استخراج دی اکسید کربن فوق بحرانی و استخراج زیر بحرانی دو فرآیند مختلف استخراج فیزیکی هستند که ویژگی های خاص خود را در استخراج روغن زیره دارند.
اصل فنی
فن آوری استخراج دی اکسید کربن فوق بحرانی از خواص دی اکسید کربن در حالت فوق بحرانی (فشار بالا و دمای بالا) استفاده می کند که در آن دی اکسید کربن چگالی مایع و قابلیت انتشار یک گاز را دارد تا به طور موثر اجزای فعال را از مواد گیاهی استخراج کند.
تکنولوژی استخراج زیر بحرانی یک فرآیند استخراج است که از یک سیال زیر بحرانی (مانند بوتان، پروپان و غیره) در دماهای کمتر از دمای بحرانی آن اما بالاتر از نقطه جوش آن استفاده می کند.

شرایط فرآیند
استخراج دی اکسید کربن فوق بحرانی:
محیط: از دی اکسید کربن به عنوان استخراج کننده استفاده کنید.
فشار: فشار کاری معمولاً بین 20-50MPa است.
دما: دمای کار معمولاً بالای 40 درجه است.
استخراج زیر بحرانی:
محیط: عمدتاً از بوتان، پروپان، دی متیل اتر و پنج حلال دیگر استفاده کنید.
فشار: فشار عملیاتی پایین است، معمولاً بین 0.3-0.5MPa.
دما: دمای عملیاتی دمای اتاق یا کمتر است.
مزیت های مربوطه
از مزایای استخراج دی اکسید کربن فوق بحرانی می توان به راندمان استخراج بالا، نداشتن باقیمانده حلال، توانایی حفظ اجزای حساس به حرارت و حفاظت محیطی خوب اشاره کرد.
در فرآیند استخراج روغن زیره، استخراج دی اکسید کربن فوق بحرانی را می توان در دمای نزدیک به اتاق انجام داد و به طور موثر از اکسید شدن و فرار مواد حساس به حرارت جلوگیری کرد و تمام اجزای گیاهان دارویی را حفظ کرد. این می تواند عملکرد بالاتر و عطر بهتری داشته باشد و ترکیب آن نسبت به روش تقطیر با بخار سنتی به حالت طبیعی نزدیک تر است.
از مزایای استخراج زیر بحرانی می توان به فشار عملیاتی کم، فرآیند ساده، مصرف انرژی کم، سرمایه گذاری کمتر و تولید آسان صنعتی در مقیاس بزرگ اشاره کرد.
در استخراج روغن زیره می تواند عیوب حجم کم، هزینه بالا، مصرف انرژی زیاد و تولید صنعتی در مقیاس بزرگ تجهیزات استخراج فوق بحرانی را حل کند و در عین حال راندمان استخراج و کیفیت محصول را حفظ کند. در مقایسه با استخراج دی اکسید کربن فوق بحرانی، تجهیزات استخراج زیر بحرانی هزینه کمتر و مصرف انرژی کمتری دارند و برای تولید صنعتی در مقیاس بزرگ مناسب تر هستند.

الزامات کیفیت، هزینه تولید، سرمایه گذاری در تجهیزات، نیازهای مصرف انرژی و حفاظت از محیط زیست روغن زیره سبز باید هنگام انتخاب روش های استخراج دی اکسید کربن فوق بحرانی و استخراج زیر بحرانی در نظر گرفته شود. استخراج دی اکسید کربن فوق بحرانی برای مواردی با نیازهای بالا در کیفیت محصول مناسب است، در حالی که استخراج زیر بحرانی برای موارد با نیازهای بالا در هزینه و کارایی تولید مناسب است.
