超臨界CO₂抽出法:第三の方法

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もし黒スグリの葉を指の間で潰したことがあるなら、その香りがどれほど完全で、層が重なり合い、明らかに生きているかを理解できるでしょう。なぜこれまでに黒スグリの香水がその香りを真に捉えられなかったのかがすぐにわかります。緑の鋭さ、猫のようなムスク、かすかに硫黄を感じさせる下地、そして甘酸っぱい果汁が今にも溢れ出しそうな感じ――これらすべてはおそらく2秒間だけ存在し、その後揮発性の分子が空気中に散り、香りはより単純で平坦な、死んだようなものに変わってしまいます。

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その2秒間の瞬間こそが抽出の白鯨です。香水製造がこれまでに考案したすべての方法は、本質的にその瞬間を捉え、凍結させようとする試みです。500年間、私たちには2つの方法がありました。どちらも教訓的に失敗します。今、3つ目の方法があります。

最も古い方法は蒸留です。植物の素材、花、葉、樹皮、根を取り、蒸気にさらします。熱が細胞壁を破壊し、水より軽い揮発性の芳香分子が蒸気に乗って上昇し、冷却コイルで凝縮し、エッセンシャルオイルの層とハイドロゾルに分かれます。原理は単純です。銅製の蒸留器、火、忍耐。技術は8~9世紀にアラブの博学者ジャービル・イブン・ハイヤーンとその後継者たちが洗練させて以来、根本的には変わっていません。蒸留器と凝縮器は調香師の原料供給の基盤です。

しかし熱は暴力です。蒸気蒸留は原料を80~100度の温度に、しばしば数時間さらします。この温度では分子は単に放出されるのではなく変化します。エステルは加水分解し、テルペンは再配置し、アルデヒドは酸化します。フィレンツェのフラスコに集まるエッセンシャルオイルは植物の忠実な肖像ではなく、翻訳物であり、すべての翻訳と同様に翻訳者のアクセントを帯びています。ラベンダーのエッセンシャルオイルは確かにラベンダーの香りがしますが、それは加熱されたラベンダーの香りです。樟脳のような、ハーブのような、単純化された花の香りであり、生きた香りに含まれるワックスのような、蜂蜜のような、ほとんど動物的な側面は蒸気によって破壊され、凝縮器に届く前に消えてしまいます。

このため、特定の素材は蒸留できません。ジャスミン、チューベローズ、ナルシス、ミモザなどは、主要な分子があまりにも壊れやすく、重すぎるか、反応性が高すぎて蒸気の熱暴力に耐えられません。これらのために、香水製造は第二の方法、溶剤抽出を開発しました。

溶剤抽出の論理は異なります。熱の代わりに化学を使います。原料を揮発性有機溶剤、歴史的には石油エーテル、現在はほぼ全てヘキサンで洗浄し、芳香化合物とともにワックス、色素、その他の脂溶性物質を溶かします。溶剤を真空下で蒸発させると、コンクリートと呼ばれるワックス状で深い色のペーストが残ります。コンクリートをエタノールで洗浄し、芳香成分をワックスから分離し、冷却、ろ過、エタノールを蒸発させると、アブソリュートが得られます。これは非常に濃縮された芳香物質です。

アブソリュートは素晴らしい素材です。ジャスミンアブソリュートやローズアブソリュートは、対応するエッセンシャルオイルが及ばない深みと複雑さを持っています。この方法は花に体、温かみ、インドールの下地を与える重い分子を保存します。しかし溶剤抽出には独自のコストがあり、それは軽視できません。

第一のコストは残留物です。蒸発は完璧ではありません。ヘキサンの沸点は69度で、真空下で非常に低いレベルまで除去できます。IFRA基準では完成したアブソリュート中の残留溶剤は最大50ppmまで許容されていますが、「非常に低い」はゼロではありません。すべてのアブソリュートには溶剤の痕跡がわずかに残ります。これが毒性学的に問題かは議論の余地がありますが、哲学的には問題です。抽出物は純粋ではなく、工業的プロセスによってわずかに汚染された人工物です。

第二のコストは選択性、あるいはその欠如です。ヘキサンは繊細な溶剤ではありません。欲しいもの(芳香分子)と欲しくないもの(ワックス、クロロフィル、農薬残留物など)を溶かします。続くエタノール洗浄はクリーンアップ作業であり、最初の抽出が過剰だったことの認めです。アブソリュートは2度精製された製品であり、それぞれの精製で不要なものか副産物が取り除かれます。

第三のコストは環境面です。ヘキサンは石油由来の化合物で、職業的暴露レベルで神経毒性があり、可燃性で、揮発性有機化合物の排出に寄与し、その製造は化石燃料インフラに依存しています。これらはヘキサンを否定するものではありません(香水製造で使われる量は工業用途に比べて少ない)が、溶剤抽出を21世紀が徐々に疑問視し始めている石油化学パラダイムの中に位置づけます。

500年間、これらが唯一の選択肢でした。熱か溶剤。温度による暴力か化学による暴力か。すべての天然素材はこの2つのどちらかの方法で調香師の元に届きました。抽出の地図は完成しているように見えました。

1822年、バロン・シャルル・カニヤール・ド・ラ・トゥールはエーテルとアルコールを別々の銃身に封入し、沸点を超える温度まで加熱しながらも沸騰しないよう圧力を保ち、奇妙な現象を観察しました。物質ごとに異なる温度と圧力の閾値で、液体と気体の相が区別できなくなり、液面が消えました。残ったのは液体の密度と溶解力、気体の拡散性と低粘度を併せ持つ均一な流体でした。

彼は超臨界状態を発見しましたが、それをどう使うかはわかりませんでした。ほかの誰も150年ほどはわかりませんでした。

二酸化炭素の臨界点は31.1度、73.8バールです。これは工業的に非常に都合が良い条件です。31度は室温に近く、74バールは大気圧の約74倍ですが、標準的な化学工学装置の範囲内です。二酸化炭素自体は安価で豊富、無毒、非可燃、化学的に不活性で、常温常圧では気体なので、抽出後に圧力を下げると完全に蒸発し、痕跡を残しません。

超臨界CO₂抽出はこう機能します。植物素材を高圧容器に入れ、液体CO₂を注入し、温度と圧力を臨界点以上に上げます。液体でも気体でもない超臨界流体は気体のように植物素材に浸透し、液体のように芳香成分を溶かします。溶解した流体は分離器に流れ、圧力を下げるとCO₂は気体に戻り蒸発し、抽出物だけが残ります。CO₂は回収され、再圧縮され、再循環されます。システムは閉じており、溶剤は私たちがすでに呼吸している空気です。

この方法は1970~80年代に工業用途向けに開発されました。1960年代にマックスプランク石炭研究所のクルト・ツォーゼルが先駆けたコーヒーのカフェイン除去が最初の大規模商業利用で、続いてホップ抽出、製薬会社が熱劣化なしに植物から有効成分を抽出するために採用しました。

香水業界も注目しましたが、行動は遅れました。

超臨界CO₂抽出で得られるエキスはエッセンシャルオイルやアブソリュートとは異なり、その違いは明確です。ジンジャーのCO₂エキスとジンジャーのエッセンシャルオイルを並べて嗅ぐとすぐにわかります。エッセンシャルオイルはジンジャーらしい明るく、ピリッとした、レモンのような温かみのある香りですが、CO₂エキスはジンジャーのの香りで、土っぽく、鋭く、樹脂のようで、生のスパイシーさが香りというより質感として感じられます。エッセンシャルオイルは翻訳された香りであり、CO₂エキスは書き写された香りです。

この忠実さは複数の要因によります。まず温度。超臨界CO₂抽出はほぼ31度、つまり室温で行われます。この温度なら熱に弱い分子も無傷で残ります。次に選択性。圧力と温度を調整することで、超臨界CO₂の溶解力を精密に調整できます。最後に純度。CO₂は残留物を残さないため、抽出物は植物に含まれるものだけで、何も加えられず、プロセスの痕跡もありません。

その結果、蒸留や溶剤抽出よりも生きた植物に近い香りのエキスが得られます。CO₂エキスを扱う調香師は「透明感がある」「三次元的」「生きている」といった、ほとんど精神的な表現で語ります。

もし超臨界CO₂抽出が優れているなら、なぜ普及していないのでしょうか?答えは経済性、慣性、そして香水供給チェーンを支配する特有の産業的保守性にあります。

装置は高価で、処理能力は低いことが多く、操作には専門的な訓練が必要です。年間数千トンの芳香原料を生産する大手香水メーカーにとっては、これらの経済的負担は大きく、特に大量市場の価格構造では原料コストがキログラムあたり数十ユーロでなければならず、数百ユーロは許容されません。

また、調合の慣習の問題もあります。調香師は何十年も安定した素材のパレットで技術を学びます。CO₂エキスは分子プロファイルが異なり、他の素材との相互作用も違います。ジャスミンアブソリュートからジャスミンCO₂エキスに切り替える場合、同じ濃度で単純に置き換えられず、調合を再考する必要があります。

さらに供給チェーンの深い制度的慣性があります。グラース、ジュネーブ、ニューヨークの大手香水メーカーは世代を超えた調達関係と抽出インフラを持っています。超臨界CO₂に切り替えることは単に新しい装置を買うことではなく、調達の再構築、素材の再認定、製品の再調合、調香師の再教育を意味します。つまり、業界を築いてきた方法が妥協であって理想ではなかったことを認めることでもあります。

超臨界CO₂抽出の哲学的な側面は、香水製造が何であり、何を目指すのかを真剣に考える人にとって最も興味深い部分です。

香水製造は自然を捉える芸術として自らを提示しますが、それはある程度は高尚な嘘です。蒸留はバラを捉えるのではなく、バラが蒸気と出会って生き残ったものを捉えます。溶剤抽出はジャスミンを捉えるのではなく、ヘキサンが溶かし、エタノール洗浄で除去されなかったもの、そして数ppmのヘキサン自身を含むものを捉えます。調香師の棚にあるすべての「天然」素材は人工物です。

超臨界CO₂抽出はこの問題を完全には解決しません。抽出物は植物の全化学成分の一部に過ぎません。しかし最も介入が少ない部分であり、素材に最も優しく触れ、取るものに最小限の影響しか与えません。CO₂は来て、溶かし、運び、放ち、消えます。開けずに荷物を届ける使者のようです。

光合成で植物自身が使ったのと同じ分子を溶剤とする抽出方法には哲学的、さらには倫理的な満足感があります。二酸化炭素は葉に原料として入り、植物はそれをテルペン、エステル、アルデヒド、香りの語彙全体に変換し、超臨界CO₂抽出はその同じ分子を使って作られたものを回収します。この循環は、植物と生物学的関係のない石油由来のヘキサンには決して持てない優雅さを持っています。

グラースの職人、ドイツの専門企業、インドやマダガスカルの先駆的な生産者の一部は、超臨界CO₂を主要または唯一の方法として採用しています。彼らのカタログは限られ、価格は高く、顧客は必然的に量より忠実さを求めるハウスです。

これは発見を待つ技術ではなく、選択を待つ技術です。工学は成熟し、科学は確立され、両方を扱ったほぼすべての調香師がその嗅覚的優位性を認めています。残るのは価値観の問題です。香水業界とそれを支える消費者が、植物が実際に持つ香りを捉える真のコストを支払う覚悟があるかどうか。

31度。74バール。すべてに触れ、何も残さない分子。第三の道は何十年もここにありました。問題はそれが機能するかどうかではなく、私たちがそれを使うだけの関心を持つかどうかです。

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