Seaweed Sargassum horneri extracts were obtained using supercritical carbon dioxide ($SC-CO_2$) and different solvents. $SC-CO_2$ was kept at a temperature of $45^{\circ}C$ and pressure of 250 bar. The flow rate of $CO_2$ (27 g/min) was constant during the entire 2-h extraction period, and ethanol was used as a cosolvent. Six different solvents [acetone, hexane, methanol, ethanol, acetone mix methanol (7:3), and hexane mix ethanol (9:1)] were used for extraction and agitated by magnetic stirring (250 rpm) in the dark at $25^{\circ}C$ for 20 h; the ratio of material to solvent was 1:10 (w/v). Antioxidant properties of S. horneri extracted using $SC-CO_2$ with ethanol and different solvents have shown good activity. The highest activity belongs to $SC-CO_2$ with ethanol extracted oil, showing DPPH, ABTS, total phenolic content, and total flavonoid levels of $68.38{\pm}1.21%$, $83.51{\pm}1.25%$, $0.64{\pm}0.02mg/g$, and $5.57{\pm}0.05mg/g$, respectively. The S. horneri extracts showed a significant correlation between the antioxidant activity and phenolic content. Based on these results, the $SC-CO_2$ extract (ethanol) of the seaweed extract from brown seaweed may be a valuable antioxidant source.
Silica Aerogels with the density and porosity of 0.1g/cm3 and 96% were synthesized by two different supercri-tical drying processes (i.e additional solvent and intial pressure methods) Isoptopanol was chosen as sol-gel and supercritical drying solvents in order to synthesize aerogels at the lower temperature and pressure because the critical values of isopropanol are lower than those of methanol and ethanol commonly used. The P-V-T relationship of isopropanol was experimentally described for optimizing supercritical drying conditions such as the amount of extra solvent and supercritical drying temperature and pressure. In the addional solvent method monolithic and transparent aerogels were obtained by supercritical drying at 25$0^{\circ}C$ and 900 psing after 40% of the reactor volume was filled with isopropanol. Crack-free aerogels were synthesized at 25$0^{\circ}C$ and 1100~1200 psig by the initial pressure method with an intial nitrogen gas pressure of 400 psig and the isopropanol amount of 5% of the reactor volume.
It is imperative to develop an effective pathway to depolymerize lignin into liquid fuel that can be used as a bioheavy oil. Lignin can be converted into liquid products either by a solvent-free thermal cracking in the absence air, or thermo-chemical degradation in the presence of suitable solvents and chemicals. Here we show that the solvent-assisted liquefaction has produced promising results in the presence of metal-based catalysts. The supercritical ethanol is an efficient liquefaction solvent, which not only provides better solubility to lignin, but also scavenges the intermediate species. The concentrated sulfuric acid hydrolysis lignin (CSAHL) was completely liquefied in the presence of solid catalysts (Ni, Pd and Ru) with no char formation. The effective deoxy-liquefaction nature associated with scEtOH with aid hydrodeoxygenation catalysts, resulted in significant reduction in oxygen-to-carbon (O/C) molar ratio up to 61%. The decrease in oxygen content and increase in carbon and hydrogen contents increased the calorific value bio-oil, with higher heating value (HHV) of $34.6MJ{\cdot}Kg^{-1}$. The overall process is energetically efficient with 129.8% energy recovery (ER) and 70.8% energy efficiency (EE). The GC-TOF/MS analysis of bio-oil shows that the bio-oil mainly consists of monomeric species such as phenols, esters, furans, alcohols, and traces of aliphatic hydrocarbons. The bio-oil produced has better flow properties, low molecular weight, and high aromaticity.
Kang Kil-Yoon;Ahn Dong-Hyun;Jung Sun-Mi;Kim Dong-Hun;Chun Byung-Soo
Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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v.10
no.4
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pp.315-321
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2005
Supercritical carbon dioxide extraction was investigated as a method for removing lipids and bad flavor from tuna viscera. To find the optimum conditions, different experimental variables, such as pressure, temperature, flow rate of solvent and sample size, were evaluated for the effective removal of lipids and the undesirable smell. Ethanol was used as the entrainer, with a $3\%$ by vol $CO_2$ flow rate. By increasing the pressure at constant temperature, the efficiency of the lipid removal was improved and the protein was concentrated without denaturalization. The main fatty acids extracted from the tuna viscera were palmitic acid (16:0), heptadecanoic acid (17:1), oleic acid (18:1) and docosahexaenoic acid (22:6). The major amino acids in the tuna viscera treated by supercritical carbon dioxide were glutamic acid, leucine and lysine, and the free amino acids were L-proline, taurine and L-$\alpha$-aminoadipic acid.
Acer tegmentosum is a tree used to treat various liver diseases in Korea. There have been some concern regarding the safety of Acer tegmentosum due to some toxic chemical compounds in its stems. Supercritical fluid extraction (SFE) was employed to develop a removing method of toxic compounds from Acer tegmentosum. The toxic compounds were effectively extracted with ethanol modified supercritical fluid $CO_2$. The optimum condition of SFE was 100 bar of pressure, $40^{\circ}C$ of extraction temperature, 3 mL/min of $CO_2$ flow rate, 0.2 mL/min of modifier (ethanol) flow rate.
Effects of modifier and soaking on extraction of triterpenoid saponin (glycyrrhizin) from liquorice were examined using supercritical $CO_2(SC-CO_2)$ at 50 MPa, $60^{\circ}C$, and flow rate of 3 mL/min, and glycyrrhizin content was analyzed by HPLC. Additon of undiluted methanol, ethanol or isopropanol as modifier to $SC-CO_2$ had little influence on extraction yield of glycyrrhizin. Soaking process using water increased the extraction yield as the sample to solvent ratio was increased. Addition of 70% methanol, ethanol or isopropanol to $SC-CO_2$ significantly increased the extraction yields, with 70% methanol resulting in the highest yield. When water at 90% (w/w) of sample weight was used for soaking, the extraction yield and rate increased, 70% ethanol-modified $SC-CO_2$ was almost equal to that obtained using 70% methanol.
Journal of the Korean Applied Science and Technology
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v.27
no.3
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pp.233-239
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2010
Supercritical carbondioxide is very effective in removing oils from a variety of seed matrices, devoid of any appreciable amount of phospholipid content. However, the limited solubility of phosphalipids in supercritical carbondioxide leaves behind a potentially valuable by-product in spent seed matrix. Any phospholipid extraction process from the spent matrix must maintain the structure and the quality of phospholipids and must be compatible with the end use of the seed protein meal an animal feed or for human consumption. An initial supercritical carbondioxide extraction of soybean flakes was performed at 32 MPa and $80^{\circ}C$ to extract the oils, leaving the phospholipids in the deflatted soybean flakes, A second step was performed on the defatted soybean flake using $X_{eth}$=0.10, Varying the pressure from 175 MPa to 70.6 MPa and temperature from $60^{\circ}C$ to $80^{\circ}C$. For all supercritical carbon dioxide/ethanol mixture extractions, a fraction rich in phospholipids was obtained. The fractions extracted from defatted soybean flakes were dried and them redissolved in chloroform before HPLC-ELSD analysis. Quantitative and qualitative analysis of phospholipids on soybean seeds, defatted soybean flake, and different extracted phospholipid fractions was carried out, to ascertain the effect of extraction pressure and temperature.
Park, Su In;Heo, Soo Hyeon;Lee, Jinseo;Shin, Moon Sam
Journal of Convergence for Information Technology
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v.11
no.6
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pp.206-212
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2021
This study aimed to maximize the efficacy of Angelica gigas by finding a more effective way to extract active compounds from Angelica gigas. After extracting Angelica gigas by hydrothermal, ethanol, and supercritical carbon dioxide extraction methods, analysis of decursin and decursinol angelate content, quantification of total polyphenol content, and evaluation of efficacy of antioxidant, whitening, and antibacterial were conducted. The content of decursin and decursinol angelate was very high at 38.65% of the supercritical carbon dioxide extract, and the total polyphenol content was high in the order of hydrothermal extract, ethanol extract and supercritical carbon dioxide extract, but the difference was relatively small. The antioxidant effects were consistent with the total polyphenol content, and the antibacterial effects were consistent with the decursin and decursinol angelate content. In other words, through this study, we found that the optimal method for extracting active compounds from Angelica gigas is the supercritical carbon dioxide extraction method.
Journal of the Korean Applied Science and Technology
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v.37
no.4
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pp.674-681
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2020
The root of Codonopsis lanceolata has been used in traditional medicine. This study was conducted to confirm the comparative effect of ethanol solvent extraction (CLE) and supercritical carbon dioxide extraction (CLS) of C. lanceolata roots. CLS had higher antioxidant than CLE. For supercritical co-solvent modified carbon dioxide extraction (CLS), it were extracted at 250 bar 50℃ 150 min at a flow rate of ethyl alcohol 3 mL/min for 90min. In addition, CLS inhibited the adipocyte differentiation of 3T3-L1 cells. When treated with the extract at a concentration of 100 ㎍/mL, the Wnt/β-catenin pathway reporter luciferase activity of HEK 293-TOP cells increased approximately by 3-folds compared to that of the untreated control group. Also, the treatment by CLS (50 ㎍/mL) showed a significant increase of involucrin expression. These results indicate that supercritical carbon dioxide extract of C. lanceolatamay serve as a cosmeceutical agent for improving skin barrier function and the treatment of obesity.
In this study, the characteristics and sinterablities of TiO2 powders which were fabricated on sol-gel process and supercritical fluid process were examined. The powders fabricated on sol-gel process were amorphous. The particle size and shape were changed with the amount of water used for hydrolysis of titanium ethoxide. The powders were changed from amorphous to crystalline by heating at 400℃. The crystalline anatase TiO2 powders were directly prepared in ethanol supercritical fluid condition that temperature was 270±3℃ and pressure was 7.3 MPa. It's primary crystalline size was 20 nm and agglomerated as spherical shape whose size was 0.7∼1㎛. The powders prepared on sol-gel process were not sintered densely at 900℃ because of abnormal grain growth. However, the powders which prepared on supercritical fluid process were sintered densely at the comparatively low temperature of 800℃ by ideal growth of grain, which are fired at 900℃.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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