Affordable, Reliable and Accessible Technology.
İletişime Geçin Fevziçakmak Mah. Aslım Cad. No:92/DSüperkritik akışkan ekstraksiyon sistemi genelde Süperkritik CO2(karbondioksit) ekstraksiyon sistemi olarak bilinir. Her maddenin Süperkritik fazı vardır. Fakat kullanılabilirlik açısından en uygun CO2 gazıdır. Çünkü CO2; yanıcı, patlayıcı ya da toksik değildir, gıda uyumludur, muadil çözücülere göre daha düşük kritik sıcaklık ve basınç değerlerine sahiptir.
Sadece CO2 genelde üründen alınabilecek yağ, aroma ve etken madde gibi biyoaktif bileşenlerin bir çoğunun elde edilmesinde yeterli olmaktadır.CO2 apolar karakterli olduğu için kendine benzeyen bileşenleri daha kolay ekstrakte edebilmektedir. Ancak bazı polar bileşenlerin alınmasında sisteme Co-solvent/modifiyer/yardımcı çözücü olarak etanol eklenebilir.
Bu şekilde ekstraksiyon yapıldığında da ana çözücü yine CO2 olmaktadır. Ancak ortamın polaritesini alkol ile değiştirerek polar bileşenleri de elde edebilmekteyiz. Superex, zerdeçaldan kurkumin elde ederken bu şekilde bir ekstraksiyon yapmıştır. Bu tip çalışmalarda şöyle bir yöntem izlenebilir; önce Co2 ile ekstraksiyon yapılarak bitkinin içeriğinin çoğu alınarak kalıntısız bir ekstrakt elde edilir. Ardından sisteme alkol de eklenerek istenen moleküle odaklanılabilir. Böylelikle hem saf bir ekstrakt elde etmiş, hem de istediğimiz molekülü yüksek saflıkta elde etmiş oluruz.
Ekstraktların yoğunluğu çalışma basıncına göre değişiyor. Düşük basınçlarda çalışıldığında (100-150 bar) molekül ağırlığı daha düşük maddeler, uçucu bileşence zengin berrak yağ formunda ürünler elde ediliyor. Basınç değeri yüksek olduğunda ise (200-300 bar) yarı sıvı formda etken bileşenlerce zengin, molekül ağırlığı yüksek olan bileşenler elde ediliyor. Bu durum ekstrakte edeceğiniz ürüne göre değişebilir. Örneğin; çaydan kafein ekstrakte ettiğimizde katı partikül formunda kafein tanecikleri elde ediliyor, bir pirinç kepeği ekstrakte ettiğimizdeyse köpük formunda, kremsi bir ekstrakt elde ediliyor.
Sıvı ekstrakt için eklememiz gereken bir madde yoktur. Bir önceki soruda bahsettiğimiz gibi ekstraktın sıvı ya da katı olması ürüne göre değişebiliyor. Sıvı ekstrakt olarak bahsettiğiniz maserasyon yöntemi ile üretilmiş yağlar olabilir. Maserasyonda mantık şöyledir; zeytinyağı gibi bir yağ içerisinde bitkiyi bekleterek, bitkideki etkenlerin zeytinyağına geçmesi sağlanıyor. Toz ekstrakt olarak bahsedilen bir ekstrakt şekli var, o da genelde şu şekilde yapılıyor; bitki alkol ile ekstrakte edilip, alkolü uçuruluyor sonra bu ekstrakt ekstrakte edilmiş bitkinin toz haliyle karıştırılıp kapsülleniyor. Bu yöntemde yüksek sıcaklık ve alkolün kalıntı riski olabilir. Bu yöntemin amacı da ekstraktı açığa çıkartıp emilimini arttırmak olabilir.
Son ürünümüze %100 saflıkta diyebiliriz, çünkü çalışma sonunda ekstraktı alırken Co2 basıncını atmosfer basıncına kadar düşürmüş oluyoruz, basınç düştüğünde de Co2 gaz forma geçerek uçuyor. Co2’nin kalıntı bırakma ihtimali olsa bile problem oluşturmuyor çünkü Co2’yi gazlı içeceklerde zaten tüketmekteyiz.
Bu yöntemde Biyoaktif bileşenlerin zarar görmemesi en büyük avantajlarından biridir, çünkü
ekstraksiyonu 32-60 °C arası sıcaklıklarda yapıyor, ekstraksiyon esnasında ve ekstraktı seperatörde toplandığımızda ortamda Oksijen olmadığı için bir oksidasyon riski de oluşmuyor.
Üretime yönelik bir sistemde çalıştığınızda Ortalama 2-3 saat içerisinde ürünün içerisindeki bileşenlerin en az %90-95’lik kısmını almış olursunuz, çünkü bu sistemlerde akış hızı yüksektir. Ancak laboratuvar tipi 500 ml’lik sistemde akış hızı düşük olduğu için süre uzayabilir. 500 ml olan sistemi Ar-Ge çalışmaları için öneriyoruz. Ayrıca ekstraksiyonu tekrar yapma konusunda bahsedildiği gibi modifiyer kullanılarak polar çözünen bileşenleri ikinci bir ekstraksiyon ile elde edebiliriz.
Makinemiz analiz yapmıyor. Etken maddelerin ve diğer bir çok bileşenin analizleri Kromatografi cihazlarında hassas olarak yapılıyor. Üniversiteler ve bazı enstitülerde analiz yaptırılabilir.
Bu sistemler solvent ekstraksiyon sistemlerinde verimi arttırmaya yönelik kullanılabiliyor. Daha çok uçucu yağ ve hidrosol eldesi için mantıklı olmaktadır. Süperkritik ekstraksiyonda ise basınç ve sıcaklığın değiştirilmesiyle aroma, uçucu bileşen, sabit yağ ve etken maddeleri elde edebiliriz.
Ürün yükleme hacmi, ürünün yoğunluğuna göre değişiyor. Kuru, öğütülmüş bitki olarak hacmin üçte biri ile üçte ikisi civarında ham ürün alabilmektedir.. Örneğin 500 ml hacimli ekstraktör kolonunda lavanta bitkisini 200 gram alırken, kekiği 150 gram, kenevir tohumunuysa 400 gram alabilmektedir. Tohumların özgül ağırlıkları yüksek olduğu için yükleme miktarı artmaktadır. Ekstrakt miktarı da üründen ürüne değişiklik göstermektedir. Lavanta ve kekiğin bazı türlerinde %5 civarında verim alınabilmektedir. Bitkinin içeriğindeki ekstraktın neredeyse tamamını elde edilebilmektedir.
Bitkilerin kuru, öğütülmüş olması en uygun olan yöntemdir. Bitkinin kurutulmamış olması; bitkideki suyun karbondioksite bariyer olmasına neden olabiliyor. Ancak taze olarak da yüklenip ekstraksiyon yapılabilir.
Denenip ekstrakt alınamayan bir bitki bilinmemekte, genelde bir ekstrakt elde ediliyor. Diğer ekstraksiyon yöntemlerinde denenebilen bütün bitkileri ekstrakte edebilecektir. Ancak diğer yöntemlerle ekstrakt elde edilemeyip de Süperkritik ekstraksiyonda denenip ekstrakt alındığı bir çok kez görülmüştür.
Tıbbi ve aromatik bitkilerin ekstraksiyonunda en uygun diyebiliriz. Çünkü bu bitkilerdeki az ve değerli aktif bileşenlerin eldesinde kullanılması, sistemin çıkardığı ürünlerin katma değerli olması açısından oldukça mantıklı oluyor. Amerika ve Kanada’da kenevir yapraklarından ilaç maddelerinin elde edilmesinde oldukça aktif bir şekilde kullanılmaktadır.