شهدت السنوات الأخيرة تطورًا ملحوظًا في تقنيات استخلاص الزيوت الطبيعية، لا سيما في استخراج زيت السمسم عالي الجودة. تقنية الاستخلاص بثاني أكسيد الكربون فوق الحرج (SC-CO₂) برزت كواحدة من أكثر الطرق الصديقة للبيئة وفعالية من حيث الحفاظ على جودة المنتج. تعتمد هذه التقنية على استغلال خواص ثاني أكسيد الكربون في حالته الفيزيائية الفوق حرجة، مما يسمح باستخلاص الزيت بكفاءة عالية دون الحاجة لاستخدام مذيبات كيميائية ضارة.
تحدث الحالة فوق الحرجة عندما يتجاوز ثاني أكسيد الكربون درجة حرارته (31.1 درجة مئوية) وضغطه (73.8 بار). في هذه الظروف، يمتلك CO₂ خواصًا فريدة تجمع بين الغازات والسوائل، ما يمكن من اختراق المواد النباتية بسهولة واستخلاص الزيت دون التأثير على تركيبته الكيميائية.
وفقًا للدراسات الصناعية، يمكن لتقنية SC-CO₂ زيادة معدل استخراج زيت السمسم بنسبة تتراوح بين 20% إلى 30% مقارنة بالطرق التقليدية. كما تضمن نقاءً أعلى للزيت عبر تقليل المركبات الضارة مثل المذيبات العضوية، مما يُعزز من جودته وقابليته للتخزين لفترات أطول.
تعد درجه الحرارة والضغط من العوامل الحاسمة التي تؤثر في كفاءة الاستخلاص ونقاء الزيت. ارتفاع درجة الحرارة يمكّن من زيادة ذوبان المواد الزيتية لكن مع خطر تحلل بعض المركبات الحساسة. بينما يضمن زيادة الضغط تعزيز قوة الذوبان فوق الحرج وتحسين معدل الاستخلاص.
| المعيار | نطاق القيم المثلى | الأثر على الأداء |
|---|---|---|
| درجة الحرارة | 35-50 درجة مئوية | حفظ النكهة وتقليل التحلل الحراري |
| الضغط | 120-300 بار | زيادة كفاءة الاستخلاص وسرعة العملية |
| زمن الاستخلاص | 1-3 ساعات | توازن بين الإنتاجية وجودة المنتج |
"تقنية SC-CO₂ تمثل طفرة جديدة في استخراج الزيوت الطبيعية، إذ تشكل مستقبلًا بيئيًا ومهنيًا مستدامًا لصناعات الزيوت العطرية والمستخلصات النباتية" - د. سامي العباسي، خبير تكنولوجيا الأغذية
| العامل | الضغط التقليدي | الطرق بالمذيبات الكيميائية | الاستخلاص بثاني أكسيد الكربون فوق الحرج |
|---|---|---|---|
| جودة الزيت | متوسطة مع شوائب | تعرض لمخلفات مذيبات | نقاء عالي وخالي من المواد الكيميائية |
| البيئة | استهلاك طاقة متوسطة وتوليد نفايات نباتية | مخاطر بيئية بسبب المذيبات العضوية | صديقة للبيئة تماما، ثاني أكسيد الكربون يمكن إعادة تدويره |
| كفاءة الاستخلاص | منخفضة نسبيا (60-70%) | مرتفعة (80-90%) | مرتفعة جداً (85-95%) |
| تكلفة التشغيل | منخفضة إلى متوسطة | متوسطة إلى مرتفعة | مرتفعة مبدئيًا ثم تنخفض مع إعادة الاستخدام |
يستند اختيار هذه التقنية إلى عدة عوامل اقتصادية وفنية بالإضافة إلى متطلبات السوق المتزايدة لدعم المنتجات الخضراء والمستدامة. مع توجه السياسات الحكومية نحو الاستدامة وتقليل البصمة الكربونية، أصبح الاعتماد على SC-CO₂ أكثر تحفيزًا للمنتجين الباحثين عن ميزة تنافسية مستدامة.
يعكس توجه المستهلكين نحو المنتجات العضوية والعضوية المعتمدة الاتجاهات الكبرى في صناعة الأغذية. تكنولوجيا SC-CO₂ ضمن إطار المعايير البيئية والاجتماعية والحوكمة (ESG) تمنح الشركات ميزة تنافسية معتبرة في الأسواق العالمية. بالإضافة، يتم دعم هذا التحول من خلال تشريعات صارمة في أوروبا وأمريكا الشمالية التي تحظر أو تضع قيودًا على استخدام المذيبات الكيميائية في الغذاء.
للمزيد من التفاصيل الفنية والإرشادات الميدانية حول تصميم وتشغيل أجهزة الاستخلاص باستخدام ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج، نقدم لكم مصادر متخصصة تسهل اتخاذ القرار الفني والاقتصادي الدقيق.
اكتشف المزيد من التفاصيل التقنية في نافذتنا المتخصصة للكتب البيضاء
