روش‌های استخراج مولکول عطری

متداول ترین روش های استخراج شامل فن آوری های معمول و جدید و پیشرفته تر است. روش های مرسوم شامل پرس سرد، تقطیر و استخراج با حلال است. روش های استخراج دی اکسید کربن فوق بحرانی و زیر بحرانی (CO2) پیشرفته تر و به ویژه برای صنعت در حال رشد مفید هستند. اسپری‌های عطری بادی‌کر در رایحه های متفاوت از 4 روش زیر برای استخراج مولکول‌های خوش بو استفاده می کند.
1. تقطیر
تقطیر ساده شامل جوشاندن آب و تبدیل آن به بخار می باشد و اجازه دادن به بخار از طریق زیست توده قبل از متراکم شدن در ظرف جمع آوری می شود. از آنجایی که تقطیر ساده، محصولات را در معرض دماهای بالا قرار می دهد، می تواند انتخاب نامناسبی برای محصولات حساس به حرارت باشد که شامل روغن های فرار است، باشد.
تقطیر با بخار رایج ترین روش استخراج اسانس است. در یک دستگاه، بخار تحت فشار از طریق زیست توده عبور می کند، جایی که ساختارهای گیاهی را که اسانس ها را نگه می دارند جدا می کند و ترکیبات فرار و غیرفرار تشکیل دهنده را آزاد می کند. مایع حاصل متراکم شده و به طور طبیعی به دو لایه اسانس و هیدروسول جدا می شود. نمونه هایی از هیدروسول های آشنا شامل گلاب و آب گل پرتقال است. در تقطیر با بخار باید مراقب کنترل فشار و دما بود تا در فرآیند استخراج اسانس‌ها تخریب نشوند. بسته به نوع گیاه، تقطیر با بخار می‌تواند از چند ساعت تا چند روز طول بکشد تا روغن‌های حاصل از زیست توده کاملاً تقطیر شود.
2. پرس سرد (EXPRESSION)
پرس سرد یک روش سنتی است که برای بسیاری از روغن هایی که در معرض گرما تجزیه می شوند مانند لیمو، پرتقال و گریپ فروت استفاده می شود. این تکنیک استخراج بسیار ساده شامل خراش دادن یا سوراخ کردن زیست توده، معمولاً پوست میوه، قبل از فشار دادن و شستشوی روغن ها با استفاده از آب است. سپس آب و روغن ها جدا می شوند.
روغن های پرس سرد طعم ها، رنگ ها، استرول ها و ویتامین های طبیعی را حفظ می کنند. اما همه زیست توده های گیاهی برای پرس سرد مناسب نیستند، بسیاری از مواد تشکیل دهنده را می توان در داخل زیست توده باقی گذاشت و برای استخراج با حجم بالا کارآمد نیست.
3. استخراج با حلال
استخراج مبتنی بر حلال می تواند از اتانول، متانول یا هر یک از چندین حلال هیدروکربنی مبتنی بر نفت استفاده کند، از جمله:
هگزان
پنتان
استون
حلالی که به دلیل میل ترکیبی گیاهی مورد نظر انتخاب شده است، از طریق زیست توده آماده شده جریان می یابد تا به ساختارهای گیاه نفوذ کند و اسانس ها را آزاد کند. مخلوط حاصل از حلال، روغن‌های گیاهی و جامدات گیاهی معمولاً فیلتر شده و در خلاء تقطیر می‌شود تا حلال تا حد ممکن حذف شود، به‌ویژه زمانی که از هیدروکربن‌های مبتنی بر نفت استفاده می‌شود. درصد کمی از باقی مانده حلال شیمیایی می تواند در محصول نهایی باقی بماند. عصاره وانیل نمونه ای از استخراج حلال رایج است. اسانس های گیاهی در الکل باقی می مانند که برای استخراج ترکیبات معطر مطلوب از ساختار غلاف های وانیل استفاده می شود.
4. استخراج CO2 فوق بحرانی و زیر بحرانی
استفاده از دی اکسید کربن به عنوان حلال، به ویژه خدمات استخراج صنعتی، برای تولید عصاره های CBD با طیف کامل و طیف گسترده با کیفیت بالا، تقاضای زیادی دارد. در استخراج CO2، دی اکسید کربن تحت شرایط دمایی و فشاری خاص قرار می گیرد تا اثرات خاصی به دست آید.
کربن دی اکسید چه فوق بحرانی و چه زیر بحرانی، به عنوان یک حلال “قابل تنظیم” عمل می کند. این به این معنی است که متغیرها را می توان به گونه ای تنظیم کرد که به طور موثرتر ترکیبات هدف را استخراج کند و ترکیبات نامطلوب در زیست توده را پشت سر بگذارد.
تفاوت بین CO2 فوق بحرانی و زیر بحرانی چیست؟ به طور خلاصه، تفاوت در فشار و دما است. بالاتر از دما و فشار بحرانی، CO2 به یک سیال فوق بحرانی تبدیل می شود، به این معنی که دارای خواص مایع و گاز است. این ویژگی‌ها CO2 را قادر می‌سازد تا به بیومس خام نفوذ کند و ساختارهای گیاه را برای آزاد کردن ترکیبات مهم از جمله کانابینوئیدها و ترپن‌ها تجزیه کند.
استخراج CO2 زیر بحرانی به طور مشابه عمل می کند، اگرچه می تواند فرآیندی کندتر و کارآمدتر باشد که منجر به بازده کلی پایین تر می شود. با این حال، CO2 زیر بحرانی در مورد برخی از اجزای فعال حساس تر گیاه شاهدانه ملایم تر است. بسته به ترکیبات هدف و محصول نهایی مورد نظر، CO2 زیر بحرانی ممکن است روش استخراج ترجیحی باشد.
در هر دو روش، پس از استخراج، فشار و دما به سطح محیط باز می‌گردد و CO2 تبخیر می‌شود و هیچ باقی‌مانده حلالی برای محصول نهایی خالص باقی نمی‌گذارد. برخلاف سایر حلال ها، CO2 سازگار با محیط زیست، غیر قابل اشتعال است. فرآیندهای استخراج CO2 نسبت به برخی از روش‌های دیگر کارآمدتر، انرژی کمتر و حتی هزینه کمتری دارند. آنها همچنین برای تولید در حجم بالا مناسب هستند.