C«NG NGHỆ CHIẾT XUẤT DÙNG DUNG M«I CO
2
SIªU TỚI HẠN

Vũ Bình Dương*; Đào Văn Đôn*
Chử Văn Mến*; Nguyễn Văn Long*
TãM TẮT
Công nghệ chiết xuất siêu tới hạn (Supercritical fluild extraction - SFE) dùng dung môi CO
2
đã
được áp dụng thành công để tách chiết các hoạt chất trong tự nhiên, làm nguyên liệu phục vụ công
nghiệp dược phẩm, mỹ phẩm, thực phẩm. So với các phương pháp chiết xuất truyền thống, SFE có
nhiều ưu điểm vượt trội như: độ tinh khiết cao, không tồn dư các dung môi hóa chất độc hại trong
sản phẩm, hoạt chất ít bị phân hủy, giá thành thấp, thân thiện với môi trường và sứ
c khỏe con
người Với những tiêu chí quan trọng này, SEF đang là công nghệ được nghiên cứu, ứng dụng
trong sản xuất các sản phẩm thuốc, mỹ phẩm và thực phẩm có nguồn gốc tự nhiên.
* Từ khoá: Dung m«i CO
2
; C«ng nghÖ chiÕt xuÊt.

EXTRACTION TECHNOLOGY USING SUPERCRITICAL
CARBON DIOXIDE SOLVENT

SUMMARY
Supercritical fluid extraction (SFE) technology using carbon dioxide has successfully applied in the
extraction of natural bioactive substances as raw materials for pharmaceutical, cosmetic and food
industry. Compare with conventional extraction methods, SFE is superior such as high purity, no toxic
solvent residue, no degradation of target compounds, low price, human health and environmental
friendly… With these important advantages, SFE technology is being researched, applied in the
manufacturing of natural medicinal, cosmetic and food products.

liệu [1]. Gore (1891) là người đầu tiên phát hiện ra khả năng hòa tan tốt của naphtalen và
camphor trong CO
2
lỏng. Sau đó, Andrews (1875) nghiên cứu về đặc tính của CO
2
ở trạng
thái siêu tới hạn. Tuy nhiên, tới đầu những năm 1970 công nghệ chiết xuất các hợp chất tự
nhiên bằng dung môi CO
2
siêu tới hạn (SC-CO
2
) mới thực sự phát triển và ứng dụng trong
công nghiệp thực phẩm, mỹ phẩm, dược phẩm như: loại bỏ cafein trong cà phê và chè
xanh, chiết xuất dầu vừng đen, chiết xuất polyphenol từ chè xanh, loại bỏ cholesterol trong
thực phẩm, loại bỏ alcol trong đồ uống, chiết xuất phẩm màu, các hoạt chất chống oxy hóa,
tinh dầu, hương liệu từ thực vật sử dụng trong mỹ phẩm, th
ực phẩm…
Bảng 1: Một số sản phẩm ứng dụng phương pháp SCF-CO
2
đã được thương mại
hoá (Moyler, 1994).

TÊN SẢN PHẨM CHIẾT
NGUåN DƯỢC LIỆU
ỨNG DỤNG
Tinh dầu gừng Củ gừng (Zingiber officinalis) Chế biến thức ăn, đồ uống, dược phẩm
Tinh dầu quế Vỏ quế (Cinnamomun zeylendium) Dược phẩm, thực phẩm
Vani Cây (Vanilla fragrant) Hương liệu trong công nghiệp bánh kẹo, đồ uống
Tinh dầu hương thảo Cây hương thảo (Rosemary officinalis) Dược phẩm, chế biến thức ăn
Tinh dầu xô thơm Cây xô thơm (Salva officinalis) Gia vị chế biến thức ăn

2
phụ thuộc vào
nhiệt độ và áp suất tới hạn, đồng thời phụ thuộc vào tỷ lệ các dung môi hỗ trợ. Trong thực
tế, có thể làm tăng độ phân cực của SC-CO
2
bằng cách thêm ethanol nồng độ 3 - 5%, nhờ
vậy có thể chiết xuất được các hoạt chất có tính phân cực cao [6].

3. Ưu điểm của SC-CO
2
trong chiết xuất hoạt chất tự nhiên.
- CO
2
có điểm tới hạn thấp (nhiệt độ gần như ở nhiệt độ phòng, áp suất thấp), vì vậy các
hoạt chất ít bị oxy hoá hay phân huỷ bởi nhiệt độ và oxy hoà tan. Ngoài ra, vấn đề thiết kế
hệ thống chiết xuất đảm bảo đủ áp lực siêu tới hạn dễ dàng hơn nên khả năng ứng dụng
vào sản xuất công nghiệp cũng thuận lợi.
- S
ản phẩm sau khi chiết không còn tồn dư dung môi, vì CO
2
dễ dàng chuyển sang trạng
thái khí và bay hơi toàn bộ sau khi giảm áp suất, nhiệt độ xuống dưới điểm tới hạn. Vì vậy,
hoạt chất
chiết xuất theo phương pháp này rất phù hợp để sản xuất thực phẩm, thuốc, mỹ
phẩm.
- Khả năng chiết xuất chọn lọc do:
+ Độ tan của SC-CO
2
thay đổi khi áp suất và nhiệt độ đạt siêu tới hạn thay đổi. Do đó, nó
sẽ hoà tan chọn lọc các chất khác ở nhiệt độ và áp suất tương ứng. Thông thường, tinh dầu

tổng hợp hoá học, phân tích, bào chế, đặc biệt trong chiết xuất các hợp chất tự nhiên ứng
dụng trong dược phẩm, mỹ phẩm, thực phẩm
* Tách chiết các hoạt chất sử dụng trong dược phẩm:
Vi nhiu u im so vi cỏc phng phỏp truyn thng, chit xut siờu ti hn ang
c ng dng ph bin chit xut cỏc hot cht t tho mc. Cỏc cht khụng bn vi
nhit, d b oxy hoỏ rt phự hp vi cụng ngh ny. Ngi ta cũn dựng dung mụi SC-CO
2

chit xut vinlastin - hot cht chng ung th t cõy da cn [1], chit xut
taxol t v
cõy thu tựng, chit xut
maytansin t cõy Maytenus senegalensis, chit xut cỏc hot cht t
cõy Bch qu (Gingko biloba) cú tỏc dng chng oxy hoỏ, chng thiu nng tun hon nóo,
ci thin trớ nh
* Tỏch loi b cafein trong chố xanh v c phờ:
Hin nay, c phờ (Coffea sp.), chố (Camellia sinensis) l nhng ung c s dng ph
bin cỏc nc u, M Nhng do hm lng cafein cao, gõy kớch thớch thn kinh trung
ng, mt ng, lo õu, bn chn, nhp tim nhanh khc phc tỏc d
ng khụng mong
mun trờn, ngi ta s dng cụng ngh chit xut bng SC-CO
2
loi b, h thp hm
lng cafein xung < 0,1% m vn gi nguyờn hng v t nhiờn ban u. Vỡ vy, cỏc sn
phm c phờ khụng cafein ang dn thay th cỏc sn phm truyn thng [1].
* Chit xut cỏc du thc vt:
Du thc vt bn cht l cỏc triglyceride ca glycerin v cỏc axit bộo no chim t trng
cao. Khi dựng cỏc phng phỏp chit xut truyn thng nh: nhit khụ, nhit m thng
thu
c sn phm cú cht lng khụng n nh do quỏ trỡnh oxy hoỏ bi oxy, vt kim loi,
nhit lm cho sn phm d b ụi, khột. Cụng ngh chit xut

Sn phm thu c cú tinh khit cao, vn gi c hng thm c trng ca dc
liu, c bit cỏc tinh du d b oxy hoỏ, khụng bn vi nhit nh tinh du ti (Allium
sativum), tinh du quý him nh tinh du hng bi (Vetiveria zizanioides), tinh du trm
hng (Aquilaria crassna). õy l nhng hng liu c s dng ph bin trong i sng.

KếT LUN
Công nghệ chiết xuất siêu tới hạn dùng dung môi CO
2
có nhiều ưu điểm vượt trội như độ
tinh khiết cao, không tồn dư các dung môi- hóa chất độc hại trong sản phẩm, hoạt chất ít bị
phân huỷ, giá thành thấp, thân thiện với môi trường và sức khỏe con người đang được
ứng dụng phổ biến trong chiết xuất các hoạt chất tự nhiên sử dụng nhiều trong dược phẩm,
mỹ phẩm và thực phẩm.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Mamata Mukhopadhyay. Natural extracts using supercritical carbon dioxide. CRC Press. 2000.
2. Moyler D.A. Oleoresins tincture and extracts, in Food Flavourings, Ashrurst, P.R., De., Blackie
Academic and Professional, an imprint of Chapman & Hall. Glasgow. 1994.
3. Lawrence D.V. Isolation aromatic materials from natural plant products, in A manual on the
Essential Oil Industry, Desilva, K.T., ED., UNIDO. Vienna, Austria. 1995, pp.57-154.
4. Calame J.P. Supercritical extraction of flavours, in Theory and Practice of Supercritical Fluid
Technology. Hirata M., Ishikawa. Tokyo Metropolitan Univ. 275, p.187.
5. Young Woon Ju, Sang Yo Byun. Supercritical CO
2
extraction of sesame oil with high content of
tocopherol. K.J Biotechnol. Bioeng. 2005, 20 (3), pp.210-214.
6. Ryoji. Supercritical fluids. American Chemical Society Published on Web 22-01-1999.