CO2-uutto: paineistettu hiilidioksidi ja CBD-öljy

Miten paineistettu hiilidioksidi toimii liuottimena

Hampusta ei purista öljyä niin kuin oliivista. Pipettipullon sisältö on kahden erillisen osan summa: väkevä uute ja kantajaöljyseos, johon uute sekoitetaan. Ensimmäinen kysymys on siis se, millä uute irrotetaan kasvista. CO2-uutossa liuottimena on hiilidioksidi, mutta vain silloin, kun se on saatettu tiettyyn olotilaan. Hakukentässä aiheesta kysytään useimmiten sanoilla cbd öljy, vaikka itse kysymys koskee uutetta ja sitä laitetta, jossa uute syntyy.

Tämä merkintä pysyy kahdessa asiassa. Ensimmäinen on kemia: mitä hiilidioksidille tapahtuu, kun paine ja lämpötila nousevat riittävän korkealle. Toinen on teollinen järjestys: missä järjestyksessä työvaiheet tulevat säiliön ympärillä. Taso on siis se, mitä tapahtuu ja miksi, ei sen enempää.

Kriittinen piste: 31,1 °C ja 73,8 bar

Hiilidioksidin kriittinen piste on 31,1 °C ja 73,8 bar. Kun molemmat lukemat ylittyvät samaan aikaan, aine on yhtenä fluidina, jota ei lueta enää kaasuksi eikä nesteeksi. Molemmat ehdot ovat yhtä tärkeitä. Pelkkä lämpö ilman painetta ei riitä, eikä paine ilman lämpöä. Tässä olotilassa hiilidioksidilla on kaksi ominaisuutta rinnakkain: se kulkeutuu kiinteän kasvimateriaalin läpi suunnilleen kaasun tavoin, ja sen liuotuskyky on suunnilleen nesteen luokkaa. Juuri tämä yhdistelmä on koko menetelmän perustelu. Liuottimen on päästävä kasvisolukon sisään ja saatava yhdisteet mukaansa samalla kerralla.

Kaasu, neste ja olomuoto, joka ei ole kumpikaan

Ilmanpaineessa hiilidioksidi on kaasu. Se täyttää sen tilan, joka on tarjolla, ja liuottaa käytännössä ei mitään. Tämä on se hiilidioksidi, jonka kaikki tuntevat, eikä se tee uutossa mitään työtä.

Paineistettuna ja 31,1 °C:n alapuolella hiilidioksidi on nestettä. Nestemäisenä se on tiheää ja pystyy liuottamaan, mutta se tunkeutuu kiinteään kasvimassaan selvästi heikommin. Liuotuskyky on siis olemassa, mutta se ei pääse sinne, missä yhdisteet ovat.

Ero on juuri tässä. Kaasu liikkuu mutta ei liuota, neste liuottaa mutta ei liiku kasvimassassa yhtä hyvin. Uuttoa varten tarvitaan molemmat ominaisuudet samassa aineessa samaan aikaan, eikä sitä saada vaihtamalla liuotinta vaan vaihtamalla olotilaa.

Kun uutettava aines on kiinteää

Kolmas olomuoto on se, jossa uutto tehdään. Kun sekä 31,1 °C että 73,8 bar ylittyvät, hiilidioksidi ei ole tarkasti ottaen kaasu eikä neste. Kuvaus kannattaa lukea kahdessa osassa. Diffuusio-ominaisuudet ovat lähellä kaasua, joka kulkee kiinteän kasvimateriaalin läpi. Liuotuskyky on lähellä nestettä. Käytännön merkitys on selvä, koska uutettava aines ei ole liuosta vaan jauhettua kasvimassaa. Yhdisteet ovat hiukkasten sisällä, eivät niiden pinnalla. Liuottimen on siis ensin päästävä perille ja vasta sitten otettava aine mukaansa.

Tiheys on se ominaisuus, jota säädetään

Superkriittisen hiilidioksidin keskeinen ominaisuus on se, että fluidin tiheys on säädettävissä [1]. Tiheyttä ei säädetä suoraan vaan kahdella asetuksella, paineella ja lämpötilalla. Niistä seuraa kaksi eri asiaa: liuotuskapasiteetti ja yhdistevalikoivuus.

Kannattaa pitää nämä kaksi erillään. Kapasiteetti vastaa kysymykseen, kuinka paljon liukenee. Valikoivuus vastaa kysymykseen, mitä liukenee. Sama säiliö, sama aines ja sama hiilidioksidi voivat siis antaa erilaisen uutteen, jos asetukset ovat eri. Tämä on menetelmän ydin ja samalla se kohta, jossa työ vaatii mittausta eikä arvausta.

Liuotin, jonka asetukset ovat osa reseptiä

Superkriittistä hiilidioksidia ei siis lueta kiinteäksi liuottimeksi vaan säädettäväksi. Etanoli on etanolia joka päivä, mutta paineistettu hiilidioksidi on täsmälleen sitä, mitä painemittari ja lämpöanturi kertovat sen olevan. Käytännössä tämä tarkoittaa, että uuttoasetukset ovat osa valmistusohjetta samalla tavalla kuin kasvimateriaalin karkeus. Kaksi lukemaa laitteen kyljessä määrää sen, mitä säiliöstä tulee ulos, ja siksi menetelmän kuvaus alkaa aina paineesta ja lämpötilasta.

Jauhettu aines painesäiliöön, hiilidioksidi kiertoon

Itse ajo on lyhyt kuvattuna. Kasvimateriaali jauhetaan ja siirretään painesäiliöön. Säiliössä kierrätetään superkriittistä hiilidioksidia, joka kulkee jauheen läpi ja ottaa liukenevat yhdisteet mukaansa. Karkeus, paine, lämpötila ja kierron kesto ovat ne muuttujat, joita säädetään.

Reaktiotasolla saman aiheen vierellä kulkee dekarboksylaatio. Happomuotoisten kannabinoidien dekarboksylaatio on kirjattu Wangin ja kollegoiden vuoden 2016 tutkimuksessa [2]. Kysymys on kasvin omien happomuotojen muuttumisesta neutraaleiksi muodoiksi, ja se on lämpöön ja käsittelyyn liittyvä reaktiodetalji, ei uuton oma vaihe.

Paineen purku ja se, mitä säiliöön jää

Ajon lopussa paine puretaan. Hiilidioksidi palaa kaasuksi ja poistuu itsestään, ja jäljelle jää uute. Tämä on menetelmän siisti kohta. Talteen otetusta uutteesta ei ole liuotinta haihdutettavana, eikä jäämiä ole jäljitettävänä myöhemmin. Liuotinjäämä on nolla, koska liuotin oli kaasua ennen ajoa ja on kaasua ajon jälkeen. Muissa menetelmissä liuottimen poisto on oma työvaiheensa omine mittauksineen. Hiilidioksidin kanssa se vaihe yksinkertaisesti puuttuu.

Miksi juuri hiilidioksidi

Palamaton kaasu, joka tunnetaan kahvin puolelta

Hiilidioksidi on palamatonta ja elintarvikelaatuista [1]. Kaksi hyvin arkista ominaisuutta, mutta juuri ne ratkaisevat, millaisessa tilassa laitteita voi käyttää ja mitä uutteesta jää jäljelle. Sama tekniikka on ollut kaupallisessa käytössä kahvinpapujen kofeiinin poistossa [1], eli menetelmä ei ole hampun kanssa keksitty. Elintarviketeollisuus on ajanut superkriittistä hiilidioksidia läpi kiinteän kasvimateriaalin vuosikymmeniä ennen kuin kannabinoidit tulivat samaan säiliöön.

Pääomaa eniten, hallintaa eniten

Uuttomenetelmiä vertailtaessa hiilidioksidi asettuu selvään kohtaan. Laiteinvestointi on menetelmistä suurin, koska korkea paine vaatii säiliöt, pumput ja mittauksen. Vastineeksi hallinta on tarkin, koska paine ja lämpötila ovat aseteltavia lukemia eivätkä sattumaa. Tämä on se kauppa, jonka valmistaja tekee. Halvempi laitteisto antaa vähemmän säätövaraa, kalliimpi antaa sen, että uutteen kokoonpanoa ohjataan asetuksilla erästä toiseen.

Uutteesta pullon sisällöksi

Väkevä uute ja kantajaöljyseos

Periaate lyhyesti: väkevä uute plus kantajaöljyseos on CBD-öljy. Säiliöstä tuleva uute ei ole pullon sisältö sellaisenaan, vaan se laimennetaan kantajaan, ja pitoisuus syntyy tästä suhteesta. Cibdolin uutteet tehdään superkriittisellä hiilidioksidilla, ja tuotanto on ollut Sveitsissä vuodesta 2014, mikä näkyy lähinnä siinä, mitkä asetukset kirjataan tärkeiksi ja mitkä jäävät pelkiksi näyttäviksi lukemiksi.

Nimikkeet, jotka kulkevat tämän aiheen vierellä

Kasvin puolella yhdisteet luetellaan ryhminä. Kannabinoidit ovat yksi luettelo, terpeenit toinen, ja yksittäinen terpeeni on aina nimi jossakin tuossa jälkimmäisessä luettelossa. Synteettiset kannabinoidit ovat oma erillinen nimikkeensä, joka ei kuulu kasvimateriaalista tehtyyn uutteeseen lainkaan. Myös cbd laillisuus haetaan usein tämän aiheen vierestä, mutta se kysymys ratkeaa säädöstekstien puolella, ei painesäiliön asetuksissa. Uuttomenetelmä kertoo, miten uute on tehty, ja siihen tämä merkintä päättyy.