מיצוי שרפים עם פחמן דו חמצני

מיצוי עם פחמן דו חמצני – הפקת שרף

שיטת המיצוי עם פחמן דו חמצני מקובלת בתעשיית המזון והתבלינים. לפי שיטה זו מפעילים לחץ גבוה וטמפרטורה נמוכה על פחמן דו חמצני ומתקבל חומר במצב ביניים בין נוזל לגז. מצב זה נקרא Supercritical fluid. הגז במצב זה של לחץ גבוה אינו הופך לנוזל, אלא נשאר במצב הביניים.

CO2  קופא והופך למוצק בטמפרטורה נמוכה. מכנים אותו קרח יבש, שהופך בחזרה לגז כשמפשירים אותו. זהו מצב של סובלימציה הפיכה של גז למוצק וההיפך מבלי לעבור שלב של נוזל.

מקור הביטוי נוזל סופר קריטי הוא בכך שמחזיקים את החומר במצב שהוא מעבר לטמפרטורה הקריטית והלחץ הקריטי בשבילו, ואז הוא מגיע למצב ביניים. הוא מקבל את הצפיפות של נוזל בגלל הלחץ הרב המופעל עליו, אבל מתפשט בתוך המיכל כמו גז.

פחמן דו חמצני במצב סופר קריטי הוא הממיס השכיח ביותר למיצוי תבלינים, חומרי טעם וריח למזון, קפה ללא קפאין ומוצרים צמחיים. הוא אינו רעיל ואינו דליק.

בשנות התשעים התחילו להכין קפה ללא קפאין עם פחמן דו חמצני סופר קריטי. כדי להרחיק את הקפאין  דוחסים פחמן דו חמצני סופר קריטי דרך פולים ירוקים של קפה, ומפזרים עליהם מים בלחץ גדול. מפרידים את הקפאין מהפחמן הסופר קריטי על ידי ספיחה על פחם או על ידי זיקוק המים, ומשתמשים בו בתעשיית התרופות והמשקאות.

פחמן דו חמצני מגיע למצב סופר קריטי כשמפעילים עליו לחץ של 73 אטמוספרות וטמפרטורה של 31.1 מעלות. ניתן למצות בטמפרטורה גבוהה יותר של 50-60 מעלות, אבל טעם המזון והתבלינים נפגם.

מיצוי עם פחמן דו חמצני שומר את הטעם והארומה של התבלינים והצמחים.הוא גם מונע את השימוש בממיסים אורגניים, כגון הקסאן ואצטון, ומונע את הצורך בשטיפות מרובות, ואת האפשרות ששיירים מהממיסים נשארים  אחרי המיצוי. זהו מיצוי מיכני ולא מיצוי כימי. הלחץ המופעל גורם לתנועה ברמה המולקולרית. משתמשים בשיטת מיצוי זאת עם צמחים המכילים שרפים ומרכיבים לא פולריים שאינם נמסים במים, ונמסים בממיסים אורגניים, כגון, פלפלת, רוזמרין, ג'ינגר, כורכום, Saw palmetto  ותבלינים רבים. מחליפים את שיטת הפקת השמנים הנדיפים מהצמחים בקיטור עם המיצוי בפחמן דו חמצני סופר קריטי.

השימוש של CO2 סופר קריטי נכנס לתחומים רבים של התעשיה. הוא משמש לייצור חלקיקים מיקרו ונאנו עבור תעשיית התרופות, וחלקיקים של פולימרים . משתמשים בו למערכות קרור וחימום,ולענף חדש בכימיה שמכנים אותו הכימיה הירוקה.

מקורות

Mukhopadhyay M. Natural extracts using supercritical carbon dioxide. USA, CRC Press 2000.