Тази публикация в блога изследва принципите, които стоят зад това как технологията със свръхкритични флуиди извлича сусамовото масло по-чисто и безопасно, както и разнообразните ѝ индустриални приложения.
Чували ли сте за свръхкритично сусамово масло? Това е име, което лесно можете да намерите в супермаркетите в днешно време. Разбира се, за беден студент като мен, купуването на свръхкритично сусамово масло, което е дори по-скъпо от обикновеното сусамово масло, е невъзможно. Въпреки това, свръхкритичното сусамово масло се продава стабилно и пазарът му също непрекъснато се разширява. Защо свръхкритичното сусамово масло се продава стабилно въпреки високата си цена? Нека разберем.
Преди да научим за свръхкритичното сусамово масло, нека първо разберем какво е свръхкритичен флуид. Свръхкритичният флуид буквално се отнася до състояние отвъд критичната точка. Просто казано, той описва друга фаза на съществуване отвъд твърдо, течно и газообразно състояние. Критичната точка означава прага, при който веществото вече не остава в специфичното си състояние и придобива нови физични свойства. Причината тази свръхкритична фаза да е непозната за повечето хора е, че поддържането ѝ изисква огромна топлина и налягане. Водата става свръхкритична при 374 градуса по Целзий и 220 атмосфери налягане, докато въглеродният диоксид достига това състояние при 31 градуса по Целзий и 74 атмосфери. Самото поддържане на тази фаза не е лесен подвиг. И така, какво точно представлява тази свръхкритична фаза, която прави подобни усилия полезни?
Свръхкритичните флуиди дифундират и проникват толкова бързо, колкото и газовете, като същевременно действат като отлични разтворители, които разтварят други вещества толкова ефективно, колкото и течностите. Приложенията им са обширни: те извличат сусамово масло, премахват кофеина от кафето и дори възстановяват повредени исторически документи. Изследванията на свръхкритичните флуиди започват през 1960-те години на миналия век, като първоначално намират основно приложение в индустриални области като рафинирането на петрол. С течение на времето обаче потенциалът им за използване в различни индустрии като хранително-вкусовата, фармацевтичната и екологичната реактивност привлича все по-голямо внимание. Сред тях свръхкритичният въглероден диоксид е особено предпочитан като безопасен материал за извличане на храни като сусамово масло, поради минималната си токсичност и химическа реактивност. Нека разгледаме как свръхкритичните флуиди се използват при извличането на сусамово масло, едно от най-широко известните приложения.
Както бе споменато по-рано, свръхкритичните флуиди притежават пропускливостта на газ, като същевременно показват отлични разтворителни свойства. Традиционно сусамовото масло се е произвеждало чрез печене на сусамови семена при високи температури и след това пресоване, за да се „изстиска“ маслото. Този метод има два основни недостатъка. Първо, остатъкът след изстискване на маслото не може да бъде рециклиран. Второ, сусамовите семена изгарят по време на процеса на печене. Тъмният цвят и горчивият вкус на конвенционалното сусамово масло са пряк резултат от това изгаряне.
Процесът на екстракция на сусамово масло с помощта на свръхкритичен флуид обаче решава и двата проблема. Тъй като свръхкритичният флуид премахва маслото от вътрешността на сусамовите семена, като същевременно запазва формата им, семената запазват оригиналната си форма след екстракция и могат да бъдат използвани повторно другаде. Освен това, тъй като печенето не е необходимо, сусамовото масло се екстрахира чисто, без изгаряне, а увреждането на хранителните вещества е минимално. Ето защо сусамовото масло, приготвено с помощта на свръхкритичен флуид, е популярно сред потребителите – то предлага по-чист, по-дълбок вкус и аромат в сравнение с обикновеното сусамово масло, заедно с по-висока хранителна стойност.
Основно предимство на свръхкритичното сусамово масло е почти нулевият риск от производство на бензо[a]пирен, канцероген. Докато конвенционалното сусамово масло може да генерира бензо[a]пирен по време на печене на сусамови семена при висока температура, свръхкритичният метод избягва тази стъпка, което го прави по-безопасен. Докато конвенционалните методи се считат за безопасни, ако температурите останат под определен праг, като се гарантира, че нивата на бензопирен не надвишават стандартите, определени от Министерството на безопасността на храните и лекарствата, някои търговски предлагани сусамови масла понякога са съобщавани, че надвишават тези граници. Именно поради тази причина свръхкритичното сусамово масло е предпочитано от съвременните потребители, които се грижат за здравето си – то позволява извличането на сусамово масло по безопасен и чист начин.
Технологията със свръхкритични флуиди се простира далеч отвъд екстракцията на сусамово масло. Тя се използва и в процеса на отстраняване на кофеин от кафе и играе ключова роля в специализирани области като реставрацията на древни документи. При премахване на восък от стари документи или картини, свръхкритичните флуиди привличат внимание като технология, която може деликатно да премахне само необходимите части, без да повреди документа. Поради това, свръхкритичните флуиди се изследват активно в различни индустрии и вероятно ще демонстрират още повече възможности за приложение в бъдеще.
Технологиите, използващи свръхкритични флуиди, обаче са все още в ранен етап на развитие и се сблъскват с някои ограничения поради високата цена и оборудване, необходимо за поддържане на необходимите високи температури и налягания. Въпреки това, с напредването на технологиите се очаква свръхкритичните флуиди да намерят приложение в повече области. В съвременното общество, където изискванията за опазване на околната среда и устойчиво производство се увеличават, технологията на свръхкритичните флуиди привлича вниманието като екологична алтернатива на химическите разтворители. Ясно е, че тази технология има огромен потенциал за бъдещо развитие.
