La CO₂  (anidride carbonica) assume il ruolo di solvente quando passa dallo stato gassoso a bassa densità ad uno stato detto supercritico con densità più elevata: questa condizione viene raggiunta alla temperatura di 31,1°C e alla pressione di 73,8 bar perdendo la sua identità gassosa e assumendo proprietà caratteristiche dei fluidi, come densità e capacità estrattive. 

Nella condizione di fluido supercritico, la CO₂ è in uno stato in cui possiede la viscosità di un gas e la densità di un liquido, che le conferiscono le proprietà di un solvente organico e permettono l’estrazione di vari tipi di composti, a seconda delle condizioni utilizzate.

Dopo l’estrazione viene abbassata la pressione e la CO₂ torna allo stato gassoso perdendo così la sua forza solvente e rilasciando le sostanze solute, ora disponibili allo stato puro e in forma concentrata. 

La capacità di controllare rigorosamente pressione e temperatura del processo permette di gestire la densità della CO₂ e quindi la capacità estrattiva, potendo selezionare determinati composti rispetto ad altri.

Quali sono i vantaggi di questa tecnologia?

I vantaggi dell’estrazione con fluidi supercritici (rispetto all’estrazione con liquidi) risiedono soprattutto nella rapidità dell’operazione, date le basse viscosità ed alta diffusività dei fluidi supercritici. Le estrazioni possono essere rese selettive, controllando la densità del mezzo, e il materiale estratto è facilmente recuperato abbassando la pressione, permettendo al fluido supercritico di ritornare alla fase gassosa ed evaporare, lasciando poche tracce di solvente. 

L’estrazione con fluidi supercritici è dunque una tecnologia a basso impatto, che garantisce sostenibilità ambientale al processo e un alto grado di qualità e purezza del prodotto estratto. Inoltre non necessita di alte temperature e rappresenta un’alternativa alla comune estrazione con solventi organici, altamente tossici per l’ambiente e l’uomo.

Grazie alla sua capacità di diffusione vicina a quella di un gas, la CO₂ supercritica funziona molto bene anche nel caso di composti a polarità differente rispetto agli oli, come nel caso di estrazione di polifenoli e antociani. In questi casi (es. polifenoli, caffeina, antociani) la CO₂ supercritica funziona da carrier riuscendo a solubilizzare il composto grazie all’azione combinata della CO₂ allo stato supercritico con un modificatore di polarità accettabilissimo come acqua o etanolo. 

Questa tecnologia è largamente utilizzata, oltre che nel decaffeinare i chicchi non tostati del caffè, anche nell’estrazione di luppolo per la produzione di birra e per la produzione di oli essenziali e prodotti farmaceutici derivati da vegetali.

Xpür®: il processo tecnologico per l’estrazione dei composti volatili del sughero

L’utilizzo dei fluidi supercritici permette anche di separare le molecole aloanisolo come il TCA (2,4,6-tricloroanisolo) dalla struttura cellulare del sughero, mantenendo intatte le caratteristiche cruciali di questo materiale unico e le sue notevoli prestazioni, essenziali per la protezione e l’evoluzione del vino. 

Xpür® è la nostra tecnologia proprietaria che sfrutta la CO₂ supercritica per il trattamento della microgranina di sughero. Questo processo permette di estrarre, oltre al TCA, anche centinaia dialtri composti volatili responsabili delle deviazioni sensoriali del vino. 

Ecco perché questa tecnologia garantisce la neutralità sensoriale del prodotto e mantiene i livelli di TCA e off-flavours molto al di sotto della soglia di rilevazione analitica.

A differenza dei procedimenti convenzionali, l’estrazione è selettiva verso i composti bioattivi ed evita prodotti finali impuri e successive fasi di recupero del solvente.

L’anidride carbonica non è infiammabile ed è poco costosa, viene riciclata e il suo impiego su vasta scala stimolerebbe la cattura della CO₂ atmosferica contribuendo a bilanciare le emissioni di gas serra.

CO₂ supercritica, in sintesi

Rispetto ai classici solventi organici utilizzati nei processi estrattivi come l’esano, l’anidride carbonica presenta, in sintesi, i seguenti vantaggi:

• non è tossica né per gli addetti ai lavori, né per l’ambiente circostante;

• ha un costo basso e può essere facilmente rilasciata in atmosfera, in quanto viene utilizzata CO₂ precedentemente concentrata proprio dall’atmosfera, con l’annullamento del bilancio delle emissioni;

• a differenza di altri solventi tradizionali (esano, etanolo, etc…) può essere facilmente riconvertita allo stato gassoso ed eliminata o reintrodotta nello stesso processo senza ulteriori procedimenti;

• permette di ottenere un prodotto finito senza traccia di solventi;

• essendo un gas a basso peso molecolare, il tempo di estrazione è più breve rispetto a quello valutato con altri solventi;

• permette di raggiungere un incremento globale della qualità del prodotto finito, limitata finora dall’utilizzo di solventi meno selettivi;

• comporta un netto miglioramento dell’efficienza estrattiva anche dal punto di vista energetico;

• è conforme alle normative e agli standard per i prodotti biologici e naturali.