Co jsou CO2 extrakty? Vysvětlení záhad a metod

Extrakty CO2 se v posledním desetiletí staly velmi populárními v potravinářském, voňavkářském a aromatickém průmyslu, ve farmaceutickém průmyslu, v oblasti potravinových doplňků a v kosmetickém průmyslu. Navzdory své popularitě zůstávají extrakty CO2 záhadou, a to i pro některé prodejce. Pokud vás tedy výtažky CO2 matou, nejste sami!

Všichni asi známe ze školních hodin chemie tři fyzikální stavy látek: plyny, kapaliny a pevné látky. Ty dávají naprostý smysl. Když však přijde řeč na odborné termíny kosmetických chemiků, jako jsou superkritické kapaliny nebo kapalné krystaly – oba se objevují v hovorech o extraktech CO2, možná netušíme, co to je, ani si nedokážeme popsané materiály představit.

Pokud se snažíte porozumět extraktům CO2, čtěte dál, protože v tomto příspěvku se vám je snažíme demystifikovat.

Co je to extrakt?“

Je jasné, že extrakty CO2 mají něco společného s plynným oxidem uhličitým, ale než se dostaneme k tomu, jak se vyrábějí a proč bychom je mohli používat v našich recepturách, musíme si ujasnit, co rozumíme pod pojmem „extrakt“.

Naneštěstí neexistuje jasná definice extraktu, pokud jde o názvosloví kosmetických přísad. Ke zmatku přispívá i to, že existuje mnoho způsobů, jak extrakt vytvořit.

Typické metody extrakce

Například můžete namočit nějaký rostlinný materiál do oleje a nechat jej několik hodin, několik dní nebo několik týdnů odpočívat, než materiál přefiltrujete. Rostlinný materiál zalitý v nosných olejích můžete pro urychlení procesu macerovat – jemně nasekat.

Můžete se rozhodnout materiál zahřát, použít mechanické míchání nebo ultrazvuk a zdroj energie k rozbití rostlinných buněk. V tomto případě by se výsledek stále nazýval extrakt, i když složky extraktu získané těmito metodami by se lišily kvalitou a množstvím.

Můžete se dokonce rozhodnout, že proces extrakce bude složitější a použijete rozpouštědlo, které můžete později odstranit; výstup by se stále nazýval „extrakt“.

Typická těkavá rozpouštědla používaná při extrakci rostlinných materiálů jsou n-hexan, aceton, chloroform, metanol, etanol atd. Rozpouštědlo se odpaří a znovu zkondenzuje pro další použití. Zbylý rostlinný extrakt se dále zpracovává v závislosti na vlastnostech jednotlivých rostlin a požadovaném použití extraktu.

Extrakce hexanem a etanolem se stále hojně používá ve farmaceutickém, potravinářském a kosmetickém průmyslu. Ačkoli acetonová, chloroformová nebo methanolová extrakce se při přípravě spotřebního zboží téměř nepoužívá, hexanová extrakce se velmi často používá v konvenčním kosmetickém a farmaceutickém průmyslu. Všimněte si však, že organické přípravky akceptují jako přijatelný způsob extrakce účinné látky pouze extrakci etanolem.

Jak funguje extrakce CO2?

Všichni víme, že CO2 (oxid uhličitý) je při pokojové teplotě plyn. Je to tentýž nechvalně známý plyn, který je zodpovědný za klimatické změny, a každý zodpovědný a udržitelný průmysl se snaží emise CO2 snižovat.

Pokud je pod kontrolou, je to vlastně docela fajn chlapík: je inertní, takže nemá žádnou vůni ani barvu; není toxický; má status GRAS (to znamená, že je obecně uznávaný jako bezpečný podle pravidel FDA); a je cenově dostupný.

CO2 má schopnost chovat se při stlačení za určitých podmínek jako tekutina. Když se chová jako kapalina, může rozpouštět nepolární materiál s nízkou molekulovou hmotností v procesu známém jako extrakce superkritickou kapalinou (SCF).

Výhody této metody extrakce oproti běžným extrakcím a lisování jsou:

• Nízká provozní teplota: složky citlivé na teplo zůstávají nedotčeny;
• Vyloučení kyslíku: složky citlivé na oxidaci zůstávají nedotčeny;
• Vyšší selektivita a vyšší přenos hmoty, což vede k vyšší výtěžnosti a delší trvanlivosti;
• Čistší proces jak z hlediska dopadu na životní prostředí, tak z hlediska výtěžnosti;
• Delší trvanlivost výrobku ve srovnání s konvenčními extrakčními metodami; a
• Jemnější chuť a vůně ve srovnání s konvenčními výrobky.

Extrakce SCF má některé drobné nevýhody:

• Vyšší náklady a technologické nároky ve srovnání s konvenční extrakcí macerací;
• obvykle velmi intenzivní barva extraktu a
• extrakty CO2 jsou obecně dražší.

Složky CO2 extraktů

Superkritický CO2 působí jako lipofilní rozpouštědlo a může přenášet lipofilní (olejnaté) rostlinné látky, jako jsou těkavé molekuly (seskviterpeny, monoterpeny, terpenoly atd.), triacylglyceridy, tokoferoly a tokotrienoly, většinu fytosterolů a karotenoidů a také skvalen.

Superkritický CO2 působí jako lipofilní rozpouštědlo & může přenášet olejnatý rostlinný materiál Click To Tweet

Tolik tento dlouhý výčet, ale není to úplný příběh o tom, co je v extraktech CO2.

V závislosti na rostlinném materiálu a podmínkách extrakce obsahují extrakty CO2 stejné složky jako fixované rostlinné oleje (nosné oleje), konvenční extrakty nebo těkavé oleje (éterické oleje).

Zní to opravdu zmateně, že ano?

Aby byl zmatek ještě větší, bez ohledu na to, jaké jsou složky extraktu CO2, všechny se nazývají „extrakt“. It means: cinnamon CO2″ extract (similar to cinnamon essential oil) and raspberry CO2 extract (similar to raspberry fixed oil pressed from the seeds) and calendula CO2 extract (comparable to calendula infusion in a carrier oil) all have the INCI name of „extract“. This complicates things further for the novice formulator trying to decipher the make-up of their ingredients.

Comparing CO2 Extracts with Conventional Extracts

For greater clarity, let’s compare some CO2 extracts with their counterpart conventional extracts.

Cardamon Essential Oil vs. CO2 Extract

Evening Primrose Pressed Oil vs. CO2 Extract

Note: Vzhledem k tomu, že CO2 může extrahovat těkavé látky, mohou extrakty CO2 obsahovat stejné alergeny jako esenciální oleje. Ty by měly být deklarovány na etiketách vašich výrobků, pokud jejich koncentrace překročí určitý limit. Při nákupu extraktů CO2 si vyžádejte od svého dodavatele analýzu nebo seznam alergenů.

Jak vidíte, složky extraktů CO2 jsou velmi podobné složkám jejich protějšků fixních nebo esenciálních olejů. Jednou z mála výjimek je heřmánek, u kterého je barva extraktu CO2 poněkud nazelenalá ve srovnání s krásně modrým esenciálním olejem, který, jak víme, vzniká při destilaci a přeměně matricinu na chamazulen.

Mezi extrakty CO2 a macerovanými oleji je však pozoruhodný rozdíl, který by neměl nikoho překvapit.

In macerated oils, the plant material is submerged under a neutral carrier oil (read our previous blog post on the 8 Best Oils for Botanical Oil Infusions) and is left, with periodic agitation, for a few hours to a few weeks before being filtered.

Sometimes a gentle heat is applied to increase the extraction yield but usually maceration is carried under 40 degrees. It is obvious that the potency and the concentration of active components is much higher in a CO2 extract compared to a macerated oil.

Look at the main component of arnica CO2 extract compared to an arnica maceration in sunflower oil.

Arnica Maceration in Sunflower Oil vs. CO2 Extract

CO2 extracts contain the same lipophilic components as carrier oils, extracts or essential oils Click To Tweet

CO2 Extracts: Summary and Conclusions

CO2 extracts can vary – depending on the plant material and extraction conditions – between macerated extracts, pressed oils or essential oils. Jejich vysoká cena je kompenzována vysokou kvalitou, delší trvanlivostí a nižší aplikační dávkou ve srovnání s běžnými oleji, extrakty nebo esenciálními oleji.

Všechny mají v názvu INCI definici „extrakt“, a pokud od svého dodavatele nedostanete informace o složkách, těžko odhadnete, co se v „extraktu“ skrývá. Výtažky obsahující těkavé látky mohou obsahovat vonné alergeny stejně jako esenciální oleje.

Všechny výtažky CO2 jsou skvělým doplňkem do zásoby každého formulátora.

Který je váš oblíbený výtažek CO2? Zanechte nám níže komentář a podělte se o své názory!