Kivonási technikák 2025-ben: Szénhidrogén vs. CO2 vs. Etanol kivonás

A kivonást általában olyan oldószerekkel végzik, mint a szénhidrogének, a szupercritikus CO2 és az etanol, amelyeket különféle kannabiszkivonatok előállítására használnak. Mindhárom folyamat során az alkalmazandó oldószert a növényi kannabiszanyaggal keverik össze, hogy az aktív anyagok feloldódjanak. A kannabiszolaj ezután elkülönítésre kerül a maradék oldószertől.

Mi a legjobb kivonási módszer? A különböző kannabinoid- (és terpén-) kivonási módszerek eltérőek az alábbi szempontok szerint: költséghatékonyság, folyamatok, termék és biztonság, valamint a kapott kivonatok jellege. A megfelelő kannabiszkivonási módszert a költségvetés és a célok határozzák meg.

Szénhidrogén-alapú kivonás

A szénhidrogén-alapú kannabiszkivonási módszer a legdinamikusabb a nyersanyag-mennyiséget és a termékek számát (SKUs) tekintve. A kannabiszt, pontosabban azt a növényt, amely nem kenderként van besorolva, a leggyakrabban alkalmazzák.

A szénhidrogén-alapú kivonáshoz szükséges:

Mindenféle nyers kannabisz (levágott nyesedék, szita, frissen fagyasztott vagy szárított virág) betöltése egy kivonási oszlopba.

Az aktív hatóanyagokat az oldószertként használt bután vagy propán oldja fel, miközben egy vagy több könnyű szénhidrogént áramoltatnak keresztül a növényi anyagon. Definíció szerint a BHO extrakciót butánnal végzik. A BHO a bután gyantás olaj rövidítése. Propánt PHO („propán hash oil”) előállítására használnak.

A maradék oldószer a kannabiszolajból vákuum segítségével távozik. Mások a nagyon alacsony minőségű trim vagy elhalványuló biomassza esetén vákuumos tisztítás előtt CRC (Color Remediation Process) folyamaton is áteshetnek.

Használati esetek

A szénhidrogén alapú kannabiszolajok széles termékválasztékot eredményeznek, amely tartalmazhat live resin-t (frissen befagyott virág felhasználásával), viaszt, krémestextúrát (crumble), badder-t és budder-t különböző purgálási paraméterek mellett, magas terpén tartalmú extraktumot, THCA-t, gyémántot és szószt, valamint THC desztillátumot.

Szénhidrogén extrakció előnyei

• A szénhidrogén extrakcióhoz használt friss növényi anyag a legjövedelmezőbb végső terméket – live resin-t – eredményezi.
• Szénhidrogén extrakciót bármilyen típusú kiindulási anyaggal lehet végezni.
• A szénhidrogén alapú kivonáshoz használt felszerelés egyértelműen olcsóbb az üzembe helyezése szempontjából. Ennek ellenére fontos, hogy meggyőződjön arról, hogy első osztályú zárt rendszerű kivonási technológiába fektetett be, mint például amit az Illuminated Extractors gyárt.

A szénhidrogén alapú kivonás hátrányai

• Technikai értelemben még egy rendkívül alapos kiürítési eljárás után is mindig maradhatnak nagyon kis mennyiségben bután PPM-ek, bár kevesebb, mint amikor virágzó növényt gyújt meg gyújtóval. A kiürítés tehát nagyon fontos.
• A szénhidrogénből nyert oldószerek rendkívül gyúlékonyak. Az eljárást egy C1D1 tanúsítvánnyal rendelkező helyiségben kell végezni, valamint részletes munkavédelmi képzés és a legjobb gyakorlatok betartása szükséges.

Hogyan lehet javítani a szénhidrogén alapú kivonási hatékonyságon

A kivonási folyamatot nagyban segíti a biomassza csökkentése, mielőtt a növényi anyagot a kivonási oszlopba juttatnák, amennyiben szénhidrogéneket alkalmaznak.

A biomassza csökkentése azt jelenti, hogy a száraz vagy frissen fagyasztott biomasszát folyékony nitrogén által biztosított negatív hőmérsékleten fagyasztjuk be, majd egy dobban forgatjuk 200-as/400-as mesh szitán keresztül. Az ilyen anyag áthalad a szitán, de a növényi anyag nagy része a dobban marad.

A trichómákat hidrokarbonos extrakciós oszlopba is préselhetjük az extrakció javítása érdekében, a többi növényanyagot pedig etanolrendszeren keresztül dolgozzuk fel, majd tovább finomítjuk, hogy distillátumot kapjunk.

Egymás mellett elhelyezve végzett futásaink kimutatták, hogy a biomassza csökkentése The Original Resinator XLS Pro és folyékony nitrogén használatával legalább 80 százalékkal csökkenti a szükséges oldószer mennyiségét, emellett 85 százalékos csökkenést eredményez a munkaórákban, valamint átlagosan 7,48 százalékos termelésnövekedést biztosít a teljes növényi anyag használatához képest (részletek a biomassza csökkentéséről és hidrokarbonos extrakcióról szóló fehér könyvünkben).

Az üzemanyagkinyerési folyamat során elért megtakarítások hosszú távon jelentősek.

Főbb megállapítások az üzemanyag-kinyerésről

Az üzemanyag-kinyerés egy olyan kinyerési technológia, amely jelenleg a kannabisz kinyerésének egyik legnépszerűbb módszere alacsony költségei, magas termelési rátái és rugalmassága miatt abban, hogy mit képes felvenni és milyen eredményeket tud produkálni. A gyártók is kedvelik, különösen a drága termékek előállításához, például olyan oleoreszin (pl. live resin) termeléséhez, amelyre nagy a kereslet.

A biomassza csökkentése az üzemanyag-kinyerési folyamat előtt jelentősen növeli a folyamat hatékonyságát, csökkentve az üzemanyag-felhasználást (ezáltal az üzemanyag pótlásának költségeit), miközben csak a munkaerőköltségek egy töredékével érhető el a nyereség növekedése.

CO2-extrakció

A jogilag szabályozott kannabisz- ipar kezdete óta a szén-dioxid extrakciós módszer rendkívül népszerű volt, de mára visszaszorult a jobb technológiák megjelenésével.

Szuprakritikus szén-dioxid (CO2-extrakció) A szuprakritikus szén-dioxid (CO2-extrakció) a hatóanyagok kinyerésének folyamata növényi anyagból nyomás alá helyezett szén-dioxid segítségével. A szén-dioxid szuprakritikus állapotban (folyadék és gáz közötti állapot) a kannabisznövények anyagán átvezetve kémiai oldószerként hat. Az extrakció megkönnyítéséhez általában vizet adnak. Az extraktumot aztán deszolvatizálják, így tisztán elpárologtatják le róla a CO2-t.

Használati esetek

A CO2-extrakciót elsősorban száraz konoplából vagy nyesedékből származó THC vagy CBD olaj előállítására használják, amely párologtatókban alkalmazható.

A CO2-extrakció előnyei

• A szuprakritikus CO2-extrakció lehetővé teszi a nagy léptékű és nagy teljesítményű feldolgozást.
• A CO2-extrakció tiszta végterméket biztosít, amelynél nincs lehetőség arra, hogy kémiai oldószer maradjon az anyagban az extrakció után.
• A kannabisz extrakció során az extraktorok képesek pontosan meghatározott vegyületeket kiválasztani a hőmérséklet és nyomás szabályozásával.
• A CO2 kinyerése után csak minimális utófeldolgozás szükséges.

A CO2-extrakciós módszer hátrányai

• A CO2-extrakció csak száraz anyagon működik, és a legtöbb esetben marihuána- vagy kenderlevágásokon alkalmazzák, ezért nem olyan sokoldalú, mint a szénhidrogén-alapú vagy oldószermentes extrakció.
• A CO2-extrakciós rendszerek beszerzése és üzemeltetése egyaránt rendkívül költséges, mivel nagy energiát fogyasztanak.
• nagyon magas nyomást alkalmaznak benne. Ezért fontos biztosítani, hogy minden szükséges biztonsági intézkedést betartsanak az operátorok védelme érdekében. A szénhidrogén-extrakcióhoz hasonlóan az LPG-vel történő extrakció is biztonságos, ha megfelelően végzik el.

Főbb tanulságok a CO2-extrakcióról

A CO2 extrakciónak számos előnye van, például a végtermék nagyon tiszta, és nincs maradékos oldószerrel való szennyeződés veszélye, ami más, oldószeres kivonási módszerek esetén jellemző. Már nem olyan népszerű, mint amilyen a jogszabályok szerint engedélyezett kannabisz ipar kezdetén volt, mivel az üzembe helyezés költségei, az energiafogyasztás és anyaghoz való alkalmazkodó képesség hiánya miatt hátrányosabb más extrakciós folyamatokkal szemben.

Etil-alkoholos extrakció

Az etil-alkoholos extrakció továbbra is népszerű a magas termelékenysége és a viszonylag alacsony emberi és környezeti egészségügyi hatása miatt. Az etil-alkohol (egy alkoholos oldószer) „zöld kör” minősítést kapott az Egyesült Államok Környezetvédelmi Ügynökségétől (Environmental Protection Agency), ami azt jelenti, hogy „a kémiai anyagot alacsony kockázatúnak minősítették az összegyűjtött kísérleti és modellezett adatok alapján.”

Összehasonlításként megemlítendő, hogy a butánnak szintén zöld kör jelölése van, míg a propánnak zöld félkör, ami azt jelenti, hogy „további adatok növelnék [az EPA] bizalmát a kémiai anyag biztonságossága tekintetében.”

Az etanolos kivonatolás többféle módon is elvégezhető:

• A hagyományos macerációs módszer
• A forró Soxhlet-kivonási módszer
• Hideg etanolos kivonás
• Hideg etanolos kivonás centrifugával

A hideg etanolos kivonás centrifugával a mai napig a leggyakrabban használt etanolos kivonási módszer. A növényi anyagot összeaprítják, majd hideg etanolban áztatják centrifuga segítségével. Ezután a keveréket a centrifugában pörgetik, és a kivont oldatot szivattyúzzák egy gyűjtőedénybe. Innen az etanolt általában lefolyófilmű párologtatással távolítják el.

Használati esetek

Az etanolos kivonás főként nagy mennyiségű cânnap kivonására vagy nagy mennyiségű THC-olaj feldolgozására használatos. A három típus közül általában a legalacsonyabb minőségű nyersanyagot juttatják etanolos rendszereken keresztül. Az etanolos rendszerek elsődleges terméke a nyers olaj, amelyet további raffinálás után lehet használni párologtatókban, ehetőkben, zselékapszulákban, cseppekben és bőr felhordó szerekben.

Az etanolos kivonás előnyei

• Az etanolos kivonási módszernek a legnagyobb a teljesítménye az összes felsorolt módszer közül.
• A CO2-extrakcióval összehasonlítva az etanolos extrakciónak alacsonyabb az elektromos energia-felhasználása, így üzemeltetése költséghatékonyabb, és akár bővítésre is alkalmas a szükséges gépek beszerzése és telepítése után.
• Alacsony minőségű kannabisznövényi anyag is alkalmazható etanolos kivonásra olyan termékek előállításához, amelyek értékesíthetők.
• A növényi anyag különféle vegyületek kivonására alkalmas hideg és meleg etanolos extrakciós módszerrel is feldolgozható. Meleg etanolos extrakció során többféle vegyület oldódik ki, mint hideg etanolos extrakció esetén.

Az etanolos kivonás hátrányai

• A legtöbb esetben az etanolos kivonási berendezések rendkívül drágák.
• Az etanol több vegyületet old ki, mint a többi kivonási módszer. Mivel poláros, olyan poláros oldószereket is felold, mint a klorofill. Ez erősséggé vagy gyengeséggé válhat attól függően, hogy a kivonat előállítója milyen termékeket szeretne gyártani.

Főbb megállapítások az etanolos kivonásról

Az etanollal végzett kivonás meglehetősen hasznos és praktikus lehet a bevételt termelő termékek előállításában, amelyeket a kannabisznövény alacsony minőségű részeiből nyernek. Ugyanakkor az oldószer alacsony szelektivitása miatt, ami feloldja a kannabiszban található vegyületeket, sok utófeldolgozás szükséges.

A kannabiszkivonat iparág újoncai a magas beállítási költségeket elriasztónak találhatják. Ezeket azonban bizonyos mértékig ellensúlyozhatja az elektromos energia alacsonyabb költsége a CO2-es kivonáshoz képest.

A szénhidrogén, a CO2 és az etanolos kivonási módok közös jellemzői

Ezek az eljárások, amelyek szénhidrogének, CO2 és etanol kivonatását is magukban foglalják, a kannabisz hatóanyagainak kinyeréséhez oldószerek használatát is igénylik. Mindhárom kivonási folyamat valamiféle biztonsági kockázatot jelent, ezért működtetésüket okoskezelési rendszer és tapasztalt dolgozók, legalábbis vezető vagy menedzser szintű személyzet felügyelete alatt kell végezni.

A három különféle oldószeres kivonási technika szelektivitása megfelelő. Az alkalmazott oldószer típusa, a hőmérséklet és a nyomás mind befolyásolja a kivonási módszerek szelektivitását. Mindegyik kivonási eljárás kísérletezést és tapasztalatot igényel a legjobb eredmények eléréséhez.