सुपरक्रिटिकल द्रव निष्कर्षण

सुपरक्रिटिकल द्रव निष्कर्षण (SFE) में एक द्रव का उपयोग किया जाता है जिसे उसके क्रांतिक तापमान और दबाव से ऊपर रखा जाता है, जिसमें अक्सर कार्बन डाइऑक्साइड को निष्कर्षण विलायक के रूप में उपयोग किया जाता है। एक सुपरक्रिटिकल द्रव गैस-जैसी विसरणशीलता और कम श्यानता को द्रव-जैसी विलायक शक्ति के साथ जोड़ता है, और इसकी विलायक शक्ति को दबाव और तापमान को समायोजित करके ट्यून किया जा सकता है। क्योंकि सुपरक्रिटिकल कार्बन डाइऑक्साइड गैर-विषाक्त है, कोई विलायक अवशेष नहीं छोड़ता है, और परिवेश के तापमान के करीब काम करता है, SFE थर्मोलेबाइल प्राकृतिक उत्पादों के लिए एक अग्रणी हरित तकनीक है।

Definition

सुपरक्रिटिकल द्रव निष्कर्षण एक ठोस-तरल-शैली का निष्कर्षण है जिसमें विलायक एक द्रव होता है जिसे उसके क्रांतिक तापमान और दबाव से ऊपर बनाए रखा जाता है, जिससे मध्यवर्ती गैस- और द्रव-जैसे गुण मिलते हैं जिनकी विलायक शक्ति को दबाव और तापमान के माध्यम से ट्यून किया जाता है।

Scope

यह प्रविष्टि सुपरक्रिटिकल अवस्था और यह निष्कर्षण के लिए क्यों उपयुक्त है, विलायक शक्ति की ट्यून करने की क्षमता, कार्बन डाइऑक्साइड के फायदे, और शास्त्रीय निष्कर्षण के आधुनिक विकल्पों के बीच SFE के स्थान को शामिल करती है। यह एक कार्यप्रणाली संदर्भ है और कोई प्रक्रिया प्रोटोकॉल, खुराक या चिकित्सीय निर्देश प्रदान नहीं करता है।

Core questions

• एक सुपरक्रिटिकल द्रव के कौन से भौतिक गुण इसे एक प्रभावी, ट्यून करने योग्य विलायक बनाते हैं?
• प्राकृतिक उत्पादों के लिए सुपरक्रिटिकल कार्बन डाइऑक्साइड प्रमुख विकल्प क्यों है?
• चयनात्मकता को नियंत्रित करने के लिए दबाव, तापमान और सह-विलायकों का उपयोग कैसे किया जाता है?
• उपज, चयनात्मकता और विलायक अवशेष में SFE की तुलना शास्त्रीय और अन्य आधुनिक निष्कर्षण विधियों से कैसे की जाती है?

Key concepts

• सुपरक्रिटिकल अवस्था और क्रांतिक बिंदु
• सुपरक्रिटिकल कार्बन डाइऑक्साइड
• ट्यून करने योग्य विलायक घनत्व और शक्ति
• सह-विलायक (संशोधक) का जोड़
• विलायक-मुक्त अर्क
• थर्मोलेबाइल घटक
• हरित निष्कर्षण

Mechanisms

अपने क्रांतिक तापमान और दबाव से ऊपर एक द्रव सुपरक्रिटिकल अवस्था में प्रवेश करता है, जहाँ इसमें गैस-जैसी विसरणशीलता और कम श्यानता होती है, फिर भी द्रव-जैसी घनत्व और विलायक शक्ति होती है, जिससे यह आसानी से मैट्रिक्स में प्रवेश कर सकता है और लक्षित घटकों को घोल सकता है; क्योंकि क्रांतिक बिंदु के पास दबाव के साथ घनत्व और इसलिए विलायक शक्ति तेजी से बढ़ती है, चयनात्मकता को दबाव और तापमान को समायोजित करके ट्यून किया जा सकता है (Herrero et al., 2006; Reverchon & De Marco, 2006)। कार्बन डाइऑक्साइड सामान्य द्रव है: इसका सुलभ क्रांतिक बिंदु परिवेश के तापमान के करीब संचालन की अनुमति देता है जो थर्मोलेबाइल यौगिकों की रक्षा करता है, यह गैर-विषाक्त और गैर-ज्वलनशील है, और दबाव कम करने पर यह वाष्पित होकर विलायक-मुक्त अर्क छोड़ता है (Herrero et al., 2006)। अकेले कार्बन डाइऑक्साइड लिपोफिलिक घटकों का पक्षधर है, इसलिए अधिक ध्रुवीय अणुओं तक सीमा बढ़ाने के लिए अक्सर इथेनॉल जैसे ध्रुवीय सह-विलायक की थोड़ी मात्रा मिलाई जाती है, और वही उपकरण निष्कर्षण के साथ-साथ प्रभाजन भी कर सकता है (Reverchon & De Marco, 2006; Azmir et al., 2013)।

Clinical relevance

SFE विलायक-मुक्त अर्क और आवश्यक-तेल-जैसे अंश उत्पन्न करता है जिनका उपयोग फार्मास्युटिकल, न्यूट्रास्युटिकल और खाद्य अनुप्रयोगों में किया जाता है, इसलिए इसे समझना यह समझने में मदद करता है कि अवशेष-मुक्त प्राकृतिक-उत्पाद तैयारियाँ कैसे बनाई जाती हैं। यह वर्णनात्मक कार्यप्रणाली संदर्भ है और नैदानिक मार्गदर्शन नहीं है; यह उपयोग, खुराक या संकेत पर कोई सिफारिश नहीं करता है।

Evidence & guidelines

SFE मुख्य रूप से कार्यप्रणाली समीक्षा और प्राथमिक-अध्ययन साहित्य में प्रलेखित है, जो चयनात्मकता, तापीय सौम्यता और अवशिष्ट कार्बनिक विलायक की अनुपस्थिति पर इसकी तुलना शास्त्रीय निष्कर्षण और आसवन से करता है (Herrero et al., 2006; Reverchon & De Marco, 2006; Azmir et al., 2013)। यह प्रविष्टि इस साहित्य को एक संदर्भ स्तर पर सारांशित करती है और यह कोई नियामक या नैदानिक दिशानिर्देश नहीं है।

History

सुपरक्रिटिकल विलायकों में रुचि उन्नीसवीं सदी के उन अवलोकनों से मिलती है जिनमें क्रांतिक बिंदु के पास बढ़ी हुई विलायक शक्ति देखी गई थी, लेकिन व्यावहारिक प्राकृतिक-उत्पाद अनुप्रयोग बीसवीं सदी के अंत से बढ़े, जिसमें सुपरक्रिटिकल कार्बन डाइऑक्साइड डिकैफीनेशन और हॉप निष्कर्षण शुरुआती औद्योगिक सफलताओं में से थे जिन्होंने SFE को कार्बनिक-विलायक निष्कर्षण के एक हरित विकल्प के रूप में स्थापित किया (Herrero et al., 2006; Reverchon & De Marco, 2006)।

Seminal works

• herrero-2006
• reverchon-2006

Frequently asked questions

SFE में सुपरक्रिटिकल कार्बन डाइऑक्साइड का व्यापक रूप से उपयोग क्यों किया जाता है?

इसका क्रांतिक बिंदु मध्यम परिस्थितियों में प्राप्त होता है, इसलिए निष्कर्षण परिवेश के तापमान के करीब चल सकता है ताकि गर्मी-संवेदनशील घटकों की रक्षा हो सके, और क्योंकि यह गैर-विषाक्त है और दबाव कम करने पर वाष्पित हो जाता है, यह एक विलायक-मुक्त अर्क छोड़ता है।

SFE की चयनात्मकता को कैसे नियंत्रित किया जाता है?

दबाव और तापमान को समायोजित करके, जो द्रव के घनत्व और इस प्रकार उसकी विलायक शक्ति को बदलते हैं, और अधिक ध्रुवीय यौगिकों तक निष्कर्षण का विस्तार करने के लिए इथेनॉल जैसे ध्रुवीय सह-विलायक की थोड़ी मात्रा मिलाकर।