Что такое CO₂-экстракция?

CO₂-экстракция — это современная технология извлечения различных компонентов из растительного сырья с помощью углекислого газа. Метод позволяет получать масла, ароматические вещества и другие растворимые компоненты, содержащиеся в семенах, плодах, травах, специях и других растительных материалах.

Главная особенность технологии заключается в необычных свойствах углекислого газа при определённых условиях. Обычно CO₂ мы знаем как газ. Однако при изменении температуры и давления его физические свойства меняются. В сверхкритическом состоянии CO₂ сочетает высокую проникающую способность газа со способностью растворять определённые вещества, характерной для жидкости.

Именно это свойство позволяет использовать CO₂ в качестве экстрагента — вещества, которое проходит через подготовленное растительное сырьё и извлекает из него определённые компоненты.

Как работает технология?

Растительное сырьё предварительно подготавливают, после чего помещают в специальный герметичный аппарат — экстрактор. В систему подаётся углекислый газ. При заданных параметрах температуры и давления CO₂ приобретает необходимые для экстракции свойства и проходит через растительное сырьё.

При контакте с сырьём CO₂ растворяет определённые компоненты и переносит их дальше по системе. Затем условия процесса изменяются, растворяющая способность CO₂ снижается, и извлечённые вещества отделяются от него.

После разделения получают экстракт, а углекислый газ может быть возвращён в технологический цикл.

Таким образом, CO₂ выполняет функцию технологического растворителя, но после завершения процесса отделяется от полученного продукта. Это одно из принципиальных отличий технологии от ряда традиционных методов экстракции с применением органических растворителей.

Что можно экстрагировать с помощью CO₂?

CO₂-экстракция не привязана к одному конкретному растению. Технологию исследуют и применяют для переработки большого количества видов растительного сырья.

Это могут быть семена и масличные культуры, травы, пряности, цветы, плоды и их части, а также другое растительное сырьё, содержащее компоненты, которые могут быть извлечены при соответствующих режимах экстракции.

Например, сверхкритическая CO₂-экстракция применяется при работе с различными семенными маслами, а также с розмарином, шалфеем, тимьяном, орегано, базиликом и другими растениями. Промышленно технология используется в том числе для переработки хмеля, специй и декофеинизации кофе и чая.

При этом для каждого вида сырья технология требует своего режима. Нельзя просто взять совершенно разные растения и перерабатывать их при одинаковых параметрах.

На результат влияют характеристики самого сырья, размер частиц, влажность, температура, давление, скорость потока CO₂, продолжительность процесса и другие технологические параметры.

Меняя условия экстракции, можно влиять на эффективность и в определённой степени на селективность процесса — то есть на то, какие компоненты и в каком количестве будут извлекаться из конкретного сырья.

Почему используется именно углекислый газ?

CO₂ обладает несколькими свойствами, благодаря которым он получил распространение в сверхкритической экстракции. Прежде всего, после завершения процесса его можно отделить от полученного экстракта изменением давления и других условий процесса.

Кроме того, технология позволяет проводить экстракцию при сравнительно умеренных температурах. Это особенно интересно при работе с растительным сырьём, содержащим компоненты, чувствительные к сильному нагреванию.

Ещё одно важное преимущество — возможность управлять процессом. Изменяя давление, температуру и другие параметры, технолог может подбирать режим под конкретное сырьё и необходимый результат.

Где применяется CO₂-экстракция?

Сегодня сверхкритическая CO₂-экстракция используется и исследуется сразу в нескольких направлениях.

В пищевой промышленности технология применяется для получения растительных экстрактов, масел, ароматических компонентов, экстрактов специй и других ингредиентов.

В косметической промышленности CO₂-экстракты используются как растительные ингредиенты для различных рецептур.

Технология также применяется и исследуется при получении ингредиентов для фармацевтической и нутрицевтической отраслей.

Отдельное большое направление — переработка растительного сырья и побочных продуктов сельского хозяйства с целью извлечения ценных компонентов, которые иначе могли бы остаться неиспользованными.

CO₂-экстракция — это не один универсальный рецепт.

Важно понимать, что наличие CO₂-экстрактора само по себе ещё не означает одинаковый результат для любого сырья.

Каждая растительная культура имеет собственный состав. Одни компоненты хорошо растворяются в сверхкритическом CO₂, другие — значительно хуже. В некоторых технологических процессах дополнительно применяются модификаторы или сорастворители для изменения растворяющей способности системы.

Поэтому разработка CO₂-экстракции конкретного сырья — это подбор технологического режима: подготовка сырья, давление, температура, продолжительность процесса, расход CO₂ и другие параметры.

Именно сочетание оборудования, характеристик сырья и правильно подобранного технологического режима определяет конечный результат.

CO₂-экстракция в PLEIGHT.

В PLEIGHT технология CO₂-экстракции используется для переработки амаранта и получения амарантового масла.

При этом сама технология значительно шире одного амаранта. CO₂-экстракционное оборудование позволяет работать с различными видами растительного сырья при условии разработки и подбора соответствующего технологического режима.

Поэтому для нас CO₂-экстракция — это не только способ производства одного продукта, но и отдельное технологическое направление работы с растительным сырьём.