У харчовій, косметичній, фармацевтичній промисловості часто виникає необхідність витягнути саму «душу» рослин: ароматичні олії, біологічно активні речовини тощо.
Коли ми заварюємо чай, наполягаємо настоянку або просто кидаємо лаврушку в суп у нас ті самі цілі: перенести запах або якісь речовини з рослин у розчин. Тільки промисловості такі способи малоефективні.
Нині бурхливо розвивається надкритична флюїдна екстракція. Це якщо по-науковому. А по-простому – метод «діставлення» потрібних речовин із рослин, використовуючи як розчинник газ під тиском, найчастіше – вуглекислоту.
Суть методу. При температурі 31,4 ˚С та тиску 7,4 МПа звичний нам вуглекислий газ переходить в особливий стан надплинного флюїду, перетворюючись на якийсь гібрид газу та рідини. Від тиску його щільність стає порівнянна з рідинами і з’являється властивість розчиняти різні речовини, а газу залишається проникаюча здатність. Газ легко проходить крізь клітинні стінки рослин та «вимиває» потрібні субстанції. Далі розчин надходить у випарник, там тиск нижчий, вуглекислота виганяється, а розчинене – залишається. Вуглекислий газ знову стискається і цикл повторюється.
Метод щодо недавнього. У Краснодарі в інституті масляних культур у 60 роках минулого століття розроблялася технологія схверкритичної екстракції. У 1978 р. технологію реалізували для добування кофеїну з кави, в 1982 р. використовували для промислової екстракції шишок хмелю. Зараз використання способу не просто збільшилося, а продовжує зростати. І не дарма.
Переваги методу.
• Екологічність. Вуглекислий газ – типовий продукт життєдіяльності організмів, широко поширений у природі. Немає стічних вод та відпрацьованого розчинника. Немає проблеми витоків, агресивного чи отруйного впливу на довкілля чи робочий персонал – вуглекислота просто не має небезпечних властивостей.
• Мікробіологічна чистота. Отримані за допомогою вуглекислоти екстракти не схильні до мікробіологічного руйнування – весь процес йде без доступу кисню. Отримана речовина стерильна та бактеріостатична. Проблеми подальшого зберігання, у порівнянні з тією ж сировиною у вигляді сухих рослин, немає.
• Переваги транспортування та застосування. Отриманий екстракт займає менший обсяг і легше у транспортуванні, краще зберігається, поєднується з масою кінцевого продукту.
• Пожежно- та вибухобезпека. Вуглекислота не горить і не підтримує горіння, промислові установки на її основі не несуть жодного ризику щодо цього.
• Різноманітність форми екстрактів – сухі, рідкі, пастоподібні, силіконові.
• Дешевизна. Вуглекислота – відносно дешевий газ, простий у отриманні та застосуванні.
• Біологічна активність. Завдяки особливим властивостям вуглекислотної екстракції, біологічно активні речовини витягуються повніше, в природному стані і тому ж співвідношенні, що були присутні в сировині. Співвідношення складових сприятливо у сенсі біологічного впливу.
• Немає залишкових кількостей розчинника в продукті. Вуглекислий газ просто випаровується на кінцевій стадії. При цьому – що важливо – він не вступає в хімічно реакції з речовинами, що екстрагуються. Вилучене залишається у незмінному вигляді, не псується.
Вуглекислим газом витягують необхідні речовини у фармацевтичному виробництві. У хімічному. Косметологи використовують його для вилучення олій, жирів, восків, смол із сировини. Надкритичні флюїди та їх особливі властивості знайшли застосування не тільки для екстракції, існують інші способи використання вуглекислоти у такому стані.
Цікаві факти з цієї теми.
• У пивоварінні хміль зараз практично практично не використовується: проблеми зберігання великих об’ємів шишок, захисту їх від руйнування під дією вологи чи бактерій, транспортування – навіщо? Простіше витягти екстракт і надалі застосовувати саме його.
• Напій «Тархун» не наполягає на травах. Туди додають екстракт тархуну.
• Екстракт ромашки, витягнутий розчиненням водно-спирто-гліцеринової сумішшю, містить комплекс із 5 біологічно активних речовин (БАВ). Вилучений пропіленгліколевим розчином – 7 БАВ. А за допомогою вуглекислоти видобувається комплекс із 17 БАВ! Завдяки цьому для ефективності крему достатньо введення менше відсотка речовини, отриманого цим методом, порівняно із звичайними 1-20%.
• Фірма «Грумант» виникла з ідеї кудись подіти вуглекислий газ, який одержують як побічний продукт у роботі підприємства «Казцинк». І починали з отримання хвойного екстракту з відходів поряд розташованих розплідників з вирощування новорічних ялинок. А там і не здогадувалися, що прибутки від переробки їх відходів можна порівняти з тим, що самі розплідники одержують, реалізуючи основну продукцію .
• З 12 кг сухої шавлії (великий оберемок сіна) виходить 150 г екстракту, зі 100 кг горошку чорного перцю – 4 кг. Причому не відчувається на зубах розмеленого порошку в тій же ковбасі, а сама речовина легко і рівномірно розподіляється по всій масі фаршу.
• Для отримання 1 літра олії потрібна переробка 5 тонн пелюсток із троянди.
• На Сицилії та Карибдії (частина сучасної Італії) в 19 столітті для одержання олій бергамота та лимона використовували оригінальну рукавичку. На шкіряну основу наклеювали уламки каменю. Масу тиснули рукою, збирали видавлене на губку, яку викручували у цебро.
• Кавові олії дуже леткі. Відразу після помелу вони починають залишати продукт. При приготуванні кави важливо все робити максимально швидко, після помелу кава повинна бути відразу затрамбована в ріжок (портафільтр) і поміщена в еспресо машину, яку відразу включає. Якщо все робити повільно, екстрагувати в напій буде нічого: більшість ароматичних масел випарується.
• При екстракції вуглекислотою витягується не лише ароматичні олії.Метод дозволяє витягувати із сировини практично всі відомі зараз біологічно активні речовини з неполярних: насичені та ненасичені жиророзчинні кислоти; терпеливі; терпеноїди; вітаміни; воски; пігменти; алкалоїди; феноловмісні сполуки; фітостерини; фітокумарини.
Вуглекислий газ для екстракції або інших цілей можна придбати у компанії «DP Air Gas». Крім вуглекислоти, тут реалізують кисень та азот, гелій та аргон, водень та пропан. Фірма займається й іншими газами, їх сумішами, а також виконує перевірку, сертифікацію, фарбування, доставку, реалізацію будь-яких ємностей, обладнання та всього пов’язаного з торгівлею газами та газовими сумішами. Більш детальну інформацію неважко знайти за цією посилання.
