Los extractos de CO2 se han hecho extremadamente populares durante la última década en los sectores de la alimentación, las fragancias y los aromas, los productos farmacéuticos y los complementos alimenticios, así como en la industria cosmética. A pesar de su popularidad, los extractos de CO2 siguen siendo un misterio, incluso para algunos minoristas. Así que, si le desconciertan los extractos de CO2, no es el único.
Probablemente todos estemos familiarizados, desde nuestras lecciones de química en la escuela, con los tres estados físicos de los materiales: gases, líquidos y sólidos. Esto tiene mucho sentido. Sin embargo, cuando se trata de términos técnicos de la química cosmética como fluidos supercríticos o cristales líquidos -ambos aparecen al hablar de los extractos de CO2-, puede que no tengamos ni idea de lo que son ni seamos capaces de visualizar los materiales descritos.
Si te cuesta entender los extractos de CO2, sigue leyendo porque en este post pretendemos desmitificarlos para ti.
- ¿Qué es un extracto?
- Métodos de extracción típicos
- ¿Cómo funciona la extracción con CO2?
- Los componentes de los extractos de CO2
- Comparing CO2 Extracts with Conventional Extracts
- Cardamon Essential Oil vs. CO2 Extract
- Evening Primrose Pressed Oil vs. CO2 Extract
- Arnica Maceration in Sunflower Oil vs. CO2 Extract
- CO2 Extracts: Summary and Conclusions
- Cómo convertirse en un formulador de productos orgánicos
- Cómo convertirse en un empresario de productos orgánicos
- How to become an Organic Skincare Entrepreneur
¿Qué es un extracto?
Está claro que los extractos de CO2 tienen algo que ver con el gas de dióxido de carbono, pero antes de llegar a cómo se producen y por qué podríamos utilizarlo en nuestras formulaciones, tenemos que aclarar a qué nos referimos con el término «extracto».
Desgraciadamente, no hay una definición clara de un extracto cuando se trata de la nomenclatura de los ingredientes cosméticos. Para aumentar la confusión, también hay numerosas formas de crear un extracto.
Métodos de extracción típicos
Puede remojar algún material vegetal en un aceite, por ejemplo, y dejarlo reposar unas horas, unos días o unas semanas antes de filtrar el material. Los materiales vegetales infundidos en aceites portadores pueden ser macerados -picado finamente- para acelerar el proceso.
Puede decidir calentar el material, utilizar agitación mecánica o ultrasonidos y una fuente de energía para romper las células vegetales. En este caso, los resultados seguirían llamándose extracto aunque los componentes del extracto obtenido por estos métodos tendrían diferencias en términos de calidad y cantidad.
Incluso puede decidir hacer el proceso de extracción más complejo y utilizar un disolvente que pueda eliminar posteriormente; el resultado seguiría llamándose «extracto».
Los disolventes volátiles típicos utilizados en la extracción de materiales vegetales son el n-hexano, la acetona, el cloroformo, el metanol, el etanol, etc. El disolvente se evapora y se vuelve a condensar para su reutilización. El extracto de la planta restante se procesa posteriormente en función de las propiedades individuales de la planta y la aplicación deseada del extracto.
La extracción con hexano y etanol se sigue utilizando ampliamente en las industrias farmacéutica, alimentaria y cosmética. Aunque la extracción con acetona, cloroformo o metanol apenas se utiliza en la preparación de bienes de consumo, la extracción con hexano se utiliza muy a menudo en las industrias cosmética y farmacéutica convencionales. Sin embargo, tenga en cuenta que la formulación orgánica sólo acepta la extracción con etanol como forma aceptable de extraer el principio activo.
¿Cómo funciona la extracción con CO2?
Todos sabemos que el CO2 (Dióxido de Carbono) es un gas a temperatura ambiente. Es el mismo gas infame responsable del cambio climático y todas las industrias responsables y sostenibles intentan reducir sus emisiones de CO2.
Cuando se mantiene bajo control, es en realidad un tipo bastante agradable: es inerte, por lo que no tiene olor ni color; no es tóxico; tiene el estatus de GRAS (esto significa que está generalmente reconocido como seguro según las normas de la FDA); y es asequible y está disponible.
El CO2 tiene la capacidad de comportarse como un fluido cuando se comprime bajo ciertas condiciones. Actuando como un fluido, puede disolver material no polar con un bajo peso molecular en un proceso conocido como extracción con fluidos supercríticos (SCF).
Las ventajas de este método de extracción frente a las extracciones convencionales y el prensado son:
- Menos temperatura de funcionamiento: los componentes sensibles al calor permanecen intactos;
- Exclusión del oxígeno: los componentes sensibles a la oxidación permanecen intactos;
- Mayor selectividad y mayor transferencia de masa, lo que conlleva un mayor rendimiento y una mayor vida útil;
- Proceso más limpio tanto en términos de impacto medioambiental como de rendimiento;
- Mayor vida útil del producto en comparación con los métodos de extracción convencionales; y un
- Sabor y aroma más fino en comparación con los productos convencionales.
- Costes más elevados y requisitos tecnológicos en comparación con una extracción convencional de maceración;
- Usualmente un color muy intenso del extracto; y
- Los extractos con CO2 suelen costar más.
Hay algunas desventajas menores en la extracción con SCF:
Los componentes de los extractos de CO2
El CO2 supercrítico actúa como un disolvente lipofílico y puede transportar material vegetal lipofílico (amante del aceite) como moléculas volátiles (sesquiterpenos, monoterpenos, terpenoles, etc.), triacilglicéridos, tocoferoles y tocotrienoles, la mayoría de los fitoesteroles y carotenoides, así como el escualeno.
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Hasta aquí esta larga lista, pero no es la historia completa de lo que hay en los extractos de CO2.
Dependiendo del material vegetal y de las condiciones de extracción, los extractos de CO2 contienen los mismos componentes que los aceites vegetales fijos (aceites portadores), los extractos convencionales o los aceites volátiles (aceites esenciales).
Suena muy confuso, ¿verdad?
Para aumentar la confusión, no importa cuáles sean los componentes de un extracto de CO2, todos se llaman «extracto». 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
| Cardamon EO | Cardamon CO2 extract | |
| INCI name | Elettaria cardamomum seed oil | Elettaria cardamomum fruit extract |
| Major components | ||
| Terpinyl acetate | 40.44% | 50.0% |
| 1,8-cineole (Eucalyptol) | 29.90% | 25.40% |
| Linalyl acetate | 5.02% | 6.30% |
| Sabinene | 4.79% | 2.00% |
| Linalool | 3.20% | 3.30% |
| Limonene | 2.51% | 1.40% |
| Myrcene | 1.96% | 0.41% |
| Alpha terpineol | 1.79% | 2.20% |
| Alpha pinene | 1.61% | 0.68% |
| Geraniol | 1.11% | 0.72% |
| Neral | 0.35% | 0.44% |
| Geranial | 0.47% | 0.32% |
Evening Primrose Pressed Oil vs. CO2 Extract
| Evening primrose pressed oil | Evening primrose CO2 extract | |
| INCI name | Oenothera biennis oil | Oenothera biennis seed extract |
| Major Components | ||
| Density (20 oC) g/cm3 | 0.925 | 0.910-0.940 |
| Refractive index (20 oC) | 1.4759 | 1.4760-1.4810 |
| Sap. Value mg KOH/g | 193 | 193 |
| Unsaponifiables | 1.7% | 3.5% |
| Fatty acid composition | ||
| Palmitic acid (C16:0) | 6.3% | 6.1% |
| Stearic acid (C18:0) | 2.2% | 1.9% |
| Oleic acid (C18:1) | 7.2% | 7.1% |
| Linoleic acid (C18:2) | 73.3% | 74.5% |
| Gamma Linolenic acid (C18:3) | 8.9% | 9.7% |
| Palmitoleic acid (C16:1) | Trace | Trace |
| Vaccenic acid (C18:1) | Trace | Trace |
| Alpha-linolenic acid (C18:3) | Trace | Trace |
| Arachidic acid | Trace | Trace |
| Unsaponifiables | ||
| Sterols | 0.96% | 0.94% |
| Tocopherols | 770 ppm | 300 ppm |
Note: Dado que el CO2 puede extraer material volátil, los extractos de CO2 pueden contener los mismos alérgenos de los aceites esenciales. Estos deben ser declarados en las etiquetas de sus productos si su concentración supera un determinado límite. Cuando compre extractos de CO2, pida a su proveedor el análisis o la lista de alérgenos.
Como puede ver, los componentes de los extractos de CO2 son muy similares a los de sus aceites fijos o esenciales homólogos. Una de las pocas excepciones es la manzanilla en la que el color del extracto de CO2 es algo verdoso en comparación con el hermoso aceite esencial azul que sabemos que se produce durante la destilación y por la conversión de la matricina en camazuleno.
Hay, sin embargo, una diferencia notable entre los extractos de CO2 y los aceites macerados y que no debería sorprender.
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
| Arnica macerated oil in sunflower oil | Arnica CO2 extract | |
| INCI | Helianthus Annus Seed Oil, Arnica Montana Flower | Arnica montana flower extract |
| Major Components | ||
| Triterpenediol esters | 0.02% | 3-7% |
| Helenalin esters | 0.015% | 3.6% |
| Sesquiterpene lactobes | 0.018% | 3.5-4.5% |
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. Su elevado precio se compensa con la alta calidad, la mayor vida útil y la menor dosis de aplicación en comparación con los aceites, extractos o aceites esenciales convencionales.
Todos tienen la definición «extracto» en sus nombres INCI y, a menos que reciba información de su proveedor sobre los componentes, es difícil adivinar lo que se esconde dentro del «extracto». Los extractos que contienen material volátil pueden contener alérgenos de fragancia al igual que los aceites esenciales.
Con todo, los extractos de CO2 son una gran adición al arsenal de cualquier formulador.
¿Cuál es su extracto de CO2 favorito? ¡Déjanos un comentario abajo y comparte tu opinión!