CO2 ekstraktsioon: kuidas CBD õli valmib

Millest CBD õli tegelikult koosneb?

Kaks koostisosa, mitte üks. Pudelis on taimest välja võetud ekstrakt ja kandeõli, mis teeb sellest ekstraktist ühtlase ja mõõdetava segu. Nii valmib see, mida riiulil nimetatakse cbd õliks ja mida paljud otsivad ka sõna kanepiõli järgi. CO2 ekstraktsioon puudutab neist kahest ainult esimest: see on tee jahvatatud taimematerjalist kogumisnõus seisva ekstraktini.

Teema jaguneb omakorda kaheks. Ühel pool keemia, mis selgitab, miks süsinikdioksiid üldse midagi lahustab. Teisel pool tööstuslik järjekord, mis näitab, mis anumas enne ja mis pärast toimub. Kokku annab see vastuse kahele lihtsale küsimusele: mis juhtub ja miks just nii.

Süsinikdioksiid ise on igapäevane aine. See ei sütti. Toidukvaliteedis kättesaadav. Sama tehnoloogiat rakendatakse tööstuslikult kofeiini eemaldamiseks kohviubadelt, mis ütleb üht-teist selle kohta, kui hästi meetodit tuntakse. Raha poolelt on pilt selge: seadmestikku läheb rohkem kui ükski teine ekstraktsioonitee nõuab. Vastu antakse kontroll protsessi üle.

• Ekstrakt: taimest välja võetud osa, mille sees seisavad kannabinoidid ja lõhnaühendite rühm terpeenid.
• Kandeõli: õline alus, milles ekstrakt pudelis püsib ja millega segamine annab lõpliku kanguse.
• Süsinikdioksiid: mittesüttiv, toidukvaliteedis kasutatav aine, mis lahkub protsessi lõpus ise.
• Sama tehnoloogia mujal tööstuses: kohviubade kofeiinist puhtaks saamine, samadel füüsikalistel alustel.
• Meetodi profiil kahe reaga: investeering kõige suurem, kontroll töö üle samuti kõige suurem.

Gaas, vedelik ja üks olek nende vahel

Süsinikdioksiidi käitumine sõltub kahest asjast: rõhust ja soojusest. Tavalisel õhurõhul on tegemist gaasiga. Gaas täidab ära ruumi, mis talle antakse, ja lahustab sisuliselt mitte midagi. Taimest ei tule sellega välja kokku kogutavat ekstrakti. Pane sama aine surve alla, jäädes alla 31,1 °C piiri, ja saad vedeliku. Vedelik on tihe ja lahustab hästi. Tahke taimematerjali sisse tungib see seevastu palju kehvemini, ja just materjali sees ühendid asuvadki. Kaks olekut, kaks poolikut lahendust.

Kriitiline punkt: 31,1 °C ja 73,8 bar

Mõlemast väärtusest korraga üle minnes kaob vahe ära. Aine ei ole ranges mõttes enam gaas ega vedelik, vaid üks ühtne vedelik, mille kohta kasutatakse sõna ülekriitiline. Praktikas ühendab see kaks head omadust ühes aines: läbimisvõime umbes nagu gaasil, mis pääseb tahke taimematerjali sisse, ja lahustusjõud umbes nagu vedelikul. Rovetto ja Aieta 2017. aasta töö [1] kirjeldab täpselt seda olekut kanepi kannabinoidide väljavõtmise juures. Kriitiline punkt ei ole seejuures mingi hägune vahemik, vaid kaks konkreetset arvu, mille järgi seadme rõhk ja temperatuur paika seatakse.

Sellest lähtub kõik ülejäänu. Ilma mõlema väärtuse ületamist oleks käes kas gaas, mis ei lahusta, või vedelik, mis materjali sisse ei jõua.

Tihedus, mida saab ise paika seada

Üks omadus väärib eraldi väljatoomist: ülekriitilise süsinikdioksiidi tihedust saab seada [1]. Kerid rõhku üles, tihedus kasvab. Muudad temperatuuri, tihedus liigub uuesti. Tihedus omakorda otsustab lahusti käitumise ära: mida tihedam vedelik, seda rohkem see endasse mahutab. Ja koos tihedusega liigub kaks asja korraga, mitte üks.

Seepärast ei sobi ülekriitilise süsinikdioksiidi kohta öelda, et tegemist on ühe kindla iseloomuga lahustiga. See on seatav. Sama seade, sama aine, teine rõhk ja teine temperatuur annavad teistsuguse ekstrakti.

Kui palju lahustub ja mis lahustub

Need on kaks eri küsimust. Esimene puudutab mahtu: kui suur kogus ühendeid vedelikku üldse ära mahub. Teine puudutab valikut: milline osa taime keemiast läheb kaasa kõigepealt. Rõhk ja temperatuur puudutavad mõlemat korraga, ja just seepärast tähendab parameetrite muutmine tootmises tegelikku muutust selles, mis kogumisnõusse jõuab. Rovetto ja Aieta 2017. aasta töö [1] seob need seosed kokku kanepi kannabinoidide näitel.

Pudelisse jõudev kangus sõltub omakorda kahest asjast: ekstraktist endast ja sellest, kui palju kandeõli juurde segatakse. Kangused, milles sama töökäik lõpuks riiulile jõuab, seisavad CBD õlide kataloogilehel.

Jahvatatud kanep surveanumas

Algus on lihtne. Taimematerjal jahvatatakse ja mõõdetakse surveanumasse. Anum suletakse, süsinikdioksiid viiakse ülekriitilisse olekusse ja pannakse läbi materjali ringlema. Iga ring võtab kaasa selle, mis parasjagu seatud tihedusega lahustub, ning viib selle kogumisnõusse. Taimejääk ise jääb anumasse paigale.

Soojus toob mängu ühe reaktsioonidetaili. Kanepis seisavad kannabinoidid suures osas happelisel kujul, näiteks CBDA, ja kuumuse käes läheb happeline vorm üle neutraalsesse. Selle reaktsiooni nimi on dekarboksüülimine. Wangi ja kolleegide 2016. aasta töö [2] võtab just selle ülemineku eraldi mõõtmise alla.

Rõhu langus ja nõu, mida ei ole vaja puhastada

Lõpus lastakse rõhk alla. Süsinikdioksiid läheb tagasi gaasiks ja lahkub ise. Nõusse jääb ekstrakt. Midagi ei ole vaja hiljem välja aurutada ega taga ajada, sest lahustijääki lihtsalt ei teki. See on kogu erinevus võrreldes lahustitega, mis tuleb pärast eraldi eemaldada. Cibdoli kataloogis seisvate õlide ekstraktid valmivad ülekriitilise süsinikdioksiidiga Šveitsis, sama töökorra järgi alates 2014. aastast. Ekstrakt ei jõua seejuures üksnes tilgapudelisse: kataloogis seisavad pudelite kõrval ka nahale mõeldud kreemid.

Töökäik punkt punkti haaval

1. Kuivanud taimematerjal jahvatatakse ja mõõdetakse anumasse, sest ühendid tulevad välja materjali seest, mitte selle pinnalt.
2. Jahvatatud kanep läheb surveanumasse ja anum suletakse: sealt edasi otsustavad kõik rõhk ja temperatuur.
3. Süsinikdioksiid pumbatakse süsteemi ja viiakse üle 73,8 bar rõhu alla, mis on kriitilise punkti üks pool.
4. Temperatuur seatakse üle 31,1 °C, mis on teine pool: koos tähendavad need kaks arvu ülekriitilist olekut.
5. Tihedus seatakse rõhu ja temperatuuri kaudu paika [1], ning sellest sõltub, kui palju ja mis parasjagu lahustub.
6. Vedelik ringleb läbi materjali: läbimisvõime umbes nagu gaasil, lahustusjõud umbes nagu vedelikul.
7. Soojuse käes läheb happeline kannabinoidivorm üle neutraalsesse, dekarboksüülimise teel, mida Wang ja kolleegid 2016. aastal mõõtsid [2].
8. Lahustunud ühendid liiguvad kogumisnõusse, taimejääk jääb anumasse ja läheb sealt eraldi käitlusse.
9. Rõhk vabastatakse: süsinikdioksiid muutub gaasiks ja eraldub ekstraktist, lahustijääki nõusse ei jää.
10. Ekstrakt segatakse kandeõliga, ja alles selles vormis tuntakse seda pudelil cbd õli nime all.
11. Partii kohta koostatakse analüüsileht (COA), kust saab pudeli sisu numbritena üle vaadata.