استخراج ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج والاستخراج دون الحرج هما عمليتان استخراج فيزيائيتان مختلفتان، ولكل منهما خصائصها الخاصة في استخراج زيت الكمون.
المبدأ الفني
تعتمد تقنية استخلاص ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج على خواص ثاني أكسيد الكربون في الحالة فوق الحرجة (الضغط العالي ودرجة الحرارة العالية)، حيث يكون لثاني أكسيد الكربون كثافة السائل والقدرة الانتشارية للغاز، لاستخراج المكونات النشطة من المواد النباتية بشكل فعال.
تقنية الاستخلاص دون الحرج هي عملية استخلاص تستخدم سائل دون الحرج (مثل البوتان، البروبان، إلخ) عند درجات حرارة أقل من درجة حرارته الحرجة ولكن أعلى من نقطة غليانه.
شروط العملية
استخلاص ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج:
الوسط: استخدم ثاني أكسيد الكربون كمستخرج.
الضغط: ضغط التشغيل يكون عادة بين 20-50 ميجا باسكال.
درجة الحرارة: درجة حرارة التشغيل عادة ما تكون أعلى من 40 درجة.
الاستخراج دون الحرج:
الوسط: يستخدم بشكل أساسي البوتان والبروبان وثنائي ميثيل الأثير وخمسة مذيبات أخرى.
الضغط: ضغط التشغيل منخفض، وعادة ما يكون بين 0.3-0.5 ميجا باسكال.
درجة الحرارة: درجة حرارة التشغيل هي درجة حرارة الغرفة أو أقل.
المزايا المتبادلة
تتضمن مزايا استخلاص ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج كفاءة استخلاص عالية، وعدم وجود بقايا مذيبات، والقدرة على الاحتفاظ بالمكونات الحساسة للحرارة، والحماية البيئية الجيدة.
في عملية استخراج زيت الكمون، يمكن إجراء عملية استخلاص ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج عند درجة حرارة قريبة من درجة حرارة الغرفة، مما يمنع بشكل فعال الأكسدة وهروب المواد الحساسة للحرارة، ويحافظ على جميع مكونات النباتات الطبية. ويمكن الحصول على عائد أعلى ورائحة أفضل، وتركيبته أقرب إلى الحالة الطبيعية من طريقة التقطير بالبخار التقليدية.
تشمل مزايا الاستخلاص دون الحرج ضغط التشغيل المنخفض، والعملية البسيطة، وانخفاض استهلاك الطاقة، والاستثمار الأقل، والإنتاج الصناعي السهل على نطاق واسع.
في استخراج زيت الكمون، يمكن حل عيوب الحجم الصغير والتكلفة العالية والاستهلاك الكبير للطاقة والإنتاج الصناعي الصعب على نطاق واسع لمعدات الاستخلاص فوق الحرج، مع الحفاظ على كفاءة الاستخلاص العالية وجودة المنتج. بالمقارنة مع استخلاص ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج، فإن معدات الاستخلاص دون الحرج لها تكلفة أقل واستهلاك أقل للطاقة، وهي أكثر ملاءمة للإنتاج الصناعي على نطاق واسع.
عند اختيار طرق الاستخلاص باستخدام ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج وتحت الحرج، يجب مراعاة متطلبات الجودة وتكلفة الإنتاج واستثمار المعدات واستهلاك الطاقة ومتطلبات حماية البيئة لزيت الكمون. الاستخلاص باستخدام ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج مناسب للمناسبات ذات المتطلبات العالية على جودة المنتج، بينما الاستخلاص باستخدام ثاني أكسيد الكربون دون الحرج مناسب للمناسبات ذات المتطلبات العالية على التكلفة وكفاءة الإنتاج.