CO2 supercritique : Applications industrielles qui transforment les processus de production

30 ans après le premier symposium organisé à Nice pour l’avancement de la technologie des fluides supercritiques par l’ISASF (International Society of Advancement of Supercritical Fluids), AINIA continue de faire partie du collectif mondial d’experts qui a contribué à la croissance de la technologie du CO2 supercritique, misant sur son application industrielle. Lors de l’événement de cette année, l’ISSF2018, qui aura lieu du 22 au 25 avril à Antibes-Juan-Les-Pins (France), AINIA participera à la présentation d’applications industrielles qui transforment radicalement les processus de production dans des secteurs de grande consommation tels que l’alimentation, la cosmétique ou la pharmacie.

Ni gaz, ni liquide, mais plutôt fluide supercritique. Le CO2, dans des conditions de pression et de température supérieures ou proches de son point critique, acquiert des propriétés intermédiaires entre celles d’un liquide et d’un gaz, ce qui en fait un fluide avec une puissante capacité de dissolution. Les applications industrielles de la technologie du CO2 supercritique et subcritique sont multiples et, après plusieurs décennies de recherche, elle émerge comme l’un des outils technologiques qui transforment les processus de production de certaines des industries de grande consommation les plus importantes, telles que l’alimentation, la cosmétique et la pharmacie. Nous parlons particulièrement de :

• Processus d’extraction.
• Processus de désodorisation et de décontamination.
• Processus d’imprégnation.
• Génération de microencapsulés.

Extraction supercritique : 4 applications industrielles

Comme nous l’avons mentionné, le CO2 supercritique est un puissant solvant. Parmi ses principales applications industrielles, on trouve la séparation facile de substances au sein d’une matrice, ce qui nous permet de conserver des principes actifs d’une grande pureté. Nous pouvons utiliser des températures modérées qui ne détériorent pas le produit et, de plus, le CO2 supercritique a une grande capacité à extraire des substances sans générer de résidus. Il s’agit donc d’une technique propre et sûre, ainsi qu’une alternative durable aux procédés d’extraction conventionnels. Nous avons de l’expérience et des cas de réussite allant de la recherche à la production initiale en régime de façonnage, dans des applications d’extraction telles que, par exemple :

a.- Dégraissage de matrices alimentaires (cacao, fruits secs, céréales, légumineuses…). De cette manière, on obtient des produits sains, riches en protéines et faibles en calories, avec la possibilité de certification biologique par AINIA.

b.- Obtention d’huiles et d’extraits à usage cosmétique et alimentaire.

Un autre exemple de réussite est l’obtention efficace et économiquement durable d’extrait de café vert en tant qu’ingrédient naturel pour la cosmétique. L’huile de café vert est un ingrédient naturel qui présente des niveaux élevés d’acide linoléique, très similaires à ceux que l’on trouve dans l’huile de rose musquée. Cet acide linoléique est essentiel pour maintenir la peau hydratée, ce qui le rend intéressant pour les produits cosmétiques. De plus, il a démontré son efficacité dans la récupération des coups de soleil, le traitement de l’acné modérée, ainsi que dans le traitement du psoriasis.

D’autre part, l’obtention de nutraceutiques et d’ingrédients fonctionnels dérivés de l’olive, pour combattre les processus dégénératifs associés au vieillissement, est un autre exemple d’application de l’extraction supercritique dans ce domaine. Il s’agit d’une ligne de travail de premier plan dans une entreprise de référence dans le secteur alimentaire.

c.- Obtention d’extraits avec une activité biologique pour des produits à usage agricole (biopesticides, notamment bioinsecticides, antimicrobiens…). Nous avons travaillé avec plusieurs entreprises qui préfèrent garder leur confidentialité.

d.- Traitement de produits solides pour l’industrie pharmaceutique avec l’accréditation GMP.

L’obtention d’huiles, d’huiles essentielles, de principes actifs, d’additifs ou d’arômes provenant de plantes aromatiques ou d’autres matières premières naturelles, y compris des sous-produits de l’industrie agroalimentaire, sont quelques exemples du type de production industrielle de principes actifs avec lesquels on travaille à l’usine Altex d’AINIA. Les GMP (Good Manufacturing Practice) sont les normes de fabrication industrielle les plus exigeantes au niveau mondial, nécessaires dans les processus de production à haute sécurité, comme la fabrication de médicaments, de produits pharmaceutiques, de cosmétiques ou de principes actifs pour l’alimentation. AINIA dispose de processus d’extraction supercritique dans son usine industrielle Altex homologués selon les normes GMP.

Désodorisation et décontamination avec du CO2 supercritique : L’élimination des impuretés et des odeurs indésirables

Cette technologie présente des avantages par rapport aux procédés conventionnels de désodorisation et de décontamination de diverses substances, allant des plastiques et matériaux à l’élimination des odeurs indésirables, gênantes ou socialement non acceptées dans les produits alimentaires. Les principaux utilisateurs de la technologie supercritique se trouvent dans l’industrie des ingrédients et des additifs, éliminant toutes les impuretés dans les extraits de valeur qu’ils commercialisent. L’industrie des matériaux et des emballages commence également à découvrir ce type d’avantages. Elle peut également être utile pour le dégraissage des peaux et d’autres types de matières premières avec des applications dans de nombreux secteurs de consommation. Dans ces processus, non seulement la pureté du matériau décontaminé, mais aussi les économies d’eau, de produits de nettoyage, d’énergie ou d’autres intrants sont des facteurs à prendre en compte pour la réduction des coûts et la durabilité environnementale.

Impregnation supercritique : Des matrices végétales aux matériaux d’emballage ou textiles

L’imprégnation avec des fluides supercritiques de tissus et d’autres matériaux apparaît comme une solution technologique prometteuse. Elle facilite le développement de nouveaux processus de fabrication, capables de résoudre et d’éviter les inconvénients des procédés traditionnels d’imprégnation. À titre d’exemple d’application, on peut mentionner le développement de nouveaux matériaux textiles imprégnés de principes actifs qui sont libérés de manière contrôlée sur différentes parties de l’épiderme, avec diverses fonctions telles que l’hydratation ou l’action régénératrice. Il s’agit de l’un des projets, COSMETOSUP, dont les résultats seront présentés à l’échelle mondiale lors de l’événement mentionné sur les fluides supercritiques, ISSF2018, qui se tiendra à la fin du mois d’avril.

Développement de microencapsulés avec du CO2 supercritique

AINIA possède une vaste expérience dans le développement industriel de produits encapsulés et microencapsulés avec des propriétés avancées. Lorsque nous parlons de microencapsulés, nous faisons référence à des processus dans lesquels les principes actifs sélectionnés sont enveloppés dans des matériaux de protection, formant des microcapsules qui sont incorporées dans des aliments, des boissons, des produits pharmaceutiques, des cosmétiques ou des matériaux, les enrichissant, les améliorant (les rendant plus sûrs, plus sains ou plus durables) ou les fonctionnalisant (en leur ajoutant des propriétés non présentes dans la matière première initiale). L’application de microcapsules permet, par exemple, de prolonger la durée des arômes et des fragrances dans les aliments, les produits pharmaceutiques, les cosmétiques ou les produits de nettoyage ; d’obtenir des matériaux antimicrobiens ; de prolonger la durée des saveurs ou de les masquer ; d’obtenir une libération contrôlée dans la circulation sanguine d’aliments ou de cosmétiques fonctionnels ; de réduire la posologie des médicaments tout en augmentant leur effet actif ; de stabiliser des micro-organismes… L’application de la technologie supercritique permet, entre autres, de sélectionner la structure et la taille des particules, ainsi que de rechercher des présentations plus pures et plus actives. Si vous souhaitez en savoir plus sur le potentiel de la technologie du CO2 supercritique ou si vous avez besoin d’une installation de façonnage capable de produire vos premières séries et tonnages, contactez-nous. Nous avons de l’expérience et disposons d’Altex, une usine industrielle spécialisée et l’une des rares installations en Europe dotée de la technologie supercritique multiproduits et multiformats.