Что такое СК-СО2-экстракт, не вредные ли вещества?
СК-СО2-экстракт растений это что за новшество? Не являются ли они вредными для человека? как их получают и для чего они.
Это методика получения ряда экстрактов. Сверхкритическая экстракция (при высоком давлении) с применением углекислого газа. Потом углекислый газ испаряется.
Часто экстракты, получаемые таким методом, используют в косметологии.
СК-СО2 экстракты считаются абсолютно натуральными, экологичными и безопасными продуктами. Их используют в косметических целях.
Процесс создания подобного вещества — дорогое удовольствие, их производство основано на методе экстрагирования углекислотой биологически активных веществ растений. Технология не предполагает обработку сырья при высоких температурах, благодаря чему в экстракте максимально сохраняются полезные вещества из растений.
Отмечаются отличные лечебные, бактерицидные свойства. Поскольку экстракт очень концентрирован и эффективен, он выгоден с экономической точки зрения, несмотря на большие затраты на производство.
Sc co2 что это
Как известно, все биологически активные природные вещества, содержащиеся в растениях, можно условно разделить на жирорастворимые (липофильные) и водорастворимые (гидрофильные).
Наиболее глубоким способом экстрагирования жирорастворимых веществ является экстракция растительного сырья сжиженным диоксидом углерода (СО2), находящимся в процессе экстракции в сверхкритическом состоянии (температура выше 31 градуса С, давление выше 71 атм). В таком состоянии углекислый газ обладает одновременно и растворяющей и проникающей способностью, а после осаждения экстракта в специальных сосудах (сборниках), полностью испаряется. За счет относительно высокого давления разрушается клеточная структура растительного материала и растворитель получает доступ к труднодоступным биологически активным веществам, содержащимся в растении.
За более чем двадцатилетний период работы (с 1999 года) ООО «НИЦ ЭР «ГОРО» было проведено свыше 5 000 исследований биологического состава экстрактов, полученных разными способами экстрагирования (с помощью разных растворителей), что дает нам возможность четко понимать преимущества и особенности основных технологий экстракции, продукты которых представлены на рынке ингредиентов для косметических (лечебно-профилактических) средств.
К сожалению, в процессе работы с клиентами нам периодически приходится развеивать мифы, распространяемые отдельными участниками рынка косметических ингредиентов, о так называемых недостатках сверхкритической флюидной СО2 экстракции как способа производства натуральных косметических ингредиентов.
К счастью, при аргументированном разговоре с опытными компетентными технологами эти мифы достаточно легко опровергаются. Тем не менее, специалисты, не имеющие большого опыта в разработке косметических средств, делающие первые шаги в этом направлении, либо не имеющие достаточных практических знаний в сфере экстрагирования биологически активных веществ, могут быть введены в заблуждение настойчивыми продавцами.
Поэтому, ООО «НИЦ ЭР «ГОРО», как предприятие более 20 лет успешно развивающее сверхкритическую СО2 экстракцию как современную эффективную технологию экстрагирования биологически активных компонентов из растительного сырья, а также изучающее развитие данной технологии в таких странах как Германия, Франция, США считает необходимым еще раз акцентировать внимание на основных потребительских преимуществах сверхкритических СО2 экстрактов, понять и развеять мифы о технологии сверхкритической флюидной СО2 экстракции.
Основные преимущества СК СО2 экстрактов
Преимущество № 1. Богатый базовый биологический состав экстракта, отсутствие в экстракте посторонних (не присущих исходному растительному материалу) примесей.
Широкий диапазон рабочих параметров сверхкритической СО2 экстракции (давление от 71 до 400 бар; в отдельных случаях до 1000 бар; температура экстракции в основном от 30 до 50 градусов С; возможность применения сорастворителей и модификаторов; скорость подачи растворителя и сорастворителя; фракционирование в сборниках экстракта) позволяет экстрагировать все группы жирорастворимых биологически активных веществ и частично водорастворимые биологически активные вещества. Соответственно, СК СО2 экстракт содержит максимально возможный по сравнению с другими способами экстракции диапазон жирорастворимых и частично водорастворимых биологически активных соединений, содержащихся в исходном растительном материале.
При этом, СК СО2 экстракт представляет собой чистую смесь биологически активных веществ и соединений, выделенных из экстрагируемого растения и полностью натурален, так как не содержит остатков растворителя (СО2) и каких-либо других посторонних примесей.
Преимущество № 2. Вариативность состава и консистенции экстракта в зависимости от цели применения, совместимость с рецептурами большинства косметических (лечебно-профилактических) продуктов.
При производстве СК СО2 экстракта, за счет возможности управлять широким диапазоном экстракционных параметров, возможно получение разных продуктов по составу, биологической активности, консистенции (например, как с растительными восками, так и без них) и ценовым параметрам, что в меньшей степени доступно другим типам экстракции.
Известно, что для производства ряда косметических продуктов требуются натуральные экстракты средней и низкой ценовой категории, в тоже время обладающие биологической активностью. Для производства таких СК СО2 экстрактов используется сверхкритическая СО2 экстракция с сорастворителем (различные растительные пищевые масла), применяющимся до экстракции (замачивание сырья) и непосредственно в процессе экстракции (в т.ч.подача через форсунку в мелкодисперсном состоянии). Такой тип экстракции позволяет получить большее количество экстрактивных веществ из растительного материала за счет увеличения экстрагирования жирорастворимых веществ при воздействии сорастворителя. Такой продукт имеет более мягкую консистенцию и относительно низкую цену (за счет большего количества экстрактивных веществ), в том числе полиненасыщенных жирных кислот, но меньшего содержания основного действующего биологически активного вещества.
При этом важно, что непосредственно в экстракт растительное масло не добавляется, что на наш взгляд, является более справедливым и честным способом производства продукта невысокой ценовой категории, по сравнению с продуктами, «доведенными до нужных кондиций» и низкой цены, например, простым смешиванием экстракта с растительным маслом, содержание которого может достигать 99 %.
Преимущество № 3. Высокая биологическая активность экстракта в товарных формах с высоким и средним содержанием основных биологически активных веществ.
Товарные формы СК СО2 экстракта верхней ценовой категории (с высоким содержанием целевых биологически активных веществ, в т.ч. фракционированные экстракты) производятся на специально подобранных технологических параметрах без использования сорастворителя. Такие экстракты обладают наиболее высокой биологической активностью (более активным продуктом будет являться субстанция, получаемая далее из экстракта в медицинских целях с применением специальных технологий в фармацевтической промышленности).
При подборе оптимальных норм ввода такого экстракта в косметический (лечебно-профилактический) продукт, содержание биологически активных веществ в этом продукте будет достаточно высоко для оказания наилучшего функционального эффекта.
Кроме того, жирорастворимые (неполярные) биологически активные вещества (т.н. агликоновые формы биологически активных веществ), из которых преимущественно состоит СК СО2 экстракт, обладают по сравнению с гидрофильными (полярными) биологически активными веществами, большей скоростью и глубиной проникновения в кожу за счет относительно маленького заряда и меньшего размера молекулы.
Преимущество № 4. Сравнительно высокая экономическая эффективность применения СК СО2 экстрактов при производстве косметических (лечебно-профилактических) продуктов.
Технология сверхкритической флюидной СО2 экстракции позволяет производить как продукт, содержащий высокую концентрацию заданных биологически активных веществ и необходимый для производителей лечебно-профилактических средств, профессиональной косметики высокой и средней ценовой категории, так и продукт с меньшей концентрацией БАВ, идеально подходящий по цене и составу для производства недорогих косметических продуктов.
Нормы внесения СК СО2 экстракта могут колебаться от 0,003-0,2 %, а для отдельных лечебно-профилактических продуктов, профессиональной косметики от 2-5 %, что позволяет использовать различные товарные формы СК СО2 экстракта для производств готовых продуктов разной ценовой категории, в том числе за счет применения нижних значений рекомендуемых норм ввода.
При относительно низких нормах ввода, и соответственно меньших весовых объемах необходимой заказчику партии СК СО2 экстракта (например, по сравнению с водорастворимыми экстрактами), преимуществом может являться компактность, что удобно для внутреннего перемещения и хранения экстракта на складе.
Преимущество № 5. Богатый научно-исследовательский и производственный опыт ООО «НИЦ ЭР «ГОРО» в области СК СО2 экстракции (более 20 лет), который обеспечивает высокое качество и стабильность продукта, оперативность выполнения заказов, грамотное консультирование по вопросам использования экстрактов.
Данное преимущество имеет на первый взгляд косвенное отношение к достоинствам СК СО2 экстракции, тем не менее, для производителя косметического продукта имеет достаточно высокое значение.
Поскольку СК СО2 экстракт это продукт, как богатый, так и сложный по своему составу, может иметь различные товарные формы, а ассортимент экстрактов весьма широк, разработчику косметического продукта бывает необходима консультация опытного и практически грамотного специалиста в этом вопросе, в т.ч. для того, чтобы наиболее оптимально использовать возможности технологии для решения конкретной производственно-технологической задачи.
Также очевидно, что стабильность и качество экстракта как ингредиента, безусловно, важны при промышленном производстве косметического продукта, равно как и оперативность выполнения заказа, удобство упаковки, необходимая сопроводительная документация на партию товара и т.д.
На наш взгляд, это основные преимущества СК СО2 экстракта, влияющие на его выбор разработчиками и производителями косметических (лечебно-профилактических) средств.
Более глубокое изучение преимуществ и особенностей сверхкритической флюидной экстракции лежит больше в научно-прикладной сфере и подробно изложено в соответствующей литературе.
Мифы о недостатках
Теперь перечислим основные мифы о сверхкритической флюидной экстракции и соответственно о СК СО2 экстракте как ингредиенте косметических (лечебно-профилактических) продуктов.
Миф № 1. СК СО2 экстракт обычно содержит лишние вещества, так называемый «балласт» в виде природных растительных восков, экстрагируемых при высоком давлении (некоторое время назад на рынок также был вброшен термин «грязная» экстракция).
Данный миф выгоден продавцам, которые не могут предложить покупателю современный, богатый по биологическому составу продукт по выгодной цене (учитывая низкие нормы ввода в готовую продукцию) и пытаются убедить его в том, что СК СО2 экстракт ему не нужен, а вместо него надо использовать более «простые», дешевые продукты, которые «и так содержат все необходимое».
Реальность. Технология сверхкритической флюидной экстракции действительно дает наиболее широкий спектр извлекаемых групп биологически активных веществ по сравнению с другими методами экстракции, поэтому в экстракте возможно и наличие растительных восков. Эти вещества являются неотъемлемыми биологическими компонентами растений. В тоже время, управляемость процесса СК СО2 экстракции за счет варьирования времени экстракции, скорости подачи растворителя, температуры и давления в экстракторе и в сборниках экстракта, использования в процессе экстракции сорастворителей и модификаторов (спиртов, растительных масел и т.д.), позволяет регулировать состав экстракта и при необходимости производить продукт без содержания растительных восков.
Таким образом, сверхкритическая СО2 экстракция может осуществляться как на давлении 300-400 бар, так и 80-100 бар, а для получения, например, натуральных красителей, до 1 000 бар; температура экстракции может быть как 32, так и 50 градусов С, в зависимости от технического задания; сорастворители могут как использоваться, так и не использоваться; в сборниках экстракта может осуществляться фракционирование, а может «собираться» тотальный, «суммарный» экстракт (в зависимости от заданных параметров) и т.д. И во всех случаях продуктом будет сверхкритический СО2 экстракт, только различной консистенции и отличиями в составе.
Поэтому, все вопросы по составу, консистенции, нормам ввода экстракта в косметический (лечебно-профилактический) продукт прорабатываются с каждым заказчиком индивидуально, и подавляющее большинство требований к СК СО2 экстракту возможно удовлетворить, обладая необходимыми знаниями, опытом и технологическими возможностями производственного оборудования.
Мы видим, что сегодня на рынке производителю косметических средств часто предлагается приобрести дешевый продукт, представляющий из себя простую смесь натурального экстракта и растительного масла (как правило, подсолнечного). Содержание постороннего наполнителя в таком продукте может доходить до 99 %, т.е. по сути, покупателю предлагается приобрести 1 литр подсолнечного растительного масла по цене многократно (иногда на порядок) превышающей его стоимость даже в объектах розничной торговли. Функциональная активность таких продуктов мизерная, если вообще существует, а содержание не присущего данному растению наполнителя делает экстракт не вполне натуральным. При этом надо учитывать, что проверить точное фактическое соотношение настоящего экстракта и постороннего наполнителя в таком продукте практически невозможно, поэтому покупателю приходится рассчитывать исключительно на добросовестность продавца.
По нашему мнению, в подобном случае производителю косметического средства целесообразнее и выгоднее приобрести полностью натуральный и качественный, но более дорогой ингредиент (как с «родными» растительными восками, так и без них) и использовать низкие нормы ввода, чем приобретать дешевую смесь экстракта с посторонним продуктом.
Что касается выражения «грязная экстракция», то использование подобного определения на наш взгляд неуместно и неприемлемо как по отношению к самой технологии и ее продукту, так и в целом при работе на рынке натуральных биологически активных ингредиентов.
К сожалению, применение таких определений характерно для продавцов, пытающихся любым способом реализовать свой товар, и оказать эмоциональное воздействие на покупателя, используя терминологию, направленную на формирование отрицательных ассоциаций с конкурирующим продуктом.
Миф № 2. Температура сверхкритической СО2 экстракции, по мнению распространителей мифа, относительно высокая, что «убивает» часть биологически активных веществ.
Этот миф используют производители, заявляющие более низкие температурные параметры используемых ими способов экстракции, и выдающие это за явное преимущество экстракционного продукта.
Реальность. Основной рабочий температурный диапазон сверхкритической СО2 экстракции находится в интервале 30-50 градусов С, что сопоставимо с другими технологиями экстракции, и значительно ниже температурных режимов, например, водной экстракции.
Использование более низкого температурного режима (ниже 30 градусов С) характерно для экстрагирования эфирной части растения (например при докритической СО2 экстракции, которая успешно применяется для производства вкусоароматических пищевых ингредиентов). Для высококачественного экстрагирования ряда биологически активных веществ необходимо создание сверхкритических условий, в частности более высокой температуры экстракции (как правило, 31-50 градусов С). При этом действительно может не происходить полного экстрагирования эфирных веществ. Но поскольку основной целью СК СО2 экстракта как ингредиента косметического (лечебно-профилактического) средства является его биологическая активность, а не вкусоароматические свойства, данное обстоятельство является скорее преимуществом СК СО2 экстракта, а не его недостатком.
Биологический состав СК СО2 экстракта определяется хромотографическим анализом, в результате которого, как правило, видно, что биологически активные вещества сохранили при переходе в экстракт свою исходную структуру и не были подвержены разрушению в процессе экстракции.
Миф № 3. Полиненасыщенные жирные кислоты, выделенные в процессе экстракции сверхкритическим СО2 (при воздействии высокого давления) в последствии могут прогоркать в экстракте и у него появляется посторонний запах.
Этот миф выгоден производителям, обладающим меньшими технологическими возможностями, и пытающимся выявить «минусы» в технологических возможностях сверхкритической СО2 экстракции (в частности, относительно высокое рабочее давление).
Реальность. Если бы этот миф был правдой, СК СО2 экстракты использовало бы гораздо меньшее количество производителей косметических средств, включая ведущие косметические и пищевые компании, на которых, как правило, высокоорганизован входящий контроль качества ингредиентов, а также при необходимости контроль состояния ингредиента в течение всего срока хранения (если ингредиент сразу не идет в производство). На таких предприятиях экстракты проходят многоступенчатое тестирование, а также периодически организуется внешний аудит системы качества на предприятии-производителе экстракта.
СК СО2 экстракт (как и любой жирорастворимый продукт) может «прогоркнуть» при грубом нарушении достаточно мягких требований по условиям его хранения (отсутствие попадания прямого солнечного света, температура хранения не выше 25 градусов С, срок хранения до 2 лет, целостность и герметичность упаковки).
Также причиной «прогоркания» любого жирорастворимого экстракта может являться присутствие в нем воды, которая действительно может переходить из растительного сырья в экстракт в небольшом количестве. Однако, в процессе сверхкритической СО2 экстракции используется технологическая процедура отделения воды от экстракта, что исключает дальнейшее взаимодействие жирных кислот, содержащихся в экстракте, с водой и, соответственно, их последующее окисление.
Что касается воздействия высокого давления, то оно служит в основном для разрушения клеточной структуры растения и обеспечивает доступ растворителя к «труднодоступным» биологически активным веществам. Соответственно, в данном случае некорректно говорить о создании в процессе экстракции каких-либо неприемлемых для биологически активных веществ условий, оказывающих на них разрушительное влияние.
Миф № 4. СК СО2 экстракт дорогой продукт, тем более для производства косметических средств низкой ценовой категории.
Это миф выгоден продавцам, реализующим экстракты в нижних ценовых категориях, делающим акцент преимущественно на низкой цене продукта.
Реальность. Основным фактором, влияющим на экономическую выгоду использования ингредиента, является норма ввода ингредиента в конечный продукт. При норме ввода СК СО2 экстракта от 0,03-0,2%, что характерно для продуктов низкой и средней ценовой категории, доля СК СО2 экстракта в себестоимости готового продукта в большинстве случаев, будет ниже, чем у других видов экстрактов.
Простые арифметические подсчеты показывают, что при цене, например, пропиленгликолевого экстракта 200 руб./кг и его норме ввода 2 % его вес в себестоимости косметического продукта составит 4 рубля на 1 кг; а при цене СК СО2 экстракта, например, 4 000 рублей и норме ввода 0,05 % (достаточной для достижения аналогичного эффекта), его вес в себестоимости косметического продукта составит 2 рубля на 1 кг.
Что касается косметических (лечебно-профилактических) средств верхней ценовой категории с высокой заявленной или предполагаемой функциональной активностью, то и для таких средств доля СК СО2 экстракта (при максимальных нормах ввода от 2-5 %, а для фракционированного экстракта возможна меньшая норма ввода) в себестоимости 1 кг готового продукта будет более чем приемлема. Тем более, что в таких средствах СК СО2 экстракт выступает, как правило, в качестве основного активного ингредиента.
Вероятно, это не все мифы о сверхкритической СО2 экстракции, с которыми приходится сталкиваться специалистам предприятий-производителей при выборе ингредиентов для рецептур косметических (лечебно-профилактических) средств. Мы постарались развеять основные из них, которые нам иногда приходится слышать.
В то же время, мы полностью согласны с теми добросовестными производителями экстрактов (в т.ч. конкурирующими с СК СО2 экстрактами), которые справедливо и открыто отмечают преимущества и особенности каждой из известных и применяемых технологий экстракции.
Так, например, трудно оспаривать преимущества докритических СО2 экстрактов для производства некоторых групп пищевых продуктов (за счет выраженных вкусоароматических свойств), либо удобство применения гидролатов, пропиленгликолевых и водно-глицериновых экстрактов в прозрачных жидких косметических средствах, либо экономическую выгоду от использования в отдельных косметических средствах сверхдешевых экстрактов и их растворов, а также удобство применения сухих экстрактов в отдельных видах продуктов (хотя во всех этих случаях использование сверхкритических СО2 экстрактов также возможно). Поэтому, ООО «НИЦ ЭР «ГОРО» параллельно основному производству, осваивает и развивает другие технологии экстракции, что позволяет предложить покупателю более полный спектр натуральных активных ингредиентов (экстрактов).
Тем не менее, основываясь на двадцатилетнем опыте работы, считаем, что для подавляющего большинства косметических (лечебно-профилактических) средств оптимальным решением является применение СК СО2 экстракта в качестве биологически активного натурального ингредиента, в товарной форме, наиболее подходящей для конкретного косметического продукта.
Соответственно, при продвижении продукции на рынке, при работе с действующими и потенциальными клиентами, ООО «НИЦ ЭР «ГОРО» по-прежнему делает упор на продуктах сверхкритической флюидной СО2 экстракции, как, по нашему мнению, наиболее эффективной технологии извлечения жирорастворимых биологически активных веществ и их соединений.
Коротко о СО2-экстракции
Большинство недостатков, встречающихся в традиционных процессах извлечения эфирных масел можно обойти за счет использования сверхкритического СО2 в качестве экстрагента.
Преимущества СО2-экстракции
К преимуществам этого относительно нового метода относятся:
- Отсутствие остаточных токсичных растворителей и значительно уменьшенное количество пестицидов;
- Отсутствие потери верхних и нижних нот;
- Отсутствие термической деградации из-за рабочей температуры, близкой к температуре окружающей среды, и инертной среды CO2;
- Идеально подходит для термолабильных, чувствительных к теплу ароматических компонентов;
- Экономия энергии при регенерации растворителя;
- Увеличенный срок хранения благодаря совместной экстракции антиоксидантов и удалению растворенного кислорода;
- Высокая чистота и индивидуальные характеристики продукта благодаря простому управлению селективностью разделения;
- Полностью натуральный, светлый, прозрачный и блестящий экстракт;
- Негорючий растворитель, не опасный для окружающей среды;
- Безопасный процесс;
- Широкий спектр физических свойств может быть получен с одним растворителе за счет небольших вариаций параметров процесса, таких как давление и температура, или азеотропообразователя, что делает его гибким, универсальным и многоцелевым растворителем;
- Более быстрая экстракция и высокий выход экстрактов;
- Отличные характеристики смешивания экстрактов.
Из всех доступных для экстракции летучих растворителей сверхкритический диоксид углерода (СК СО2) придает экстрактам наиболее естественный запах и вкус, наиболее близкий к исходному материалу. Некоторые ароматизаторы требуют использования углеводородного или хлорсодержащего растворителя, чтобы сначала экстрагировать сырье, а затем очистить полученный экстракт с помощью SC CO2. Однако эта практика не очень хороша из-за потери верхних нот и термической деградации, хотя стоимость экстракционного оборудования может быть в некоторой степени снижена. Масла, экстрагированные CO2, как правило, более концентрированы, чем масла, полученные паровой дистилляцией или обычной экстракцией растворителем из того же исходного материала. Это связано с присутсвием более низких уровней монотерпеновых углеводородов, поскольку не образуются дополнительные монотерпены, как при перегонке с водяным паром. Эти терпены имеют тенденцию разбавлять активные ароматические компоненты и не вносят существенного вклада в профиль запаха. Сорастворители имеют увеличивают полярность SC CO2, и их можно добавлять в поток CO2 перед входом в экстракционное оборудование. Этанол является наиболее приемлемыми «естественным» анестетиком для пищевых экстрактов, хотя другие органические растворители показывают, что первый метод не имеет большого экономического преимущества перед вторым. Энтрейнеры имеют то преимущество, что увеличивают полярность SC CO2, и их можно добавлять в поток CO2 перед входом в экстракционное оборудование. Экстракты содержат некоторые следы насыщенных и ненасыщенных липидов, которые не влияют на вкус, однако они могут улучшить растворимость и, следовательно, свойства смешивания некоторых продуктов. При составлении ароматов эти триглицериды могут даже выступать в качестве природного фиксатора.
Вкус и аромат СО2 экстрактов
Вкус и аромат сверхкритических СО2-экстрактов значительно отличаются от их обычных эквивалентов. Их следует рассматривать как новые продукты, а не как прямую замену традиционным экстрактам. Они уже хорошо зарекомендовали себя как коммерческие продукты и производятся в США, Европе, Японии, Китае и Австралии, Росиии.
Иногда покупатели установок сверхкритической СО2-экстракции опасаются по поводу высоких капитальных затрат на экстракционное оборудование высокого давления, которые добавляются к высокой стоимости технологии. Тем не менее, затраты на энергию в этом процессе ниже, чем затраты на паровую дистилляцию и экстракцию растворителем, что более чем компенсирует высокие капитальные затраты, связанные с процессом экстракции СКФ-CO2. Оборудование для сверхкртитической СО2 экстракции может стоить на 50% дороже, чем оборудование для субкритической или жидкой экстракции CO2. Опять же, более высокие затраты на оборудование для экстракции СКФ-CO2 часто компенсируются более полной экстракцией и возможностью фракционирования экстракта на ряд продуктов. Для достижения желаемых свойств аромата, вкуса, цвета и срока годности необходимо тщательно выбирать источники сырья, параметры экстракции и фракционирования, а также сорастворитель. Из примерно 350 000 различных видов, которые были идентифицированы, около 5% (т.е. 17 500) являются ароматическими растениями, и что около 300 различных видов растений используются для производства эфирных масел для пищевых продуктов и ароматизаторов. Ежегодное мировое производство летучих масел оценивается в сумму более 1 миллиарда долларов.
Из нескольких методов производства эфирных масел в целом выходы при СО2 экстракции и этанолом выше, чем при дистилляции с водяным паром. Эти различия в основном связаны с тем, что экстракты содержат нелетучие остатки. Другие способы дают еще более низкие урожаи. Субкритическая экстракция CO2 дает выходы, близкие к выходу паровой дистилляции, в то время как выходы СКФ-CO2-экстракции более или менее совпадают с выходами селективных органических растворителей. Субкритические CO2-экстракты превосходят экстракты, полученные путем перегонки с водяным паром, поскольку первые наиболее близки к естественному запаху растительного сырья. Соэкстракты со сверхкритическим CO2 содержат определенные липидные антиоксиданты с относительно более высокой молекулярной массой, которые увеличивают срок годности экстрактов.
Около 80% годового производства и использования парфюмерно-ароматических материалов приходится на духи, а остальные ароматизаторы для пищевых, стоматологических и фармацевтических продуктов. Но только 20% отдушек и ароматизаторов натуральные. Благодаря постоянному развитию технологии сверхкритической экстракции и огромному запасу растительных компонентов, производство высококачественных натуральных ароматизаторов ежегодно растет.
Introduction to CO2 Extracts & Products
In recent years, a rising trend amongst cannabis consumers, both recreational and medicinal, has been the use of cannabis extracts. However, as consumers and patients become more sophisticated in their purchasing habits, so too do their expectations. Market demand has leaned towards a cleaner and more consistent extract, and one extraction method that has answered the demand uses supercritical CO2 (SC-CO2). The use of SC-CO2 as an extraction solvent has risen over the past few decades in various other industries, such as essential-oil extraction and coffee decaffeination. As for cannabis, SC-CO2 extracts are increasing in popularity since they are both cleaner and safer than organic-solvent-based extracts.
THE SC-CO2 METHOD
Carbon dioxide (CO2) becomes a supercritical fluid when the temperature and pressure of the CO2 pass a critical point; 1071 psi and 87.98 F. At this point, the fluid can dissolve solutes but also diffuse like a vapor through solids. Extracts using the SC-CO2 method are made by passing fluid, or SC-CO2, through cannabis tissues at high pressure, then reducing the pressure to separate the extract from the CO2. Depending on the temperature, pressure, and duration of each extraction run, the resulting extract can vary in color, viscosity, and content of cannabinoids and terpenes. Many extracts are then further processed to produce an extensive variety of products available to the market today.
CANNABIS OIL CREATION AND USE
Oil, the liquid form of a CO2 extract, can be consumed in a multitude of ways; it can be smoked, vaporized, or ingested after being further processed into edibles. Before use, though not always, the oil is separated from the waxes and lipids that remain in the extract. The most common separation method, winterization, is the process of dissolving the extract in ethanol then freezing the mixture, which allows the undesirable components to precipitate, or separate, out of the mixture. The ethanol contained in the remaining extract is then removed via distillation, and the finished oil usually contains anywhere between 45–80% cannabinoids. Manufacturers can make oils containing less wax and lipids by using subcritical extraction methods, thus diminishing the need for winterization.
Vaporizing through the use of a vaporizer or vape pen is a popular method of oil consumption due to its convenience, cleanliness, and discretion. Vape pens, which come in both disposable and reusable variants, are typically filled with 0.25 to 1.0 ml of oil and work differently based on the viscosity and content of the oil located within.
Distillation of cannabis oil offers a heightened purity, potency, and versatility to consumers. Distilling, a process of refinement, separates and isolates cannabinoids from other compounds within the oil. The result is the purest form of cannabis extract, strongly resembling honey in both color and consistency. Like oil, distillate can also be consumed in a variety of ways but, due to high viscosity, must be mixed with a carrier oil before use in a vaporizer pen.
WAX AND SHATTER
Wax, shatter, and crumble are highly concentrated cannabis products that can also be smoked or vaporized. Traditionally, these products were made using methods such as butane extraction, but manufacturers have recently shifted to alternate processes. Waxes and shatters are produced by first creating the desired consistency of oil through varying the extraction conditions, then using evaporation and/or mixing techniques to achieve the desired product form. Depending on the oil consistency and level of agitation provided, shatter, crumble, or wax is formed. It is important to note that crystalline extracts such as shatter require starting with non-decarboxylated cannabis, as THCA is what forms the crystalline structure on a molecular level.
EDIBLES
Edibles are commonly made by mixing oil or distillate with an intermediate cooking product such as fat, olive oil, butter, coconut oil, avocado oil, honey, or syrups or glycerin, to be then added to the desired end product. In mixing the cannabis oil with fat, consumption will transport cannabinoids to — and be broken down by — the body’s lipid metabolizing system, resulting in the “body high” that so often assists with pain relief and other such conditions.
Prior to the production of edibles such as cookies, brownies, or gummies, manufacturers first decarboxylate, or heat, their oil or flower to activate the cannabinoids within. THC-acid or THCA, the precursor to THC, is a non-psychoactive cannabinoid with poorly understood therapeutic effects. THCA must be heated, or decarboxylated, to approximately 105 °C (220 °F) under ambient pressure to turn it into its psychoactive successor THC.
Cannabis oil can also be deposited into capsules or tinctures for easy and precise consumption. Capsules are available in various potencies depending on the amount of carrier oil used and allow for an accurate and discrete form of consumption. Traditionally, a tincture is made by dissolving oil in ethanol, with the potency of cannabinoids such as CBD extracted dependent upon alcohol content. Finished tinctures are placed in vials with droppers, allowing for precise quantities to be placed under the tongue.
MEDICINAL USE
When applied topically, the effects of analgesic and anti-inflammatory cannabinoids, such as CBD, are apparent. Essentially, cannabis-infused topicals are made by mixing cannabis oil, cooking oil (such as coconut oil), and wax together with heat. Because psychoactive cannabinoids are not needed for the medicinal efficacy of topicals, decarboxylation is not required.
CBD suppositories infuse fat (vegetable oil, olive oil, or coconut oil) with cannabis oil. As with edibles, the THCA must be first decarboxylated to produce a psychoactive effect. Cannabis suppositories are known for their quick onset and remain a viable option for those who cannot ingest or inhale cannabis. Once inserted, cannabinoids are rapidly absorbed into the bloodstream as the suppository comes into direct contact with the intestinal wall. Suppositories are an efficient way of absorbing cannabinoids into the bloodstream.