Estrazione CO2: dalla canapa macinata all'olio di CBD

Perché serve una bombola di anidride carbonica?

Perché mettere anidride carbonica in un impianto di estrazione, invece di un solvente liquido? La risposta sta in una proprietà fisica. Sopra una certa combinazione di pressione e temperatura la CO2 smette di comportarsi come il gas che respiriamo ed entra in un altro stato: un fluido unico, che attraversa il materiale vegetale macinato con la diffusività di un gas e ne scioglie i composti con il potere solvente di un liquido [1].

Alla fine del ciclo non esce un olio pronto. Esce un estratto concentrato, che viene poi miscelato con una base oleosa: concentrato più vettore, e solo allora si parla di olio di CBD. Il resto di questa pagina sta su due binari, la chimica del solvente e la sequenza industriale, al livello che serve davvero: che cosa accade dentro il recipiente, e perché accade in quell'ordine.

Una nota sul vocabolario. In etichetta, estrazione co2 dice con quale metodo si è lavorato. Il profilo dell'estratto, cannabinoidi e terpeni compresi, si legge invece sul certificato di analisi del lotto. Sono due letture separate, e conviene tenerle separate.

• Gas, a pressione ambiente: riempie tutto lo spazio disponibile e non scioglie quasi nulla [1].
• Liquido, in pressione e sotto i 31,1 °C: denso, con una buona capacità di dissoluzione, ma con una penetrazione molto più ridotta dentro il materiale vegetale solido [1].
• Supercritico, sopra 31,1 °C e 73,8 bar: né gas né liquido in senso stretto [1].

Il punto critico, e cosa cambia appena viene superato

31,1 °C e 73,8 bar: due soglie che contano insieme

Le due cifre non funzionano una alla volta. Sotto i 31,1 °C, per quanto si spinga sulla pressione, l'anidride carbonica resta liquida: densa, capace di dissolvere, però poco brava a infilarsi in una biomassa solida. Sopra i 31,1 °C ma con pressione bassa resta gas, e un gas a pressione ambiente non porta via quasi nulla. Superate entrambe le soglie, il confine tra le due fasi sparisce e resta un fluido solo. Il lavoro di Rovetto e Aieta del 2017 [1] descrive questa condizione applicata alla cannabis sativa. La lettura pratica è semplice: il punto critico non è una temperatura da raggiungere e poi dimenticare, è una coppia di condizioni da mantenere per tutto il ciclo.

Perché si parla di solvente regolabile

La proprietà chiave, in quel regime, è la densità del fluido: si sposta agendo su pressione e temperatura [1]. Spostare la densità significa spostare due cose insieme, quanto il fluido riesce a dissolvere e quali composti dissolve per primi. Da qui l'idea di un solvente che si imposta, non di un solvente dato una volta per sempre. Stesso impianto, stessa canapa macinata, parametri diversi: l'estratto che si raccoglie non è lo stesso. Nella pratica industriale la scelta si scrive prima di aprire la valvola: quale frazione interessa, e a quali condizioni la si va a prendere.

La sequenza in impianto, passaggio per passaggio

Dal raccolto macinato al circuito in pressione

Il primo passaggio è meccanico: la canapa viene macinata, perché un fluido lavora sulla superficie che trova. Il materiale macinato entra in un recipiente a pressione, e la CO2 supercritica viene messa in circolo attraverso il letto vegetale. Lo stato supercritico serve esattamente a questo, diffusività da gas dentro un solido e potere solvente da liquido [1]. Pressione e temperatura restano sotto controllo per tutta la durata. Sulla durata circolano numeri che fanno impressione, ma contano le variabili: densità impostata, condizioni tenute costanti. La selettività verso i composti si decide qui, non dopo.

Decarbossilazione, e la pressione che se ne va

Nella pianta i cannabinoidi stanno in forma acida. Il calore li porta alla forma neutra, e questa reazione, la decarbossilazione, è un dettaglio di processo da conoscere: lo studio di Wang del 2016 [2] ha esaminato la decarbossilazione dei cannabinoidi acidi con una separazione a fluido supercritico. Poi si rilascia la pressione. La CO2 torna gassosa e se ne va da sola, l'estratto resta nel raccoglitore: niente solvente da far evaporare a valle, nessun residuo da rincorrere più tardi. Da questo punto l'estratto concentrato viene portato alla concentrazione dichiarata con una base oleosa, ed è il passaggio in cui un olio di CBD a spettro completo prende la forma che finisce in bottiglia.

Costo dell'impianto, controllo del processo

Due caratteristiche spiegano perché questa via era già nell'industria alimentare prima di arrivare alla canapa: la CO2 non è infiammabile ed è di grado alimentare [1]. La stessa tecnologia ha un impiego commerciale che nessuno associa alla cannabis, la decaffeinizzazione dei chicchi di caffè [1]. Grado alimentare e assenza di infiammabilità sono due voci che pesano quando l'estratto è destinato a un prodotto da ingerire.

Il conto, però, esiste. Fra i metodi disponibili, la via a CO2 richiede l'investimento più alto in attrezzatura: recipienti in pressione, pompe, sistemi di recupero. In cambio dà il grado di controllo più alto sui parametri di lavoro, ed è un controllo che si vede, perché le condizioni di ciclo sono numeri registrati e non impressioni. Chi imbocca questa strada compra precisione, non semplicità.

Gli estratti Cibdol si ottengono con CO2 supercritica, e ogni lotto porta il proprio certificato di analisi, una prassi di casa dal 2014, quando il metodo andava ancora spiegato riga per riga. Lo stesso estratto è la base degli oli e delle capsule CBD 2.0 in catalogo.

Un'ultima distinzione, perché le due cose vengono spesso mescolate. Il metodo di estrazione riguarda l'impianto: pressione, temperatura, densità del fluido. Il sistema endocannabinoide riguarda il modo in cui i cannabinoidi vengono descritti nella fisiologia umana, con una letteratura propria, distinta da quella dell'estrazione supercritica.

Griglia di lettura: dati, stati e passaggi