| Kako se vrši natkritična ekstrakcija? |
| utorak, 10 februar 2009 19:44 |
|
Natkritična ekstrakcija je ekstrakcija fluidima koji se nalaze u natkritičnom stanju, odnosno na temperaturi iznad svoje kritične temperature i pritisku iznad svog kritičnog pritiska (pogledaj sliku 1).
Slika 1. Fazni P-T dijagram sa vrednostima kritičnih parametara za ugljen dioksid i vodu
Fluid koji se najviše koristi u procesima natkritične ekstrakcije je ugljen dioksid. On je netoksičan, jeftin, i ima povoljne vrednosti kritičnih parametara ( 31,1oC i 7,38 MPa) pa omogućuje natkritičnu ekstrakciju na relativno niskim temperaturama i pritiscima.
Natkritičnim fluidima se mogu ekstrakovati određene supstance iz biljnog materijala (etarska i masna ulja, prirodni antioksidansi i ostale aktivne supstance) za primenu u prehrambenoj i farmaceutskoj industriji. Takođe, natkritičnim fluidima se mogu ukloniti neke neželjene supstance iz prehrambenih proizvoda, na primer kofein iz kafe i čaja ili tragovi pesticida iz pirinča.
Uprošćena šema laboratorijskog postrojenja je prikazana na slici 2. Osnovni delovi aparature su pumpa visokog pritiska, ekstraktor i separator. Samleven biljni materijal je smešten u ekstraktoru. Ugljen dioksid prolazi kroz ekstraktor rastvarajući u sebi određene komponente biljnog materijala. U separatoru se smanjenjem pritiska odvaja sada gasoviti ugljen dioksid i dobija ekstrakt. Koje i koliko kamponenti iz biljnog materijala će ugljen dioksid moći da rastvori u sebi zavisi od pritiska i temperature ekstrakcije, kao i od protoka ugljen dioksida. Dakle, promenom temperature i pritiska može se menjati i sastav dobijenog ekstrakta.  Slika 2. Šema laboratorijskog postrojenja za natkritičnu ekstrakciju na Katedri za Organsku hemijsku tehnologiju Tehnološko-metalurškog fakulteta u Beogradu Koje su prednosti natkritične ekstrakcije u odnosu na druge postupke ekstrakcije? Najveća prednost natkritične ekstrakcije je što se ovim procesom dobijaju čisti ekstrakti bez tragova organskih rastvarača. Zapravo, smanjenjem pritiska ugljen dioksid prelazi u gasovito stanje i dobija se potpuno čist ekstrakt. Sledeća prednost je što je natkritičnu ekstrakciju moguće izvesti na relativno niskim temperaturama (oko 40oC) na kojima ne dolazi do termičke razgradnje aktivnih komponenti. Iz navedenih razloga natkritični ekstrakti su od velikog značaja za primenu u prehrambenoj i farmaceutskoj industriji. Da li postoje industrijska postrojenja za natkritičnu ekstrakciju? Da, danas u svetu postoji 100 industrijskih postrojenja za natkritičnu ekstrakciju i to 45 u Evropi, 39 u Aziji, 13 u Americi i 3 u Australiji. Prve industrijske primene natkritične ekstrakcije bile su vezane za ekstrakciju kofeina iz kafe i čaja, kao i za dobijanje ekstrakata hmelja koji imaju primenu u industriji piva. |