Cosa sono gli estratti di CO2? Mistero e metodi spiegati

Gli estratti di CO2 sono diventati estremamente popolari nell’ultimo decennio nei settori alimentare, dei profumi e degli aromi, dei prodotti farmaceutici, degli integratori alimentari e nell’industria cosmetica. Nonostante la loro popolarità, gli estratti di CO2 rimangono un mistero, anche per alcuni rivenditori. Quindi, se sei sconcertato dagli estratti di CO2, non sei solo!

Abbiamo probabilmente tutti familiarità con le nostre lezioni scolastiche di chimica con i tre stati fisici dei materiali: gas, liquidi e solidi. Questi hanno un senso assoluto. Tuttavia, quando si tratta di termini tecnici dei chimici cosmetici, come fluidi supercritici o cristalli liquidi, entrambi presenti nei discorsi sugli estratti di CO2, potremmo non avere idea di cosa siano né essere in grado di visualizzare i materiali descritti.

Che cos’è un estratto?

E’ chiaro che gli estratti di CO2 hanno a che fare con il gas anidride carbonica, ma prima di arrivare a come vengono prodotti e perché potremmo usarli nelle nostre formulazioni, dobbiamo chiarire cosa intendiamo con il termine “estratto”.

Purtroppo, non esiste una definizione chiara di estratto quando si tratta della nomenclatura degli ingredienti cosmetici. Per aggiungere confusione alla confusione, ci sono anche numerosi modi di creare un estratto.

Metodi di estrazione tipici

Si può immergere del materiale vegetale in un olio, per esempio, e lasciarlo riposare qualche ora, qualche giorno o qualche settimana prima di filtrare il materiale. I materiali vegetali infusi in oli portanti possono essere macerati – finemente tritati – per accelerare il processo.

Si può decidere di riscaldare il materiale, usare l’agitazione meccanica o gli ultrasuoni e una fonte di energia per rompere le cellule vegetali. In questo caso, il risultato sarebbe ancora chiamato estratto anche se i componenti dell’estratto ottenuto con questi metodi avrebbero differenze in termini di qualità e quantità.

Potresti anche decidere di rendere il processo di estrazione più complesso e usare un solvente che puoi rimuovere in seguito; il risultato sarebbe ancora chiamato “estratto”.

I solventi volatili tipici usati nell’estrazione di materiali vegetali sono n-esano, acetone, cloroformio, metanolo, etanolo e così via. Il solvente viene evaporato e ricondensato per essere riutilizzato. L’estratto vegetale rimanente viene ulteriormente elaborato a seconda delle proprietà della singola pianta e dell’applicazione desiderata dell’estratto.

L’estrazione con esano ed etanolo è ancora ampiamente utilizzata nell’industria farmaceutica, alimentare e cosmetica. Anche se l’estrazione con acetone, cloroformio o metanolo è poco usata nella preparazione di beni di consumo, l’estrazione con esano è molto spesso usata nelle industrie cosmetiche e farmaceutiche convenzionali. Tuttavia, si noti che la formulazione organica accetta solo l’estrazione dell’etanolo come modo accettabile di estrarre il principio attivo.

Come funziona l’estrazione di CO2?

Tutti sappiamo che la CO2 (anidride carbonica) è un gas a temperatura ambiente. Si tratta dello stesso famigerato gas responsabile del cambiamento climatico e ogni industria responsabile e sostenibile sta cercando di ridurre le sue emissioni di CO2.

Quando è tenuto sotto controllo, è in realtà un tipo abbastanza simpatico: è inerte, quindi non ha odore o colore; non è tossico; ha lo status GRAS (che significa, è generalmente riconosciuto come sicuro secondo le norme FDA); ed è accessibile e disponibile.

La CO2 ha la capacità di comportarsi come un fluido quando viene compressa in determinate condizioni. Agendo come un fluido, può dissolvere materiale non polare con un basso peso molecolare in un processo noto come estrazione con fluido supercritico (SCF).

I vantaggi di questo metodo di estrazione rispetto alle estrazioni e pressature convenzionali sono:

• Bassa temperatura di funzionamento: i componenti sensibili al calore rimangono intatti;
• Esclusione di ossigeno: i componenti sensibili all’ossidazione rimangono intatti;
• Maggiore selettività e maggiore trasferimento di massa che porta ad una maggiore resa e ad una più lunga shelf-life;
• Processo più pulito sia in termini di impatto ambientale che di resa;
• Più lunga shelf-life del prodotto rispetto ai metodi di estrazione convenzionali; e un
• Sapore e profumo più raffinato rispetto ai prodotti tradizionali.

Ci sono alcuni svantaggi minori nell’estrazione SCF:

• Costi e requisiti tecnologici più elevati rispetto a un’estrazione convenzionale di macerazione;
• Solitamente un colore molto intenso dell’estratto; e
• estratti di CO2 generalmente costano di più.

I componenti degli estratti di CO2

La CO2 supercritica si comporta come un solvente lipofilo e può trasportare materiale vegetale lipofilo (amante del petrolio) come molecole volatili (sesquiterpeni, monoterpeni, terpenoli ecc.), triacilgliceridi, tocoferoli e tocotrienoli, la maggior parte dei fitosteroli e carotenoidi così come lo squalene.

La CO2 supercritica agisce come un solvente lipofilo & può trasportare materiale vegetale amante dell’olio Click To Tweet

Tanto per questa lunga lista, ma non è la storia completa su ciò che è negli estratti di CO2.

A seconda del materiale vegetale e delle condizioni di estrazione, gli estratti di CO2 contengono gli stessi componenti degli oli vegetali fissi (oli portanti), degli estratti convenzionali o degli oli volatili (oli essenziali).

Sembra davvero confuso, vero?

Per aggiungere confusione, non importa quali siano i componenti di un estratto di CO2, sono tutti chiamati “estratto”. 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: Poiché la CO2 può estrarre materiale volatile, gli estratti di CO2 possono contenere gli stessi allergeni presenti negli oli essenziali. Questi devono essere dichiarati sulle etichette dei vostri prodotti se la loro concentrazione supera un certo limite. Quando acquistate gli estratti di CO2, chiedete al vostro fornitore l’analisi o la lista degli allergeni.

Come potete vedere, i componenti degli estratti di CO2 sono molto simili a quelli dei loro omologhi oli fissi o essenziali. Una delle poche eccezioni è la camomilla in cui il colore dell’estratto di CO2 è un po’ verdastro rispetto al bellissimo olio essenziale blu che sappiamo essere prodotto durante la distillazione e dalla conversione della matricina in camazulene.

C’è, tuttavia, una differenza notevole tra gli estratti di CO2 e gli oli macerati e questo non dovrebbe essere una sorpresa.

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. Il loro prezzo elevato è compensato dall’alta qualità, dalla maggiore durata di conservazione e dal minore dosaggio di applicazione rispetto agli oli convenzionali, agli estratti o agli oli essenziali.

Tutti hanno la definizione “estratto” nei loro nomi INCI e, a meno che non riceviate informazioni dal vostro fornitore sui costituenti, è difficile indovinare cosa si nasconde nell'”estratto”. Gli estratti che contengono materiale volatile possono contenere allergeni del profumo proprio come gli oli essenziali.

Tutto sommato, gli estratti di CO2 sono una grande aggiunta alla scorta di qualsiasi formulatore.

Qual è il tuo estratto di CO2 preferito? Lasciaci un commento qui sotto e condividi i tuoi pensieri!