Authors

Abstract

Bioactive compounds in animal and plant cells have many benefits for human health, such as antioxidants, antibacterial, anti-inflammatory, and anticancer. Extraction and separation of bioactive compounds from other compounds is an important step, and commonly, conventional methods are used, but these methods have disadvantages, like producing unwanted compounds. Alternative methods can be conducted using supercritical fluid extraction, but this equipment is expensive and has a small capacity. So, this study aims to produce functional and structural designs and manufacture supercritical fluid extraction machines using carbon dioxide solvents (CO2) operating with a semi-continuous system. This research succeeded in designing and manufacturing a supercritical fluid extraction machine using carbon dioxide (CO2) solvent that operates in a semi-continuous system for the extraction of bioactive compounds, with main components including cover frames, supercritical extractor chamber, low and high-pressure CO2 tubes, compressors and boosters, pipelines, direct valves, manometers, heating, cooler, and expanders, result from reservoirs and automatic control. Moreover, the preliminary simulation test studies revealed that the supercritical extractor chamber could withstand an absolute pressure of 1000 bar, a temperature of 300°C, and a work capacity of 1 L. It indicated that the supercritical CO2 fluid extractor system was performing well for the conditioning of the extractor chamber, which is generated using a booster and controlled by a one-way valve. Then, the extract is transferred to the separation chamber to separate the CO2 gas. Then, CO2 gas is returned to the low-pressure CO2 tubes for recycling and reuse for the following process.

Abstract in Indonesian

Senyawa bioaktif pada sel hewan dan tumbuhan memiliki banyak manfaat bagi kesehatan manusia, sebagai antioksidan, antibakteri, antiinflamasi, dan antikanker. Ekstraksi dan pemisahan senyawa bioaktif dari senyawa lain merupakan langkah penting, dan biasanya dilakukan menggunakan metode konvensional, namun metode ini memiliki kelemahan seperti menghasilkan senyawa yang tidak diinginkan. Metode alternatif dapat dilakukan dengan ekstraksi fluida superkritis, tetapi peralatan ini mahal dan kapasitasnya kecil. Maka, penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan desain fungsional dan struktural serta pembuatan mesin ekstraksi fluida superkritis menggunakan pelarut karbon dioksida (CO2) yang beroperasi dengan sistem semi kontinyu. Penelitian ini berhasil merancang dan membuat mesin ekstraksi fluida superkritis menggunakan pelarut karbondioksida (CO2) yang beroperasi dalam sistem semi kontinyu untuk ekstraksi senyawa bioaktif, dengan komponen utama meliputi rangka penutup, ruang ekstraktor superkritis, rendah dan tabung CO2 bertekanan tinggi, kompresor dan boosters, saluran pipa, katup langsung, manometer, pemanas, pendingin, dan ekspander, dihasilkan dari reservoir dan kontrol otomatis. Selain itu, studi uji simulasi awal mengungkapkan bahwa ruang ekstraktor superkritis dapat menahan tekanan absolut sebesar 1000 bar, suhu sebesar 300°C, dan kapasitas kerja sebesar 1 L. Hal ini menunjukkan bahwa sistem pada ekstraktor cairan CO2 superkritis bekerja dengan baik untuk pengkondisian ruang ekstraktor, yang dihasilkan menggunakan booster dan dikendalikan oleh katup satu arah, dan ekstrak dipindahkan ke ruang pemisahan untuk memisahkan CO2. gas dari ekstrak (senyawa bioaktif). Gas CO2 dikembalikan ke silinder CO2 bertekanan rendah untuk didaur ulang dan digunakan kembali untuk proses selanjutnya.