Sau đây là một bản tóm tắt về quy trình và công nghệ liên quan để xử lý agarwood dựa trên thiết bị carbon dioxide siêu tới hạn (SC-Co₂):

Quy trình dòng chảy và tham số
Giai đoạn tiền xử lý
- Nghiền nát và ngâm: Sau khi nghiền nát cây thạch, hãy ngâm nó trong 95% ethanol. Thời gian ngâm khác nhau rất nhiều trong các quy trình khác nhau, chẳng hạn như ngâm trong 12 giờ (tỷ lệ khối lượng 1: 5) trong công nghệ được cấp bằng sáng chế, trong khi thí nghiệm tối ưu hóa cho thấy thời gian ngâm tốt nhất là 83 giờ.
- Bay hơi và tập trung: Dung dịch ngâm ethanol được truyền qua thiết bị bay hơi quay để loại bỏ dung môi và lấy hỗn hợp agarwood, được sử dụng làm nguyên liệu thô để chiết xuất siêu tới hạn.
Giai đoạn trích xuất siêu tới hạn
Các tham số cốt lõi:
- Áp suất trích xuất: 21-28 mpa;
- Nhiệt độ: 45-47 độ;
- Tốc độ dòng chảy: 2-6 l\/h hoặc được điều chỉnh theo thiết bị;
- Thông số tách: Áp suất 8 MPa, nhiệt độ 40 độ.
Thời gian khai thác: 2-3 Giờ được khuyến nghị.
Tách và thu thập dầu
Thông qua hệ thống phân tách giai đoạn đầu, tinh dầu của gỗ agarwood được thu thập và tốc độ chiết có thể đạt 1,89% (sau khi tối ưu hóa), cao hơn đáng kể so với phương pháp chưng cất hơi nước truyền thống.
Đổi mới thiết bị và cải thiện hiệu quả
Thiết kế ấm đun nước khai thác chuyên dụng
- Áp dụng cấu trúc rổ nhiều giai đoạn, với đầu vào không khí so le ở dưới cùng của mỗi giai đoạn của giỏ, do đó, CO₂ tạo thành một đường dẫn mạch, làm tăng khu vực tiếp xúc với bột gỗ agar, làm giảm hiện tượng "lưu lượng cột" và cải thiện hiệu quả chiết.
- Lọc lưới kim loại (100-250 lưới) và thiết kế đầu vào không khí tròn tối ưu hóa phân phối chất lỏng.
Kết quả tối ưu hóa quá trình
- Các thí nghiệm phương pháp bề mặt phản hồi cho thấy sự kết hợp tối ưu của các điều kiện (ví dụ: áp suất 28 MPa, tỷ lệ chất lỏng vật liệu 1: 1.2) có thể tăng tốc độ chiết lên 1,89%, gấp đôi so với phương pháp truyền thống.
Phân tích lợi thế kỹ thuật
Hiệu quả và an toàn cao
- Chiết xuất CO₂ siêu tới hạn tránh nguy cơ dư lượng dung môi hữu cơ và nhiệt độ hoạt động thấp (40-47}) bảo vệ các thành phần nhạy cảm với nhiệt như cromone và sedum furan.
- Thời gian khai thác ngắn (2-3 giờ) và chi phí thiết bị có thể điều khiển.
Giữ nguyên thành phần nguyên vẹn
- So với chưng cất hơi, chiết xuất siêu tới hạn có thể chiết xuất đồng thời các thành phần dễ bay hơi (ví dụ, axit balsamic) và các thành phần không bay hơi (ví dụ: nhựa, sáp thực vật), giữ lại một phổ hoạt chất đầy đủ hơn.
- Dầu thô có tỷ lệ hoạt động sinh học cao và dầu tinh chế không có dư lượng dung môi, làm cho nó phù hợp với các ngành công nghiệp thực phẩm và mỹ phẩm.
Ứng dụng và thách thức
Kịch bản áp dụng
- Nó phù hợp cho việc sản xuất công nghiệp của tinh dầu Agarwood có giá trị cao, đặc biệt phù hợp với các lĩnh vực gia vị dược phẩm và cao cấp đòi hỏi độ tinh khiết cao của tinh dầu.
Yêu cầu về chi phí và thiết bị
- Đầu tư ban đầu của thiết bị siêu tới hạn là cao, nhưng chi phí chạy dài hạn là thấp (có thể tái chế).
- Cần điều chỉnh các tham số kết hợp với các đặc tính của nguyên liệu thô, chẳng hạn như gỗ nhang cấp thấp cần phải được xử lý tiền xử lý tốt hơn.
So sánh với các phương pháp trích xuất khác
| Phương pháp | Tốc độ chiết xuất | Tính toàn vẹn thành phần | Dư lượng dung môi | Tiêu thụ năng lượng |
| Chất chưng cất hơi nước | 0.1-0.3% | Chỉ các thành phần dễ bay hơi | Không có | Nhiệt độ cao (nhiệt độ cao) |
| Chiết xuất dung môi | 0.5-1% | Toàn bộ thành phần | Dư lượng có thể | Trung bình |
| Khai thác co₂ siêu tới hạn | 1-2% | Tất cả các thành phần | Không có | Thấp (nhiệt độ thấp và áp suất cao) |
