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超臨界二酸化炭素抽出技術とは

 私たちが生活している大気中にはCO2(二酸化炭素、炭酸ガス)が存在しています。大気中ではCO2は気体の状態です。このCO2に圧力を加え密度を高めていくと液体になります。また、低い温度体では固体のドライアイスになります。このようにCO2には気体と液体と固体の3つの状態を持つことは良く知られています。

 さらに、温度31.1℃以上、圧力7.38MPa以上に高めると、CO2は液体でも気体でもない状態、つまり臨界点を越えて超臨界流体になります。超臨界流体になると、液体のような溶解性と気体のような拡散性をもちます。この特質を利用したのが超臨界CO2抽出です。
フレーバー事業部では、この技術をコア技術として天然香料の開発、製造、販売を行なっています。

CO2の圧力-温度線図

超臨界CO2抽出技術の利点
CO2を利用することにより製品の安全性、安定性と高度な成分分離ができます。
1) 臨界温度が常温に近い(31.1℃)温度で抽出できるため、原料本来の風味を損なわない
2) 残留溶剤の心配がない
3) 圧力、温度、抽出時間等の抽出条件を変化させることにより香り、味を選択的に分離できる
超臨界CO2抽出の工程
 

 当社では貫流方式の抽出プロセスで圧力変化法により天然原料の抽出をしています。
装置はCO2貯蔵タンク、加圧ポンプ、抽出槽、分離層、回収工程から成り立っています。

抽出では、抽出槽に天然原料を充填し、加圧ポンプと熱交換器により加圧、加温されたCO2により天然原料中の溶質を溶解します。次いで、溶質を含んだCO2は減圧することにより密度を低下させ分離槽にて溶質を分離します。回収されたCO2は吸着器により水分と臭気が除かれ、再び加圧、加温されて抽出、分離を繰り返すことにより目的成分と抽出後の天然原料を得ます。

分離工程では調圧弁により減圧されたCO2は液体、超臨界状態から気体に変化し抽出物から除かれます。

図1超臨界CO2抽出工程
図1 超臨界CO2抽出工程
当社における超臨界二酸化炭素抽出の利用       当社製品の品質管理体制
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