بخشی از مقاله
چکیده
آنتی اکسیدانها موادی هستند که با کاهش سرعت اکسیداسیون مشخصاً دوره اکسیداسیون کند را افزایش می دهند. این مواد در صنعت به طور معمول به صورت سنتزی تهیه و مصرف می شوند. به منظور جایگزین کردن آنتی اکسیدان های طبیعی به جای سنتتیک محققان به استخراج ترکیبات فنلی از منابع گیاهی روی آوردند که امروز جهت استخراج ترکیبات فنلی از روش های نوین استخراج استفاده می شود تا مشکلات حاصل از روش های قدیمی استخراج از قبیل زمان استخراج طولانی، تخریب ترکیبات فنلی کاهش یابد.
تکنیک استخراج فوق بحرانی با کاربرد سیال در دما و فشار بالاتر از نقطه بحرانی انجام می شود. نکته مهم در این فرآیند امکان تغییر دانسیته سیال با تغییر دما و فشار، و در نتیجه تغییر قدرت حل کنندگی سیال و قابلیت جداسازی اجزای درون عصاره از هم است.
دی اکسید کربن به علت دمای پائین بحرانی 31/1 - درجه سانتی گراد - و فشار پائین بحرانی 72/9 - اتمسفر - ، متداولترین سیال مورد استفاده برای استخراج فوق بحرانی محصولات طبیعی برای مواد غذایی و دارویی است اما به علت غیرقطبی بودن دی اکسید کربن توانایی کمی در استخراج ترکیبات قطبی دارد، بنابراین از کمک حلال قطبی مانند اتانول استفاده می شود. از مزایای این تکنیک انتخاب پذیری و بازده بالاتر، زمان کمتر فرآیند، عدم استفاده از حلال های آلی سمی و استفاده از حلال های ایمنی، ارزان و در دسترس، خلوص بالاتر محصول و امکان همراهی مستقیم با تکنیک های تجزیه ای کروماتوگرافی است. این مقاله مروری بر کاربرد سیال فوق بحرانی در استخراج عصاره های گیاهی می باشد.
مقدمه
در سال های اخیر تمایل محققان جهت شناسایی آنتی اکسیدان های طبیعی جهت افزایش زمان نگهداری محصولات غذایی به دلیل جلوگیری از اکسیداسیون لیپید و جایگزین کردن با آنتی اکسیدان های سنتتیک زیاد شده است. در این مسیر گیاهان زیادی منبع خوبی از آنتی اکسیدان معرفی شدند . - Takeuchi, Rubano, Meireles, 2010 - گروه بزرگی از آنتی اکسیدان های طبیعی شامل ترکیبات فنولی، توکوفرول، فلاونوئید، کومارین و ... است
استخراج با سیال فوق بحرانی یکی از روش های نوین استخراج ترکیبات فراسودمند از ماتریکس گیاهان معرفی شده است. و روشی است که از حلال در دما و فشار نزدیک و بالاتر از نقطه بحرانی آن استفاده می کنند . - Takeuchi et al, 2010 - اخیراً استخراج با سیال فوق بحرانی در صنعت غذا، شیمی و داروسازی به دلیل غیر سمی بودن و عدم تخریب عصاره بسیار پرکاربرد است . - Liu et al, 2011 - ویژگی این سیستم استفاده از گازهای بالای نقطه بحرانی با استخراج ترکیبات محلول انتهایی از یک ماده خام می باشد
ویژگی مهم این روش تغییر سلکتیویتی آن با تغییر چگالی حلال که به کمک تغییر فشار و دما تغییر می کند، است - Herzi,et al. .2013 - و از معایب مهم این روش فشار بالای مورد نیاز در این فرایند است. سیال فوق بحرانی حد واسط گاز و مایع است. ویسکوزیته پایین سیال فوق بحرانی همراه قدرت نفوذ بالای آن همراه با نیروی شناوری مورد نیاز که سبب دانسیته بسیار بالایی در فصل مشترک می شود سبب بروز خصوصیات انتقال جرم بهتر این سیال در مقابل حلال های معمولی می شود
استفاده از سیال فوق بحرانی عدم تولید مواد سمی، عدم تخریب حرارتی ترکیبات عصاره و کاهش هزینه های حاصل از مصرف انرژی را به همراه دارد . - Dal Pra et al. 2013 - ترکیبات مختلفی به عنوان حلال های استخراج فوق بحرانی آزمایش شده اند که از میان آن ها می توان به هگزان، پنتان، بوتان، اکسید نیترو و هگزان فلورید اشاره کرد. با این حال، کربن دی اکسید متداولترین حلال است که مزیت آن بر سایر حلال ها به علت بی خطر بودن آن، دسترسی آسان، هزینه کم و انجام عملیات فوق بحرانی در فشار و دمای پایین و نزدیک محیط می باشد
دی اکسید کربن فوق بحرانی مطلوب ترین روش برای استخراج ترکیبات طبیعی غیر قطبی یا چربی دوست حاصل از ادویه ها و محصولات جانبی کشاورزی است. بنابراین می توان از روش هایی مانند استخراج تسریع شده با حلال به عنوان مکمل این روش برای استخراج مواد قطبی استفاده کرد
خصوصیات و مزایای یک سیال فوق بحرانی
هر مادهای را که در دما و فشار بالاتر از دما و فشار بحرانیاش قرار گیرد، سیال فوق بحرانی گویند. یک سیال فوق بحرانی خصوصیات مابین خصوصیات یک گاز و مایع را داراست. آنچه باعث شده تا سیال فوق بحرانی برای استخراج مورد استفاده و توجه قرارگیرد خصوصیات فیزیکی آن است. چگالی سیال فوق بحرانی تقریباً هزار برابر چگالی حالت گازی میباشد، به همین دلیل قدرت حل کنندگی سیال فوق بحرانی بیشتر از گازها و مشابه مایعات است.
از طرفی، سیال فوق بحرانی دارای نفوذپذیری زیادتر و ویسکوزیته کمتر نسبت به حلالهای مایع است، این دو عامل انتقال جرم را کنترل میکنند و باعث میشود تا سیال فوق بحرانی خیلی سریع عمل کند.
