Vad är CO2-extrakt? Mystery & Methods Explained

CO2-extrakt har blivit extremt populärt under det senaste decenniet inom livsmedels-, doft- och smak-, läkemedels- och kosttillskottssektorn samt inom kosmetikaindustrin. Trots sin popularitet förblir CO2-extrakt ett mysterium, även för vissa återförsäljare. Så om du är förbryllad av CO2-extrakt är du inte ensam!

Vi är förmodligen alla bekanta med de tre fysikaliska tillstånden hos material: gaser, vätskor och fasta ämnen från våra kemilektioner i skolan. Dessa är helt logiska. Men när det gäller kosmetiska kemisters tekniska termer som superkritiska vätskor eller flytande kristaller – som båda dyker upp i tal om CO2-extrakt – har vi kanske ingen aning om vad de är och kan inte heller visualisera de beskrivna materialen.

Om du har svårt att förstå CO2-extrakt kan du läsa vidare, för i det här inlägget försöker vi avmystifiera dem för dig.

Vad är ett extrakt?

Det är uppenbart att CO2-extrakt har något att göra med koldioxidgas, men innan vi går in på hur de framställs och varför vi kan använda det i våra formuleringar måste vi klargöra vad vi menar med termen ”extrakt”.

Tyvärr finns det ingen tydlig definition av ett extrakt när det gäller nomenklaturen för kosmetiska ingredienser. För att öka förvirringen finns det också många sätt att skapa ett extrakt.

Typiska extraktionsmetoder

Du kan till exempel blötlägga lite växtmaterial i en olja och låta det vila några timmar, några dagar eller några veckor innan du filtrerar materialet. Växtmaterial som infunderats i bäraroljor kan macereras – finhackas – för att påskynda processen.

Du kan bestämma dig för att värma materialet, använda mekanisk omrörning eller ultraljud och en energikälla för att bryta växtcellerna. I detta fall skulle resultatet fortfarande kallas för ett extrakt, även om komponenterna i det extrakt som erhålls med dessa metoder skulle ha skillnader i kvalitet och kvantitet.

Du kan till och med bestämma dig för att göra extraktionsprocessen mer komplicerad och använda ett lösningsmedel som du senare kan avlägsna; resultatet skulle fortfarande kallas för ett ”extrakt”.

Typiska flyktiga lösningsmedel som används för att extrahera växtmaterial är n-hexan, aceton, kloroform, metanol, etanol och så vidare. Lösningsmedlet avdunstar och kondenseras på nytt för återanvändning. Det återstående växtextraktet bearbetas vidare beroende på enskilda växters egenskaper och den önskade användningen av extraktet.

Hexan och etanolextraktion används fortfarande i stor utsträckning inom läkemedels-, livsmedels- och kosmetikaindustrin. Även om aceton-, kloroform- eller metanolextraktion knappast används vid framställning av konsumtionsvaror, används hexanextraktion mycket ofta inom den konventionella kosmetika- och läkemedelsindustrin. Observera dock att organiska formuleringar endast accepterar etanolextraktion som ett acceptabelt sätt att extrahera aktiva ingredienser.

Hur fungerar CO2-extraktion?

Vi vet alla att CO2 (koldioxid) är en gas vid rumstemperatur. Det är samma ökända gas som är ansvarig för klimatförändringarna och varje ansvarsfull och hållbar industri försöker minska sina koldioxidutsläpp.

När den hålls under kontroll är den faktiskt en ganska trevlig kille: den är inert och har därför ingen doft eller färg, den är giftfri, den har GRAS-status (det vill säga den är allmänt erkänd som säker enligt FDA:s regler) och den är överkomlig och tillgänglig.

CO2 har förmågan att uppträda som en vätska när den komprimeras under vissa förhållanden. Det kan lösa opolära material med låg molekylvikt i en process som kallas superkritisk vätskeextraktion (SCF).

Fördelarna med denna extraktionsmetod jämfört med konventionell extraktion och pressning är:

• Lägre arbetstemperatur: värmekänsliga komponenter förblir intakta;
• Exkludering av syre:
• Högre selektivitet och högre massöverföring vilket leder till högre avkastning och längre hållbarhet;
• Renare process både när det gäller miljöpåverkan och avkastning;
• Längre hållbarhet för produkten jämfört med konventionella extraktionsmetoder; och en
• finare smak och doft jämfört med konventionella produkter.

Det finns några mindre nackdelar med SCF-extraktion:

• Högre kostnader och tekniska krav jämfört med en konventionell extraktion genom maceration;
• Oftast en mycket intensiv färg på extraktet; och
• CO2-extrakt kostar i allmänhet mer.

Komponenterna i CO2-extrakt

Superkritisk CO2 fungerar som ett lipofilt lösningsmedel och kan transportera lipofilt (oljeälskande) växtmaterial såsom flyktiga molekyler (sesquiterpener, monoterpener, terpenoler osv.), triacylglycerider, tokoferoler och tokotrienoler, de flesta fytosteroler och karotenoider samt squalen.

Superkritisk CO2 fungerar som ett lipofilt lösningsmedel & kan bära med sig oljeälskande växtmaterial Click To Tweet

Så mycket för denna långa lista, men det är inte hela historien om vad som finns i CO2-extrakt.

Avhängigt av växtmaterialet och extraktionsförhållandena innehåller CO2-extrakt samma komponenter som fasta växtoljor (bäraroljor), konventionella extrakt eller flyktiga oljor (eteriska oljor).

Det låter verkligen förvirrande, eller hur?

För att öka förvirringen kallas alla komponenter i ett CO2-extrakt för ”extrakt”, oavsett vilka komponenter det är. 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: Eftersom CO2 kan extrahera flyktiga ämnen kan CO2-extrakt innehålla samma allergener som eteriska oljor. Dessa bör deklareras på etiketterna på dina produkter om deras koncentration överstiger en viss gräns. När du köper CO2-extrakt, be din leverantör om analysen eller listan över allergener.

Som du kan se är CO2-extraktets beståndsdelar mycket lika dem i deras motsvarigheter fasta eller eteriska oljor. Ett av de få undantagen är kamomill där CO2-extraktets färg är något grönaktig jämfört med den vackra blå eteriska oljan som vi vet produceras under destillation och genom omvandling av matricin till chamazulen.

Det finns dock en anmärkningsvärd skillnad mellan CO2-extrakt och macererade oljor och det borde inte vara någon överraskning.

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. Deras höga pris kompenseras av hög kvalitet, längre hållbarhet och lägre appliceringsdos jämfört med konventionella oljor, extrakt eller eteriska oljor.

De har alla definitionen ”extrakt” i sina INCI-namn och om du inte får information från din leverantör om beståndsdelarna är det svårt att gissa vad som döljer sig i ”extraktet”. Extrakt som innehåller flyktiga ämnen kan innehålla doftallergier precis som eteriska oljor gör.

Samt sett är CO2-extrakt ett bra komplement till alla formulatorers lager.

Vilket är ditt favorit CO2-extrakt? Lämna en kommentar nedan och dela med dig av dina tankar!