Kütüphane: Süperkritik CO₂ ekstraktı

Süperkritik CO₂ ekstraktı

Süperkritik CO₂ ekstraktı, bitkinin basınç altındaki karbondioksitle (CO₂) yıkanmasıyla alınan yoğun bir bitki ekstraktıdır. Basınç düşünce CO₂ gaz olup uçar, geriye yalnız bitkiden çekilen maddeler kalır. Ilık çalışan bu yöntem buharla alınamayan ağır bileşenleri de taşır ve ekstraktta çözücü bırakmaz. Gıda, kozmetik ve takviye üreticileri koku, tat, renk ve etkin madde için kullanır. Aynı bitkiden uçucu yağ, absolü ya da oleoresin de alınabilir. Aralarındaki fark alınış yöntemindedir.

Süperkritik CO₂ ekstraktı nedir?

Karbondioksit basınç altında çözücü olur. Çözücü, bitkiden madde çeken sıvıdır. Süperkritik CO₂ ekstraksiyonunda basınç altındaki CO₂ en çok yağı seven küçük molekülleri çözer, suyu seven molekülleri ise az çözer [1]. Bu yüzden CO₂ ekstraktına kokulu bileşenler, bitki yağları, yağda çözünen renk maddeleri ve antioksidanlar (bozulmayı yavaşlatan maddeler) geçer. Biberiyeden CO₂ ile alınan ekstrakt antioksidan karnosik asitçe zengin bulunmuştur [2]. Kırmızı biberin CO₂ ekstraktı rengini veren karotenoidleri [3], amarant tohumunun CO₂ ile alınan yağı skualeni taşır [4].

Basınç ayarı ürünü belirler. Düşük basınçta hafif ve kokulu bileşenler çıkar. Yüksek basınçta ağır kokulu bileşenler ve mumlar (yaprağı ve kabuğu kaplayan su geçirmez tabaka) da gelir [5]. Aynı bitkiden bu yüzden iki ürün alınabilir: uçucu yağa benzeyen hafif ve akışkan bir uçucu fraksiyon, bir de koyu ve yoğun bir total ekstrakt. Farklar: uçucu fraksiyon ve total ekstrakt.

Ne için kullanılır?

CO₂ ekstraktı bitkinin kokusunu, tadını, rengini ve yağda çözünen bileşenlerini yoğun biçimde taşır. Üretici bu bileşenleri formülüne az miktarda katarak alır.

Gıda: tat, renk, doğal katkı. Zencefilin CO₂ ile alınan oleoresini yüksek antioksidan içeriği nedeniyle gıdada doğal katkı olarak önerilmiştir [6]. Kırmızı biberin CO₂ ekstraktındaki karotenoidler gıdaya kırmızı renk verir [7].

Kozmetik: cilde yakın yağlar. Amarant tohumunun CO₂ ile alınan yağı skualen taşır [4]. Skualen derinin kendi yüzey yağında bulunur, kozmetikte yumuşatıcı olarak ve kremlerde kullanılır [8].

Takviye: yoğun etken madde. Meyan kökünün glabridince zengin CO₂ ekstraktı yüksek yağlı yemle beslenen farelere sekiz hafta verilmiştir. Ekstrakt kilo artışını dozla orantılı olarak azaltmıştır [9].

Neden süperkritik CO₂ ekstraktı?

Başka yolla gelmeyen içerik. CO₂ ekstraktı buharla taşınamayan ağır bileşenleri de taşır: karnosik asit, karotenoidler, zencefilin acı bileşenleri [2], [3], [6]. İşlem ılık çalıştığı için ısıya duyarlı bileşenler bozulmadan alınır [1].

Belgede kısa cevap. Gıda ve kozmetik markaları tedarikçiden içerik ve kalıntı beyanı ister. Basınç düşünce CO₂ gaz olup ayrılır, ekstraktta kalmaz [6]. Kalıntı, ekstraksiyon çözücüsüne bağlıdır. CO₂ ekstraksiyonunda organik çözücü kullanılmaz. Bazı ekstraksiyonlarda CO₂'ye yardımcı çözücü olarak az miktarda etanol katılır, etanol sonra uçurulur. Etanol, Avrupa Birliği'nde gıda için sayısal sınır gerektirmeyen ekstraksiyon çözücüleri listesindedir [10]. İlaç kılavuzunda da düşük toksik potansiyelli çözücüler sınıfındadır, sınırı 5.000 ppm'dir [11]. Etanol kullanıldıysa teknik veri sayfasında etanol kalıntısı satırı bulunur.

Bir ekstrakt, birden çok iş. Tek bir CO₂ ekstraktı formülde birkaç işi birlikte görür. Kırmızı biber ekstraktındaki karotenoidler gıdaya hem kırmızı renk hem antioksidan özellik verir [7]. Zencefil oleoresini zencefilin kokusunu ve acılığını taşır, yüksek antioksidan içeriğiyle de doğal katkı olarak önerilmiştir [6].

Uçucu yağdan farkı ne?

Uçucu yağ buharla taşınabilen kesimdir. Uçucu yağ çoğu zaman buhar distilasyonuyla alınır. Bitkiden su buharı geçirilir. Buharla taşınan kokulu bileşenler soğutulunca suyun üstünde yağ olarak toplanır. Buharla taşınamayan ağır bileşenler bitkide kalır. Narenciye kabuğunun yağı ise çoğu zaman soğuk presle, kabuktaki yağ cepleri mekanik olarak sıkılarak alınır. Narenciye kabuk yağının ana bileşeni limonendir.

CO₂ ekstraktı uçucu yağın taşıdıklarına ek olarak ağır bileşenleri de taşır. Bu yüzden rengi ve kıvamı çoğu zaman farklıdır. Ağaç kavunu kabuğunda CO₂ ekstraktları distile yağa göre ağır kokulu bileşenlerce ve mumlarca zengin bulunmuştur [5].

Absolü nedir?

Absolü narin çiçeklerin kokusunu taşır. Gül gibi narin çiçekler buharla çok az yağ verir [12]. Bu çiçekler önce bir çözücüyle yıkanır. Çıkan mumlu ürüne konkret denir. Konkret soğukta alkolle karıştırılır, mumlar çöker, alkolde çözünen kokulu kısım ayrılır. Alkol uzaklaştırılınca geriye absolü kalır [13].

Absolü ile uçucu yağın bileşimi farklıdır. Gül absolüsünde ana bileşen gülün ballı ve tatlı kokusunu veren feniletil alkol olmuş, 78 % ölçülmüştür. Distile gül yağında ise ana bileşenler gül kokulu iki bileşen, sitronellol ve geraniol çıkmıştır [14].

Oleoresin nedir?

Oleoresin baharatın bütününü taşır. Oleoresin, baharatın koku, tat ve acılığını birlikte taşıyan yoğun ekstrakttır. Baharatın yoğunlaştırılmış biçimi sayılır [15]. Zencefil oleoresini koyu kahverengi, koyu kıvamlı bir sıvıdır. İçinde uçucu yağın yanında zencefilin acılığını veren gingeroller bulunur [6].

Oleoresin çözücüyle ya da CO₂ ile alınır. Klasik oleoresin organik bir çözücüyle alınır, çözücü sonra uzaklaştırılır [6]. CO₂ ile alınan total ekstrakt da oleoresin olarak adlandırılır [6], [3]. Kırmızı biber oleoresini CO₂ ile alınmış, basınç arttıkça oleoresin ve renk maddesi verimi artmıştır [3].

ÜrünNasıl alınırNe taşırNerede kullanılır
Süperkritik CO₂ ekstraktıbasınç altındaki CO₂ ile, CO₂ sonra uçarkokulu bileşenler, ayara göre ağır bileşenler, yağlar, renk maddelerigıda, kozmetik, takviye
Uçucu yağbuhar distilasyonuyla, narenciyede soğuk preslebuharla taşınan ya da kabuktan sıkılan kokulu bileşenlerkoku, aroma
Absolüçiçek çözücüyle yıkanır (konkret), sonra alkolle mumlardan ayrılırçiçeğin kokulu bileşenleriparfüm
Oleoresinbaharat organik çözücüyle ya da CO₂ ile yıkanırkoku, tat, acılıkgıda

Ekstre, ekstrakt, özüt: aynı şey mi?

Üç ad aynı ürünü anlatır. Türkçede bitkiden çekilen madde için "ekstre", "ekstrakt" ve "özüt" kullanılır. Ürünün hangi yöntemle alındığını ürün adının devamı söyler. CO₂ ekstraktının adında çoğu zaman "SFE" (süperkritik akışkan ekstraksiyonu), "süperkritik CO₂" ya da "scCO₂" geçer. Ad teknik veri sayfasının (TDS) ilk satırında da yazar.

Kaynaklar

  1. Khaw K., Parat M. et al. (2017). Solvent Supercritical Fluid Technologies to Extract Bioactive Compounds from Natural Sources: A Review. Molecules. https://doi.org/10.3390/molecules22071186
  2. Chang C., Chyau C. et al. (2008). Relevance of phenolic diterpene constituents to antioxidant activity of supercritical CO2extract from the leaves of rosemary. Natural Product Research. https://doi.org/10.1080/14786410701591754
  3. Uquiche E., del Valle J. et al. (2004). Supercritical carbon dioxide extraction of red pepper (Capsicum annuum L.) oleoresin. Journal of Food Engineering. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2003.12.003
  4. He H., Corke H. et al. (2003). Supercritical Carbon Dioxide Extraction of Oil and Squalene from Amaranthus Grain. Journal of Agricultural and Food Chemistry. https://doi.org/10.1021/jf030488y
  5. Poiana M., Sicari V. et al. (1998). A Comparison between the Chemical Composition of the Oil, Solvent Extract and Supercritical Carbon Dioxide Extract of Citrus medica cv. Diamante. Journal of Essential Oil Research. https://doi.org/10.1080/10412905.1998.9700866
  6. Cárdenas-Toro F., Meza-Coaquira J. et al. (2025). Supercritical CO2 Extraction of Oleoresin from Peruvian Ginger (Zingiber officinale Roscoe): Extraction Yield, Polyphenol Content, Antioxidant Capacity, Chemical Analysis and Storage Stability. Molecules. https://doi.org/10.3390/molecules30051013
  7. Uquiche E., Millao S. et al. (2022). Extrusion affects supercritical CO2 extraction of red pepper (Capsicum annuum L.) oleoresin. Journal of Food Engineering. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2021.110829
  8. Huang Z., Lin Y. et al. (2009). Biological and Pharmacological Activities of Squalene and Related Compounds: Potential Uses in Cosmetic Dermatology. Molecules. https://doi.org/10.3390/molecules14010540
  9. Ahn J., Lee H. et al. (2013). Anti-obesity effects of glabridin-rich supercritical carbon dioxide extract of licorice in high-fat-fed obese mice. Food and Chemical Toxicology. https://doi.org/10.1016/j.fct.2012.08.048
  10. Avrupa Parlamentosu ve Konseyi (2009). Directive 2009/32/EC on the approximation of the laws of the Member States on extraction solvents used in the production of foodstuffs and food ingredients (recast), Article 1(2)(b) (definition) and Annex I, Parts I to III (permitted extraction solvents and maximum residue limits). Official Journal of the European Union. https://eur-lex.europa.eu/eli/dir/2009/32/oj
  11. Kattel K., Crist R. et al. (2026). Gas Chromatography Method for Quantitation of Residual Solvent Impurities in Nanoformulations. Methods and Protocols. https://doi.org/10.3390/mps9040110
  12. Yaghoobi M., Moridi Farimani M. et al. (2022). Chemical analysis of Iranian Rosa damascena essential oil, concrete, and absolute oil under different bio-climatic conditions. Industrial Crops and Products. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2022.115266
  13. Aydinli M., Tutaş M. (2003). Production of rose absolute from rose concrete. Flavour and Fragrance Journal. https://doi.org/10.1002/ffj.1138
  14. Ulusoy S., Boşgelmez-Tınaz G. et al. (2009). Tocopherol, Carotene, Phenolic Contents and Antibacterial Properties of Rose Essential Oil, Hydrosol and Absolute. Current Microbiology. https://doi.org/10.1007/s00284-009-9475-y
  15. Kulal R., Borse B. et al. (2025). Nano-encapsulation of spice oleoresins using Hydroxypropyl β-cyclodextrin (HPBCD) and its bioavailability studies. Measurement: Food. https://doi.org/10.1016/j.meafoo.2025.100219