Ta objava na blogu raziskuje načela, na katerih temelji tehnologija superkritičnih fluidov za čistejšo in varnejšo ekstrakcijo sezamovega olja, ter njene raznolike industrijske aplikacije.
Ste že slišali za superkritično sezamovo olje? To ime dandanes zlahka najdete v supermarketih. Seveda za revne študente, kot sem jaz, nakup superkritičnega sezamovega olja, ki je celo dražje od navadnega sezamovega olja, ne pride v poštev. Kljub temu se superkritično sezamovo olje vztrajno prodaja in njegov trg se vztrajno širi. Zakaj se superkritično sezamovo olje kljub visoki ceni vztrajno prodaja? Pa ugotovimo.
Preden se seznanimo s superkritičnim sezamovim oljem, najprej razumejmo, kaj je superkritična tekočina. Superkritična tekočina dobesedno pomeni stanje onkraj kritične točke. Preprosto povedano, opisuje drugo fazo obstoja onkraj trdnega, tekočega in plinastega stanja. Kritična točka označuje prag, kjer snov ni več v svojem specifičnem stanju in pridobi nove fizikalne lastnosti. Razlog, zakaj je ta superkritična faza večini ljudi neznana, je ta, da njeno vzdrževanje zahteva ogromno toploto in tlak. Voda postane superkritična pri 374 stopinjah Celzija in 220 atmosferah tlaka, medtem ko ogljikov dioksid doseže to stanje pri 31 stopinjah Celzija in 74 atmosferah. Že samo vzdrževanje te faze ni lahka naloga. Kaj torej točno je ta superkritična faza, zaradi katere je takšen trud vreden truda?
Superkritične tekočine difundirajo in prehajajo prav tako hitro kot plini, hkrati pa delujejo kot odlična topila, ki raztapljajo druge snovi prav tako učinkovito kot tekočine. Njihova uporaba je široka: ekstrahirajo sezamovo olje, odstranjujejo kofein iz kave in celo obnavljajo poškodovane zgodovinske dokumente. Raziskave superkritičnih tekočin so se začele v šestdesetih letih prejšnjega stoletja, sprva pa so se primarno uporabljale na industrijskih področjih, kot je rafiniranje nafte. Vendar pa je sčasoma vse več pozornosti pritegnil njihov potencial za uporabo v različnih industrijah, kot so živilska, farmacevtska in okoljska obnova. Med njimi je superkritični ogljikov dioksid še posebej priljubljen kot varen material za ekstrakcijo živil, kot je sezamovo olje, zaradi svoje minimalne toksičnosti in kemične reaktivnosti. Oglejmo si, kako se superkritične tekočine uporabljajo pri ekstrakciji sezamovega olja, kar je ena najbolj znanih uporab.
Kot smo že omenili, imajo superkritične tekočine prepustnost plina, hkrati pa kažejo odlične topilne sposobnosti. Tradicionalno so sezamovo olje proizvajali s praženjem sezamovih semen pri visokih temperaturah in nato stiskanjem, da bi se olje "iztisnilo". Ta metoda ima dve veliki pomanjkljivosti. Prvič, ostankov po stiskanju olja ni mogoče reciklirati. Drugič, sezamova semena med praženjem zažgejo. Temna barva in grenak okus običajnega sezamovega olja sta neposredna posledica tega gorenja.
Vendar pa postopek ekstrakcije sezamovega olja z uporabo superkritične tekočine rešuje obe težavi. Ker superkritična tekočina odstrani olje iz notranjosti sezamovih semen, hkrati pa ohrani njihovo obliko, semena po ekstrakciji ohranijo svojo prvotno obliko in jih je mogoče ponovno uporabiti drugje. Poleg tega se sezamovo olje, ker praženje ni potrebno, ekstrahira čisto, brez zažiganja, škoda zaradi hranil pa je minimalna. Zato je sezamovo olje, izdelano s superkritično tekočino, priljubljeno med potrošniki – ponuja čistejši, globlji okus in aromo v primerjavi z običajnim sezamovim oljem, skupaj z višjo hranilno vrednostjo.
Glavna prednost superkritičnega sezamovega olja je skoraj ničelno tveganje za nastanek benzo[a]pirena, ki je rakotvorna snov. Medtem ko lahko konvencionalno sezamovo olje med praženjem sezamovih semen pri visoki temperaturi ustvari benzo[a]piren, se superkritična metoda temu koraku izogne, zaradi česar je varnejša. Medtem ko konvencionalne metode veljajo za varne, če temperature ostanejo pod določenim pragom, ki zagotavlja, da ravni benzopirena ne presegajo standardov, ki jih je določilo Ministrstvo za varnost hrane in zdravil, so nekatera komercialno dostopna sezamova olja občasno poročala o preseganju teh meja. Prav zato imajo zdravstveno ozaveščeni sodobni potrošniki prednost superkritično sezamovo olje – omogoča varno in čisto ekstrakcijo sezamovega olja.
Tehnologija superkritičnih tekočin sega daleč preko ekstrakcije sezamovega olja. Uporablja se tudi pri odstranjevanju kofeina iz kave in igra ključno vlogo na specializiranih področjih, kot je restavriranje starodavnih dokumentov. Pri odstranjevanju voska s starih dokumentov ali slik superkritične tekočine pridobivajo na pozornosti kot tehnologija, ki lahko nežno odstrani le potrebne dele, ne da bi pri tem poškodovala dokument. Zato se superkritične tekočine aktivno raziskujejo v različnih panogah in bodo v prihodnosti verjetno pokazale še več možnosti uporabe.
Vendar so tehnologije, ki uporabljajo superkritične tekočine, še vedno v zgodnji fazi in se soočajo z nekaterimi omejitvami zaradi visokih stroškov in opreme, potrebne za vzdrževanje potrebnih visokih temperatur in tlakov. Kljub temu se pričakuje, da se bodo superkritične tekočine z napredkom tehnologije uporabljale na več področjih. V sodobni družbi, kjer se zahteve po varstvu okolja in trajnostni proizvodnji povečujejo, tehnologija superkritičnih tekočin pridobiva na pozornosti kot okolju prijazna alternativa kemičnim topilom. Jasno je, da ima ta tehnologija ogromen potencial za prihodnji razvoj.
