Что значит сверхкритический экстракт

Сравнение докритической и сверхкритической СО2-экстракции

От заказчиков, немного наслышанных и немного разбирающихся в теме СО2-экстракции, нам часто приходится слышать вопрос – так что же все-таки лучше, сверхритическая или докритическая СО2-экстракция? Иногда этот же вопрос задают в несколько иной форме – какой экстракт будет самым хорошим, докритический или сверхкритический? И вопрос этот, надо признать, далеко не праздный. Ведь действительно, при всем сходстве данных двух технологий экстракции (главное из которых очевидно – в обоих случаях экстрагентом является сжиженный диоксид углерода), есть между ними и заметные различия, в которых человеку со стороны разобраться и сделать осмысленный выбор непросто. Но мы попробуем помочь вам это сделать.

Начнем с небольшого анонса. Для того, чтобы исчерпывающе осветить тему различий между докритической и сверхкритической СО2-экстракцией, нашими научными сотрудниками сейчас готовится к публикации большая аналитическая статья, в которой данный вопрос будет разобран на наиболее фундаментальном академическом уровне. Данная статья планируется к публикации в течение месяца-двух, то есть довольно скоро, однако мы решили предварить ее появление на сайте более легкой для понимания статьей в научно-популярном жанре, так как основная аудитория тех, кому адресован наш анализ данной темы, это практики, интересующиеся вопросом не в академических а во вполне практических целях. И именно для того, чтобы не получилось так, что кто-то за лесом научных фактов не увидел деревьев, и было принято решение осветить данный вопрос в двух форматах – академическом и научно-популярном.

Первое, что следует сказать, сравнивая докритическую и сверхкритическую технологии СО2-экстракции, это то, что вопрос о том, какая из них лучше, совершенно некорректен. Обе технологии хороши, обе имеют свои сферы применения, и при разумном использовании прекрасно дополняют друг друга. Важно понимать, что вопрос “лучше или хуже” в отношении этих двух типов СО2-экстракции может стоять только применительно к решению совершенно конкретной и четко поставленной заказчиком задачи, а не “вообще”. Благодаря своим физическим особенностям, каждая из этих двух технологий (“докритика” и “сверхкритика”, говоря на профессиональном жаргоне), имеют свою достаточно четко очерченную “сферу ответственности”, в рамках которой каждая из них даст в целом лучший результат, чем другая. Только в этих пределах и имеет смысл говорить о том, “что лучше”. Для решения какого-то класса задач могут помочь наиболее сильные стороны одной технологии, а для другого – другой.

Так какова же область применимости у рассматриваемых технологий? Чтобы ответить на этот вопрос, обратимся к физике процесса. Растворителем (экстрагентом) в обоих случаях является диоксид углерода (СО2-газ), – неполярный растворитель, который в сжиженном виде может находиться как в до-, так и в сверхкритическом состоянии. Точкой перехода обычно считается давление 75 атм и температура 31С (хотя вопрос точки перехода в сверхкритическое состояние не так прост, как кажется, но сейчас мы не будем заострять на этом внимание – более подробно эта тема будет рассмотрена в следующей статье). В докритическом состоянии сжиженный СО2-газ ведет себя как жидкость, а в сверхкритическом одновременно и как жидкость, и как газ (это особое состояние называется “флюид”). В качестве растворителя, СО2-газ как флюид (сверхкритическое состояние) ощутимо превосходит по своим свойствам СО2-газ как жидкость (докритическое состояние), и способен извлекать из растительного сырья любые неполярные соединения с молекулярной массой до 2000 дальтон.

Казалось бы, вопрос решен. Нам нужен флюид! Ведь это же лучше, если он растворит больше веществ и извлечет из сырья больше экстракта, раз уж он лучший растворитель, по сравнению с собой же, но в предыдущем, докритическом состоянии. Звучит вроде бы убедительно, но только на первый взгляд. Потому что на практике есть масса нюансов, которые существенно меняют дело. Перечислим только некоторые из них.

1. Диоксид углерода в любом своем состоянии (газ, жидкость, флюид), остается неполярным соединением. А значит, извлекать из растительного сырья он тоже может только неполярные же соединения (плюс, в некоторых количествах, слабополярные). Но дело в том, что подавляющее большинство неполярных и слабополярных липофильных соединений, представляющих интерес для реальной промышленности (пищевой, косметической, фармацевтической, парфюмерной, производства БАД), имеют молекулярную массу значительно ниже тех 2000 дальтон, которые в состоянии вытащить из сырья флюид. И поэтому прекрасно извлекаются обычной жидкостью (СО2-газ в жидком, докритическом, состоянии), флюид не нужен.

2. А что же тогда дополнительно, по сравнению с жидкостью (“докритикой”) извлекает флюид? А извлекает он дополнительно тяжелые высокомолекулярные соединения, такие как растительные воска и парафины. Именно по этой причине на упаковках сверхкритических СО2-экстрактов обычно указывают “допустимо наличие воскообразных включений”. Но позвольте, зачем нам воск в экстракте, предназначенном для косметического крема, или для рыбных консервов? Воск не нужен. А все, что действительно нужно (биологически активные вещества и вкусо-ароматические соединения), вы найдете и в докритическом СО2-экстракте. Причем без воска и прочих примесей.

3. У перехода в сверхритическое состояние (фазовый переход жидкость-флюид) есть своя цена, которая выражается в повышенном давлении и температуре. И то и другое негативно влияет на сохранность извлекаемых веществ – часть термолабильных соединений распадается, нарушая тем самым целостность матрицы извлечения и одновременно загрязняя конечный продукт (например, при сверхкритической экстракции нередки случаи карамелизации сахаров, что придает экстракту практически неустранимый и довольно неприятный запах и привкус жженого сахара). А повышенное давление создает специфическую среду, в которой входящие в экстракт вещества (как нативные, так и продукты температурного распада) вступают между собой в химические реакции, предсказать ход которых и влияние их результатов на конечный продукт предельно затруднительно. Особенно неприятным является факт прогоркания ненасыщенных жирных кислот в условиях температурного воздействия при высоком давлении, что отрицательно сказывается на сроках хранения сверхкритических экстрактов – у многих из них довольно быстро появляется запах прогоркшего масла. При этом докритические СО2-экстракты полностью лишены всех описанных выше недостатков.

Теперь, осмыслив прочитанное, мы вроде бы приходим к выводу, обратному тому, с которого начали. А именно, что докритическая СО2-экстракция по своим качествам однозначно превосходит сверхритическую. И снова, такой вывод можно сделать лишь на первый, и самый поверхностный взгляд. Потому что есть и другие нюансы, учет которых делает картину сверхкритической СО2-экстракции далеко не столь плачевной, как могло бы показаться при прочтении указанных выше пунктов. Перечислим эти новые нюансы.

1. Да, сверхритическая СО2-экстракция в целом дает более загрязненный конечный продукт, чем докритическая. Но зато она протекает быстрее (за счет более высокого давления). Поэтому в тех случаях, когда загрязнение экстракта с точки зрения дальнейшего применения в конкретном, заранее известном продукте не носит “сверхкритического” характера (то есть, терпимо), выбор именно сверхкритической технологии извлечения может быть коммерчески оправдан – она позволит произвести больше экстракта за тоже время. Конкретный пример, для иллюстрации – производство экстракта хмеля для пивных заводов.

2. Как уже отмечалось выше, существует определенная “пограничная” область извлечения, состоящая из высокомолекулярных неполярных и слабополярных соединений, в которую сверхкритическая экстракция еще дотягивается, а докритическая уже нет. Да, в большинстве распространенных случаев, в этой области нет ничего интересного – воска и парафины, балласт. Но если вы решили заняться каким-то менее изученным и менее распространенным сырьем, и вдруг так оказалось (нам ведь далеко не все известно, и далеко не все виды растительного сырья одинаково хорошо изучены), что нужное вам ценное биологически активное соединение лежит именно в этой пограничной области, это значит, что ваша технология – именно сверхкритика.

3. Благодаря более высокому давлению, которое в дополнение ко всему может еще и варьироваться в широких пределах, сверхкритический метод СО2-экстракции предоставляет достаточно обширные возможности таргетирования выхода продукта (под таргетированием понимается отбор для продукта тех фракций экстракта, которые дал задание извлечь из сырья заказчик). Нередко такие обогащенные (каким-то конкретным нужным заказчику веществом, либо группой веществ) фазы экстракта применяются не как конечные, а как промежуточные продукты, которые затем используются на последующих этапах производства в качестве сырья для еще более глубокой очистки (при производстве чистых веществ, например). Еще один вариант подобной же схемы называется фракционирование – под этим подразумевается разделение экстракта на несколько фракций, каждая из которых содержит в себе определенный набор веществ, который затем и передается заказчику в виде нескольких отдельных продуктов. Либо такой “разобранный на запчасти” (грубоватый, но точный профессиональный сленг для подобных случаев) экстракт может в дальнейшем распределяться по разным заказчикам (например, природный краситель одному, а витамины другому). Докритический метод СО2-экстракции также позволяет производить таргетирование выхода и фракционирование, но в менее широких пределах.

Конечно же, нюансов в вопросе различий “докритики” и “сверхкритики” гораздо больше, чем мы смогли уместить в рамки данной статьи – есть между этими двумя типами СО2-экстракции и другие отличия, не указанные в списках выше, и которые могут оказаться как достоинствами, так и недостатками, с точки зрения решения конкретной производственной задачи. Но данная статья и не ставит перед собой цель осветить тему во всех подробностях – нашей целью было, не перегружая подробностями, предоставить читателю возможность уловить главную нить, основной нерв проблематики сравнения двух типов СО2-экстракции и выбора между ними. И на наш взгляд, уже сказанного достаточно, чтобы понять основную суть вопроса.

Итак, обобщая сказанное, сформулируем на самом простом, качественном уровне, без научных подробностей, в чем же именно заключаются основные характеристики, как до-, так и сверхкритической СО2-экстракции, очерчивающие области их практического применения.

Докритическая СО2-экстракция: Медленная, холодная, чистая. Неповрежденная, но менее глубокая матрица извлечения. Ограниченные возможности таргетирования выхода и фракционирования.

Сверхкритическая СО2-экстракция: Быстрая, горячая, грязная. Поврежденная, но более глубокая матрица извлечения. Широкие возможности таргетирования выхода и фракционирования.

Данные характеристики вполне ясно очерчивают предметную область применимости каждой из рассматриваемых технологий: докритическая СО2-экстракция это в большей степени универсальный инструмент, а сверхкритическая – специализированный.

Говоря еще проще, докритическая СО2-экстракция позволяет извлечь из исходного сырья “оптом” все полезное, что там там есть, причем сделать это в максимально удобной для последующего использования и хранения форме. В то время как сверкритическая (флюидная) СО2-экстракция позволяет достать из исходного сырья “в розницу” что-то конкретное, специализированное, нужное для решения конкретной поставленной заказчиком задачи.

Есть также простое эмпирическое правило, которое срабатывает в большинстве случаев: если вы не знаете, зачем вам нужна сверхкритическая СО2-экстракция, то скорее всего, она вам и не нужна. И наоборот, чем более специализированной выглядит стоящая перед вами задача, чем больше шансов на то, что вам подойдет именно “сверхкритика”.

Типичная область применимости докритической СО2-экстракции: производство универсальных экстракционных продуктов, максимально близких по своему составу к природному, не содержащих никаких посторонних примесей, и максимально точно передающих естественную матрицу свойств как в части вкусо-ароматики, так и в части биологической активности. Такие универсальные продукты (докритические СО2-экстракты) могут быть использованы “как есть”, без дополнительной доработки, в любой из отраслей-потребителей экстракционных продуктов – пищевой, косметической, парфюмерной, фармацевтической, производстве БАД и функционального питания. Данный ингредиент, имея универсальный характер, дает по итогам своего применения универсальный же, заранее известный результат – он привнесет в конечный продукт вкус, запах, и все полезные свойства исходного сырья.

Типичная область применимости сверхкритической СО2-экстракции: производство специализированных экстракционных продуктов, обладающих повышенным содержанием заранее заданной группы веществ. Такие продукты находят дальнейшее применение в качестве исходных субстанций для последующего производства фармацевтических препаратов, лекарств, функционального питания и БАД; натуральных красителей, ароматизаторов, консервантов, заквасок, ферментов, комплексов натуральных витаминов, выделения чистых веществ; и для многих других видов специализированных применений. Также “сверхкритика” применяется не только для экстрагирования в традиционном понимании, но также и для очистки растительного сырья от нежелательных примесей – например, пестицидов и гербицидов.

Дополнительно следует сказать о том, что сверхкритическая технология СО2-экстракции имеет еще и достаточно широкий спектр применений, не связанных с живой материей. Это такие приложения, как очистка микросхем и точной оптики, фракционирование отдельных сортов нефти, создание легирующих добавок, антикоррозионных присадок, и тому подобного. Также “сверхкритика” широко применяется как инструмент экспериментальной науки.

Вооружившись приведенными в настоящей статье знаниями (которые, к тому же, будут еще и дополнены спустя какое-то время более углубленной научно-академической статьей), вы теперь сможете более зряче и осмысленно подходить к вопросу выбора наиболее подходящей для решений стоящих перед вами задач технологии СО2-экстракции. А самое главное – не поддаваться на рекламу и маркетинговые уловки, с помощью которых недобросовестные производители и импортеры стараются расширить свой рынок сбыта, продав вам товар худшего качества и менее подходящий для решения ваших задач.

Ну а мы, со своей стороны, всегда рады вас проконсультировать и помочь советом. Сколько бы сложными ни были стоящие перед вами задачи, сколь бы смелыми ни были ваши планы – связывайтесь с нами, мы всегда найдем чем вам помочь.

Источник

Фармацевтика и нутриенты

Особенности технологии сверхкритических флюидов обуславливает внимание к ней со стороны фармацевтов. В первую очередь эта технология позволяет применить на практике синергетический эффект ингредиентов входящих в растительное сырье, так как экстрагирует природный комплекс в том виде в котором он находится в исходном растительном сырье.А возможность регулирования в ходе технологического процесса концентрацию действующих веществ открыла перспективы использования природных компонентов в качестве основной фармацевтической субстанции.

При разработке новых фитопрепаратов, также как и биологически активных добавок (БАД) выдвигается целый ряд требований: соответствие всем санитарно-гигиеническим нормам и НТД; использование в качестве активных составляющих компонентов биотехнологического, растительного происхождения и морепродуктов; подбор оптимальной конечной формы и т.д.

В этом отношении сверхкритическая экстракция практически не имеет конкурентов по качеству получаемых продуктов. Натуральность сверхкритических экстрактов, их соответствие исходному растительному сырью заложено в самой технологии, что подтверждается химическим анализом. Отличительной особенностью СК-экстрактов является то, что в их состав входят большинство групп активных веществ в соотношении свойственном обрабатываемому сырью (за исключением только полисахаридов и белков). Такого результата не может дать никакой другой метод. Действие природного комплекса биологически активных веществ несомненно более эффективно, чем синтетических аналогов. Это подтверждается опытом производства фитопрепаратов на базе сверхкритических экстрактов в Франции, США.

Таблица №1. Примеры выделяемых веществ с помощью сверхкритической экстракции
(по данным НИЦ ЭР «ГОРО»)

Несомненным преимуществом СК-технологии является и то, что она позволяет выделять активную часть растительного сырья без последующей обработки, связанной с очисткой от растворителя, что отражается не только на качестве но и на экономической составляющей производства фитопрепарата. Так например, именно данный факт заинтересовал Институт фитохимии АН Казахстана в целях получения перспективного онкологического фитопрепарата полыни гладкой. А работы проведенные по сравнению, гексанового и сверхкритического экстрактов семян граната, убедительно показали, что при равном содержании эстрона, гексановый требовал многократной очистки. Стоит ли напоминать о том что любая, самая тщательная очистка приводит к значительному ухудшению природных свойств экстракта? И при этом удалить полностью гексан (равно как и другой органический растворитель) не удастся. А полное отсутствие растворителя существенно сказывается на упрощении технологии производства.

Сверхкритическая экстракция позволяет вывести на новый уровень казалось бы хорошо известные растительные экстракты, из такого сырья как календула, зверобой, хмель. Недаром уже хорошо известны фирмы работающие на СК-экстрактах и их производных, как например New Chapter.

В первую очередь сверхкритическая технология определила появление на рынке биологически активных добавок нового типа, отличающихся четко выраженным лечебным эффектом при минимальных нормах вложения основного вещества. Причем добавки могут быть самого широкого профиля. Одним из хороших примером создании серии биологически активных добавок на основе сверхкритических CO2 экстрактов может служить компания New Chapter (США). Приведем примеры конкретных добавок.

Сверхкритическая технология позволяет использовать растительное сырье практически на 100%. Высвобождая CO2-растворимые элементы, диоксид углерода одновременно обеспечивает намного лучшие условия для усвоения в организме неэкстрагируемых элементов. На практике это означает, что достаточно нанести полученный экстракт на обработанное криотехнологией исходное растительное сырье. По аналогичному пути пошли специалисты компании ARKOPHARMA
(Франция).

Возможности фракционирования сверхкритической технологии позволяют выделять комплекс ненасыщеных жирных кислот из отходов производства. Например, под эгидой Европейского Союза работает проект по экстракции данного комплекса из «рыбного масла» (fish oil)северных морей.

На технологии сверхкритических флюидов основана технология bpd, которая делает возможным управляемое формирование однородных частиц, обладающих определенными свойствами. Это одноэтапный технологический процесс является абсолютно замкнутым, проводится в среде, свободной от кислорода и света, а параметры его течения находятся подл полным контролем. Это обеспечивает возможность полного контроля над: консистенцией при переходе от партии к партии, размер частиц (от 400 нм до 100 м), формой частиц, кристаллической фазой, полиморфной формой, уровнями остаточного количества растворителя, непосредственным параллельным образованием лекарственных полимеров, регулированием скорости растворения.

Другой технологический процесс RESS или PCA обеспечивает производство частиц с крайне низкой насыпной плотностью. В качестве примера можно привести такие порошки как Nitrogunadine и RDX.

Сверхкритическая флюидная технология применяется и для очистки лецитина. В результате производится лецитин с содержанием фосфатидил холина около 95%.

Отдельного упоминания заслуживает использование сверхкритических флюидов как среды для органического синтеза. В сверхкритической среде синтез проходит в 1000 раз быстрее по сравнению с достижимой в традиционных реакторах. Проект «Ферментный синтез моноглицеридов» разрабатывается в Швеции в рамках европейской программы EEC SOCRATES в секции Современные Тенденции в Технологии Высокого Давления.

Источник

Что значит сверхкритический экстракт

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.

Источник