Thiết bị trích ly CO2 siêu tới hạn, 5L

Giới thiệu chung:

Trong công nghiệp thực phẩm, việc thu nhận các hợp chất tự nhiên như tinh dầu, dầu, chất màu… chủ yếu dựa trên kỹ thuật trích ly. Để trích ly các hợp chất hữu cơ, người ta thường sử dụng dung môi hữu cơ như n-hexan. Phương pháp này có nhiều nhược điểm như thời gian kéo dài, tốn nhiều dung môi, độc hại, và phải có quá trình xử lý sau trích ly. Phương pháp trích ly sử dụng CO₂ ở trạng thái siêu tới hạn (supercritical carbon dioxide extraction) là công nghệ được sử dụng nhiều trong công nghệ dược phẩm bởi nó khắc phục được các nhược điểm của phương pháp trích ly bằng dung môi hữu cơ.

Ứng dụng:

Công nghệ trích ly sử dụng CO₂ ở trạng thái siêu tới hạn được ứng dụng nhiều trong công nghiệp dược phẩm, thực phẩm và mỹ phẩm. Các hợp chất tự nhiên như tinh dầu, chất màu, chất thơm là những chất nhạy cảm với các tác nhân vật lý như nhiệt độ, ánh sáng và đòi hỏi mức độ tinh sạch cao trong quá trình sản xuất. Trong trường hợp này, công nghệ sử dụng CO₂ ở trạng thái siêu tới hạn là một lựa chọn tối ưu. Hiện nay nhiều ứng dụng để tách triết cafein, ditepen, dầu coffee, các dược chất đã được áp dụng thành công.

Ưu điểm của phương pháp: 

Ở trạng thái siêu tới hạn của CO₂, các tính chất hoá lý của dung môi thay đổi; hệ số thẩm thấu của dung môi cao, độ nhớt và sức căng bề mặt giảm do đó hiệu suất trích ly cao hơn ở trạng thái lỏng. Ngoài ra phương pháp này còn có một số ưu điểm như sản phẩm có chất lượng cao nên phù hợp để trích ly tinh dầu, các hợp chất tự nhiên phục vụ công nghiệp dược phẩm; không tồn dư dung môi trong sản phẩm, không gây ô nhiễm môi trường, an toàn với các hợp chất tự nhiên nhạy cảm với nhiệt độ cao.

Nguyên lý của phương pháp:

Mỗi một chất, trong một điều kiện nhất định, đều tồn tại ở một trạng thái nào đó trong ba trạng thái rắn, lỏng, khí. Khi nén một chất khí một áp suất đủ lớn, chất khí đó sẽ hoá lỏng. Tuy nhiên tại một giá trị áp suất mà ở đó nếu tăng nhiệt độ, chất lỏng khổng chuyển về trạng thái khí mà rơi vào một trạng thái đặc biệt gọi là trạng thái siêu tới hạn. Trạng thái này đạt được khi nhiệt độ và áp suất của chất đó tăng đến giá trị tới hạn. Ở trạng thái này, không có sự phân biệt giữa trạng thái lỏng và khí. Chất đó không bị chuyển sang trạng thái lỏng khi tăng áp suất và không bị chuyển sang trạng thái khí khi tăng nhiệt độ. Đối với khí CO₂, trạng thái siêu tới hạn đạt được ở nhiệt độ 31^oC và áp suất 73,8 bar.