CO2 supercritic: chimia din spatele uleiului CBD

Un flacon, un extract concentrat și un ulei purtător

Ce se întâmplă, de fapt, între cânepa măcinată și lichidul dintr-un flacon de ulei CBD? Răspunsul are două jumătăți, și amândouă se citesc simplu. Prima este un extract concentrat. A doua este uleiul purtător cu care extractul se amestecă. Ca produs finit, uleiul CBD este exact această combinație: concentratul plus purtătorul, nimic mai misterios.

Extracția cu dioxid de carbon produce prima jumătate. Nu este o rețetă, ci fizică aplicată: aceeași moleculă se comportă altfel în funcție de presiunea și temperatura la care este ținută. Aici rămânem la două straturi, chimia metodei și secvența industrială care o pune în mișcare. Ce se întâmplă în vas, și de ce se întâmplă în ordinea aceea. Restul este vocabular de catalog.

Ordinea contează mai mult decât pare. Materialul intră măcinat, solventul intră sub presiune, extractul iese la final, iar purtătorul se adaugă abia după aceea. La încheierea unui ciclu, presiunea este eliberată, dioxidul de carbon revine în stare gazoasă și extractul rămâne colectat. Reziduul de solvent este nul. Nimic de îndepărtat ulterior, nimic de căutat mai târziu.

• Extractul concentrat: partea obținută din materialul vegetal, cu canabinoizii și compușii volatili trecuți în ea.
• Uleiul purtător: componenta cu care se amestecă extractul, până la un ulei care se poate folosi zi de zi.
• Nivelul acestei descrieri: ce se petrece în instalație și motivul fiecărei etape, fără scurtături.
• Finalul ciclului: gazul pleacă singur, concentratul rămâne pe loc.
• Termeni tastați des în magazine, de la ulei cbd la capsule cbd, descriu formatul final, nu procedeul.

Aceeași moleculă, trei comportamente

Gaz la presiune obișnuită, lichid sub 31,1 °C

La presiune ambientală, dioxidul de carbon este un gaz care umple spațiul disponibil. Dizolvă aproape nimic. În vasul unei instalații de extracție, în starea asta, nu are ce căuta. De aici pornește toată discuția despre stări: o singură formulă chimică, trei comportamente distincte, doi parametri care decid.

Pus sub presiune, dar ținut sub 31,1 °C, același dioxid de carbon trece în stare lichidă. Devine dens și capabil să dizolve. Are însă o limită practică clară: penetrarea în materialul vegetal solid rămâne mult mai slabă. Dizolvă bine ce atinge, doar că ajunge greu la ce se află în interiorul particulelor măcinate.

Peste 31,1 °C și 73,8 bar

Punctul critic al dioxidului de carbon stă la 31,1 °C și 73,8 bar. Peste ambele valori simultan, nu mai avem nici gaz, nici lichid în sens strict, ci un singur fluid. Difuzivitatea lui seamănă cu a unui gaz care străbate materialul vegetal solid. Puterea de dizolvare seamănă cu a unui lichid. Două calități care, separat, se exclud, ajung împreună în aceeași stare a materiei.

Lucrarea semnată de Rovetto și Aieta în 2017 [1] notează proprietatea care face metoda utilă în practică: densitatea fluidului se poate ajusta. Nu este un solvent cu o singură personalitate. Este un solvent pe care operatorul îl reglează, iar manometrul și termometrul devin instrumentele de lucru.

Ce alege solventul și cine reglează alegerea

Presiunea și temperatura decid două lucruri în același timp: cât se poate dizolva și ce se dizolvă. Capacitatea de dizolvare este primul parametru. Selectivitatea față de compuși este al doilea. CO2 supercritic nu este, prin urmare, un solvent fix cu un comportament dat o dată pentru totdeauna, ci un solvent reglabil, iar reglajul vine din cele două valori citite pe panou.

De aceea o singură instalație poate lucra în ferestre diferite, fără să schimbe nimic din chimia solventului. Densitatea ajustabilă, descrisă de Rovetto și Aieta în 2017 [1], este pârghia. Se modifică presiunea și temperatura, se modifică și ce trece în extract. Nici o etapă nu are nevoie de un al doilea solvent adăugat pe parcurs.

Vocabularul din jurul cânepii ajută la citirea acestei părți: canabinoizi pentru o familie de compuși, terpene pentru fracția volatilă. Selectivitatea despre care vorbește chimia extracției se referă exact la asemenea familii, adică la ce anume trece din masa vegetală în concentrat.

• Presiunea: primul dintre cei doi parametri de reglaj.
• Temperatura: al doilea, citit împreună cu primul, niciodată separat.
• Capacitatea de dizolvare: cât poate transporta fluidul într-un ciclu.
• Selectivitatea: care compuși trec efectiv în extract.
• Densitatea: proprietatea ajustabilă consemnată în lucrarea din 2017 [1].
• Consecința: un solvent reglabil, nu unul cu setări fixe.

În vasul de presiune, pas cu pas

Materialul vegetal se macină înainte de orice altceva. Ajunge apoi într-un vas de presiune, iar dioxidul de carbon supercritic este pus în circulație prin el. Aici are loc extracția propriu-zisă: fluidul trece prin masa măcinată și iese cu compușii pe care i-a dizolvat pe drum. Măcinarea nu este un detaliu decorativ, fiindcă tocmai suprafața expusă face diferența pentru un fluid care difuzează ca un gaz.

Pe traseu apare și un detaliu de reacție care nu ține de solvent, ci de moleculele plantei: decarboxilarea. Studiul coordonat de Wang în 2016 [2] se ocupă chiar de această reacție la canabinoizii în formă acidă.

Finalul ciclului explică de ce metoda a devenit standard industrial. Presiunea este eliberată. Dioxidul de carbon revine la starea gazoasă și părăsește sistemul de la sine, fără o etapă separată. Extractul rămâne în vasul de colectare. Nu există solvent de evaporat după aceea, iar în documentele lotului nu rămâne nimic de urmărit pe rubrica reziduurilor.

• Măcinarea materialului vegetal, înaintea încărcării.
• Introducerea masei măcinate în vasul de presiune.
• Circulația dioxidului de carbon supercritic prin material.
• Decarboxilarea, ca detaliu de reacție descris în 2016 [2].
• Depresurizarea, cu trecerea solventului în stare gazoasă.
• Colectarea extractului, fără etapă de evaporare ulterioară.

Dioxidul de carbon, cafeaua decafeinizată și instalația din spate

Solventul acesta are două atribute care cântăresc mult într-o hală de producție: nu este inflamabil și este de calitate alimentară [1]. Aceeași tehnologie are deja o utilizare comercială pe scară largă, complet în afara cânepii, la decafeinizarea boabelor de cafea [1]. Un procedeu care se folosește de decenii în industria alimentară nu mai are nevoie de argumente exotice.

Partea mai puțin comodă este echipamentul. Dintre metodele de extracție, calea cu CO2 cere cea mai mare investiție în instalație. În schimb oferă și cel mai mare control asupra procesului. Cele două merg împreună, iar alegerea între ele rămâne o decizie de producție, luată pe cifre, nu o preferință de comunicare.

Extractele Cibdol se obțin prin CO2 supercritic, într-o producție din Elveția care lucrează după același standard din 2014. Ce contează la o astfel de instalație nu este durata unui ciclu prezentată ca performanță, ci variabilele care schimbă efectiv rezultatul: presiune, temperatură, densitate. Cifrele care doar sună bine se citesc repede și se uită la fel de repede.

• Neinflamabil, ca solvent de proces.
• Calitate alimentară, atribut consemnat în literatura de specialitate [1].
• Decafeinizarea cafelei: aceeași tehnologie, alt sector [1].
• Investiția în echipament: cea mai mare dintre metodele de extracție.
• Controlul procesului: tot cel mai mare dintre metode.
• Extractele Cibdol: CO2 supercritic, producție în Elveția, același standard din 2014.