Tento blogový příspěvek zkoumá principy, na kterých technologie superkritických fluid extrahuje sezamový olej čistěji a bezpečněji, a také její rozmanité průmyslové aplikace.
Slyšeli jste už o superkritickém sezamovém oleji? Je to název, který dnes snadno najdete v supermarketech. Pro chudého vysokoškoláka, jako jsem já, je samozřejmě koupě superkritického sezamového oleje, který je ještě dražší než běžný sezamový olej, vyloučená. Nicméně superkritický sezamový olej se stabilně prodává a jeho trh se také neustále rozšiřuje. Proč se superkritický sezamový olej stabilně prodává i přes svou vysokou cenu? Pojďme to zjistit.
Než se začneme zabývat superkritickým sezamovým olejem, nejprve si pochopme, co je superkritická tekutina. Superkritická tekutina doslova označuje stav za kritickým bodem. Jednoduše řečeno, popisuje další fázi existence za hranicemi pevného, kapalného a plynného skupenství. Kritický bod označuje prahovou hodnotu, kdy látka již nezůstává ve svém specifickém skupenství a získává nové fyzikální vlastnosti. Důvod, proč je tato superkritická fáze většině lidí neznámá, je ten, že její udržení vyžaduje obrovské teplo a tlak. Voda se stává superkritickou při 374 stupních Celsia a tlaku 220 atmosfér, zatímco oxid uhličitý dosahuje tohoto stavu při 31 stupních Celsia a tlaku 74 atmosfér. Pouhé udržení této fáze není snadný úkol. Co tedy přesně je tato superkritická fáze, která činí takové úsilí užitečným?
Superkritické kapaliny difundují a pronikají stejně rychle jako plyny a zároveň fungují jako vynikající rozpouštědla, která rozpouštějí jiné látky stejně účinně jako kapaliny. Jejich využití je široké: extrahují sezamový olej, odstraňují kofein z kávy a dokonce restaurují poškozené historické dokumenty. Výzkum superkritických kapalin začal v 60. letech 20. století a zpočátku našly primární uplatnění v průmyslových oblastech, jako je rafinace ropy. Postupem času si však jejich potenciál pro využití v různých průmyslových odvětvích, jako je potravinářství, farmacie a obnova životního prostředí, získal stále větší pozornost. Mezi nimi je superkritický oxid uhličitý obzvláště oblíbený jako bezpečný materiál pro extrakci potravin, jako je sezamový olej, a to díky své minimální toxicitě a chemické reaktivitě. Pojďme se podívat, jak se superkritické kapaliny používají při extrakci sezamového oleje, což je jedna z nejznámějších aplikací.
Jak již bylo zmíněno, superkritické kapaliny mají propustnost pro plyn a zároveň vykazují vynikající rozpouštěcí schopnosti. Tradičně se sezamový olej vyráběl pražením sezamových semínek při vysokých teplotách a jejich následným lisováním za účelem „vymačkání“ oleje. Tato metoda má dvě hlavní nevýhody. Zaprvé, zbytky po vymačkání oleje nelze recyklovat. Zadruhé, sezamová semínka se během pražení spalují. Tmavá barva a hořká chuť běžného sezamového oleje jsou přímým důsledkem tohoto spalování.
Proces extrakce sezamového oleje za použití superkritické kapaliny však oba tyto problémy řeší. Protože superkritická kapalina odstraňuje olej ze sezamových semínek a zároveň zachovává jejich tvar, semínka si po extrakci zachovávají svůj původní tvar a lze je znovu použít jinde. Navíc, protože pražení není nutné, sezamový olej se extrahuje čistě bez spálení a poškození živin je minimální. Proto je sezamový olej vyrobený za použití superkritické kapaliny mezi spotřebiteli oblíbený – nabízí čistší a hlubší chuť a vůni ve srovnání s běžným sezamovým olejem a zároveň vyšší nutriční hodnotu.
Hlavní výhodou superkritického sezamového oleje je téměř nulové riziko tvorby benzo[a]pyrenu, karcinogenu. Zatímco konvenční sezamový olej může během pražení sezamových semínek za vysoké teploty generovat benzo[a]pyren, superkritická metoda se tomuto kroku vyhýbá, takže je bezpečnější. Zatímco konvenční metody jsou považovány za bezpečné, pokud teploty zůstávají pod určitou prahovou hodnotou, která zajišťuje, že hladiny benzopyrenu nepřekročí normy stanovené Ministerstvem pro bezpečnost potravin a léčiv, u některých komerčně dostupných sezamových olejů byly občas hlášeny případy překračování těchto limitů. Právě proto je superkritický sezamový olej preferován moderními spotřebiteli, kteří dbají na své zdraví – umožňuje extrakci sezamového oleje bezpečným a čistým způsobem.
Technologie superkritických kapalin daleko přesahuje extrakci sezamového oleje. Používá se také při odstraňování kofeinu z kávy a hraje klíčovou roli ve specializovaných oblastech, jako je restaurování starých dokumentů. Při odstraňování vosku ze starých dokumentů nebo obrazů si superkritické kapaliny získávají na pozornosti jako technologie, která dokáže jemně odstranit pouze nezbytné části, aniž by dokument poškodila. Superkritické kapaliny jsou proto aktivně zkoumány v různých odvětvích a v budoucnu pravděpodobně prokáží ještě více možností uplatnění.
Technologie využívající superkritické kapaliny jsou však stále v raných fázích a čelí určitým omezením kvůli vysokým nákladům a vybavení potřebnému k udržení nezbytných vysokých teplot a tlaků. Nicméně s pokrokem technologie se očekává, že superkritické kapaliny najdou uplatnění ve stále více oblastech. V moderní společnosti, kde rostou požadavky na ochranu životního prostředí a udržitelnou výrobu, si technologie superkritických kapalin získává na pozornosti jako ekologická alternativa k chemickým rozpouštědlům. Je zřejmé, že tato technologie má obrovský potenciál pro budoucí rozvoj.
