Poszukując skutecznych metod pozyskiwania składników aktywnych do kosmetyków nowej generacji, producenci coraz częściej zwracają się ku naturze. Nie pierwszy raz przekonujemy się, że ma nam ona do zaoferowania znacznie więcej niż sądziliśmy. Po zachłyśnięciu się możliwościami technologicznymi, jakie przyniósł rozwój cywilizacji, zaczynamy znowu podchodzić do przyrody z należną jej pokorą. Żadne bowiem syntetyczne substancje nie są w stanie dorównać tym naturalnym. Jednak sporym wyzwaniem jest pozyskiwanie ich w taki sposób, aby nie uronić nic z ich drogocennych właściwości. Takie właśnie wyzwania podejmuje współczesna kosmetologia, a z pomocą przychodzi jej ekstrakcja nadkrytyczna.
Na czym polega ekstrakcja nadkrytyczna i jakie są jej zalety?
Ekstrakcja nadkrytyczna albo, mówiąc fachowo, ekstrakcja surowców roślinnych w warunkach nadkrytycznych to obecnie najnowocześniejsza metoda pozyskiwania naturalnych komponentów do kosmetyków. Aby zrozumieć, na czym polega, trzeba zacząć od krótkiej lekcji fizyki. Jak zapewne pamiętacie ze szkoły, materia może występować w trzech stanach skupienia: stałym, ciekłym lub lotnym (inaczej gazowym). Okazuje się jednak, że istnieje jeszcze jeden stan, nazywany nadkrytycznym. Mamy z nim do czynienia, gdy ciśnienie i temperatura danej substancji przekroczą swój punkt krytyczny. Wtedy granica między stanem ciekłym i gazowym danej substancji zanika, a jej właściwości fizykochemiczne, jak gęstość, dyfuzyjność, przenikalność elektryczna czy lepkość mogą być łatwo kontrolowane przez zmianę ciśnienia lub temperatury. Obrazowo mówiąc staje się ona wtedy cieczą o właściwościach gazu, nie podlegającą procesom skraplania, parowania ani kondensacji.
Aby jednak uzyskać ten stan, trzeba zaangażować zewnętrzny aktywator ekstrakcji czyli tzw. czynnik rozpuszczający. Istnieje wiele związków, które mogłyby pełnić tę rolę, jednak najbardziej rozpowszechnionym jest obecnie czysty i kompletnie obojętny chemicznie, czyli nie wchodzący w żadne reakcje dwutlenek węgla. Z punktu widzenia farmacji, kosmetologii czy technologii żywności jest to rozpuszczalnik wręcz idealny, bo nietoksyczny, niepalny, łatwo usuwalny z produktów, a do tego tani. Jego stosunkowo niskie temperatura i ciśnienie krytyczne pozwalają zachować ekstrahowane substancje w nienaruszonym stanie. Wyciągi roślinne pozyskane tą metodą są idealnie czyste mikrobiologicznie, nie zawierają żadnej chemii nieorganicznej. Nie ulegają też utlenianiu, gdyż cały proces przebiega bez dostępu powietrza. Niska temperatura krytyczna (ok. 30 stopni) nie degraduje ekstraktu, dzięki czemu zachowuje on swoje najcenniejsze naturalne właściwości.
Ekstrakcja nadkrytyczna a tradycyjne metody ekstrakcji
Technika ekstrakcji dwutlenkiem węgla w stanie nadkrytycznym (w skrócie SFE) ma wiele przewag nad dotychczas stosowanymi metodami ekstrakcji. Praktycznie żadna z nich nie jest bowiem idealna, szczególnie jeśli chodzi o pozyskiwanie tak pożądanych ostatnio olejków eterycznych. Dotychczas można je było ekstrahować za pomocą tłoczenia na zimno bądź rozpuszczalników organicznych. W pierwszym przypadku zawodziła wydajność (60-80%) jak i obecność tlenu w procesie, przez co jakość produktu nigdy nie była stała. W drugim przypadku problemem była czystość substancji, gdyż nigdy nie udawało się do końca usunąć resztek rozpuszczalnika. Dzięki metodzie nadkrytycznej z użyciem CO2 pozyskiwane ekstrakty roślinne zawierają nawet 99% idealnie czystej substancji oleistej.
Podczas tradycyjnych metod ekstrakcji rozpuszczalnikowej często stosowane są wysokie temperatury, przez co w jakimś stopniu zawsze dochodzi do degradacji termicznej pozyskiwanych produktów. Procesy oksydacji, izomeryzacji czy polimeryzacji, którym sprzyja podwyższona temperatura, nie tylko pozbawiają ekstrakt części cennych składników, ale mogą też przekształcać te pożyteczne w szkodliwe – o właściwościach podrażniających, alergizujących czy prozapalnych. Obciążeń tych nie posiada metoda SFE, przeprowadzana w temperaturze około 30 stopni Celsjusza, w obiegu zamkniętym, bez dostępu tlenu czy wody. Jest ona także bezpieczna dla środowiska, ponieważ w przeciwieństwie do ekstrakcji rozpuszczalnikami nie generuje toksycznych odpadów, które następnie trafiają do gleby i wód gruntowych.
Jakie zastosowania ma ekstrakcja nadkrytyczna?
Ze względu na swoje zalety, ekstrakcja nadkrytyczna może być stosowana w wielu gałęziach przemysłu, szczególnie farmaceutycznego i kosmetycznego. Jednak wciąż nie jest to metoda szeroko rozpowszechniona. Już jej początki były dość trudne. Mimo że nadkrytyczny stan skupienia odkryto na początku XIX wieku, długo nie było pomysłu, jak wykorzystać go w praktyce. Próbowano w przemyśle paliwowym, kosmicznym i spożywczym. Po pierwsze jednak ekstrakcja nadkrytyczna okazała się bardzo kosztowna, po drugie nie zawsze działała tak jakby sobie tego życzono.
Jako ciekawostkę przytoczmy fakt, że to właśnie za pomocą tej metody próbowano po raz pierwszy uzyskać kawę bezkofeinową. Ekstrakcja kofeiny okazała się tak skuteczna, że to co zostało w zasadzie w ogóle nie przypominało kawy, ani w smaku, ani co gorsza w zapachu. Był to jednak kolejny dowód na to, że metodą ekstrakcji nadkrytycznej można wydobyć z substancji wszystko to, co stanowi o jej istocie, z aromatem włącznie.
Jak nietrudno się domyślić, z czasem metoda ta została zaprzęgnięta do produkcji wyrafinowanych perfum. CO2 rozpuszcza bowiem najlżejsze i najbardziej lotne frakcje olejków eterycznych, zabierając roślinie praktycznie wszystko to, co składa się na jej zapach. Ekstrakcja w warunkach nadkrytycznych z użyciem CO2 doskonale sprawdza się również w pozyskiwaniu najczystszych olejków.
Trzeba mieć jednak świadomość, że ekstrakcja nadkrytyczna wciąż uważana jest za technologię przyszłości i nie jest jeszcze powszechnie stosowana w produkcji kosmetyków. Dlatego składniki pozyskane za jej pośrednictwem znajdziecie tylko w najlepszych produktach. Należy do nich odmładzający krem Sharley Youth Elixir, dostępny w limitowanej edycji z okazji 20-lecia istnienia Kliniki Sharley.
