دي اكسيد كربن فوق بحراني: حلال كارآمد در استخراج مواد موثره گياهي

Supercritical Carbon Dioxide; an Efficient Solvent for Herbal Extraction

در ميان فرآيندهاي شناخته شده براي انجام عمليات جداسازي، فرآيند تقطير و استخراج اهميت فراواني داشته و از معمول ترين روش هايي هستند كه از ديرباز شناخته شده و به كار رفته اند. اما در برخي از فرآيندهاي جداسازي، به دليل خواص فيزيكي و شيميايي مواد و نيز شرايط موردنياز، نمي توان از روش هاي معمول تقطير و استخراج استفاده كرد. اهم اين موارد شامل بالا بودن نقطه جوش، نزديك بودن نقطه جوش مواد موردنظر، تشكيل مخلوط هاي آزئوتروپ با نقطه ي هم جوش، حساسيت مواد به دماي بالا، تامين و بازيابي حلال مي باشد. دليل گسترش كاربرد سيالات فوق بحراني، نياز به مواد اوليه با درجه خلوص بالا در صنايع غذايي و دارويي است. در فرآيند استخراج با سيال فوق بحراني بر خلاف عمليات استخراج مايع- مايع، بازيابي حلال با انبساط ناگهاني انجام مي شود و براي بازيابي حلال نيازي به عمليات تقطير نيست. بازيابي كامل حلال در صنايع دارويي و غذايي براي جلوگيري از ايجاد آلودگي حلال شيميايي، بسيار ضروري است، در حالي كه روش هاي معمول مانند تقطير و استخراج مايع- مايع بازيابي كامل حلال ميسر نيست. از دلايل ديگر گسترش سيالات فوق بحراني اين است كه حلال هاي آلي مخصوصاً حلال هاي كلردار كه در روش هاي قديمي جداسازي مورد استفاده قرار مي گيرند، براي محيط زيست مضر هستند. لذا با جايگزيني گاز دي اكسيد كربن به عنوان حلال در فرآيندهاي فوق بحراني اين مشكل برطرف شده است. با توجه به اين موضوع استفاده از سيالات فوق بحراني در فرآيندهاي جداسازي بسيار مورد توجه قرار گرفته است.

Supercritical fluid extraction (SFE) is an alternative to liquid extraction using solvents. Supercritical fluids can have solvating powers similar to organic solvents، but with higher diffusivities، lower viscosity، and lower surface tension. Carbon dioxide is the most commonly used supercritical fluid owing to its nontoxic، nonflammable، inexpensive، environmental friendly properties and mild critical conditions (Tc = 31.1 ̊ C and Pc = 73.8 bar). Due to the low heat of process and the relatively unreactive solvent used in the extraction، the fragrant compounds derived often closely resemble the original characteristics of the raw material. Like solvent extraction، extracts a wide range of compounds and leaves the aromatics unaltered by heat، rendering an essence more faithful to the original. In this review، some aspects of this etraction methods have been discussed.