Supercritical fluid extraction
- รายละเอียด
- หมวด: Article
- เผยแพร่เมื่อ: 30 มิถุนายน 2559
- ฮิต: 20144
คุณสมบัติของ Supercritical fluids ที่ส่งผลให้การสกัดเกิดขึ้นได้ดีกว่าตัวทำละลายของเหลวทั่วไป
1. คุณสมบัติการถ่ายเท (Transport property)
จากการที่ SCF มีความหนืดต่ำ และสัมประสิทธิ์การแพร่สูง ทำให้สามารถกระจายตัวได้อย่าง ทั่วถึงสามารถแทรกซึม (penetrate) เข้า solute matrix ได้ดี และทำให้ตัวถูกละลาย ที่ละลายเข้าไปใน SCF กระจายออกจาก บริเวณการสกัด ไปบริเวณอื่นได้ง่าย อัตราการถ่ายเทมวลสูง ส่งผลให้ SCF เป็นตัวทำละลายที่ดี ความหนืดและ สัมประสิทธิ์การแพร่ของ supercritical fluid จะมีความสัมพันธ์กับปัจจัยหลายประการ เช่น อุณหภูมิ ความดัน และชนิดของ SCF จึงต้องมีการปรับสภาวะให้เหมาะสม เพื่อให้สกัดสารที่ต้องการให้ดีที่สุด
2. คุณสมบัติในการละลายของตัวทำละลาย (Solvent power)
Solvent power เป็นคุณสมบัติเด่นประการหนึ่งของ SCF ที่เหนือกว่าตัวทำละลายที่เป็นของ เหลวทั่วไป เนื่องจากสามารถปรับให้มีค่ามากหรือน้อยได้ง่ายกว่าโดยการปรับสภาวะ หรือตัวแปรประการแรก คือ อุณหภูมิ โดยทั่ว ๆ ไป การเพิ่มอุณหภูมิให้กับตัวทำละลายที่เป็น ของเหลวจะทำให้มีการละลายเพิ่มขึ้น
3. คุณสมบัติในการเลือกสกัด (Selectivity property)
Selectivity เป็นคุณสมบัติของ SCF ที่สามารถปรับอุณหภูมิและความดัน เพื่อให้มีความสามารถในการละลายที่เหมาะสมเฉพาะกับสารที่ต้องการ สกัดสารที่ต้องการให้มากที่สุด โดยมีสารที่ไม่ต้องการปนมาน้อยที่สุด ตัวอย่างที่เห็นได้ชัด คือ การสกัดสารจาก natural products หากต้องการให้ supercritical CO2มีคุณสมบัติคล้าย steam distillation คือ ต้องการสกัดเฉพาะสารที่ระเหยง่าย ก็ใช้ low solvent power คือ ปรับให้สภาวะอยู่ในบริเวณของ CP เช่น 870 p.s.i./60ºC ซึ่งในภาวะเช่นนี้ยังสามารถนำมาใช้ขจัดกลิ่นจากnatural products อีกด้วย หากต้องการสกัดสารทุกชนิดให้ใช้อุณหภูมิและความดันสูง ๆ เช่น ที่ความดัน4,350 p.s.i./60ºC แต่มักจะได้ products ที่มี pigments ติดมาทำให้มีสีคล้ำ การลด solvent power ลงเล็กน้อย ก็จะได้ products ที่มีสีเจือจาง ตัวอย่างเช่น การสกัด hop หากใช้ความดัน 300 bar จะได้สารสีเขียว แต่ที่ 140 bar จะได้สีเหลือง
การนำมาใช้ประโยชน์
ในอุตสาหกรรมอาหารและยาใช้เพื่อสกัดสาร เช่น สารให้กลิ่นรส (flavoring agent) สารให้สี (coloring agent) น้ำมันหอมระเหย (essential oil) คาเฟอีน (caffeine) วิตามิน คอเลสเตอรอล เป็นต้น สารสกัดที่ได้จากวิธีการนี้ มีความปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อมและผู้บริโภคมากกว่าวิธีการสกัดโดยใช้ตัวทำละลายอินทรีย์ ที่อาจไม่สามารถแยกตัวทำละลายออกมาได้หมดโดยสมบูรณ์ จึงอาจทำให้มีตัวทำละลายตกค้างจึงเป็นเทคนิคที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ลดการใช้สารเคมีหรือไม่ใช้เลย
Reference
https://www.l3nr.org/posts/535711
http://share.psu.ac.th/blog/sci-discus/22769
http://www.foodnetworksolution.com/wiki/word/0980/supercritical-fluid-extraction
Supercritical fluid extraction