CHIẾT XUẤT TINH DẦU BẰNG CÔNG NGHỆ CO2 LỎNG SIÊU TỚI HẠN

Đi cùng với quá trình phát triển của xã hội, tinh dầu được xem là nguồn nguyên liệu đóng vai trò quan trọng. Với những công dụng thiết thực, từ lâu tinh dầu được mệnh danh là báu vật từ thiên nhiên vì chứa nhiều hoạt chất có khả năng ứng dụng trong đời sống con người. Ngày nay, các nhà khoa học đã phát triển, đưa tinh dầu trở thành nguồn nguyên liệu được sử dụng rộng rãi trong việc trị liệu, chăm sóc sức khỏe, tăng thêm hương liệu cho thực phẩm và đồ uống cũng như sản xuất nước hoa, mỹ phẩm làm đẹp trên toàn thế giới. Để tách tinh dầu ra khỏi nước, có nhiều phương pháp, trong đó trích ly bằng công nghệ CO2 lỏng siêu tới hạn cho ra sản phẩm tinh dầu tự nhiên, không sử dụng dung môi độc hại và thân thiện với môi trường.

Ưu điểm của công nghệ

Vật chất tồn tại ở 3 trạng thái chính là: Rắn, lỏng và khí. Trong điều kiện nhất định, nếu nén chất khí tới một áp suất tới hạn (Pc), chất khí sẽ hóa lỏng, nếu nâng dần nhiệt độ lên tới hạn (Tc) thì chất lỏng cũng không thể trở về trạng thái khí, mà rơi vào một vùng trạng thái đặc biệt gọi là trạng thái siêu tới hạn (supercritical). Do giá trị tới hạn thấp, dễ kiếm, giá rẻ, không ăn mòn thiết bị và dưới áp suất thường sẽ bốc hơi khỏi sản phẩm không để lại dư lượng hóa chất như các dung môi khác nên khí carbon dioxd (CO2) thường được sử dụng làm dung môi trong trích ly siêu tới hạn.
Khi CO2 được đưa lên nhiệt độ, áp suất cao hơn nhiệt độ, áp suất tới hạn của nó (Tc = 310C, Pc = 73,8 bar), CO2 sẽ chuyển sang trạng thái siêu tới hạn. Tại đây, CO2 có tính chất trung gian của chất khí và chất lỏng, có khả năng hoà tan rất tốt các đối tượng cần tách. Theo Tiến sĩ Mai Thành Chí, Viện Công nghệ Hóa học, Viện hàn lâm KH&CN Việt Nam cho biết, trong quá trình chiết tách, chỉ cần giảm áp suất thấp hơn áp suất tới hạn thì CO2chuyển sang dạng khí thoát ra ngoài, sản phẩm thu về là tinh dầu tự nhiên.
 
Lịch sử phát triển cho thấy, từ lâu con người đã biết chiết xuất tinh dầu để sử dụng trong cuộc sống bằng nhiều cách như: Phương pháp lôi cuốn hơi nước cổ điển, sử dụng dung môi dễ bay hơi có hỗ trợ vi sóng và siêu âm…Tuy nhiên, so với các phương pháp truyền thống, công nghệ trích ly tinh dầu bằng CO2 lỏng siêu tới hạn có nhiều ưu điểm nổi bật. Cụ thể là: Độ tinh khiết của sản phẩm có chất lượng cao, tinh dầu có mùi và thành phần tự nhiên, các chất có hoạt tính cao; không còn lượng dung môi dư; tách các hoạt chất với hàm lượng cao; không gây ô nhiễm môi trường…
 
Ứng dụng trong chiết xuất tinh dầu
 
Là phương pháp thu về các sản phẩm an toàn, do vậy, hiện nay công nghệ trích ly bằng CO2 lỏng siêu tới hạn đang được áp dụng phổ biến để chiết tách các hoạt chất thiên nhiên sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp. Công nghệ này được dùng để chiết tách các hoạt chất chữa bệnh, tăng cường sức khoẻ từ các nguồn nguyên liệu thảo mộc. Trong ngành mỹ phẩm và công nghệ sinh học, công nghệ trích ly bằng CO2 lỏng siêu tới hạn được dùng để chiết tách các tinh dầu quý hiếm để phục vụ cho công nghiệp sản xuất nước hoa, đặc biệt là các loại nước hoa cao cấp và hương liệu trong đồ uống và thực phẩm.
 
Một số nước trên thế giới đã ứng dụng công nghệ CO2 lỏng siêu tới hạn ở quy mô công nghiệp với một số sản phẩm nhất định như: Chiết xuất tinh dầu làm mỹ phẩm từ hoa hublông (hoa bia) và thảo dược ở New Zealand, Ba Lan; tách loại cafein trong cà phê, trà ở Đức và Italia; chiết xuất tinh dầu từ gia vị và thảo dược ở Ấn Độ; xử lý thuốc trừ sâu trong gạo ở Đài Loan; chiết xuất tinh dầu mè ở Hàn Quốc…Tại Việt Nam, công nghệ trích ly bằng CO2 lỏng siêu tới hạn đã được ứng dụng để chiết xuất tinh dầu trầm, tinh dầu dương cam cúc, tinh dầu gấc, tinh dầu tiêu, tinh dầu quế…
 
Có thể thấy việc ứng dụng công nghệ CO2 lỏng siêu tới hạn trong chiết xuất các tinh dầu được xem là xu hướng vừa đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng vừa thân thiện với môi trường hiện nay. Với những ưu điểm về công nghệ, đây là hướng đi mới nhiều tiềm năng phát triển của các ngành công nghiệp trong sản xuất và chế biến sản phẩm từ thảo dược thiên nhiên.
 

Lê Nam