超臨界CO2抽出法:第三の方法

Premiere Peau 1 min

ブラックカラントの葉を指の間でつぶしたことがあるなら、立ち上る香りがあまりにも完全で、幾重にも重なり、明らかに生きていると感じられる瞬間を知っているはずだ。そのとき、なぜブラックカラントの香りを真に捉えたフレグランスがいまだ存在しないのか、すぐに理解できる。青々とした刺激、猫を思わせるムスク、かすかに硫黄を帯びた底流、やがて現れそうな甘酸っぱい果汁。そのすべてが存在するのは、おそらくわずか2秒。揮発性分子が空気中へ散り、香りがより単純なものへと崩れていくまでの間だけだ。平板な香りへ。死んだ香りへ。

読了時間 10分

その2秒間の窓こそ、抽出の幻だ。香水業界がこれまでに考案してきたあらゆる方法は、本質的には、その瞬間を捉え、静止させようとする試みである。500年もの間、私たちには試す方法が2つしかなかった。どちらも、示唆に富む形で失敗する。そして今、3つ目の方法がある。


蒸留と、熱が壊すもの

最も古い方法は蒸留だ。植物の素材、花、葉、樹皮、根を取り、蒸気にさらす。熱が細胞壁を破壊する。水より軽い揮発性芳香分子は蒸気に乗って上昇し、冷却コイルで凝縮し、ハイドロゾルの上に浮かぶ精油の層へと分離する。原理としては単純だ。銅製のアランビック、火、そして忍耐。アラブの polymath、ジャービル・イブン・ハイヤーンとその後継者たちが8世紀から9世紀にかけて改良して以来、この技術は根本的には変わっていない。蒸留器と凝縮器は、今なお調香師の原料供給の基盤である。

しかし、熱とは暴力だ。水蒸気蒸留では、原料を80°Cから100°Cの温度に、しばしば数時間さらす。その温度では、分子は単に放出されるだけではない。変化する。エステルは加水分解し、テルペンは転位し、アルデヒドは酸化する。フィレンツェフラスコに集まる精油は、植物の忠実な肖像ではない。それは翻訳であり、あらゆる翻訳と同じく、翻訳者の訛りを帯びている。ラベンダー精油は確かにラベンダーの香りがする。しかしそれは、加熱されたラベンダーの香りだ。カンファー様で、ハーバルで、単純化された花の姿。生きたラベンダーの香りに含まれる、ワックス様でハチミツのような、ほとんどアニマリックな側面は、凝縮器に届く前に蒸気によって破壊されている。

だからこそ、まったく蒸留できない素材がある。ジャスミン、チュベローズ、ナルシス、ミモザ。これらの主要分子は、あまりにも壊れやすく、重く、あるいは反応性が高く、蒸気の熱暴力に耐えられない。そこで香水業界は2つ目の方法、溶剤抽出を発展させた。

溶剤抽出の論理は異なる。熱の代わりに、化学を使う。揮発性有機溶剤、かつては石油エーテル、現在ではほぼ例外なくヘキサンで原料を洗い、芳香化合物をワックス、色素、その他の親油性物質とともに溶かし出す。真空下で溶剤を蒸発させると、残るのはコンクリートと呼ばれる、ワックス状で濃く着色されたペーストだ。コンクリートをエタノールで洗い、芳香成分をワックスから分離し、冷却してろ過し、エタノールを蒸発させる。そこで残るのがアブソリュート、驚くほど豊かな濃縮芳香素材である。

アブソリュートは素晴らしいものだ。ジャスミン・アブソリュートやローズ・アブソリュートには、対応する精油では到底及ばない深みと複雑さがある。この方法は、花にボディと温かみ、そしてインドールの余韻を与える、より重い分子を保持する。しかし、溶剤抽出にはそれ自体のコストがあり、それは決して小さくない。

第一のコストは残留物だ。完全な蒸発など存在しない。ヘキサンの沸点は69°Cで、真空下では驚くほど低いレベルまで除去できる。IFRA基準では、完成したアブソリュートに残留する溶剤は最大50ppmまで許容されている。しかし「驚くほど低い」はゼロではない。すべてのアブソリュートには、溶剤の幽霊が残る。この濃度で毒性学的に問題があるかどうかは議論の余地がある。だが、哲学的に意味があることは疑いない。抽出物は純粋ではない。それを生み出した工業プロセスによって、どれほど微かであれ汚染された人工物なのだ。

第二のコストは選択性、というより選択性の欠如だ。ヘキサンは繊細な溶剤ではない。欲しいもの、つまり芳香分子を溶かすだけでなく、望まないもの、つまりワックス、クロロフィル、存在すれば特定の農薬残留物も大量に溶かす。その後のエタノール洗浄は、初期抽出があまりにも強力だったことを認める後処理だ。アブソリュートは二度にわたって精製された製品であり、そのたびに望ましくなかったもの、あるいは巻き添えとなったものが何かしら取り除かれる。

第三のコストは環境だ。ヘキサンは石油由来物質である。職業上の曝露レベルでは神経毒性がある。可燃性もある。揮発性有機化合物の排出に寄与する。その製造は化石燃料インフラに依存している。これらすべてが、ヘキサンを失格にするわけではない(香水業界で使われる量は、工業用途と比べれば控えめだ)。しかしそれは、溶剤抽出を、21世紀がゆっくりと疑問を呈び始めている石油化学的パラダイムの中に、はっきりと位置づける。

5世紀の間、選択肢はこの2つだけだった。熱か溶剤か。温度による暴力か、化学による暴力か。あらゆる調香師のパレットにある、あらゆる天然素材は、この2つの扉のどちらかを通ってきた。抽出の地図は完成しているように見えた。少なくとも、そう思われていた。


カニャール・ド・ラ・トゥール男爵と超臨界状態

1822年、シャルル・カニャール・ド・ラ・トゥール男爵は、エーテルとアルコールを別々の大砲の砲身に封入し、実際には沸騰しないよう十分な圧力を保ちながら沸点を超えて加熱し、奇妙な現象を観察した。物質ごとに異なる、ある温度と圧力の閾値に達すると、液相と気相は異なる状態としての存在を単純にやめた。液体と気体の間の境界面が消えた。残ったのは、両方の性質を備えた単一の均質な流体だった。液体の密度と溶解力、気体の拡散性と低粘度を持つ流体である。

彼は超臨界状態を発見した。しかし、それをどう使えばよいのかは分からなかった。他の誰にも分からなかった。およそ150年間は。

二酸化炭素の臨界点は31.1°C、73.8barである。これは工業基準では、非常に扱いやすい。31度は室温をわずかに上回る程度だ。74barは大きな圧力、つまり大気圧の約74倍だが、標準的な化学工学設備で十分に到達できる。そして二酸化炭素そのものは安価で、豊富にあり、無毒で、不燃性で、化学的に不活性。しかも常温では気体なので、抽出後に圧力を解放すれば、単純に蒸発する。完全に。痕跡なく。残留物も、幽霊もない。

超臨界CO2抽出は次のように行われる。植物素材を高圧容器に入れる。液体CO2を容器へ送り込み、温度と圧力を臨界点以上に上げる。液体でも気体でもない超臨界流体は、両方の性質を持ち、気体のような容易さで植物素材に浸透し、液体のような効率で芳香化合物を溶解する。成分を含んだ流体は分離容器へ流れ、そこで圧力を下げる。CO2は気体に戻って逃げ、抽出物だけが残る。CO2は回収され、再圧縮され、再循環する。システムは閉じている。溶剤は、私たちがすでに呼吸している空気なのだ。

この方法は、1970年代から1980年代にかけて、産業用途向けに開発された。1960年代にマックス・プランク石炭研究所のクルト・ゾーゼルが先駆け、1970年に特許を取得したコーヒーの脱カフェイン処理が、最初の大規模な商業利用だった。風味を損なわず(あるいは溶剤残留物を加えずに)生豆からカフェインを取り除くこの工程は、完全に超臨界CO2に依存している。その後にホップ抽出が続いた。ビール特有の苦味を与える苦味成分アルファ酸は、現在では主にこの方法で抽出されている。代替手段であるヘキサンは、20世紀半ば以降に大幅に厳格化された食品基準に適合しない残留物を残すからだ。製薬会社も、熱による分解なしに植物素材から有効成分を抽出するため、この方法を採用した。

香水業界も気づいた。だが、動きは遅かった。


生きた植物のように香る抽出物

超臨界CO2抽出で生まれる抽出物は、精油ともアブソリュートとも異なる。その違いは微妙なものではない。ジンジャーの超臨界CO2抽出物の小瓶を、ジンジャー精油の小瓶の隣で開けてみれば、すぐに分かる。精油はジンジャーの香りがする。明るく、鋭く、シトラス調で、温かい。CO2抽出物はジンジャーの根の香りがする。土っぽく、刺激的で、樹脂のようで、生々しいスパイシーさが、香りというより質感として感じられるほどだ。精油は翻訳されている。CO2抽出物は書き写されている。

この忠実さには、いくつかの要因がある。第一に温度。超臨界CO2抽出は31°C付近、つまりほぼ常温で行われる。この温度では、熱に弱い分子がそのまま残る。繊細なトップノート、水蒸気蒸留では蒸発または分解してしまう儚いアルデヒドやエステルが、破壊されずに捕捉される。第二に選択性。圧力と温度を調整することで、超臨界CO2の溶解力を細かく調節できる。低い圧力では、より軽く揮発性の高い分子が抽出される。高い圧力では、より重い化合物、ワックス、ジテルペン、色素が引き出される。この調整性により、画一的な溶解力を押しつけるのではなく、原料の分子構成に合わせて抽出を設計できる。第三に純度。CO2は残留物を残さないため、抽出物は植物に含まれていたものだけで構成される。何も加えられていない。プロセス由来のものも何も残っていない。

嗅覚的な結果は、蒸留や溶剤抽出では生み出せない、生きた植物により近い香りの抽出物である。CO2抽出物を扱う調香師は、精神的な領域に近い言葉でそれを表現する。「透明感がある」「立体的だ」「生きている」。たとえばボロニアのCO2抽出物は、オーストラリアの花が持つイオノン様のヴァイオレット調を、フルーティーでほとんどトロピカルな甘さとともに捉える。蒸留では重い分子を取り逃し、ヘキサン抽出では明るい要素を平板にしてしまうため、どちらの方法でも再現できない複雑さだ。


なぜ超臨界CO2はまだ普遍的ではないのか

超臨界CO2抽出が優れているなら、なぜ普遍的に使われていないのか。答えは、経済性、慣性、そして香料サプライチェーンを支配する、ある種の産業的保守性にある。

設備が高価なのだ。生産規模の超臨界抽出システム、高圧容器、CO2コンプレッサー、分離および再循環インフラには、同等容量の蒸留設備や溶剤抽出ラインの数倍に及ぶ設備投資が必要になる。処理量も、多くの場合は少ない。抽出容器が小さく(高圧工学上の制約により寸法に限界がある)、工程に時間がかかることもあるからだ。オペレーターには、より専門的な訓練が求められる。保守費用も高い。

年間数千トンの芳香素材を生産するマスマーケット向けの香水会社にとって、この経済性は採算に合わない。より正確に言えば、1キログラムあたり数十ユーロではなく数百ユーロで原料費を計算することを求めるマスマーケットの価格構造では、採算が合わない。4ユーロで販売されるシャワージェルを処方しているとき、ヘキサン抽出のバニラ・アブソリュートと超臨界CO2によるバニラ抽出物の違いは、嗅覚の議論ではない。利益率の議論であり、勝つのは利益率だ。

処方上の慣例という問題もある。調香師は、何十年も安定してきた素材のパレットで技術を学ぶ。訓練に使う精油やアブソリュートは、処方中での挙動、他の処方成分との予測可能な相互作用、肌上での予測可能な性能、アルコール溶液中での予測可能な変化が知られている。CO2抽出物は異なる挙動を示す。分子構成が異なるため、他の処方成分との相互作用も異なり、持続性や拡散性も異なり、熟成特性も異なる。調香師がジャスミン・アブソリュートからジャスミンCO2抽出物へ切り替える場合、同じ濃度で単純に置き換えることはできない。処方そのものを再構想しなければならない。確かに、これは創造的な機会だ。しかし同時に、追加の時間、追加の試行、追加のコストでもある。

そして、サプライチェーンには深い制度的慣性がある。グラース、ジュネーブ、ニューヨークの大手香料会社は、何世代にもわたって築かれた供給関係と抽出インフラを持つ。超臨界CO2への切り替えは、単に新しい設備を購入することではない。調達体制を再構築し、素材を再認定し、製品を再処方し、調香師を再訓練することを意味する。それはある意味で、業界を築いてきた方法が理想ではなく、常に妥協だったと認めることでもある。


自然を忠実に捉えるという高潔な嘘

超臨界CO2抽出の哲学的側面は、香水とは何か、そして香水が何をしようとしているのかを真剣に考える者にとって、最も興味深いものだ。

香水は、自然を捉え、花や森、雨の香りを身につけられる液体へ翻訳する芸術だと自らを提示する。これは、ある意味では高潔な嘘だ。蒸留が捉えるのはバラそのものではない。バラが蒸気と出会ったときに生き残るものを捉えるのだ。溶剤抽出が捉えるのはジャスミンそのものではない。ヘキサンがたまたま溶かしたものから、エタノール洗浄がたまたま取り除いたものを差し引き、さらに数ppmのヘキサンそのものを加えたものを捉える。調香師の棚にあるあらゆる「天然」素材は人工物であり、本に挟まれた押し花が「花そのもの」ではないのと同じく、植物そのものではなく、工業処理の産物なのだ。

超臨界CO2抽出も、この問題を完全に解決するわけではない。抽出物は依然として植物の全化学成分の一部にすぎず、それに意味を与えていた生きた文脈から切り離されている。しかし、それは最も介入の少ない一部だ。素材に最も穏やかに触れ、自らの性質を最も少なく押しつける方法である。CO2は到着し、溶かし、運び、放出し、消える。荷物を開けずに届ける配達人なのだ。

植物自身が光合成の過程で、抽出される化合物そのものを組み立てるために使った分子と、同じ分子を溶剤とする抽出法には、哲学的な、さらには倫理的な満足感さえある。二酸化炭素は原料として葉に入り、植物はそれをテルペン、エステル、アルデヒド、香りの語彙全体へと変える。超臨界CO2抽出は、その同じ分子を使って、そこから作られたものを取り出す。植物との生物学的な関係を持たない石油留分であるヘキサンでは決して得られない、優雅な循環がそこにはある。


第三の道にこだわる職人的な抽出業者

グラースの職人的な事業者、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など、少数の抽出業者が、主な、あるいは唯一の方法として超臨界CO2に取り組んでいる。カタログは小さい。価格は高い。必然的に、量ではなく忠実さに対価を払う意思のある香水会社が顧客となる。

これは、発見を待っている技術ではない。選ばれるのを待っている技術だ。工学は成熟している。科学的な結論も出ている。CO2抽出物と従来の同等品の両方を扱ったほぼすべての調香師が、その嗅覚的な優位性を認めている。残るのは価値観の問題だ。香水業界と、それを支える消費者が、植物が実際にどのような香りをしているのかを捉えるための本当のコストを支払う意思があるかどうか。

マスマーケットがこの変化を主導することはない。どんな変化も、マスマーケットが先導したことはない。変化が起こるとすれば、それは周縁からやってくる。経済性より忠実さを選ぶ小規模なブランドや独立系調香師から。リニューアルを正直に開示する傾向があり、原料を交換可能なコモディティ投入物ではなく、翻訳という行為における協働者として扱うブランドから。生きた植物とその抽出物との距離が、自然の抵抗ではなく、私たちがどれだけ注意深くあることを望むかの尺度だと理解する人々から。

31度。74bar。あらゆるものに触れ、何も残さない分子。第三の道は、何十年も前からここにある。問題は、それが機能するかどうかではなかった。問題は、それを使うほど私たちが気にかけているかどうかだ。


20%濃度のエクストレ7種、1つのコレクション。ディスカバリーセットには、2mlの7種すべてが入っている。

コレクション