Главное преимущество СО2-экстракции — возможность «настроить» растворитель. Плотность сверхкритического диоксида углерода, а значит и его растворяющая способность, меняется вместе с давлением и температурой. Один и тот же аппарат может выделить из хмеля или семян лёгкую ароматическую фракцию, а затем — жирное масло. Ниже — порядок, по которому обычно выстраивают режим под конкретное сырьё.
Как выстраивают режим селективного извлечения
- Определить целевую фракцию. Эфирные масла и лёгкие ароматические вещества извлекаются при сравнительно умеренном давлении, жирные масла, каротиноиды и более тяжёлые липофильные соединения — при высоком. Пока цель не сформулирована, режим подобрать нельзя: «извлечь всё» означает получить смесь с воском и балластом.
- Выйти за критическую точку. СО2 становится сверхкритическим выше 31 °C и примерно 7,4 МПа. Рабочая температура в пищевых задачах обычно держится в диапазоне 35–60 °C, чтобы не разрушать термолабильные компоненты.
- Задать давление экстракции ступенями. Для лёгких фракций начинают с нижней части рабочего диапазона, затем поднимают давление и собирают следующую фракцию отдельно. Так из одной загрузки получают два продукта вместо одного усреднённого.
- Разделить экстракт в сепараторах. После экстрактора давление сбрасывают поэтапно: в первом сепараторе выпадают тяжёлые соединения и воски, во втором — целевой продукт. Настройка давления в каждом сепараторе — такой же инструмент селективности, как режим в самом экстракторе.
- Решить вопрос с полярными веществами. Чистый СО2 плохо извлекает полярные соединения. Если они нужны, в поток добавляют сорастворитель — чаще всего этанол, — но тогда появляется стадия его отгонки.
- Подготовить сырьё. Влажность и фракция помола напрямую влияют на результат: слишком крупные частицы тормозят массообмен, слишком мелкие слёживаются и дают каналы, по которым газ проходит мимо сырья.
- Зафиксировать режим в регламенте. Давление, температура, расход СО2 и время каждой ступени записываются для каждого вида сырья — только так выход и состав экстракта повторяются от партии к партии.
Где чаще всего теряют селективность
- Работают на одном максимальном давлении. Выход по массе растёт, но экстракт становится тёмным, с воском и неприятной нотой.
- Экономят на сепараторах. Однократный сброс давления смешивает все фракции в одном сборнике.
- Не контролируют стабильность давления. Колебания во время цикла меняют плотность СО2, и состав экстракта «плавает» внутри одной партии.
- Переносят режим с другого сырья без проверки. Хмель, облепиховый жмых и пряности ведут себя по-разному даже при одинаковых параметрах.
СО2-экстракция в линейке Сушилка22
Для отработки режимов и малых партий подходит СО2-экстрактор с экстракционными сосудами от 0,5 до 300 л и давлением до 40–50 МПа в зависимости от типоразмера. Для промышленной переработки сухого растительного сырья предлагаем углекислотный СО2-экстрактор модели 2100 — три экстрактора по 700 л и три сепаратора, рабочее давление до 32 МПа. Если нужны водно-спиртовые экстракты, посмотрите экстракторы и концентраторы.
Расскажите, какое сырьё и какую фракцию вы хотите получить, — подберём типоразмер и схему сепарации. Звоните: +7 906 968-1922, пишите: sales@sushilka22.ru.