Технологии извлечения из растительного и животного сырья биологически активных веществ с использованием в качестве экологически чистых и безопасных растворителей сверхкритических (СК) флюидов, и, в частности, диоксида углерода (СО2), приобрели в настоящее время не только статус лабораторного инструмента изучения химического состава растительного и животного сырья, но и широко распространяются как промышленный  метод, позволяющий получать из натурального сырья экстракты в целом и отдельные фракции (вплоть до получения целевых биологически активных компонентов) для фармацевтической, косметологической и пищевой промышленности без применения органических растворителей.

Предлагаемая технология получения биологически активных экстрактов с помощью СКФ-СО2 предполагает высокую экологичность процесса, поскольку углекислый газ как растворитель исключает возможность загрязнения окружающей среды и конечной продукции. Более того, данная технология позволяет получать высококонцентрированные экстракты без остатков какого бы то ни было растворителя с сохраненным составом биологически активных веществ в их нативном соотношении, не содержащие остатков органических растворителей и их примесей. Сохранность биологически активных компонентов обеспечивается достаточно низкой (не более 80°С) температурой процесса. Кроме того, применение в качестве растворителя СО2 при повышенном давлении обеспечивает микробиологическую чистоту готовой продукции.

Основными рабочими параметрами процесса являются давление и температура экстрагента в экстракционном контуре, причем простое варьирование рабочими параметрами позволяет осуществлять направленное изменение состава конечного экстракта. Важными преимуществами использования СК-СО2 как растворителя для экстракции в промышленном масштабе является его  не горючесть, малая токсичность и химическая инертность. Немаловажно и то, что углекислый газ достаточно дешев и широко доступен.

Извлечение целевых веществ из натуральных продуктов, как для аналитических целей, так и в технологических процессах переработки сырья, является важной проблемой. Применение для этих целей сверхкритических флюидов открывает новые перспективы, связанные с их уникальными свойствами. Сверхкритическим флюидом (СКФ) называют состояние вещества, когда его   температура и давление превышают критические параметры. В этой точке две фазы,  жидкая и газовая, становятся неразличимой монофазой. Поскольку по диффузионным свойствам, вязкости и поверхностному  натяжению СФ  больше напоминают газы, а по плотности и растворяющей способности —  жидкости, они обладают  рядом преимуществ при использовании их в процессах экстракции из природного сырья. Это возможность селективно выделять  биологически активные продукты, изменяя давление и температуру,  быстрота и полнота экстракции, возможность извлечения химически нестойких компонентов, проведение экстракции при низких температурах, отсутствие в экстрактах примесей органических растворителей, отсутствие необходимости отделения полученного экстракта от органических растворителей. Наиболее широко используемая для этих целей СК-СО2 – экологически безопасный экстрагент, в отличие от  загрязняющих окружающую среду органических растворителей, в частности, хлорсодержащих углеводородов, на применение которых в мире в настоящее время налагается все больше ограничений, что связано с их экологической опасностью.

Применение СКФЭ технологии экстракции в мире, в частности сверхкритическим углекислым газом (СК-СО2), мотивировано следующими факторами:

ограничение использования традиционных промышленных растворителей, таких как хлорсодержащие углеводороды, что сделало нетоксичные, экологически чистые СКФ, такие как диоксид углерода, привлекательными альтернативными промышленными растворителями.

удешевление процессов производства экстрактов СК-СО2 за счет сокращения ряда этапов технологических процессов, таких как дистилляция и выпаривание.

СКФЭ технология является экологически сохраняющим способом, альтернативным применению органических растворителей и методам, способствующим деградации, получения хрупких биоактивных веществ.

повышенные требования к качеству функциональных веществ, которым не могут удовлетворить традиционные технологии обработки.

применение СК-СО2 в качестве растворителя и экстрагента обусловлено его дешевизной и легкой доступностью. Его критические условия температуры и давления легко достижимы. Простота извлечения растворителя и его легко перенастраиваемые характеристики делают применение СК-СО2 более предпочтительным по сравнению с традиционными растворителями.

Актуальность технологии сверхкритической флюидной СО2 экстракции 

Получаемые экстракты по СКФЭ технологии не содержат примесей органических растворителей и других химических реагентов, так как сверхкритический флюид заменяет органические растворители и позволяет полностью избавиться от любых технологических добавок. Коэффициент диффузии сверхкритического флюида более чем в десять раз выше, чем у жидкости, чем классический растворитель проникать в экстрагируемый материал, поглощать и транспортировать растворяемые составляющие, что позволяет получать биологически активные и чистые вещества в том виде и количестве, в котором они присутствуют в исходном растительном сырье.

Использование в качестве экстрагирующего агента сверхкритического флюида значительно ускоряет процесс экстракции и позволяет получать особо чистые вещества.

СКФЭ производство не потребляет воду для технологического процесса, не дает промышленных стоков, не требует водоподготовки и организации очистных сооружений.

СКФЭ производство не дает никаких вредных выбросов в атмосферу.

СКФЭ оборудование дешево в эксплуатации, так как флюид движется по замкнутому контуру с минимальными потерями и не требует дополнительной регенерации.