Wat zijn CO2-extracten? Mysterie en methodes verklaard

CO2-extracten zijn de afgelopen tien jaar bijzonder populair geworden in de voedings-, geur- en smaakstoffen-, farmaceutische en voedingssupplementensector, evenals in de cosmetica-industrie. Ondanks hun populariteit blijven CO2-extracten een mysterie, zelfs voor sommige detailhandelaars. Dus als CO2-extracten u verbazen, bent u niet de enige!

We zijn waarschijnlijk allemaal bekend met de drie fysische toestanden van materialen: gassen, vloeistoffen en vaste stoffen. Dat is heel logisch. Maar als het gaat om de technische termen van cosmetisch scheikundigen, zoals superkritische vloeistoffen of vloeibare kristallen – die beide voorkomen in gesprekken over CO2-extracten – hebben we misschien geen idee wat ze zijn, noch kunnen we de beschreven materialen visualiseren.

Als u moeite hebt om CO2-extracten te begrijpen, lees dan verder, want in dit bericht proberen we ze voor u te demystificeren.

Wat is een extract?

Het is duidelijk dat CO2-extracten iets te maken hebben met kooldioxidegas, maar voordat we te weten komen hoe ze worden geproduceerd en waarom we ze in onze formules zouden kunnen gebruiken, moeten we eerst verduidelijken wat we bedoelen met de term “extract”.

Gelukkig genoeg bestaat er geen duidelijke definitie van een extract als het aankomt op de nomenclatuur van cosmetische ingrediënten. Om de verwarring nog groter te maken, zijn er ook tal van manieren om een extract te maken.

Typische extractiemethoden

Je kunt bijvoorbeeld wat plantaardig materiaal in een olie laten weken en het een paar uur, een paar dagen of een paar weken laten rusten voordat je het materiaal filtert. Plantaardig materiaal dat is geïnfuseerd in een draagolie kan worden gemacereerd – fijngehakt – om het proces te versnellen.

U kunt besluiten het materiaal te verhitten, mechanisch te roeren of ultrasoon geluid te gebruiken en een energiebron om de plantencellen te breken. In dit geval wordt het resultaat nog steeds een extract genoemd, hoewel de componenten van het extract dat met deze methoden wordt verkregen, verschillen in kwaliteit en kwantiteit.

U kunt zelfs besluiten het extractieproces complexer te maken en een oplosmiddel te gebruiken dat u later kunt verwijderen; het resultaat wordt dan nog steeds een “extract” genoemd.

Typische vluchtige oplosmiddelen die worden gebruikt bij het extraheren van plantaardig materiaal zijn n-hexaan, aceton, chloroform, methanol, ethanol, enzovoort. Het oplosmiddel wordt verdampt en opnieuw gecondenseerd voor hergebruik. Het overblijvende plantenextract wordt verder verwerkt, afhankelijk van de eigenschappen van de individuele plant en de gewenste toepassing van het extract.

Hexaan- en ethanolextractie worden nog steeds veel gebruikt in de farmaceutische, voedings- en cosmetische industrie. Hoewel aceton-, chloroform- of methanolextractie nauwelijks wordt gebruikt bij de bereiding van consumptiegoederen, wordt hexaanextractie zeer vaak gebruikt in de conventionele cosmetische en farmaceutische industrie. Merk echter op dat organische formules alleen ethanolextractie accepteren als een aanvaardbare manier om actieve ingrediënten te extraheren.

Hoe werkt CO2-extractie?

We weten allemaal dat CO2 (kooldioxide) een gas is bij kamertemperatuur. Dit is hetzelfde beruchte gas dat verantwoordelijk is voor klimaatverandering en elke verantwoordelijke en duurzame industrie probeert de CO2-uitstoot te verminderen.

Wanneer het onder controle wordt gehouden, is het eigenlijk best een aardige jongen: het is inert, dus heeft geen geur of kleur; is niet giftig; heeft GRAS-status (dat betekent dat het algemeen erkend is als veilig volgens de regels van de FDA); en is betaalbaar en beschikbaar.

CO2 heeft de eigenschap zich als een vloeistof te gedragen wanneer het onder bepaalde omstandigheden wordt samengeperst. Door zich als een vloeistof te gedragen, kan het apolair materiaal met een laag molecuulgewicht oplossen in een proces dat bekend staat als superkritische vloeistofextractie (SCF).

De voordelen van deze extractiemethode ten opzichte van conventionele extracties en persen zijn:

• Lagere werkingstemperatuur: warmtegevoelige bestanddelen blijven intact;
• Uitsluiting van zuurstof: oxidatiegevoelige componenten blijven intact;
• Hogere selectiviteit en hogere massaoverdracht wat leidt tot een hogere opbrengst en een langere houdbaarheid;
• Schoner proces, zowel wat betreft milieu-impact als de opbrengst;
• Langer houdbaar van het product in vergelijking met conventionele extractiemethoden; en een
• Lagere smaak en geur in vergelijking met conventionele producten.

Er zijn enkele kleine nadelen aan SCF-extractie:

• Hogere kosten en technologische vereisten in vergelijking met een conventionele extractie door maceratie;
• Uitzonderlijk een zeer intense kleur van het extract; en
• CO2-extracten kosten over het algemeen meer.

De bestanddelen van CO2-extracten

Superkritisch CO2 werkt als een lipofiel oplosmiddel en kan lipofiel (olieminnend) plantmateriaal meenemen, zoals vluchtige moleculen (sesquiterpenen, monoterpenen, terpenolen enz.), triacylglyceriden, tocoferolen en tocotriënolen, de meeste fytosterolen en carotenoïden, evenals squaleen.

Superkritisch CO2 werkt als een lipofiel oplosmiddel & kan olieminnend plantmateriaal meenemen Click To Tweet

Tot zover deze lange lijst, maar het is niet het volledige verhaal over wat er in CO2-extracten zit.

Afhankelijk van het plantmateriaal en de extractieomstandigheden bevatten CO2-extracten dezelfde bestanddelen als vaste plantenoliën (draagoliën), conventionele extracten of vluchtige oliën (etherische oliën).

Het klinkt echt verwarrend, nietwaar?

Om de verwarring nog groter te maken: ongeacht wat de bestanddelen van een CO2-extract zijn, ze worden allemaal “extract” genoemd. 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: Omdat CO2 vluchtige stoffen kan extraheren, kunnen CO2-extracten dezelfde allergenen bevatten als etherische oliën. Deze moeten worden vermeld op de etiketten van uw producten als hun concentratie een bepaalde limiet overschrijdt. Wanneer u CO2-extracten koopt, vraag uw leverancier dan om de analyse of de lijst van allergenen.

Zoals u kunt zien, lijken de bestanddelen van CO2-extracten erg op die van hun tegenhanger vaste of etherische oliën. Een van de weinige uitzonderingen is kamille, waarbij de kleur van het CO2-extract wat groenig is vergeleken met de prachtige blauwe etherische olie waarvan we weten dat die ontstaat tijdens destillatie en door omzetting van matricine in chamazuleen.

Er is echter een opmerkelijk verschil tussen CO2-extracten en gemacereerde oliën en dat mag geen verrassing zijn.

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. Hun hoge prijs wordt gecompenseerd door de hoge kwaliteit, langere houdbaarheid en lagere toepassingsdosering in vergelijking met conventionele oliën, extracten of etherische oliën.

Ze hebben allemaal de definitie “extract” in hun INCI-namen en tenzij u van uw leverancier informatie krijgt over de bestanddelen, is het moeilijk te raden wat er in het “extract” verborgen zit. Extracten die vluchtige stoffen bevatten kunnen geurallergenen bevatten, net als etherische oliën.

Al met al zijn CO2 extracten een geweldige aanvulling op de stash van elke formuleerder.

Wat is uw favoriete CO2 extract? Laat hieronder een reactie achter en deel uw gedachten!