co2 izvlecki

Dišeča inventura (2. del): CO2 – nova generacija aromatičnih izvlečkov

V svojih prispevkih večkrat omenjam CO2 izvlečke in pozorni bralci ste opazili, da vselej z naklonjenostjo. Gre za postopek, kjer ogljikov dioksid (CO2) pri temperaturi, ki je le malo višja od ambientalne, navadno nekje med 30 in 50 stopinj, silovito stisnejo, pri čemer preide v posebno t.i. superkritično stanje, ki ima hkrati lastnosti plina in tekočine. To stanje si lahko predstavljamo kot neke vrste tekočo meglo, ki z lahkoto prodira med delce rastlinskega materiala, s seboj pa učinkovito odnese zlasti nepolarne molekule. Z ekstraktom nasičeno topilo gre v ločen zbiralnik, kjer se tlak izenači z atmosferskim, CO2 pri tem spontano izpari in ostane čisti ekstrakt. Tlak, ki je potreben za doseganje superkritičnega stanja, je pribižno 74 barov, ekstrakcija pa navadno poteka nekje med 150 in 350 bari, kar ustreza tlaku pri globini vode med 1500 in 3500 metri. Za lažjo predstavo, atmosferski tlak je približno 1 bar, tlak v pnevmatiki osebnega avtomobila je okoli 2 bara, v steklenici šampanjca pa je približno 6 barov.

Poleg aromatičnih izvlečkov se superkritična tekočinska ekstrakcija (to je splošno ime tega postopka, kjer lahko uporabimo tudi nekatere druge superkritične tekočine) uporablja za pridobivanje raznih bioaktivnih snovi iz rastlin in drugih naravnih materialov ali pa za njihovo selektivno odstranjevanje (npr. dekafeinizacija kave in čaja), za pridobivanje, prečiščevanje ali pa odstranjevanje maščobnih rastlinskih olj, lahko pa tudi za odstranjevanje pesticidov ali celo za precizno čiščenje finih mehanskih delov.

Na področju aromatičnih izvlečkov je superkritična ekstrakcija s CO2 za zdaj edina okolju prijazna inovativna tehnologija, ki se je uveljavila na trgu. Prednost te metode v primerjavi z destilacijo je, da so izvlečki po sestavi bogatejši, saj vsebujejo tudi nehlapne snovi, mnoge izmed njih so biološko aktivne. Ekstrakcija je hitrejša in učinkovitejša, med postopkom pa ne pride do razpada temperaturno občutljivih molekul, zato imajo CO2 izvlečki praviloma bolj naraven vonj.

Pravzaprav so CO2 izvlečki precej bolj podobni absolutom kot eteričnim oljem. V primerjavi z absoluti je njihova prednost pogosto večji izkoristek, možnost vplivanja na ekstrakcijo preko uravnavanja tlaka in temperature, manjša poraba energije in predvsem uporaba zdravju in okolju prijaznega topila, ki ga lahko po končanem postopku znova stisnemo in uporabimo. Večinoma so CO2 izvlečki tudi cenovno ugodnejši kot absoluti, saj je postopek precej hitrejši in ne potrebujemo velikih količin topil. Zaradi bogatosti, odsotnosti organskih topil ter naravnega vonja so zelo primerni za funkcionalno uporabo v kozmetiki in v parfumeristiki. Slaba lastnost pa je, da niso primerni za vse vrste izvlečkov in da se ne mešajo vedno dobro z alkoholom, ker pogosto vsebujejo maščobne kisline in druge izrazito nepolarne molekule – kar pa se večinoma da enostavno rešiti s filtracijo.

V domači zbirki je trenutno 22 CO2 izvlečkov in prav za vse lahko zatrdim, da imajo zelo čist in naraven vonj. Takih, kjer lahko CO2 neposredno primerjam z eteričnim oljem, je 8: ingver, koriander, majaron, brin, rožmarin, pačuli, mira in kava.

 

  • INGVER

Kot primer raznolikosti obeh vrst izvlečkov na svoja predavanja večkrat prinesem ingver (Zingiber officinale). Zanimivo je opazovati, kako nekatere na vonj sveže korenike bolj spominja eterično olje, druge pa CO2, čeprav se aromatično precej razlikujeta. CO2 je bolj svež na račun večje količine citrala (ki daje značilno svežino limoni, limonski travi, citroneli itd.), čeprav ga pridobivajo iz suhega in zmletega materiala kot večino CO2 izvlečkov. Eterično olje pridobivajo iz svežih ali suhih korenik, a je po vonju bolj zamolklo.

Sveža korenika vsebuje gingerole, ki ingverju dajejo značilno pikantno ostrino. V eteričnem olju jih ni, ker ne hlapijo in zato eterično olje na okus ni pekoče. Med sušenjem in pri toplotni obdelavi se gingeroli pretvarjajo v šogaole in zingeron, ki so prisotni tudi v CO2 in sorodnih izvlečkih. Prav te spojine imajo širok spekter bioloških učinkov: delujejo protivnetno, pospešujejo krvni pretok, blažijo črevesne krče, nakazujejo se tudi nekateri protirakavi in drugi učinki. Eterično olje je zaradi tega manj primerno za terapevtsko uporabo.

ingver etericno olje co2

  • KORIANDER

Koriander (Coriandrum sativum) je ena najpomembnejših začimb v bližnjevzhodnih, indijskih in jugovzhodnoazijskih kuhinjah. Aromatične izvlečke pridobivajo iz semen in listov. Eterično olje listov koriandra (cilantro) je eno redkih eteričnih olj, ki ga pretežno tvorijo aromatične spojine neterpenskega izvora, v tem primeru aldehidi. Bolj znane izvlečke iz semen zaznamuje linalol, ki predstavlja večinski delež eteričnega olja kot tudi CO2-ja. Koriander vsebuje levosučni l-linalol (koriandrol), ki je po vonju nekoliko toplejši kot desnosučni d-linalol, značilen npr. za rožni les ali sivko.

Eterično olje koriandra je bolj sveže in intenzivnejše zaradi večje vsebnosti linalola, COpa ima rahlo prašnat ton in je bolj realistična preslikava sveže strtih semen. Vedno bolj ugotavljam, da je vonj CO2-jev v mnogo primerih zelo podoben tinkturam, le da seveda intenzivnejši – koriander je tipičen primer.

 

  • ROŽMARIN

Rožmarina (Rosmarinus officinalis) ni treba posebej predstavljati. Pri nas in v naši bližnji mediteranski okolici uspeva vsem dobro znan kemotip kamfor (kafra). CO2 rožmarina je eden najlažje dostopnih superkritičnih izvlečkov, saj je zelo uporaben v domači kozmetiki. Vsebuje namreč karnozolno kislino, fenolni diterpen z močnim antioksidativnim delovanjem, zato ga lahko dodamo različnim pripravkom za podaljšanje njihove obstojnosti. Na račun organskih kislin in drugih nehlapnih snovi je aromatičnih molekul le nekaj odstotkov, zato je vonj šibek, čeprav svež in prijeten. Eterično olje pa je seveda bogatejše z aromatičnimi spojinami in mnogo intenzivnejše. Rožmarin je sicer občutljiv na intenzivno destilacijo in eterično olje hitro dobi »prekuhan« vonj, zato je pred nakupom dobrodošla dodatna pozornost.

rosemary-1090419_1920

 

  • PAČULI

Tudi pačuli (Pogostemon cablin) je ustnatica, ki pa pri nas in na Mediteranu ni samonikel; izvira iz tropskih predelov Azije, največ pa ga pridelajo v Indiji. Na trgu pačuli obstaja v vseh možnih oblikah izvlečkov, značilnost njegovega specifičnega, špikajoče lesno-zemljastega vonja pa je, da ga obožuješ ali pa nikakor ne preneseš. Parfumeristi stremijo k izvlečkom z večjo vsebnostjo pačulola in norpačulenola, ki prispevata svetlejšo, svežo plat pačulija, ostale spojine pa prispevajo pogosto nezaželene zemljaste note.

Eterična olja imajo navadno okrog 30% pačulola, razni specialni izvlečki do 60% in več, možno pa ga je kupiti tudi kot naravni izolat z blizu 100% čistoto. Kljub temu imajo kompletni izvlečki svojo vrednost, saj s starostjo žlahtnijo, postajajo toplejši in balzamični. V zbirki sta dve eterični olji, od katerih je eno že prav lepo uležano, temno, voskasto in prijetno sladkobno. CO2, ki ima približno 50% pačulola, je bolj podoben svetlejšemu, surovemu eteričnemu olju, a vseeno mehkejši, elegantnejši. Upam, da s staranjem še pridobi na lepoti!

 

  • MAJARON

Majaron (Origanum majorana) je ustnatica s čudovitim poživljajočim, ostro začimbnim vonjem listov in cvetnih poganjkov. Značilen vonj majaronu daje cis-sabinen hidrat in njegov acetat. Med destilacijo se del sabinen hidratov zaradi temperaturne nestabilnosti pretvori v terpinen-4-ol in γ-terpinen, sicer prevladujoči učinkovini čajeve mirte (čajevec), ki eteričnemu olju daje značilen terpenast pridih. Pri CO2-ju do te pretvorbe ne prihaja, vonj je kristalno čist in praktično enak sveži rastlini.

Majaron s svojo elegantno ostro svežino z lahkoto parira koriandru, rožnemu lesu ali pa kardamomu, ki so parfumske klasike, a se v nasprotju z njimi le redko znajde med parfumskimi notami. Morda je vzrok prav slabši aromatični profil stroškovno ugodnega eteričnega olja, medtem ko sta absolut in CO2 bistveno dražja. Majaron lahko gradi krasne kontraste s kremastimi, usnjastimi in balzamičnimi materiali, ali pa dopolnjuje lesne in začimbne note.

 

  • BRIN

Med predstavljenimi pari eterično olje–CO2 v zbirki je razlika v vonju najbolj spektakularna pri navadnem brinu (Juniperus communis). Aromatične izvlečke pridobivajo iz vejic in plodov; oba izvlečka v zbirki sta iz plodov – brinovih »jagod«, ki so pravzaprav omeseneli storži in zorijo 2 leti ali dlje. Eterično olje s svojim trpkim, zamolklim in  terpenastim vonjem nima kaj dosti brinovega karakterja. Gotovo obstajajo na trgu tudi bolj realistična eterična olja, moj primerek ima namreč izrazito visoko vsebnost α-pinena in tudi sicer so razmerja aromatičnih snovi pri brinu zelo raznolika. Kakorkoli, CO2 je prava aromatična poslastica, ki s svojo živahnostjo in svežino, v kateri se sočno prepletajo lesne, smolnate, morske in sadne note, pooseblja vonj strtih brinovih jagod.

 

  • MIRA IN BOSVELIJA

Mirovec (Commiphora myrrha) je stara zdravilna rastlina, katere smolo (mira) so vsaj od časov starega Egipta in Mezopotamije uporabljali kot kadilo, samostojno ali kot sestavino dišav (kyphi), kot zdravilo in sredstvo za balzamiranje. Prav iz uporabe starodavnih kadilnih smol mire in opoponaksa iz rodu Commiphora ter olibanuma (frankincense) iz rodu Boswellia izvira latinska besedna zveza per fumum, dobesedno “iz dima”.

Družina mirovk (Burseraceae) je sploh ena najbolj “svečanih” rastlinskih družin, prava zakladnica obrednih aromatičnih smol. Poleg omenjenih in še mnogih drugih vrst iz rodov Commiphora in Boswellia, ki uspevajo na stari celini, obstaja cel kup rastlin iz Latinske Amerike, katerih smole so tudi tam žgali že od starih civilizacij pri raznih očiščevalnih, žrtvovalnih in drugih obredih ter jih marsikje uporabljajo še danes. To so smole grmov in dreves iz rodov BurseraCanariumProtium in Hymenaea, generično znane kot kopal ali izvorno pom (za pravi kopal sicer veljajo le določene vrste rodu Bursera). Od eteričnih olj teh rastlin sta najbolj znani palo santo in elemi – obe sta tudi v domači zbirki.

Mira ima poleg znanih celilnih, protivnetnih in drugih lastnosti izrazito pomirjujoč učinek in izboljšuje osredotočenost. Vonj mire je kompleksen preplet ostrih, smolnatih in balzamičnih tonov z rahlo zemljastimi in usnjastimi pridihi, ki v trenutku prikliče svečano, meditativno vzdušje. Izvlečki so bogati s seskviterpeni, med katerimi je za značilen vonj mire pomemben zlasti lindestren. Med eteričnim oljem in CO2-jem ni bistvenih razlik, kakovost izvlečkov je odvisna zlasti od izvora rastline in pogojev rasti. Eterično olje sem dobila v dar in sodeč po voskastem izgledu zaradi polimerizacije je že dokaj staro. Ima rahlo dimast, gumast pridih, medtem ko je CO2 nekoliko toplejši in polnejši.

 

V zbirki sta tudi eterično olje in CO2 bosvelije, vendar iz različnih vrst, zato ju bom le na hitro ošvrknila. Eterično olje izhaja iz vrste B. carterii, najbolj razširjene in cenovno ugodne vrste bosvelije, ki prihaja iz Somalije. Vonj je intenziven, oster in terpenast; lepota eteričnega olja se pokaže šele po nekaj urah, ko zgornje terpenaste note izhlapijo in ostane le še globok, pomirjujoč vonj, ki prikliče značilno cerkveno vzdušje. CO2 iz indijske B. serrata je popolnoma drugačna zgodba: umirjeno smolnat, balzamičen in lepo zaokrožen, s prijetno pomarančno svežino.

Mimogrede, lani oktobra je bil objavljen članek, kjer so identificirali ključni spojini, ki dajeta bosveliji značilno svečan vonj (Cerutti-Delasalle in sod., 2016). To sta cis– in trans– izomera olibanične kisline (ni isto kot bosvelična kislina!), ki sta prisotna v tako majhnih koncentracijah, da ju s klasičnimi kromatografskimi metodami sploh niso zaznali, a imata zelo močan vonj. Največ olibaničnih kislin je v B. sacra, ki je za mnoge tudi najžlahtnejša vrsta bosvelije.

 

frankincense kadilna bosvelija smola

Del zbirke kadilnih smol (mira in olibanum sta spodaj levo in na sredini)

 

  • KAVA

Izvlečka iz plodov kavovca (Coffea arabica) sta se v zbirki znašla bolj po naključju kot s kakšnim posebnim namenom. Praženi plodovi niso samo vir ene najpriljubljenejših poživljajočih pijač, ampak tudi aromatičnih izvlečkov, ki se pogosto znajdejo v parfumih, zaradi antioksidativnih in še drugih blagodejnih učinkov pa so primerni tudi za funkcionalno uporabo v kozmetiki.

“Eterično” olje kave pravzaprav ni ravno eterično, tehnično gre bolj za hladno stisnjeno rastlinsko olje, saj vsebuje predvsem maščobne kisline. Kakorkoli ga že imenujemo, izvleček ima tipičen vonj praženih kavnih zrn z značilnim prašnatim občutkom v nosu. Pirolitične reakcije pri temperaturah med 180 in 250 stopinj med praženjem povzročijo nastanek več 100 različnih hlapnih spojin, ki dajejo kavi značilen vonj in okus. V nasprotju s surovim vonjem “eteričnega” olja je CO2 pravi kavni festival: poln, bogat in sladek kot pravkar pripravljen espreso.

 

Upam, da sem vam vsaj malo približala CO2 izvlečke in vas mogoče celo navdušila, da jih preizkusite. Naslednjič pa nekaj besed o rastlinskih mošusih!


O uporabi CO2 izvlečkov v kozmetiki lahko preberete tudi pri Nini Medved iz Magnolije:

Izvlečki CO2 v kozmetiki, parfumih in aromaterapiji

 

Literatura:

Cerutti‐Delasalle, C., Mehiri, M., Cagliero, C., Rubiolo, P., Bicchi, C., Meierhenrich, U. J., & Baldovini, N. (2016). The (+)‐cis‐and (+)‐trans‐Olibanic Acids: Key Odorants of Frankincense. Angewandte Chemie International Edition55(44), 13719-13723.

Vir fotografij: wikipedia, pixabay in osebni arhiv.

Advertisements

Dodaj komentar

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Komentirate prijavljeni s svojim WordPress.com računom. Odjava /  Spremeni )

Google+ photo

Komentirate prijavljeni s svojim Google+ računom. Odjava /  Spremeni )

Twitter picture

Komentirate prijavljeni s svojim Twitter računom. Odjava /  Spremeni )

Facebook photo

Komentirate prijavljeni s svojim Facebook računom. Odjava /  Spremeni )

Connecting to %s

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.