Superkritische CO2-extractie, hoe werkt het en wat zijn de voordelen?

20-11-2018

Superkritische koolstofdioxide (CO2) is een milieuvriendelijk en niet-toxisch oplosmiddel dat gebruikt kan worden bij extracties. 'Superkritisch' verwijst naar een stof die zich boven ('super') een bepaald kritiek punt van temperatuur en druk bevindt. Bij relatief hoge druk en temperatuur verdwijnt het onderscheid tussen de gasvorm en de vloeistofvorm van de stof. Deze bevindt zich dan in de zogenaamde 'superkritische' fase.

Het voordeel van deze superkritische fase is dat de gasachtige eigenschappen zoals snelle diffusie en lage viscositeit behouden blijven, evenals de vloeistofachtige eigenschappen wat betreft een groot oplossend vermogen. Dit heeft tot gevolg dat de extractiesnelheid aanmerkelijk hoger is dan bij conventionele extractieprocessen het geval is.

Koolstofdioxide wordt vaak in zijn superkritische fase gebruikt. Daarvoor moet het gasvormige CO2 worden gekoeld, samengeperst tot boven de kritische druk van 73 atm (staat voor ‘atmosfeer’, een eenheid van druk) en opgewarmd tot boven de kritische temperatuur van 31 °C, waarbij de superkritische eigenschappen verkregen worden. Vervolgens stroomt het superkritische CO2 door een extractievat waar de grondstof (zoals visolie) in zit en waaruit bepaalde componenten geëxtraheerd dienen te worden. Het geëxtraheerde materiaal kan vervolgens gemakkelijk verkregen worden door eenvoudigweg de druk van het systeem te halen, zodat het superkritische CO2 (als het weer in de gasfase zit, is het al per defintie verdampt) terugkeert naar de gasfase en zich scheidt van het extract. Het gasvormige CO2 kan worden hergebruikt door deze opnieuw vloeibaar te maken (condenseren). Door geen gebruik te maken van oplosmiddelen die schadelijk zijn voor het milieu, en het feit dat de CO2 gerecycled kan worden, is het een zeer milieuvriendelijke methode. Superkritische extractie met CO2 wordt al heel lang gebruikt, onder andere voor de extractie van cafeïne uit koffiebonen, of specifieke actieve stoffen uit bepaalde kruiden. Het is bij uitstek geschikt voor temperatuurgevoelige stoffen (vanwege de lage temperaturen) en stoffen die gevoelig zijn voor oxidatie (vanwege de afwezigheid van zuurstof tijdens het extractieproces). Daarom kiezen Minami (voor hun visolieproducten) en de producent van groenlipmossel Lyprinol® uitsluitend voor deze technisch hoogstaande extractiemethode. Zowel voor het zuiveren van de kwetsbare omega 3-vetzuren als voor het concentreren en verhogen van de hoeveelheid werkzame stoffen.

Voordelen:
- Bij superkritische CO2-extractie wordt geen gebruikgemaakt van toxische oplosmiddelen die het milieu schaden en schadelijk kunnen zijn voor de gezondheid.

- Verspilling kan tot een minimum worden beperkt, dankzij recycling en hergebruik van superkritische CO2.

- CO2 is officieel erkend als veilig door de EFSA en de FDA.

- Omdat superkritische CO2-extractie uitgevoerd kan worden bij relatief lage temperaturen en er tijdens het proces geen zuurstof aanwezig is, is het zeer geschikt voor stoffen die makkelijk oxideren.

- Resulteert in uitzonderlijk hoge concentraties van werkzame stoffen en zuiverheid.