Teknologi pengekstrakan cecair superkritikal ialah cara inovatif untuk mengekalkan aroma dan rasa minyak bijan dan meminimumkan kehilangan bahan semula jadi. Ia boleh digunakan untuk pelbagai industri, termasuk makanan, perubatan, dan kosmetik, dan mesra alam dan menjimatkan berbanding kaedah pengekstrakan mekanikal tradisional.
Sesiapa yang pernah ke pasar tradisional boleh teringat melalui kilang atau kedai kuih beras dan terhenti di laluan mereka oleh bau harum minyak bijan yang melayang dari dalam. Aroma minyak bijan yang baru ditekan, yang dibuat dengan memanggang biji bijan dan menekannya dalam pemukul, memabukkan. Tetapi sebenarnya, aroma wangi yang terpancar dari kilang sebenarnya adalah komponen aromatik yang "dibuang" yang masih belum dimasukkan ke dalam minyak bijan dan telah ditiup ke udara. Penekanan dan pemerasan mekanikal biji bijan tidak dapat dielakkan mengakibatkan kehilangan rasa.
Masalah kehilangan rasa minyak bijan ini boleh dikaitkan dengan episod setiap hari yang dialami oleh ramai orang. Apabila kita menggunakan minyak bijan untuk memasak makanan di rumah, kita sering menantikan rasa aromatik, tetapi apabila ia tiba di meja, ia selalunya tidak mempunyai rasa yang kita harapkan. Ini kerana kebanyakan aroma sudah hilang semasa proses pemerahan mekanikal, yang telah menjadi masalah utama bagi ramai chef yang menggunakan minyak bijan.
Jadi, adakah cara untuk menekan minyak bijan tanpa kehilangan rasa ini? Jawapannya terletak pada "cecair superkritikal". Air bertukar menjadi ais apabila suhu turun di bawah paras beku, dan wap apabila direbus. Begitu juga, jirim boleh wujud sebagai pepejal, cecair, atau gas. Cecair superkritikal adalah keadaan lain yang tidak termasuk ini. Bayangkan memanaskan cecair dan menyejat gas dalam bekas tertutup, kemudian terus meningkatkan suhu dan tekanan. Apabila tekanan meningkat, jarak antara molekul gas menjadi sedekat cecair, tetapi kerana suhu lebih tinggi, ia tidak menjadi cecair. Apabila suhu dan tekanan melebihi "titik kritikal" tertentu, bahan itu bukan cecair atau gas, tetapi di suatu tempat di antaranya, dan dipanggil cecair superkritikal.
Cecair superkritikal mempunyai sifat kedua-dua cecair dan gas. Pertama, mereka mempunyai ketumpatan yang hampir cair kerana tekanannya sangat tinggi. Secara umumnya, ketumpatan yang lebih tinggi menjadikannya lebih mudah untuk melarutkan pepejal atau cecair lain, dan cecair superkritikal mempunyai keterlarutan yang baik. Walau bagaimanapun, ia juga mempunyai keresapan yang setanding dengan gas, yang membolehkannya menembusi dengan cepat ke dalam ceruk ruang kecil.
Sifat cecair superkritikal ini menawarkan banyak kemungkinan aplikasi dalam bidang kimia dan biologi. Sebagai contoh, dalam industri perubatan, cecair superkritikal memainkan peranan penting dalam pengekstrakan dan penulenan ubat-ubatan tertentu. Dalam sains alam sekitar, cecair superkritikal juga digunakan secara meluas dalam penyingkiran bahan pencemar dan proses pengekstrakan mesra alam. Sifat serba boleh cecair superkritikal ini juga boleh menyediakan cara inovatif untuk mengekstrak minyak bijan.
Jadi bagaimana kita menggunakan cecair superkritikal untuk mengekstrak minyak bijan? Cecair superkritikal mempunyai banyak aplikasi kerana sifat uniknya, salah satunya adalah pengekstrakan. Penambahan bahan kimia yang dipanggil kosolven kepada cecair superkritikal membolehkan mereka melarutkan secara selektif hanya bahan sasaran yang diminati, bergantung pada jenis dan jumlah kosolven. Peresapan, kebolehtelapan dan keterlarutannya yang tinggi membolehkannya melarutkan bahan-bahan tertentu secara selektif yang ingin kami ekstrak daripada produk semula jadi. Selepas pengekstrakan, cecair superkritikal boleh dengan mudah dipisahkan daripada ekstrak dengan hanya melaraskan suhu dan tekanan untuk mengembalikannya kepada keadaan gas. Ini adalah menjimatkan dan mesra alam kerana pelarut yang telah bertukar menjadi gas boleh digunakan dalam proses pengekstrakan dengan menggunakan suhu dan tekanan yang betul untuk menjadikannya superkritikal semula. Pelarut yang paling biasa digunakan dalam pengekstrakan cecair superkritikal ialah karbon dioksida, dan karbon dioksida superkritikal juga digunakan dalam proses pengekstrakan minyak bijan. Karbon dioksida mempunyai suhu kritikal yang agak rendah iaitu kira-kira 31 ℃, jadi ia selamat dan tidak toksik tanpa merosakkan produk semula jadi. Ia juga merupakan hasil sampingan daripada banyak proses kimia, jadi ia mudah diperoleh dan murah.
Sekarang, mari kita lihat di dalam sebuah kilang yang menghasilkan minyak bijan menggunakan teknologi pengekstrakan superkritikal. Untuk mengekstrak minyak bijan, biji bijan panggang diletakkan dalam pengekstrak, yang tertutup sepenuhnya, dan kemudian karbon dioksida, yang telah mencapai keadaan superkritikal melalui proses prarawatan, dimasukkan ke dalam pengekstrak. Karbon dioksida superkritikal masuk dan keluar dari liang-liang kecil pada permukaan biji bijan dan mengekstrak minyak. Karbon dioksida superkritikal yang mengandungi minyak kemudiannya melalui pemisah, di mana ia bertukar menjadi gas dan memisahkan daripada minyak bijan kerana ia kehilangan kelarutannya dalam minyak. Minyak bijan yang diekstrak telah lama dan dibungkus, dan karbon dioksida yang diasingkan kembali ke dalam proses prarawatan untuk menjadi superkritikal dan beredar semula melalui keseluruhan proses.
Minyak bijan yang diekstrak dengan CO2 superkritikal mempunyai banyak kelebihan berbanding minyak bijan yang diekstrak dengan menekan mekanikal konvensional. Oleh kerana sifat cecair superkritikal, yang mesti dikekalkan pada suhu dan tekanan di atas titik kritikal, keseluruhan proses berlaku dalam persekitaran tertutup, yang mengekalkan rasa dan aroma minyak lebih baik daripada proses menekan terbuka. Di samping itu, untuk mengimbangi kehilangan rasa ini, proses menekan memanggang biji bijan pada suhu tinggi untuk menghasilkan aroma yang kaya, yang membakar beberapa biji bijan dan menghasilkan hidrokarbon, yang digabungkan ke dalam minyak dan menyebabkan rasa pahit. Proses pengekstrakan superkritikal, sebaliknya, menghapuskan keperluan untuk memanggang biji bijan pada suhu tinggi untuk menghasilkan karbon dan meminimumkan degradasi nutrien kerana tiada kehilangan rasa dan aroma. Kelebihan lain pengekstrakan superkritikal berbanding proses konvensional termasuk fakta bahawa sisa biji bijan tidak dicampur ke dalam minyak bijan, dan kebanyakan nutrien seperti tokoferol boleh diekstrak sebagai tambahan kepada minyak.
Pengekstrakan superkritikal mempunyai pelbagai aplikasi lain, daripada makanan dan minuman harian seperti pengekstrakan kafein dalam pengeluaran kopi tanpa kafein, pengekstrakan sap daripada hop, bahan mentah untuk bir, dan pengasingan nikotin daripada rokok, kepada nilai tinggi- industri tambahan seperti bahan perubatan semula jadi, bahan kosmetik, dan perisa. Berbanding dengan proses pengekstrakan konvensional yang menggunakan pelarut organik yang menyebabkan masalah alam sekitar atau berbahaya kepada badan, pengekstrakan superkritikal adalah selamat, bersih, boleh diguna semula dan menjimatkan. Pengekstrakan superkritikal dijangka menemui banyak aplikasi dalam sektor makanan dan farmaseutikal pada masa hadapan.
Kemungkinan dalam industri makanan tidak berkesudahan. Teknologi pengekstrakan cecair superkritikal boleh memberi sumbangan besar untuk meningkatkan kualiti makanan tambahan, rempah semulajadi dan pelbagai bahan makanan. Terutamanya sekarang bahan-bahan semula jadi menjadi semakin penting apabila pengguna berusaha untuk makan lebih sihat, pengekstrakan superkritikal semakin mendapat daya tarikan sebagai kaedah yang mesra alam dan berkesan. Kami tidak sabar-sabar untuk melihat apakah inovasi yang akan dibawa oleh teknologi ini ke meja dan bagaimana ia akan mengubah cara kita makan.
