskmise taastamine
Sihtkomponente sisaldav vedelik siseneb kaheastmelisse{0}}eraldusanumasse, kus erineva polaarsusega komponendid sadestatakse astmeliselt gradiendi rõhu vähendamise kaudu. Eraldatud süsihappegaas kondenseeritakse ja veeldatakse, enne kui see suunatakse tagasi säilituspaaki, lõpetades keskkonnatsükli. Ühe -tsükli kadumäär tüüpilistes tööstuslikes-seadmetes on alla 3%.
Tööstusliku rakenduse väärtus
See tehnoloogia pakub looduslike lõhnaainete valdkonnas olulisi eeliseid: kuumus{0}}tundlike lõhnaainete (nt jasmiini absoluutne ja tuberoosbetoon) puhul on aromaatsete komponentide peetumismäär üle 40% kõrgem kui traditsiooniliste destilleerimismeetoditega saavutatav. Selektiivse ekstraheerimise osas saab konkreetsete komponentide sihipärast rikastamist teostada rõhu ja temperatuuri parameetrite reguleerimisega. Kogu tootmisprotsess vastab rohelise keemia põhimõtetele ning ei tekita heitvett ega heitgaase.
Tarbijate kasvava nõudlusega puhta märgistusega toodete järele laieneb superkriitilise süsinikdioksiidi ekstraheerimise tehnoloogia tipptasemel{0}}rakendustelt kiiresti tavaturgudele. See tehnoloogia ei taga mitte ainult lõhnatoodete loomulikke omadusi ja ohutusstandardeid, vaid pakub tootjatele ka tööstusliku lahenduse, mis tasakaalustab majanduslikku tõhusust ja keskkonnasäästlikkust, -esindab looduslike toodete ekstraheerimistehnoloogia tulevikusuundi.