Ce sunt extractele de CO2? Misterul și metodele explicate

Extractele de CO2 au devenit extrem de populare în ultimul deceniu în sectorul alimentar, al parfumurilor și aromelor, al produselor farmaceutice și al suplimentelor alimentare, precum și în industria cosmetică. În ciuda popularității lor, extractele de CO2 rămân un mister, chiar și pentru unii comercianți cu amănuntul. Așadar, dacă sunteți nedumerit de extractele de CO2, nu sunteți singurul!

Probabil că suntem cu toții familiarizați, de la lecțiile de chimie din școală, cu cele trei stări fizice ale materialelor: gaze, lichide și solide. Acestea au un sens total. Cu toate acestea, atunci când vine vorba de termenii tehnici ai chimiștilor cosmeticieni, cum ar fi fluide supercritice sau cristale lichide – ambele apar în discuțiile despre extractele de CO2, este posibil să nu avem nicio idee despre ce sunt și nici să nu putem vizualiza materialele descrise.

Dacă vă străduiți să înțelegeți extractele de CO2, citiți mai departe, deoarece în această postare ne propunem să le demistificăm pentru dumneavoastră.

Ce este un extract?

Evident, extractele de CO2 au ceva de-a face cu gazul dioxid de carbon, dar înainte de a ajunge la modul în care sunt produse și de ce am putea să-l folosim în formulările noastre, trebuie să clarificăm ce înțelegem prin termenul „extract”.

Din păcate, nu există o definiție clară a unui extract atunci când vine vorba de nomenclatura ingredientelor cosmetice. Pentru a adăuga la confuzie, există, de asemenea, numeroase moduri de a crea un extract.

Metode tipice de extracție

Puteți înmuia niște material vegetal într-un ulei, de exemplu, și îl puteți lăsa să se odihnească câteva ore, câteva zile sau câteva săptămâni înainte de a filtra materialul. Materialele vegetale infuzate în uleiuri purtătoare pot fi macerate – mărunțite fin – pentru a accelera procesul.

Puteți decide să încălziți materialul, să folosiți agitație mecanică sau ultrasunete și o sursă de energie pentru a sparge celulele vegetale. În acest caz, rezultatele s-ar numi tot „extract”, deși componentele extractului obținut prin aceste metode ar avea diferențe în ceea ce privește calitatea și cantitatea.

Puteți decide chiar să faceți procesul de extracție mai complex și să folosiți un solvent pe care îl puteți elimina ulterior; rezultatul s-ar numi tot „extract”.

Solvenții volatili tipici utilizați în extracția materialelor vegetale sunt n-hexanul, acetona, cloroformul, metanolul, etanolul și așa mai departe. Solventul se evaporă și se condensează din nou pentru a fi refolosit. Extractul vegetal rămas este prelucrat în continuare în funcție de proprietățile individuale ale plantei și de aplicația dorită a extractului.

Extragerea cu hexan și etanol sunt încă utilizate pe scară largă în industria farmaceutică, alimentară și cosmetică. Deși extracția cu acetonă, cloroform sau metanol este foarte puțin folosită în prepararea bunurilor de consum, extracția cu hexan este foarte des utilizată în industriile cosmetice și farmaceutice convenționale. Cu toate acestea, rețineți că formularea organică acceptă doar extracția cu etanol ca modalitate acceptabilă de extragere a ingredientului activ.

Cum funcționează extracția cu CO2?

Știm cu toții că CO2 (dioxid de carbon) este un gaz la temperatura camerei. Este același gaz infam care este responsabil de schimbările climatice și fiecare industrie responsabilă și sustenabilă încearcă să își reducă emisiile de CO2.

Când este ținut sub control, este de fapt un tip destul de simpatic: este inert, deci nu are miros sau culoare; este netoxic; are statutul GRAS (ceea ce înseamnă că este recunoscut în general ca fiind sigur în conformitate cu normele FDA); și este accesibil și disponibil.

CO2 are capacitatea de a se comporta ca un fluid atunci când este comprimat în anumite condiții. Acționând ca un fluid, acesta poate dizolva materiale nepolare cu o greutate moleculară mică într-un proces cunoscut sub numele de extracție cu fluid supercritic (SCF).

Avantajele acestei metode de extracție față de extracțiile și presarea convenționale sunt:

• Temperatura mai scăzută de operare: componentele sensibile la căldură rămân intacte;
• Excluderea oxigenului: componentele sensibile la oxidare rămân intacte;
• Selectivitate mai mare și transfer de masă mai mare, ceea ce duce la un randament mai mare și la un termen de valabilitate mai lung;
• Proces mai curat, atât în ceea ce privește impactul asupra mediului, cât și în ceea ce privește randamentul;
• Durată de valabilitate mai mare a produsului în comparație cu metodele de extracție convenționale; și o
• Aromă și un parfum mai fine în comparație cu produsele convenționale.

Există câteva dezavantaje minore ale extracției SCF:

• Costuri și cerințe tehnologice mai mari în comparație cu o extracție convențională prin macerare;
• De obicei o culoare foarte intensă a extractului; și
• Extractele cu CO2 costă, în general, mai mult.

Componenții extractelor cu CO2

Cioxidul de carbon supercritic acționează ca un solvent lipofil și poate transporta materialul vegetal lipofil (iubitor de ulei), cum ar fi moleculele volatile (sesquiterpene, monoterpene, terpenoli etc.).), triacilgliceride, tocoferoli și tocotrienoli, majoritatea fitosterolilor și carotenoizilor, precum și squalene.

CO2 supercritic acționează ca un solvent lipofil & poate transporta material vegetal iubitor de ulei Click To Tweet

Atât de mult pentru această listă lungă, dar nu este povestea completă a ceea ce se află în extractele de CO2.

În funcție de materialul vegetal și de condițiile de extracție, extractele de CO2 conțin aceleași componente ca și uleiurile vegetale fixate (uleiuri purtătoare), extractele convenționale sau uleiurile volatile (uleiuri esențiale).

Sună foarte confuz, nu-i așa?

Pentru a adăuga la confuzie, indiferent care sunt componentele unui extract de CO2, toate sunt numite „extract”. 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: Deoarece CO2 poate extrage materiale volatile, extractele de CO2 pot conține aceiași alergeni din uleiurile esențiale. Aceștia trebuie să fie declarați pe etichetele produselor dumneavoastră dacă concentrația lor depășește o anumită limită. Atunci când cumpărați extracte de CO2, cereți furnizorului dumneavoastră analiza sau lista de alergeni.

După cum puteți vedea, componentele extractelor de CO2 sunt foarte asemănătoare cu cele ale omologilor lor fixi sau ale uleiurilor esențiale. Una dintre puținele excepții este mușețelul, la care culoarea extractului de CO2 este oarecum verzuie în comparație cu frumosul ulei esențial albastru despre care știm că este produs în timpul distilării și prin transformarea matricinei în chamazulen.

Există, totuși, o diferență remarcabilă între extractele de CO2 și uleiurile macerate și asta nu ar trebui să fie o surpriză.

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. Prețul lor ridicat este compensat de calitatea ridicată, termenul de valabilitate mai lung și doza de aplicare mai mică în comparație cu uleiurile, extractele sau uleiurile esențiale convenționale.

Toate au definiția „extract” în denumirile INCI și, dacă nu primiți de la furnizor informații despre constituenți, este greu de ghicit ce se ascunde în interiorul „extractului”. Extractele care conțin materiale volatile pot conține alergeni ai parfumului, la fel ca și uleiurile esențiale.

În concluzie, extractele de CO2 sunt o achiziție excelentă pentru stocul oricărui formulator.

Care este extractul de CO2 preferat al dumneavoastră? Lasă-ne un comentariu mai jos și împărtășește-ne părerile tale!