Šajā emuāra ierakstā ir aplūkoti principi, kas pamato to, kā superkritiskā šķidruma tehnoloģija tīrāk un drošāk iegūst sezama eļļu, kā arī tās daudzveidīgie rūpnieciskie pielietojumi.
Vai esat dzirdējuši par superkritisko sezama eļļu? Šo nosaukumu mūsdienās var viegli atrast lielveikalos. Protams, tādam nabadzīgam koledžas studentam kā man superkritiskās sezama eļļas iegāde, kas ir vēl dārgāka nekā parastā sezama eļļa, nav iespējama. Neskatoties uz to, superkritiskā sezama eļļa tiek pārdota stabili, un arī tās tirgus nepārtraukti paplašinās. Kāpēc superkritiskā sezama eļļa tiek pārdota stabili, neskatoties uz augsto cenu? Noskaidrosim.
Pirms uzzināt par superkritisko sezama eļļu, vispirms sapratīsim, kas ir superkritiskais šķidrums. Superkritiskais šķidrums burtiski apzīmē stāvokli ārpus kritiskā punkta. Vienkārši sakot, tas apraksta citu eksistences fāzi ārpus cietas, šķidras un gāzveida vielas. Kritiskais punkts apzīmē slieksni, kurā viela vairs nepaliek savā specifiskajā stāvoklī un iegūst jaunas fizikālās īpašības. Iemesls, kāpēc šī superkritiskā fāze lielākajai daļai cilvēku nav pazīstama, ir tas, ka tās uzturēšanai ir nepieciešams milzīgs siltums un spiediens. Ūdens kļūst superkritisks 374 grādos pēc Celsija un 220 atmosfēru spiedienā, savukārt oglekļa dioksīds sasniedz šo stāvokli 31 grādā pēc Celsija un 74 atmosfērās. Vienkārši uzturēt šo fāzi nav viegls uzdevums. Tātad, kas īsti ir šī superkritiskā fāze, kas padara šādas pūles vērtīgas?
Superkritiskie šķidrumi difundējas tikpat ātri un tikpat labi kā gāzes, vienlaikus darbojoties arī kā lieliski šķīdinātāji, kas tikpat efektīvi izšķīdina citas vielas kā šķidrumi. To pielietojums ir plašs: tie ekstrahē sezama eļļu, noņem kofeīnu no kafijas un pat atjauno bojātus vēsturiskus dokumentus. Pētījumi par superkritiskajiem šķidrumiem sākās 1960. gs. sešdesmitajos gados, sākotnēji atrodot primāro pielietojumu rūpniecības jomās, piemēram, naftas pārstrādē. Tomēr laika gaitā to potenciāls izmantot dažādās nozarēs, piemēram, pārtikas, farmācijas un vides atjaunošanas nozarē, ir piesaistījis arvien lielāku uzmanību. Starp tām superkritiskais oglekļa dioksīds ir īpaši iecienīts kā drošs materiāls pārtikas produktu, piemēram, sezama eļļas, ieguvei, pateicoties tā minimālajai toksicitātei un ķīmiskajai reaģētspējai. Izpētīsim, kā superkritiskie šķidrumi tiek izmantoti sezama eļļas ekstrakcijā, kas ir viens no visplašāk pazīstamākajiem pielietojumiem.
Kā jau minēts iepriekš, superkritiskajiem šķidrumiem piemīt gāzes caurlaidība, vienlaikus demonstrējot arī lieliskas šķīdinātāja īpašības. Tradicionāli sezama eļļu ražoja, grauzdējot sezama sēklas augstā temperatūrā un pēc tam presējot tās, lai "izspiestu" eļļu. Šai metodei ir divi būtiski trūkumi. Pirmkārt, pēc eļļas izspiešanas atlikušās atliekas nevar pārstrādāt. Otrkārt, sezama sēklas grauzdēšanas procesā piedeg. Parastās sezama eļļas tumšā krāsa un rūgtā garša rodas tieši no šīs degšanas.
Tomēr sezama eļļas ekstrakcijas process, izmantojot superkritisko šķidrumu, atrisina abas šīs problēmas. Tā kā superkritiskais šķidrums izvada eļļu no sezama sēklu iekšpuses, saglabājot to formu, sēklas pēc ekstrakcijas saglabā savu sākotnējo formu un var tikt atkārtoti izmantotas citur. Turklāt, tā kā grauzdēšana nav nepieciešama, sezama eļļa tiek iegūta tīri, nepiedegot, un barības vielu bojājumi ir minimāli. Tāpēc sezama eļļa, kas ražota, izmantojot superkritisko šķidrumu, ir populāra patērētāju vidū — tā piedāvā tīrāku, dziļāku garšu un aromātu salīdzinājumā ar parasto sezama eļļu, kā arī augstāku uzturvērtību.
Viena no superkritiskās sezama eļļas galvenajām priekšrocībām ir gandrīz nulles risks saslimt ar benzo[a]pirēnu, kas ir kancerogēns. Lai gan parastā sezama eļļa var radīt benzo[a]pirēnu sezama sēklu grauzdēšanas laikā augstā temperatūrā, superkritiskā metode šo soli izvairās, padarot to drošāku. Lai gan parastās metodes tiek uzskatītas par drošām, ja temperatūra paliek zem noteiktas robežvērtības, nodrošinot, ka benzopirēna līmenis nepārsniedz Pārtikas un zāļu drošības ministrijas noteiktos standartus, dažkārt ir ziņots, ka dažas komerciāli pieejamas sezama eļļas pārsniedz šīs robežas. Tieši tāpēc superkritisko sezama eļļu dod priekšroku veselību apzinoši mūsdienu patērētāji — tā ļauj iegūt sezama eļļu drošā un tīrā veidā.
Superkritisko šķidrumu tehnoloģija sniedzas tālu aiz sezama eļļas ieguves. To izmanto arī kofeīna atdalīšanas procesā no kafijas un tai ir izšķiroša nozīme specializētās jomās, piemēram, seno dokumentu restaurācijā. Noņemot vasku no veciem dokumentiem vai gleznām, superkritiskie šķidrumi piesaista uzmanību kā tehnoloģija, kas var delikāti noņemt tikai nepieciešamās daļas, nebojājot dokumentu. Tādēļ superkritiskie šķidrumi tiek aktīvi pētīti dažādās nozarēs un, visticamāk, nākotnē demonstrēs vēl vairāk pielietojuma iespēju.
Tomēr tehnoloģijas, kurās tiek izmantoti superkritiskie šķidrumi, joprojām ir agrīnā stadijā un saskaras ar dažiem ierobežojumiem augsto izmaksu un nepieciešamā aprīkojuma dēļ, kas nepieciešams, lai uzturētu nepieciešamo augsto temperatūru un spiedienu. Neskatoties uz to, tehnoloģijām attīstoties, ir sagaidāms, ka superkritiskie šķidrumi atradīs pielietojumu arvien vairāk jomās. Mūsdienu sabiedrībā, kur pieaug prasības pēc vides aizsardzības un ilgtspējīgas ražošanas, superkritisko šķidrumu tehnoloģija iegūst arvien lielāku uzmanību kā videi draudzīga alternatīva ķīmiskajiem šķīdinātājiem. Ir skaidrs, ka šai tehnoloģijai ir milzīgs potenciāls turpmākai attīstībai.
