Tách chiết siêu tới hạn là công nghệ sử dụng dung môi là khí CO₂ để chiết các hoạt chất của dược liệu tại điển siêu tới hạn (31^oC và 73atm). Từ điểm siêu tới hạn, CO₂ không bị chuyển sang trạng thái lỏng khi tăng áp suất và không bị chuyển sang trạng thái khí khi tăng nhiệt độ, giúp phân lập được nhiều nhóm hoạt chất hơn, độ tinh khiết cao hơn. Đây là kỹ thuật có vai trò ưu việt trong công nghiệp tách chiết các hợp chất thiên nhiên nhờ không để lại cặn trong dịch chiết và tồn tại dưới trạng thái khí ở nhiệt độ môi trường thông thường.
Xu hướng công bố đơn đăng ký sáng chế trong lĩnh vực công nghệ tách chiết siêu tới hạn trên thế giới
 

Thông qua phân tích số liệu từ hình 1 về tình hình đăng ký sáng chế liên quan đến công nghệ tách chiết siêu tới hạn trên thế giới từ năm 2002 đến năm 2021 có thể chia làm 2 giai đoạn:

Trong giai đoạn đầu tiên, khoảng đầu những năm 70 của thế kỷ trước, chủ yếu chỉ có một vài đơn nộp tại Đức, Áo, Anh với số lượng ít. Cuối những năm 70 bắt đầu có sự xuất hiện của Mỹ với 9 bản ghi đầu tiên được nộp năm 1978, được duy trì khá đều đặn và luôn thuộc top 3 quốc gia chiếm ưu thế về nộp đơn đầu tiên. Đến đầu những năm 90, Mỹ đã vươn lên đứng đầu với ưu thế nộp đơn đầu tiên khá chênh lệch so với các quốc gia đứng sau, cụ thể là năm 1990, Mỹ có 94 đơn nộp đầu tiên, cách biệt rất lớn so với quốc gia đứng thứ hai là Đức với 36 đơn nộp. Từ đó đến nay, số lượng đơn nộp đầu tiên tại top 10 quốc gia đứng đầu có sự thay đổi khá lớn về thứ tự và số lượng, với sự xuất hiện và vượt lên của Trung Quốc và Liên bang Nga. Hình 2 minh họa diễn biến nộp đơn đầu tiên theo top 10 quốc gia/vùng lãnh thổ đứng đầu về lĩnh vực công nghệ tách chiết siêu tới hạn trong giai đoạn 2001 đến nay.
 

Hình 2. Sự phát triển của đơn nộp đầu tiên theo quốc gia/vùng lãnh thổ

Xét về tổng số lượng bản ghi sáng chế liên quan đến công nghệ này, Trung Quốc vượt lên thứ nhất cùng với Liên bang Nga và Mỹ là 3 quốc gia đứng đầu. Điều này chứng tỏ, với những chính sách thúc đẩy đăng ký sáng chế thì thị trường công nghệ tách chiết siêu tới hạn tại Trung Quốc đang rất phát triển và được nhiều chủ sở hữu thuộc nhiều quốc gia/ vùng lãnh thổ khác nhau đăng ký bảo hộ để phát triển thị trường.
Hiện nay, công nghệ tách chiết siêu tới hạn đã và đang được áp dụng phổ biến để chiết tách các hoạt chất sử dụng trong các ngành công nghiệp thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm, các hoạt chất thiên nhiên… Cụ thể, các ứng dụng của công nghệ tách chiết siêu tới hạn như sau:
- Tách cafein trong cà phê và chè với công nghệ này, hàm lượng cafein có thể giảm xuống chỉ còn < 0,1% trong sản phẩm.
- Chiết xuất các dầu thực vật: Sản phẩm thu được có hàm lượng alpha tocopherol cao hơn hẳn so với sản phẩm sử dụng công nghệ chiết xuất truyền thống.
- Chiết xuất các tinh dầu, chất thơm trong dược liệu
- Chiết các hoạt chất từ hoa huplon
- Ứng dụng trong công nghệ trích ly taxol từ vỏ cây thông đỏ
- Ứng dụng trong công nghệ trích ly dầu cọ
- Đối với ngành mỹ phẩm và công nghệ sinh học: công nghiệp sản xuất nước hoa, làm kem dưỡng da, kem đánh răng, …
- Trong ngành dược phẩm: chiết tách các hoạt chất chữa bệnh hoặc tăng cường sức khoẻ từ các nguồn nguyên liệu thảo mộc.
Tại Việt Nam, công nghệ chiết xuất sử dụng CO₂ siêu tới hạn đã được các công ty Việt Nam ứng dụng để chiết xuất tinh dầu tràm. Ngoài ra, trong một nghiên cứu do TS. Phan Tại Huân - Khoa Công nghệ Thực phẩm, Trường Đại học Nông lâm TP. HCM thực hiện đã ứng dụng công nghệ sử dụng CO₂ siêu tới hạn để trích ly dầu gấc.
Nhờ những đặc tính ưu việt trên, giá thành thấp, thân thiện với môi trường và sức khỏe con người… công nghệ tách chiết siêu tới hạn đã mở ra một triển vọng cho hướng khai thác các loại tinh dầu hương liệu ứng dụng trong các lỉnh vực như thực phẩm, mỹ phẩm, y học… ở hiện tại cũng như trong tương lai của thể giới nói chung và của Việt Nam nói riêng.

Nguồn: Văn phòng Viện Nghiên cứu sáng chế và Khai thác công nghệ./.