Обработка растительного сырья жидкой углекислотой при давлении до 70 атм. и температуре до 30,5°С называется докритической СО2 экстракцией. При этом биологически активные вещества, содержащиеся в растительном сырье, вымываются через клеточные мембраны и переходят в жидкую фазу. Этот способ экстракции относится к жидкостным методам, по основным принципам он аналогичен экстракции в водно-спиртовом или водно-глицериновом растворах, или экстракции сырья в жидких маслах.
По своей сути жидкий СО2 является хотя и достаточно «мягким», но неполярным растворителем, следовательно, в качестве экстрагента обладает аналогичным с другими неполярными растворителями действием. Как и все хорошо экстрагирующие неполярные растворители, жидкий СО2 при докритических условиях способен экстрагировать все биологически активные вещества, которые присутствуют в биологическом сырье, за исключением, пожалуй, только «тяжелых» полимеров. При этом «глубина» экстракции зависит только от времени экспозиции, а также от температуры и давления в экстракторе.
При экстрагировании в докритическом СО2, в отличие от химических неполярных растворителей, не происходит разложения биологически активных веществ за счет температурного и химического воздействия. Не требуется применения дополнительных технологических приемов для освобождения полученных экстрактов от растворителя.
СО2 экстракты состоят из биологически активных субстанций, начиная от фракций содержащих летучие (ароматические) эфиры и заканчивая фракцией, сформированной жирными кислотами и жироподобными витаминами. Внешне полученные 100% СО2 экстракты представляют собой в той или иной мере текучие непрозрачные жидкости или пасты, обычно слабоокрашенные, с насыщенным характерным для данного вида сырья запахом.
Большинство веществ, формирующих докритические СО2 экстракты прекрасно смешиваются с маслами, спиртом, пропиленгликолем и не вызывают расслоение в эмульсиях и гелях.
За счет условий экстрагирования (отсутствие кислорода и относительно высокое давление) докритические СО2 экстракты полностью очищены от всех типов возможного микробиологического засорения, что позволяет хранить их в герметичной таре при нормальной комнатной температуре до 5лет.