Extractietechnieken in 2025: Koolwaterstof versus CO2 versus Ethanol extractie

Een extractie wordt doorgaans uitgevoerd met oplosmiddelen zoals koolwaterstoffen, superkritische CO2 en ethanol, die worden gebruikt om verschillende cannabisextracten te produceren. In alle drie de processen wordt het te gebruiken oplosmiddel gemengd met cannabisplantmateriaal, zodat de actieve chemicaliën kunnen oplossen. De cannabisolie wordt vervolgens gescheiden van het resterende oplosmiddel.

Wat is de beste extractiemethode? De drie methoden voor het winnen van cannabinoiden (en terpenen) verschillen onder andere in kosten, vereisten, proces, product en veiligheid. Daarnaast verschillen de aard van de geëxtraheerde stoffen. De meest geschikte methode voor cannabis-extractie hangt af van je budget en doelstellingen.

Hydrocarbon Extractie

De hydrocarbon extractiemethode voor cannabis is de meest dynamische methode wat betreft volume van ingevoerde materialen en SKUs. Cannabis, om precies te zijn die als plant wordt geclassificeerd (niet hennep), wordt hierbij het meest gebruikt.

Voor het uitvoeren van hydrocarbon extractie:

Elke vorm van rauwe cannabis (ofwel trim, sift, vers bevroren of gedroogde bloesem) wordt in een extractiekolom geplaatst.

De actieve stoffen worden opgelost door butaan of propaan, waarbij één of meerdere lichte koolwaterstoffen door het plantmateriaal worden geperst. Per definitie wordt BHO-extractie uitgevoerd met butaan. BHO is een afkorting voor butane hash oil. Propan wordt gebruikt om PHO ("propane hash oil") te maken.

Het achtergebleven oplosmiddel wordt middels vacuüm verwijderd uit cannabisolie. Anderen voeren mogelijk een optionele droogcure- en kleurcorrectiebehandeling (CRC) uit alvorens vacuüm te purgeren, bijvoorbeeld van zeer laagwaardige trim of verkleurende biomassa.

Gebruiksgevallen

Hydrocarbon cannabisoliën leveren een breed scala aan artikelen (SKUs) op, waaronder live resin (met verse, ingevroren bloesems), wax, crumble, badder en budder, verkregen bij verschillende purgeparameters, hoge terpeen-extracten, THCA, diamanten en saus, en THC-distillaat.

Voordelen van hydrocarbide-extractie

• Het gebruik van verse materialen in de hydrocarbide-extractie levert het winstgevendste eindproduct op, namelijk live resin.
• Het is mogelijk om hydrocarbide-extractie toe te passen met elk type uitgangsmateriaal.
• De apparatuur die wordt gebruikt voor koolwaterstof-extractie is zonder twijfel de betaalbaarste om te installeren. Toch wilt u er wel voor zorgen dat u hebt geïnvesteerd in een extractiesysteem van hoge kwaliteit met een gesloten circuit, zoals dat van Illuminated Extractors.

Nadelen van koolwaterstof-extractie

• Technisch gezien zullen er ondanks een zeer grondig reinigingsproces altijd nog zeer kleine hoeveelheden butaan PPM's aanwezig blijven, maar minder dan wanneer u bloesem verbrandt met een aansteker. Het is dan ook erg belangrijk om het residu volledig te verwijderen.
• Oplosmiddelen die zijn verkregen door gebruik van koolwaterstoffen zijn zeer ontvlambaar. Het proces moet plaatsvinden en volledig worden uitgevoerd in een gecertificeerde C1D1-ruimte, evenals uitgebreide veiligheidsopleidingen en best practices moeten worden toegepast.

Hoe de efficiëntie van koolwaterstof-extractie kan worden verbeterd

Het extractieproces wordt sterk vereenvoudigd door voorafgaand aan de lading de biomassa te verkleinen, voordat het plantmateriaal in de extractiekolom wordt geplaatst, in het geval van koolwaterstoffen.

Biomassareductie betekent het invriezen van de gedroogde of vers bevroren biomassa bij negatieve temperaturen, verkregen met behulp van vloeibare stikstof, waarna de biomassa in een trommel in beweging wordt gebracht met een 200 maal/400 maal mesh-scherm. Materialen die door het scherm vallen worden gescheiden, maar een groot deel van het plantenmateriaal blijft in de trommel.

De trichomen kunnen ook gecomprimeerd worden in hun hydroextractiekolom om een betere extractie te bereiken, en de rest van de plant kan verwerkt worden via een ethanol systeem en naderhand verder gezuiverd worden om distillaat te verkrijgen.

Onze testen die zij aan zij zijn uitgevoerd hebben aangetoond dat biomassareductie met The Original Resinator XLS Pro en vloeibare stikstof ten minste 80 procent van de benodigde oplosmiddelhoeveelheid bespaart, naast een reductie van 85 procent in arbeidsuren en gemiddeld 7,48 procent hogere opbrengsten vergeleken met het gebruik van het gehele plantenmateriaal (zie de details in ons witboek over biomassareductie en hydrocarbonextractie).

De besparing in het proces van het winnen van koolwaterstoffen over een periode is enorm.

Belangrijkste conclusies over koolwaterstofextractie

Koolwaterstofextractie is een extractietechniek die momenteel een van de populairste extractiemethoden voor cannabis is, vanwege de lage kosten, hoge productiesnelheden en flexibiliteit in wat het kan verwerken en welke producten het kan opleveren. Ook vinden extracteurs het erg goed omdat het mogelijk is om waardevolle producten te maken, zoals levenshars (live resin).

Biomassareductie uitvoeren vóór het koolwaterstofextractieproces verbetert de efficiëntie van het proces aanzienlijk, wat resulteert in verminderd gebruik van koolwaterstoffen (en dus lagere kosten voor vervanging) en slechts een fractie van de arbeidskosten, waardoor de winstgevendheid toeneemt.

CO2-extractie

In het begin van de legale cannabisindustrie was koolstofdioxide-extractie zeer populair, maar deze populariteit is afgenomen met de komst van betere technologie.

Supercritische koolstofdioxide (CO2-extractie) Supercritische koolstofdioxide (CO2-extractie) is het proces waarbij de actieve cannabisverbindingen worden geëxtraheerd met behulp van gepresseerde koolstofdioxide. Koolstofdioxide in zijn superkritische toestand (tussen een vloeistof en een gas) dat door het cannabisplantenmateriaal wordt geleid, heeft het effect van een chemisch oplosmiddel. Om de extractie te vergemakkelijken wordt meestal water toegevoegd. Vervolgens wordt het extract ontloogd, zodat de CO2 schoon verdampt van het extract.

Gebruiksgevallen

CO2-extractie wordt voornamelijk toegepast bij de verwerking van droge hennep of trim om THC- of CBD-olie te verkrijgen die kan worden gebruikt in vaporisators.

Voordelen van CO2-extractie

• Supercritische CO2-extractie maakt een grote schaal en doorvoer mogelijk.
• De CO2-extractie levert een schoon eindproduct op dat geen kans laat op restanten van een chemisch oplosmiddel in het materiaal na de extractie.
• Bij de cannabisextractie kunnen extractanten exacte verbindingen selecteren door temperatuur en druk te controleren.
• Na de extractie van CO2 is er zeer weinig nabewerking nodig.

Nadelen van CO2-extractie

• CO2-extractie werkt alleen op droog materiaal en in de meeste gevallen betreft dit marihuana- of henneptrim, waardoor het minder veelzijdig is dan hydrocarbon- of solventvrije extractie.
• CO2-extractiesystemen zijn zeer kostbaar in aanschaf en ook in gebruik, omdat ze veel energie verbruiken.
• zeer hoge druk wordt gebruikt. Het is daarom noodzakelijk om ervoor te zorgen dat de juiste veiligheidsmaatregelen worden genomen om de operators te beschermen. Net als hydrocarbonextractie is extractie met LPG veilig bij een goed uitgevoerd extractieproces.

Belangrijkste conclusies over CO2-extractie

Het grote voordeel van CO2-extractie is dat het eindproduct zeer schoon is, zonder kans op residuen van oplosmiddelen die gepaard gaan met alternatieve oplosmiddelgebaseerde extractiemethoden. Het is niet langer zo populair als vroeger in de legale cannabisindustrie vanwege de hoge installatiekosten, energieverbruik en beperkte aanpasbaarheid aan materiaal vergeleken met andere extractieprocessen.

Ethanol-extractie

Ethanol-extractie blijft populair vanwege de hoge capaciteit en relatief geringe impact op menselijke en milieu-gezondheid. Ethanol (een alcohol-oplosmiddel) heeft een 'groene cirkel'-classificatie gekregen door de Environmental Protection Agency, wat betekent dat is bevestigd dat de chemische stof weinig risico met zich meebrengt, gebaseerd op experimentele en gemodelleerde gegevens.

Vergelijkbaar hiermee heeft butaan ook een groene cirkel-indicatie en propane een groene halve cirkel, wat betekent dat "extra gegevens de [EPA's] zekerheid omtrent de veiligheid van de stof zouden versterken."

Ethanol-extractie kan op verschillende manieren worden uitgevoerd:

• De traditionele maceratiemethode
• De hete Soxhlet-extractiemethode
• Koude ethanol-extractie
• Koude ethanol-extractie met een centrifuge

Koude ethanol-extractie met een centrifuge is momenteel de meest gebruikte methode voor ethanol-extractie. Het plantenmateriaal wordt gemalen en vervolgens in koud ethanol in een centrifuge geweekt. Het mengsel wordt daarna in de centrifuge gespind en de geëxtraheerde oplossing wordt in een opvangvat gepompt. Vervolgens wordt het ethanol meestal via een vallende filmverdamping verwijderd.

Gebruiksgevallen

Ethanol-extractie wordt voornamelijk gebruikt voor bulk-hempextractie of bulk-THC-olieprocessen. Het laagste kwaliteitsmateriaal van alle drie de typen wordt meestal door ethanolsystemen verwerkt. De primaire SKU die ethanolsystemen produceren, is bulk crude oil, die vervolgens verdere raffinage vereist voor gebruik in vapes, eetbare producten, gelkappen, tincturen en topische toepassingen.

Voordelen van ethanol-extractie

• De ethanol-extractiemethode heeft de hoogste capaciteit van alle opgesomde methoden.
• Vergelijking met CO2-extractie: ethanol-extractie verbruikt minder elektriciteit, waardoor het goedkoper is in bedrijf en zelfs uitbreiding mogelijk is na aanschaf en installatie van de benodigde machines.
• Cannabismateriaal van lage kwaliteit kan met ethanol worden geëxtraheerd om SKUs te maken die verkocht kunnen worden.
• Het plantmateriaal kan middels koude- en warme-extractie verschillende soorten verbindingen extraheren met behulp van ethanol. Er kan een groter scala aan verbindingen worden opgelost bij warme ethanol-extractie in vergelijking met koude ethanol-extractie.

Nadelen van ethanol-extractie

• In de meeste gevallen is ethanol-extractieapparatuur uiterst duur.
• Ethanol extraheert meer verbindingen dan de andere extractiemethoden. Het lost ook polaire oplosmiddelen zoals chlorofyl op, omdat het polair is. Dit kan een sterkte of zwakte zijn, afhankelijk van de producten die de extractor wenst te produceren.

Belangrijkste conclusies over ethanol-extractie

De met ethanol uitgevoerde extractie kan zeer nuttig en praktisch zijn bij het behalen van opbrengsten van producten die gemaakt zijn van lage kwaliteit in de cannabisplant. Echter, de lage selectiviteit van het oplosmiddel dat de in cannabis aanwezige verbindingen oplost, betekent dat veel nabewerking vereist is.

Nieuwkomers in de cannabisextractiebranche kunnen de hoge installatiekosten ook als een narekenend aspect beschouwen. Dit kan echter voor een zekere mate worden gecompenseerd door de lagere kosten voor elektriciteit in vergelijking met CO2-extractie.

Overeenkomsten tussen koolwaterstoffen, CO2 en ethanol-extractie

Al deze processen waarbij hydrocarbonaten, CO2 en ethanol-extractie een rol spelen, omvatten ook het gebruik van oplosmiddelen om de werkzame bestanddelen in cannabis te verkrijgen. Alle drie soorten extractieprocessen houden zekere veiligheidsrisico's in en moeten worden uitgevoerd door een vorm van slim management en ervaren werknemers, minimaal in de vorm van een directeur of manager.

De voordelen van de drie technieken voor solventextractie zijn goed. Selectiviteit is echter afhankelijk van het type gebruikte oplosmiddel, temperatuur en druk. Al deze extractiemethoden vereisen experimentatie en ervaring om de beste resultaten te behalen.