«В чем разница между докритическим и сверхкритическим СО2-экстрактом и какой из них лучше брать?» — такой вопрос задала студентка Школы La Lavanda, и в комментариях к уроку эта тема до сих пор активно обсуждается студентами.
Тема CO2-экстрактов подробно разбирается в разных курсах Школы, но здесь, в блоге, ее тоже нужно осветить: если вы увлекаетесь натуральным уходом или сами создаете косметические продукты, то вам полезно будет разобраться в этом раз и навсегда. Тем более, что тема СО2-экстрактов окружена множеством мифов — кто-то считает их «химией», кто-то путает с эфирными маслами, а кто-то никогда о них не слышал.
Давайте разбираться.
ЧТО ТАКОЕ CO2-ЭКСТРАКТЫ
СО2-экстракты — это концентраты биологически активных веществ, полученные из растительного сырья (трав, цветов, семян, корней) с помощью диоксида углерода (CO₂). Это современный метод извлечения, при котором углекислый газ выступает в роли растворителя.
Как это работает: в специальный бак (экстрактор) загружают растительное сырье. Затем туда нагнетают углекислый газ. Под давлением газ переходит в жидкое состояние или состояние «флюида» (сверхкритической жидкости). В этом состоянии CO2 работает как растворитель: сырье «купается» в нем и отдает свои активные компоненты.
Главный секрет здесь в том, что углекислый газ не вступает в химическую реакцию с сырьем, а просто забирает жирорастворимые вещества. После завершения процесса экстракции давление снижают, CO2 мгновенно испаряется, и на дне остается чистый, стерильный экстракт. В нем нет ни малейших следов растворителя, потому что газ был единственным агентом экстракции.
Таким образом, благодаря бережной экстракции мы получаем максимально приближенный к природе продукт. В отличие от традиционных методов (например, дистилляции с нагревом или использования спирта), здесь низкие температуры гарантируют, что фито-компоненты не разрушаются и не видоизменяются в процессе экстракции. Отсутствие контакта с кислородом и водой означает, что активные вещества не окисляются и не подвергаются гидролизу.
Сама технология — экологична и экономична, так как процесс безотходный, а сам газ используется многократно в замкнутом цикле.
ОСОБЕННОСТИ СО2-ЭКСТРАКТОВ
В названиях этих экстрактов часто фигурирует слово «критический». Критическая точка — это момент перехода сжиженного газа в газообразное состояние. Разница между докритическими и сверхкритическими экстрактами заключается именно в том, в каком состоянии находится сольвент (наш углекислый газ) в момент работы.
Докритические СО2-экстракты (Liquid CO2 Extracts) — это экстракты, полученные с помощью жидкого СО2, то есть газ находится в жидком состоянии, ДО критической точки перехода в состояние флюида.
Представьте, что растительное сырье аккуратно промывают холодным сжиженным газом. Экстракция в этом случае проходит на низкой температуре, что делает процесс очень щадящим, но длительным. Из-за того, что процесс занимает больше времени, некоторые сложные вещества, например тяжелые смолы, такой технологией извлечь невозможно. Зато состав получается очень «чистым», без примесей. Докритические CO2-экстракты максимально сохраняют природный, тонкий аромат исходного сырья и именно поэтому они высоко ценятся в парфюмерии. Кроме того, они обладают более высокой стабильностью по сравнению со своими сверхкритическими собратьями.
Сверхкритические СО2-экстракты (Fluid CO2 Extracts) получают при более высоких давлении и температуре, когда СО2 переходит в состояние «флюида» (нечто среднее между жидкостью и газом).
Эта более «агрессивная» среда быстрее разрушает клеточные стенки и вытягивает гораздо больше полезных веществ, поэтому химический состав таких экстрактов значительно богаче. В конечный продукт попадают смолы, воски, пигменты и так называемые полярные фито-компоненты, которые не могут быть извлечены жидким газом.
Именно поэтому сверхкритический экстракт розмарина, например, может пахнуть иначе, чем эфирное масло. Концентрация фитомолекул в таком продукте выше, но из-за наличия смол и восков они могут быть более густыми, а их аромат — более грубым или «аптечным». Это не всегда хорошо для парфюмерии, но отлично подходит для косметики, где нужна мощная биологически активная поддержка.
ГДЕ ПРИМЕНЯЮТСЯ СО2-ЭКСТРАКТЫ
Сфера использования напрямую зависит от типа экстракта и задач, которые мы решаем.
Докритические СО2-экстракты чаще всего используются в парфюмерии, ароматерапии и декоративной косметике, так как их основная ценность — максимально бережное извлечение ароматических веществ и сохранение их профиля.
Сверхкритические СО2-экстракты — это, как правило, выбор косметической и фармацевтической промышленности, ведь их задача — доставлять максимум активных веществ в кремы, мази и сыворотки, обеспечивая более высокую стабильность и эффективность.
ПОЛЕЗНЫЕ СВОЙСТВА СО2-ЭКСТРАКТОВ В КОСМЕТИКЕ
Возьмем, к примеру, гранат.
Масло, полученное прессованием семян граната, — это жирная основа, которая будет быстрее окисляться. СО2-экстракт же граната — это настоящий концентрат, в нем будет выше содержание фитостеролов и антиоксидантов. При нанесении на кожу он ощущается более сухим и легким, не оставляя жирной пленки. Его эффективность настолько высока, что его используют скорее как активный компонент, а не как базовое масло.
Другой показательный пример — розмарин.
Если этот компонент нужен вам как антиоксидант для защиты жирной фазы крема от прогоркания, лучше брать сверхкритический экстракт, так как в нем максимум защитных соединений.
Если же розмарин нужен вам как нота аромата в натуральной парфюмерии, ваш выбор — докритический экстракт или эфирное масло, поскольку они тоньше и ароматнее.
Если розмарин нужен как антиоксидант, то эфирное масло уже не подойдет, так как эти свойства обеспечивает карнозол и карнозиновая кислота, которые дистилляцией практически не извлекаются, и извлечь их в рабочей пропорции из розмарина можно только СО2-экстракцией (подробнее об экстракте розмарина как антиоксиданте можно почитать ЗДЕСЬ).
Ну а если розмарин нужен как компонент, улучшающий микроциркуляцию, например в средствах от выпадения волос или антицеллюлитных составах, то будут работать все типы продукта. Разница в том, что сверхкритический даст более мощный и быстрый эффект за счет большего набора активных компонентов, а докритический — более мягкий.
ЧЕМ СО2-ЭКСТРАКТЫ ОТЛИЧАЮТСЯ ОТ ОБЫЧНЫХ ЭКСТРАКТОВ, МАСЕЛ И ЭФИРНЫХ МАСЕЛ?
Это, пожалуй, самый частый вопрос.
Разница в химическом составе, то есть наборе молекул, из которых состоит рассматриваемый продукт. Если вы далеки от химии, то представьте себе что вы рассматриваете конструкции из деталей лего:
- желтые детали лего — это жирные кислоты (из них состоят растительные масла, которые получают прессованием)
- красные детали лего — это ароматические вещества, они летучие, и именно они придают аромат цветам и травам, от «желтых деталей лего» они отличаются не только цветом, но и формой, и размером (они намного меньше)
- зеленые детали лего — это смолы
- синие — витамины и микроэлементы
- черные — фитостеролы
- … и т. д.
Растительное масло будет состоять в основном из желтых деталей, с небольшими примесями красных, зеленых и синих (т. е. растительное масло состоит из жирных кислот с небольшим содержанием ароматических веществ, смол, витаминов и стеролов).
Эфирное масло будет состоять из красных деталей лего, желтых (жирных кислот) в нем не будет вообще, как и черных и зеленых (смолы и стеролы не извлекаются дистилляцией, это тяжелые фитовещества с большой молекулярной массой).
Докритический СО2 экстракт будет содержать желтые детали, красные детали, синие и черные (а вот смолы докритика извлекает хуже), а сверхкритический СО2 экстракт будет содержать все типы деталей лего в том соотношении, в котором они представлены в сырье.
Другими словами, СО2 экстракция «вытаскивает» из сырья все жирорастворимые компоненты, вне зависимости от их молекулярного веса и группы.
А что насчет мацерата?
Мацерат — это масло-основа (желтые детали лего), которое мы долго настаиваем на растительном сырье, и, условного говоря, к желтым деталям добавляются красные, зеленые, черные и т. д. детали из растительного сырья. Но при этом основу все-таки составляют желтые детали (жирные кислоты).
Чтобы было еще понятнее, давайте разберем на примере зверобоя:
Другими словами, мацерат зверобоя на масле, СО2-экстракт зверобоя и эфирное масло зверобоя — это принципиально разные по своему химическому составу продукты. В домашних условиях вы можете делать мацераты масел на разном растительном сырье и обогащать свой арсенал (и косметический, и лечебный) прекрасными настоями.
Научиться делать мацераты разными способами (холодным и горячим) можно на мини-курсе «Бьюти-масла».
ЧТО ТАКОЕ «ТИТРОВАННЫЙ ЭКСТРАКТ»?
Этот термин часто пугает новичков, а зря. После получения экстракта производитель делает анализ и смотрит, что же он в результате получил. Для разного сырья существуют стандарты по содержанию конкретных действующих веществ.
То есть «титрованный экстракт» — это экстракт, состав которого проверен лабораторно. Производитель точно знает, сколько, например, бисаболола в ромашке или розмариновой кислоты в розмарине.
Обычно продавец дает эту информацию в описании. Если вы берете нетитрованные экстракты, то вы берете «кота в мешке» — вы не знаете, насколько качественным было производство и сколько там действительно активных веществ.
КАК ПРАВИЛЬНО ХРАНИТЬ СО2-ЭКСТРАКТЫ
Несмотря на то, что СО2-экстракция дает более стабильный продукт, чем, скажем, холодный отжим, правила хранения нужно соблюдать неукоснительно, чтобы сохранить все полезные свойства.
Обязательно используйте тару из темного стекла. Многие экстракты содержат липофильные вещества, способные вступать в реакцию с некоторыми видами пластика, поэтому пластиковую тару использовать нельзя.
Идеальные условия для хранения — прохладное, темное место и температура от +5 до +15°C. Важно знать, что некоторые экстракты, например календулы или березы, могут расслаиваться или выпадать в осадок при понижении температуры — это нормально. В таком случае достаточно слегка подогреть флакон на водяной бане и взболтать.
Также берегите флаконы с CO2 экстрактами от света, так как ультрафиолет разрушает сложные молекулы, и старайтесь минимизировать контакт с кислородом, плотно закрывайте крышку и используйте сухие, чистые пипетки.
КАКОЙ ЭКСТРАКТ ЛУЧШЕ, СВЕРХКРИТИЧЕСКИЙ ИЛИ ДОКРИТИЧЕСКИЙ?
Выбор зависит от того, какую задачу должен решать ваш продукт. Не столько важен метод получения экстракта, а его химический состав: какие вещества в нем преобладают, какова его роль в вашем продукте.
А ЧЕМ СО2 ЭКСТРАКТЫ ОТЛИЧАЮТСЯ ОТ ГЛИЦЕРИНОВЫХ ИЛИ СПИРТОВЫХ?..
Это отличный вопрос, и если вы себе его задаете, значит вы действительно хотите разобраться в теме глубже. Ответ простой: разные растворители могут «вытаскивать» из растительного сырья разные типы молекул. СО2-экстракция позволяет вытащить жирорастворимые вещества, а от спиртовая и глицериновая — водорастворимые фитомолекулы, которые тоже есть в растительном сырье.
Другими словами, в зависимости от того, что именно вы используете в качестве экстрагирующего агента (СО2, спирт, масло, глицерин) вы получите экстракт с разным химическим составом, даже если это экстракт из одного и того же сырья. СО2 экстракты не хуже и не лучше спиртовых или глицериновых, они отличаются по составу и по свойствам, и именно вы как создатель натуральной косметики решаете в каком случае какой экстракт вам больше подходит.
ВАЖНО: концентрация фитомолекул в разных типах экстрактов разная! СО2 экстракты содержат их в гораздо более высокой концентрации чем глицериновые или спиртовые, поэтому дозировки ввода в косметику у них намного ниже. Обычно СО2-экстраты вводятся в дозировке 0.1-0.5%, а, например, глицериновые — 1-5% (но бывают и исключения, точную дозировку ваших экстрактов нужно смотреть у их продавцов).
Преимуществом спиртовых и глицериновых экстрактов является то, что их можно изготавливать и в домашних условиях, а также то, что они легко растворяются в воде (их легко вводить в свои натуральные тоники и шампуни). СО2-экстракты невозможно сделать в домашнем ателье, для этого требуется специальное оборудование.