초임계 CO₂ 추출: 세 번째 방법

Premiere Peau 6 min

잠깐만요, 만약 여러분이 이미 까시스 잎을 손가락 사이에 눌러본 적이 있다면, 그 향기가 얼마나 완전하고, 층층이 쌓여 있으며, 명백히 살아있는지 즉시 이해할 수 있을 것입니다. 그래서 왜 어떤 까시스 향수도 그 향을 진정으로 포착하지 못했는지 알게 됩니다. 초록빛의 톡 쏘는 맛, 고양이의 머스크, 약간 유황 냄새가 나는 미묘한 밑향, 달콤하면서도 신맛이 도는 즙이 곧 터질 듯한 느낌 — 이 모든 것이 아마도 2초 정도 존재하다가 휘발성 분자들이 공기 중으로 퍼져 나가면서 향기가 더 단순한 무언가로 무너집니다. 더 평평하고, 더 죽은 듯한 향으로요.

10분

이 2초의 순간은 추출의 백색고래와 같습니다. 향수 제작에서 고안된 모든 방법은 본질적으로 이 순간을 포착하고 고정하려는 시도입니다. 500년 동안 우리는 두 가지 방법으로 시도해왔습니다. 두 방법 모두 교훈적인 방식으로 실패했습니다. 이제 세 번째 방법이 있습니다.

가장 오래된 방법은 증류입니다. 식물 재료 — 꽃, 잎, 껍질, 뿌리 — 를 증기로 처리합니다. 열이 세포벽을 파괴합니다. 물보다 가벼운 휘발성 방향 분자들이 증기를 타고 위로 올라가 냉각 코일에서 응축되어, 에센셜 오일 층과 하이드롤라트 층으로 분리됩니다. 원칙적으로 간단합니다. 구리 증류기, 불, 인내심. 이 기술은 아랍의 박학가 자비르 이븐 하얀과 그의 후계자들이 8~9세기에 정제한 이후 근본적으로 변하지 않았습니다. 증류기와 응축기는 향수 재료 공급의 기초로 남아 있습니다.

하지만 열은 폭력입니다. 증기 증류는 원료를 80~100도 사이의 온도에, 종종 몇 시간 동안 노출시킵니다. 이 온도에서 분자들은 단순히 방출되는 것이 아니라 변형됩니다. 에스터는 가수분해되고, 테르펜은 재배열되며, 알데히드는 산화됩니다. 플로렌틴 용기에 모이는 에센셜 오일은 식물의 충실한 초상화가 아닙니다. 그것은 번역이며, 모든 번역처럼 번역자의 억양을 담고 있습니다. 라벤더 에센셜 오일은 라벤더 냄새가 나지만, 익힌 라벤더 냄새입니다 — 장뇌향, 허브향, 단순화된 버전으로, 살아있는 꽃의 향기에는 왁스 같고, 꿀 같고, 거의 동물적인 면이 포함되어 있는데, 증기가 응축기에 도달하기 전에 파괴해 버립니다.

그래서 어떤 재료는 전혀 증류할 수 없습니다. 자스민, 튜베로즈, 수선화, 미모사: 이들의 핵심 분자는 너무 연약하거나 무겁거나 반응성이 강해 증기의 열 폭력을 견디지 못합니다. 이들을 위해 향수 제작은 두 번째 방법인 용매 추출을 개발했습니다.

용매 추출의 논리는 다릅니다. 열 대신 화학을 사용합니다. 원료를 휘발성 유기 용매 — 역사적으로는 석유 에테르, 오늘날 거의 전적으로 헥산 — 에 담가 방향성 화합물뿐 아니라 왁스, 색소, 기타 지용성 물질을 녹입니다. 진공 상태에서 용매를 증발시키면, 남는 것은 깊은 색을 띤 왁스 같은 반죽인 콘크리트입니다. 콘크리트를 에탄올로 세척해 방향성 분획과 왁스를 분리하고, 냉각, 여과, 에탄올 증발 후 남는 것은 압솔루트입니다: 놀라운 풍부함을 가진 농축된 방향성 재료입니다.

압솔루트는 훌륭한 재료입니다. 자스민 압솔루트나 장미 압솔루트는 해당 에센셜 오일이 접근할 수 없는 깊이와 복잡성을 가집니다. 이 방법은 꽃에 몸통과 온기, 인돌성 밑향을 주는 무거운 분자를 보존합니다. 하지만 용매 추출은 자체적인 비용이 있으며, 결코 사소하지 않습니다.

첫 번째 비용은 잔류물입니다. 어떤 증발도 완벽하지 않습니다. 헥산은 끓는점이 69도이며, 진공 상태에서 매우 낮은 수준까지 제거할 수 있습니다. IFRA 기준은 완성된 압솔루트에 최대 백만분의 50까지 용매 잔류를 허용하지만, '매우 낮음'은 0이 아닙니다. 모든 압솔루트는 용매의 유령을 품고 있습니다. 이런 농도에서 독성학적으로 문제가 될지는 논란의 여지가 있지만, 철학적으로는 그렇지 않습니다. 추출물은 순수하지 않습니다. 그것은 산업 공정에 의해 오염된 산물입니다.

두 번째 비용은 선택성, 혹은 그 부재입니다. 헥산은 미묘한 용매가 아닙니다. 원하는 방향성 분자뿐 아니라 원하지 않는 왁스, 엽록소, 일부 농약 잔류물도 녹입니다. 이후 에탄올 세척은 청소 작업이며, 초기 추출이 너무 공격적이었다는 고백입니다. 압솔루트는 두 번 정제된 제품으로, 각 정제는 원치 않거나 부수적 피해를 제거합니다.

세 번째 비용은 환경적입니다. 헥산은 석유 유도체입니다. 직업적 노출 수준에서 신경독성이 있으며, 인화성이 있고, 휘발성 유기 화합물 배출에 기여합니다. 제조는 화석 연료 인프라에 의존합니다. 이 모든 것이 헥산을 배제하지는 않지만(향수에서 사용되는 양은 산업용에 비해 적음), 용매 추출을 21세기가 천천히 의문을 제기하는 석유화학 패러다임에 확고히 위치시킵니다.

500년 동안 이것이 유일한 선택지였습니다. 열 아니면 용매. 온도에 의한 폭력 아니면 화학에 의한 폭력. 모든 향수사의 오르간에 있는 천연 재료는 이 두 문 중 하나를 통해 들어왔습니다. 추출의 지도는 완전했거나 그렇게 보였습니다.

1822년, 샤를 카니아르 드 라 투르는 에테르와 알코올을 분리된 총신에 밀봉하고, 끓는점 이상으로 가열하면서도 끓지 않도록 압력을 유지하며 특별한 현상을 관찰했습니다. 각 물질마다 다른 온도와 압력 임계점에서 액체와 기체 상태가 더 이상 구분되지 않고, 액체와 기체 사이의 경계면이 사라졌습니다. 남은 것은 두 상태의 특성을 모두 가진 균질한 유체였습니다: 액체의 밀도와 용해력, 기체의 확산성과 낮은 점도.

그는 초임계 상태를 발견했지만, 그것을 어떻게 활용해야 할지 전혀 몰랐습니다. 약 150년 동안 아무도 몰랐습니다.

이산화탄소의 임계점은 31.1도와 73.8바입니다. 산업 기준으로 매우 편리한 조건입니다. 31도는 거의 실내 온도이고, 74바는 대기압의 약 74배로 상당한 압력이지만, 화학 공학 표준 장비로 충분히 다룰 수 있습니다. 이산화탄소 자체는 저렴하고 풍부하며 무독성, 불연성, 화학적으로 불활성이고, 상온에서는 기체입니다 — 즉, 추출 후 압력을 해제하면 완전히 증발해 잔류물이나 흔적이 남지 않습니다.

초임계 CO₂ 추출은 이렇게 작동합니다: 식물 재료를 고압 용기에 넣고, 액체 CO₂를 펌핑하며 온도와 압력을 임계점 이상으로 올립니다. 초임계 유체는 기체처럼 재료를 침투하고 액체처럼 방향성 화합물을 녹입니다. 용액은 분리기로 흐르고 압력을 낮추면 CO₂가 기체로 변해 빠져나가고, 추출된 재료만 남습니다. CO₂는 회수되어 재압축 후 재순환됩니다. 시스템은 밀폐되어 있으며, 용매는 여러분이 이미 호흡하는 공기입니다.

이 방법은 1970~80년대 산업용으로 개발되었습니다. 1960년대 막스 플랑크 석탄 연구소의 쿠르트 조젤이 개척하고 1970년에 특허를 받은 커피 카페인 제거가 최초의 상업적 주요 용도였습니다. 홉 추출이 뒤를 이었고, 제약 회사들은 열 분해 없이 식물에서 활성 화합물을 추출하기 위해 채택했습니다.

향수 업계도 주목했지만, 행동은 느렸습니다.

초임계 CO₂ 추출로 만든 추출물은 에센셜 오일이나 압솔루트와 다르며, 그 차이는 미묘하지 않습니다. 생강 CO₂ 추출물과 생강 에센셜 오일 병을 나란히 열어보면 즉시 알 수 있습니다. 에센셜 오일은 생강 냄새 — 상쾌하고 매콤하며 레몬 같고 따뜻합니다. CO₂ 추출물은 뿌리 냄새 — 흙내음, 쓴맛, 수지향, 거의 질감으로 느껴지는 거친 매운맛이 납니다. 에센셜 오일은 번역된 것이고, CO₂ 추출물은 기록된 것입니다.

이 충실도는 여러 요인에 기인합니다. 첫째, 온도입니다. 초임계 CO₂ 추출은 31도, 거의 실내 온도에서 작동합니다. 이 온도에서 열에 약한 분자들이 온전하게 살아남습니다. 둘째, 선택성입니다. 압력과 온도를 조절해 초임계 CO₂의 용해력을 정밀하게 맞출 수 있습니다. 마지막으로 순도입니다. CO₂는 잔류물을 남기지 않아 추출물은 식물에 있던 그대로입니다. 아무것도 첨가되지 않고, 공정의 흔적도 남지 않습니다.

향기적 결과는 증류나 용매 추출보다 살아있는 식물에 더 가까운 향을 가진 추출물입니다. CO₂ 추출물을 다루는 조향사들은 이를 '투명하다', '3차원적이다', '살아있다'는 영적인 언어로 묘사합니다.

그렇다면 왜 초임계 CO₂ 추출이 보편적이지 않을까요? 답은 경제성, 관성, 그리고 향수 공급망을 지배하는 특정한 산업 보수성에 있습니다.

장비가 비쌉니다. 처리량이 종종 적습니다. 운영자는 더 전문적인 교육이 필요합니다. 수천 톤의 방향성 재료를 연간 생산하는 대량 시장 향수 회사에게는 이런 비용이 금지적입니다 — 아니, 대량 시장 가격 구조가 킬로그램당 수십 유로가 아니라 수백 유로를 요구하기 때문에 금지적입니다.

또한 조향 관행의 관습 문제도 있습니다. 조향사들은 수십 년간 안정된 재료 팔레트로 배웁니다. CO₂ 추출물은 다르게 작용합니다. 분자 프로필이 달라서 조향 공식 내 다른 성분과의 상호작용도 다릅니다. 자스민 압솔루트에서 CO₂ 자스민 추출물로 단순히 같은 농도로 대체할 수 없습니다. 공식이 재설계되어야 합니다.

그리고 공급망의 깊은 제도적 관성도 있습니다. 그라스, 제네바, 뉴욕의 대형 향수 회사들은 세대를 거쳐 구축된 공급 관계와 추출 인프라를 가지고 있습니다. CO₂ 초임계로 전환하는 것은 단순히 새 장비를 사는 것이 아닙니다. 구매 구조를 재편하고, 재료를 재평가하며, 제품을 재조정하고, 조향사를 재교육하는 것을 의미합니다. 이는 산업을 세운 방법들이 이상이 아니라 타협이었다는 것을 인정하는 것입니다.

초임계 CO₂ 추출의 철학적 차원은 향수가 무엇이며 무엇을 하려 하는지 진지하게 생각하는 이들에게 가장 흥미롭습니다.

향수는 자연을 포착하는 예술로 자신을 내세웁니다. 어느 정도는 고귀한 거짓말입니다. 증류는 장미를 포착하지 않습니다. 증류는 장미와 증기의 만남에서 살아남은 것을 포착합니다. 용매 추출은 자스민을 포착하지 않습니다. 헥산이 녹인 것, 에탄올 세척이 제거한 것을 뺀 것, 그리고 헥산 잔류 몇 ppm을 포착합니다. 향수사의 선반에 있는 모든 '천연' 재료는 산물입니다.

초임계 CO₂ 추출이 이 문제를 완전히 해결하지는 않습니다. 추출물은 식물 전체 화학의 일부에 불과합니다. 하지만 가장 개입이 적은 부분입니다. 가장 섬세하게 재료를 다루고, 가장 적게 자신을 강요하는 방법입니다. CO₂는 와서 녹이고 운반하고 풀어주고 사라집니다. 소포를 열지 않고 배달하는 택배원과 같습니다.

광합성 동안 식물이 화합물을 만들기 위해 사용한 것과 같은 분자가 용매인 추출 방법에는 철학적, 심지어 윤리적 만족감이 있습니다. 이산화탄소는 잎으로 원료로 들어가고, 식물은 이를 테르펜, 에스터, 알데히드 — 향기의 모든 어휘 — 로 변환합니다. 초임계 CO₂ 추출은 같은 분자를 사용해 만들어진 것을 회수합니다. 이 순환은 헥산처럼 식물과 생물학적 연관이 없는 석유 유도체가 결코 가질 수 없는 우아함을 지닙니다.

몇몇 추출업체 — 그라스의 장인 작업장, 독일의 전문 회사들, 인도와 마다가스카르의 선구적 생산자들 — 이 CO₂ 초임계를 주요 또는 독점적 방법으로 채택했습니다. 그들의 카탈로그는 제한적이고, 가격은 높으며, 고객은 필연적으로 양보다 충실도를 위해 지불할 준비가 된 회사들입니다.

이것은 발견을 기다리는 기술이 아닙니다. 선택받기를 기다리는 기술입니다. 공학은 성숙했고, 과학은 확립되었으며, 두 방법을 모두 사용해본 거의 모든 조향사가 향기적 우수성을 인정합니다. 남은 것은 가치의 문제입니다: 향수 산업과 이를 지지하는 소비자가 식물이 실제로 내는 향을 포착하는 진정한 비용을 지불할 의지가 있는가 하는 문제입니다.

31도. 74바. 모든 것을 건드리지만 아무것도 남기지 않는 분자. 세 번째 길은 수십 년 동안 존재해왔습니다. 문제는 그것이 작동하는지 여부가 아니라, 우리가 그것을 사용할 만큼 충분히 관심을 가지느냐 하는 것입니다.

컬렉션