Use of carbon dioxide in Supercritical Fluid Extraction

การใช้ คาร์บอนไดออกไซด์ ใน Supercritical Fluid Extraction

การใช้คาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) ในกระบวนการ Supercritical Fluid Extraction (SFE) เป็นเทคนิคที่ได้รับความนิยมในการสกัดสารจากวัสดุต่างๆ โดยเฉพาะในการสกัดสารจากพืชหรือสมุนไพร เนื่องจาก CO₂ มีคุณสมบัติที่เหมาะสมในการทำงานในสถานะ supercritical ซึ่งหมายถึง CO₂ ที่มีอุณหภูมิและความดันสูงเกินกว่าจุดวิกฤติ (critical point) จึงมีคุณสมบัติทั้งของเหลวและก๊าซพร้อมกัน

หลักการของ Supercritical Fluid Extraction (SFE)

เมื่อ CO₂ ถูกทำให้ถึงสถานะ supercritical จะมีความหนาแน่นสูงมาก ทำให้มีความสามารถในการละลายสารต่างๆ ได้ดี ซึ่งการสกัดในลักษณะนี้สามารถทำได้ในอุณหภูมิที่ต่ำกว่าการใช้ตัวทำละลายทางเคมีอื่นๆ จึงช่วยรักษาคุณภาพของสารที่สกัดได้ดีกว่า

ข้อดีของการใช้ CO₂ ใน SFE:

ปลอดภัยและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม: CO₂ ไม่เป็นสารพิษและไม่ทิ้งสารตกค้างในผลิตภัณฑ์สุดท้าย
ไม่มีการใช้สารเคมี: สกัดด้วย CO₂ ไม่ต้องใช้สารเคมีที่เป็นพิษหรือต้องการการกำจัดหลังการใช้งาน
รักษาคุณค่าของสาร: เนื่องจากกระบวนการนี้ไม่ต้องใช้ความร้อนสูง ทำให้สามารถสกัดสารที่อ่อนไหวต่อความร้อนได้โดยไม่เสียคุณสมบัติ
ควบคุมได้ง่าย: การควบคุมอุณหภูมิและความดันทำได้ง่าย ทำให้สามารถเลือกสกัดสารที่ต้องการได้โดยตรง

การประยุกต์ใช้:

อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม: ใช้สกัดน้ำมันหอมระเหยจากพืชหรือเครื่องเทศ เช่น น้ำมันจากเมล็ดชา หรือสารกลิ่นจากดอกไม้
อุตสาหกรรมเภสัชกรรม: ใช้ในการสกัดสารออกฤทธิ์จากสมุนไพร หรือผลิตสารสกัดจากพืชที่ใช้ในผลิตภัณฑ์เสริมอาหารหรือยาธรรมชาติ
การผลิตน้ำมันจากพืช: ใช้ในการสกัดน้ำมันจากเมล็ดพืชต่างๆ เช่น เมล็ดองุ่น เมล็ดมะม่วงหิมพานต์

กระบวนการของ SFE:

การเติม CO₂ เข้าไปในเครื่องที่ควบคุมอุณหภูมิและความดัน
การปรับความดันและอุณหภูมิให้เหมาะสมจน CO₂ เปลี่ยนสถานะเป็น supercritical
การทำให้ CO₂ ไหลผ่านวัสดุที่ต้องการสกัด ซึ่งสารที่ต้องการสกัดจะถูกละลายและออกมาในตัวทำละลาย (CO₂)
การนำ CO₂ ที่มีสารละลายไปแยกออกจากสารที่สกัดแล้ว โดยการลดความดันหรือการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ

การใช้ CO₂ ใน Supercritical Fluid Extraction จึงเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพสูงในการสกัดสารจากวัสดุที่ไม่ต้องการการใช้สารเคมีที่เป็นอันตรายและช่วยรักษาคุณค่าของสารสกัดได้ดี