CO2-ekstraktion: fra formalet hamp til CBD olie

En stålbeholder, et manometer og et bjerg af formalet hamp

Forestil dig en produktionshal, hvor et parti tørret hamp er blevet formalet og vejet af. Materialet fyldes i en trykbeholder af stål. Ventilen lukkes. På displayet står to tal, som resten af kørslen hænger på: en temperatur og et tryk. Ingen sprit, ingen kogende opløsningsmidler, ingen damp. Kun kuldioxid, presset så langt op, at stoffet holder op med at opføre sig som den gas, vi kender fra en sodavand.

Ekstraktet og bærebasen

Princippet er nemt at holde fast i: koncentreret ekstrakt plus en bærebase giver CBD olie. Ekstraktet er den del, der kommer ud af trykbeholderen. Bærebasen er den olie, ekstraktet blandes op i, og som gør indholdet muligt at hælde og portionere. To bestanddele, to trin. Alt det tekniske herunder handler om det første af dem.

Kemien og rækkefølgen

Denne gennemgang holder sig til kemien og til den industrielle rækkefølge: hvad der sker, og hvorfor det sker i netop den orden. Niveauet er beskrivende. Der er ingen opskrift og ingen tal fra en enkelt fabrik. Kuldioxidens tilstande, det kritiske punkt, cirkulationen gennem plantematerialet og trykaflastningen til sidst er de punkter, forklaringen hviler på.

31,1 °C og 73,8 bar

Kuldioxid har et kritisk punkt, og det ligger ved 31,1 °C og 73,8 bar. Under de tal opfører stoffet sig, som man forventer. Over dem begynder noget andet, og det er ikke en tilstand, man kender fra køkkenet, så den er værd at tage langsomt.

Ved almindeligt lufttryk er CO2 en gas. Den fylder det rum, den bliver lukket inde i, og den opløser næsten ingenting [1]. Presses den sammen ved en temperatur under 31,1 °C, bliver den flydende. I den tilstand er den tæt og god til at opløse, men den trænger langt dårligere ind i fast plantemateriale. Væsken kommer ganske enkelt ikke ordentligt om i krogene af en formalet blomst.

Over begge værdier, altså over 31,1 °C og over 73,8 bar, findes hverken den ene eller den anden tilstand i streng forstand. Der er én sammenhængende fluid. Den diffunderer gennem fast plantemateriale nogenlunde som en gas ville gøre det, og den opløser nogenlunde som en væske. Det er den kombination, hele fremgangsmåden bygger på: adgang til materialet fra gassiden, opløsningsevne fra væskesiden, i samme stof på samme tid.

Tætheden er den knap, man kan dreje på

Den egenskab, der gør superkritisk CO2 brugbar i industriel skala, er at fluidets tæthed kan justeres [1]. Man ændrer trykket. Man ændrer temperaturen. Og så flytter tætheden sig.

Det har to konsekvenser. Den ene er kapacitet: hvor meget der kan gå i opløsning. Den anden er selektivitet: hvilke forbindelser der overhovedet følger med ud af beholderen. Tryk og temperatur sætter begge størrelser samtidig. Derfor er superkritisk CO2 ikke ét fast opløsningsmiddel med én fast profil, men et opløsningsmiddel, der kan indstilles. To kørsler med samme plantemateriale og forskellige indstillinger giver ikke det samme ekstrakt.

Hvad der følger med ud af beholderen

Arbejdet fra 2017 af Rovetto og Aieta beskriver netop superkritisk kuldioxid brugt til at ekstrahere cannabinoider fra hamp, og det er dér, oplysningen om den justerbare tæthed står [1]. Terpener ligger tæt på emnet som navn, men de tal, der refereres her, handler om cannabinoider. Selektivitet er i praksis et spørgsmål om indstillinger, ikke om held. Det er også derfor, at to producenter kan bruge samme metodenavn og alligevel arbejde meget forskelligt.

Selve kørslen, fra lukket ventil til opsamlet ekstrakt

Trinnet inde i beholderen er kort at beskrive. Det formalede materiale kommer i en trykbeholder, og superkritisk CO2 cirkuleres gennem det. Fluidet bevæger sig ind i plantematerialet, tager med, hvad indstillingerne tillader, og bliver ført videre i systemet.

Undervejs hører en reaktionsdetalje med i billedet: decarboxylering. Wang og medforfattere gik i 2016 tæt på netop den reaktion for sure cannabinoider [2]. Det er kemi, der foregår i materialet, ikke et ekstra apparat på gulvet.

Til sidst slippes trykket. CO2 går tilbage til gasform og forlader systemet af sig selv, og ekstraktet står tilbage i opsamleren.

• Formaling: partiet formales, så fluidet kan komme ind i materialet i stedet for kun rundt om det.
• Fyldning: materialet vejes af i trykbeholderen, og systemet lukkes.
• Cirkulation: superkritisk CO2 sendes gennem plantematerialet ved det tryk og den temperatur, kørslen er sat op til.
• Decarboxylering: reaktionen, som optegnelsen fra 2016 følger på sure cannabinoider [2].
• Trykaflastning: trykket slippes, CO2 bliver gas igen, og ekstraktet bliver tilbage uden rest af opløsningsmiddel.

Derfor står kuldioxid i en fødevaresammenhæng

CO2 har to egenskaber, der vejer tungt i en produktion, hvor slutproduktet ender som fødevare: stoffet er ikke brandbart, og det findes i fødevarekvalitet [1]. Rollen er heller ikke ny. Samme teknologi bruges kommercielt til afkoffeinering af kaffebønner [1], altså til et produkt fra en helt anden hylde, fremstillet efter samme princip.

Ved slutningen af en kørsel gør trykaflastningen resten af arbejdet. Kuldioxiden bliver gas og går bort, og det, der ligger i opsamleren, er ekstrakt. Ingen rest af opløsningsmiddel. Intet der skal dampes af, og intet der skal jages senere i forløbet.

Så er der regnestykket på anlægssiden. Af de gængse fremgangsmåder er CO2-metoden den med det højeste kapitalkrav og samtidig den med den højeste grad af kontrol. Kontrol betyder her noget helt konkret: to indstillinger, der kan skrives ned, og som giver samme udgangspunkt næste gang beholderen fyldes. Tryk og temperatur er tal, ikke fornemmelser. Det er dét, kapitalen går til.

Cibdols olier, den korte version

1. Ekstraktet fremstilles med superkritisk kuldioxid, altså med tryk og temperatur over det kritiske punkt, som beskrevet i afsnittene ovenfor.
2. Ekstraktionen foregår i Schweiz, og 2014 er årstallet, hvor arbejdet med cannabinoider begyndte her i huset.
3. Rækkefølgen er den samme som i kemien: ekstraktet først, bærebasen bagefter. Den opblanding er det, der står i flasken som CBD olie.
4. Fordi kørslen slutter med trykaflastning, er der ikke noget opløsningsmiddel at fjerne fra ekstraktet bagefter.
5. De orale formater deler samme ekstraktionsvej, uanset om indholdet står i en flaske eller er fyldt i cbd kapsler.
6. Cannabinoider er den molekylegruppe, litteraturen bag denne side måler på. Terpener står som navn i nabolaget af emnet, men uden tal her.
7. Siden dækker kemien og rækkefølgen i hallen. Dyrkning og markarbejde hører et andet sted hen.