CO2 siêu tới hạn dùng trong chiết xuất nước hoa

27/02/2023

Hầu hết các loại nước hoa và tinh dầu thực vật được sản xuất từ các nguyên liệu tự nhiên, nhưng những thành phần đó được tách ra khỏi thực vật như thế nào? Bạn đã bao giờ tự hỏi làm thế nào để chiết xuất nước hoa từ nguyên liệu thực vật? Câu trả lời nằm trong một quá trình gọi là khai thác CO₂ siêu tới hạn. Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn quá trình này để hiểu tại sao nó là một phương pháp lý tưởng để chiết xuất nước hoa.

Mục lục

CO2 siêu tới hạn là gì?

Bất kỳ chất nào trong một điều kiện nhất định, đều tồn tại ở một trạng thái nào đó trong ba trạng thái rắn, lỏng, khí. Khi nén một chất khí tới một áp suất đủ lớn, chất khí đó sẽ hoá lỏng. Tuy nhiên, có một giá trị áp suất mà tại đó nếu tăng nhiệt độ thì chất lỏng cũng không thể trở về trạng thái khí, mà rơi vào một trạng thái đặc biệt gọi là trạng thái siêu tới hạn (supercritical). Trạng thái này đạt được khi nhiệt độ và áp suất của chất đó tăng đến giá trị tới hạn. Ở trạng thái này, không có sự phân biệt giữa trạng thái lỏng và khí. Chất đó không bị chuyển sang trạng thái lỏng khi tăng áp suất và không bị chuyển sang trạng thái khí khi tăng nhiệt độ. Vật chất ở trạng thái này mang nhiều đặc tính của cả chất khí và chất lỏng, nghĩa là dung môi đó mang tính trung gian giữa khí và lỏng.

Bất kỳ dung môi nào cũng sẽ ở trạng thái siêu tới hạn nếu tồn tại ở nhiệt độ và áp suất trên giá trị tới hạn. Đối với khí CO₂, trạng thái siêu tới hạn đạt được khi đưa lên nhiệt độ, áp suất cao hơn nhiệt độ, áp suất tới hạn của nó (31^oC, 73,8 atm). Tại trạng thái này CO₂ mang cả hai đặc tính của chất khí và chất lỏng, đặc trưng kép này của chất lỏng siêu tới hạn cung cấp các điều kiện lý tưởng cho quá trình chiết xuất các hợp chất với một hiệu suất thu hồi cao trong một thời gian ngắn.

Điểm siêu tới hạn của CO2 — Điểm siêu tới hạn của CO₂

CO₂ ở trạng thái siêu tới hạn có các đặc tính nổi bật như:

- Sức căng bề mặt thấp
- Độ nhớt thấp
- Độ linh động cao
- Hệ số thẩm thấu của dung môi cao
- Tỉ trọng xấp xỉ tỉ trọng của chất lỏng
- Khả năng hòa tan dễ điều chỉnh bằng nhiệt độ và áp suất

Ưu điểm của CO2 siêu tới hạn so với các dung môi khác

- CO₂ là một chất dễ kiếm, rẻ tiền vì nó là sản phẩm phụ của nhiều ngành công nghệ hoá chất khác.
- Là một chất trơ, ít có phản ứng kết hợp với các chất cần tách chiết.
- Không làm ô nhiễm môi trường.
- Không bắt lửa, không duy trì sự cháy.
- CO₂ không độc với cơ thể, không ăn mòn thiết bị.
- Có khả năng hoà tan tốt các chất hữu cơ ở thể rắn cũng như lỏng, đồng thời cũng hoà tan lẫn cả các chất thơm dễ bay hơi. Có sự chọn lọc khi hoà tan, không hòa tan các kim loại nặng và dễ điều chỉnh các thông số trạng thái để có thể tạo ra các tính chất lựa chọn khác nhau của dung môi.
- Khi CO₂ hoá hơi không để lại cặn độc hại.

Các chất có khả năng tan tốt trong SCO₂

- Các aldehyd, ceton, ester, alcohol, và các halogen-cacbon có phân tử lượng nhỏ và trung bình.
- Các hydrocacbon mạch thẳng, không phân cực, phân tử lượng thấp và có mạch cacbon dưới 20, các hydrocacbon thơm có phân tử lượng nhỏ.

Quá trình chiết xuất bằng CO2 siêu tới hạn

CO₂ siêu tới hạn có khả năng hoà tan rất tốt các đối tượng cần tách ra khỏi mẫu ở cả 3 dạng rắn, lỏng, khí nhờ mang 2 đặc tính phân tách của quá trình trích ly và đặc tính phân tách của quá trình chưng cất. Chính trạng thái siêu tới hạn này làm cho nó rất hữu ích để chiết xuất chất thơm từ nguyên liệu thực vật. Sau quá trình chiết, để thu hồi sản phẩm chỉ cần giảm áp suất thấp hơn áp suất tới hạn thì CO₂ sẽ chuyển sang dạng khí thoát ra ngoài còn sản phẩm được thu lại ở bình hứng.

Bằng cách kiểm soát hay điều tiết áp suất và nhiệt độ, tỷ trọng hoặc nồng độ dung môi, chất lỏng siêu tới hạn có thể được thay đổi để mô phỏng các dung môi hữu cơ khác nhau, từ chloroform đến methylene chloride đến hexane. Sức mạnh hòa tan này có thể được áp dụng để làm sạch, chiết xuất, phân đoạn, ngâm, và kết tinh một mảng rộng của vật liệu.

Bởi vì CO₂ là không phân cực, một dung môi hữu cơ phân cực (hoặc điều chỉnh) có thể được thêm vào các chất lỏng siêu tới hạn để xử lý hợp chất phân cực. Bằng cách kiểm soát mức độ áp suất / nhiệt độ / sửa đổi, CO₂ siêu tới hạn có thể hòa tan một loạt các hợp chất, cả hai vùng phân cực và không phân cực.

Ở mỗi điều kiện nhiệt độ, áp suất khác nhau sẽ tương ứng với mỗi một đối tượng cần chiết tách khác nhau.

Quá trình chiết xuất bằng phương pháp sử dụng CO2 siêu tới hạn — Quá trình chiết xuất bằng phương pháp sử dụng CO₂ siêu tới hạn

Lợi ích của việc chiết xuất bằng phương pháp CO2 siêu tới hạn

Lợi ích đáng kể nhất của việc chiết xuất sử dụng phương pháp CO₂ siêu tới hạn là nó tạo ra một loại tinh dầu có mùi gần với thực vật tự nhiên hơn nhiều so với các loại tinh dầu chưng cất bằng hơi nước. Điều này khiến cho nó trở nên lý tưởng với những nhà chế tạo, sản xuất nước hoa khi muốn sản phẩm của họ có mùi thơm tự nhiên hơn. Phương pháp chiết xuất này nhẹ nhàng, tinh khiết và không cần nhiệt. Nó cũng không để lại bất kỳ dư lượng nào vì CO₂ nhanh chóng bay hơi sau khi quá trình chiết xuất hoàn tất. Phương pháp chiết xuất này sử dụng các hóa chất không độc hại, an toàn cho cả con người và môi trường.

Sử dụng CO2 siêu tới hạn là phương pháp an toàn cho con người và môi trường — Sử dụng CO₂ siêu tới hạn là phương pháp an toàn cho con người và môi trường

Vì quy trình này không sử dụng nhiệt nên sẽ không làm hỏng bất kỳ hợp chất dễ bay hơi nào có trong các nguyên liệu thực vật. Tránh được nguy cơ dẫn đến mất mùi thơm hoặc các kết quả không mong muốn khác. Ngoài ra, quá trình này diễn ra tương đối nhanh, chỉ mất vài phút để hoàn thành, giúp cho quá trình nghiên cứu những mùi hương mới trong phòng thí nghiệm của các nhà sản xuất diễn ra nhanh chóng, hiệu quả, kịp thời.

Do phương pháp này có phạm vi nhiệt độ và các yếu tố hòa tan khác so với các quy trình chiết xuất truyền thống, nên có thể tạo ra một số khác biệt nhỏ về hương thơm. Nhưng nhiều người tiêu dùng thích những khác biệt này vì chúng có xu hướng thể hiện trung thực hương thơm tự nhiên hơn.

Dầu chiết xuất cũng có thể được sử dụng để tăng cường mùi hương hiện có. Bằng cách pha trộn các loại dầu khác nhau và điều chỉnh tỷ lệ của từng mùi hương, các nhà chế tạo nước hoa có thể tạo ra những sự kết hợp độc đáo có thể được sử dụng để tạo ra những loại nước hoa quyến rũ, có một không hai.

Cuối cùng, đây là một phương pháp tiết kiệm chi phí cho các nhà sản xuất nước hoa. Vì nó không yêu cầu sử dụng các vật liệu hoặc thiết bị đắt tiền.

CO2 siêu tới hạn là tương lai của ngành sản xuất nước hoa

Nhờ những lợi ích của nó mang lại, việc chiết xuất nước hoa sử dụng CO₂ siêu tới hạn đã cách mạng hóa ngành công nghiệp nước hoa. Nó cho phép tạo ra những mùi hương mới và thú vị. Phương pháp chiết xuất này cho phép các nhà chế tạo nước hoa thu được các thành phần thơm dễ bay hơi mà không thể chiết xuất bằng các phương pháp truyền thống, cung cấp nhiều loại chất thơm hơn để sử dụng. Ngoài ra, quá trình này nhanh hơn và hiệu quả hơn nhiều phương pháp trích xuất khác.

Với phương pháp sử dụng CO₂ siêu tới hạn, trong tương lai có thể tạo ra các loại nước hoa tự nhiên hơn, phức tạp hơn. Điều này giúp thúc đẩy một ngành công nghiệp nước hoa đa dạng và thú vị hơn. Nhìn chung, quá trình chiết xuất bằng CO₂ siêu tới hạn có thể sẽ tiếp tục cách mạng hóa ngành sản xuất nước hoa theo thời gian.

Địa chỉ cung cấp CO₂ công nghiệp

Bạn đang băn khoăn không biết mua CO₂ ở đâu chất lượng và giá tốt? Hãy lựa chọn ngay Khí Hà Nội. Với kinh nghiệm 30 năm trong ngành, chúng tôi cam kết mang đến cho khách hàng những sản phẩm tốt nhất với giá cả cạnh tranh nhất thị trường, đảm bảo sự hài lòng tuyệt đối cho mọi khách hàng.

Khí Hà Nội chuyên cung cấp khí CO₂ công nghiệp uy tín hàng đầu, chúng tôi chuyên sản xuất, chiết nạp, bán lẻ khí CO₂ tinh khiết, khí CO₂ công nghiệp chất lượng cao.
Quý khách hàng có nhu cầu đặt hàng có thể liên hệ số điện thoại 0969.690.155 để được tư vấn trực tiếp, miễn phí!