Superkritični CO2 in nastanek CBD olja

Isti plin v treh stanjih

1. Plin pri okoljskem tlaku: ogljikov dioksid zapolni ves prostor, ki mu je na voljo, raztopi pa tako rekoč nič. Skozi rastlinski material potuje in gre iz njega prazen. V tem stanju za pridobivanje izvlečka ni uporaben.
2. Tekoča oblika pod tlakom, pri temperaturi pod 31,1 °C: medij je gost in raztapljanje mu gre dobro od rok. Zaplet je drugje. V trdno rastlinsko tkivo se tekoči ogljikov dioksid prebija dosti slabše, zato del snovi ostane tam, kjer je bil.
3. Kritična točka: 31,1 °C in 73,8 bar. Vrednosti nista dve možnosti, med katerima bi bilo mogoče izbirati. Preseženi morata biti obe hkrati, šele tedaj snov zapusti znano dvojico plin in tekočina.
4. Nad obema mejama je snov enotna tekočina, ki ni niti strogo plin niti strogo tekočina v vsakdanjem pomenu besede. Skozi trdne dele rastline se širi približno tako, kot bi se plin, raztaplja pa približno tako, kot bi tekočina.
5. Gostota te tekočine se da nastavljati [1]. To ni obrobna podrobnost. Gostejši medij nosi drugačno breme raztopljenih spojin kot redkejši, in prav na tej lastnosti stoji celoten postopek.
6. Beseda superkritičen ne opisuje ničesar dramatičnega. Pomeni samo to, da sta tlak in temperatura nad tisto točko, pod katero se snov obnaša kot dva ločena svetova.
7. Raven tega zapisa je dvojna: kemija stanj in industrijsko zaporedje korakov. Torej kaj se v posodi zgodi in zakaj se zgodi prav na ta način.

Nastavljivo topilo, ne dano topilo

Tlak in temperatura ne določata le, koliko snovi se raztopi. Določata tudi, katere snovi se raztopijo. Dve ločeni stvari, en sam par ročic. Objava Rovetta in Aiete iz leta 2017 [1] to nastavljivost popisuje kot ključno lastnost superkritičnega ogljikovega dioksida: z razmerami v posodi se spremeni gostota tekočine, z gostoto pa izbor spojin, ki jih medij vzame s sabo.

Topilo z nespremenljivimi lastnostmi raztopi to, kar raztopi, in tu se pogovor konča. Superkritični ogljikov dioksid se od takega topila loči. Isti zmleti material lahko pri drugačnem tlaku in drugačni temperaturi da izvleček z drugačno sestavo. Kanabinoidi so ena skupina spojin, terpeni druga, in razmere v posodi odločajo, katera se raztaplja lažje. Nastavitve zato niso izbrane enkrat za vselej: vsaka kombinacija je odločitev o dvojem, o količini in o izboru.

Zmleti material, tlačna posoda, kroženje

Začetek je mehanski. Rastlinski material se zmelje in gre v tlačno posodo. Ta mora zdržati razmere nad 73,8 bar in jih držati enakomerne, ker se pod to mejo stanje razpade nazaj v plin ali tekočino. Skozi nasad delcev nato kroži superkritični ogljikov dioksid.

Med potekom se zgodi tudi kemijska sprememba, ne le prenos snovi z enega mesta na drugo: dekarboksilacija. Kisle oblike kanabinoidov ob tem izgubijo skupino atomov in preidejo v nevtralne. Delo Wanga in sodelavcev iz leta 2016 [2] je to reakcijo pri kislih kanabinoidih popisalo z metodo, ki tudi sama sloni na superkritični tekočini.

Od zmletega materiala do stekleničke

1. Rastlinski material se zmelje. Manjši delci pomenijo več površine, ki je mediju dostopna, in krajšo pot od sredice delca do njegovega roba.
2. Zmleti material se naloži v tlačno posodo. Gre za zaprt sistem, ki zdrži razmere nad kritično točko in jih obdrži stabilne ves čas poteka.
3. Ogljikov dioksid se pripelje nad 31,1 °C in nad 73,8 bar. Šele s tem nastane medij, ki prodira približno kot plin in raztaplja približno kot tekočina.
4. Superkritični ogljikov dioksid kroži skozi nasad. Tlak in temperatura ostaneta tam, kjer sta bila nastavljena glede na gostoto, ki jo postopek zahteva [1].
5. Med kroženjem poteka dekarboksilacija, torej prehod kislih oblik v nevtralne [2]. To je podrobnost reakcije, ne dodaten korak z ločeno opremo.
6. Sledi sprostitev tlaka. Ogljikov dioksid se vrne v plinasto stanje in odide sam, zgoščen izvleček pa ostane v zbiralniku. Ostanka topila ni, zato pozneje ni ničesar, kar bi bilo treba izparevati ali loviti.
7. Izvleček in nosilno olje se zmešata. Šele ta mešanica je konopljino olje s CBD, kakršno pride v stekleničko s kapljicami, razmerje med obema deloma pa stoji za odstotkom, zapisanim na etiketi.
8. Kaj je v posamezni seriji, se preveri v dokumentaciji te serije. Opis postopka pove, kako je nekaj nastalo, ne pa, kolikšna je vsebina v konkretni steklenički.

Preglednica: pogoji, prodiranje, raztapljanje

Zakaj ogljikov dioksid in kaj ta izbira zahteva

Negorljiv, živilske kakovosti, znan iz kavnih zrn

Ogljikov dioksid ni gorljiv. V teh postopkih se uporablja v živilski kakovosti, torej v obliki, ki je urejena po pravilih za živila [1]. Ista tehnologija ni vezana na konopljo: v komercialni rabi z njo odstranjujejo kofein iz kavnih zrn. Za proizvodnjo, katere izdelek pride na jezik, je pomembna še ena okoliščina. Topilo, ki na koncu odide samo, ne pusti vrstice, ki bi jo bilo treba pojasnjevati na seznamu sestavin.

Zahtevnost tega pristopa se na polici ne vidi. Med postopki za pridobivanje izvlečkov ta zahteva največ vloženega kapitala, ker mora oprema zdržati tlak nad 73,8 bar in ga držati enakomerno. V isti sapi daje največ nadzora nad tem, kaj se v posodi dogaja: tlak, temperatura, gostota medija, čas kroženja.

Superkritični ogljikov dioksid v Cibdolovi proizvodnji

Cibdolovi izvlečki nastanejo s superkritičnim ogljikovim dioksidom, postopek pa poteka v Švici, tako zastavljeno od leta 2014. Letnica sama o dogajanju v posodi ne pove ničesar. Povedo tlak, temperatura in gostota, torej spremenljivke, ki odločajo, kaj gre iz materiala in kaj v njem ostane.

Zato ima smisel ločiti dve vrsti vprašanj. Prvo je vprašanje o postopku: kateri medij, pri katerih razmerah, s katerim korakom na koncu. Drugo je vprašanje o vsebini posamezne stekleničke, kjer odgovor da izvid serije in ne opis proizvodnje. Kanabinoidi so v takem dokumentu zapisani po postavkah, medtem ko ta stran ostaja pri kemiji in zaporedju korakov.