Techniki ekstrakcji w 2025 roku: Ekstrakcja węglowodorami vs CO2 vs Etanolem

Ekstrakcję wykonuje się zazwyczaj przy użyciu rozpuszczalników takich jak węglowodory, dwutlenek węgla w stanie nadkrytycznym i etanol, które stosuje się do produkcji różnych ekstraktów z konopi. We wszystkich trzech procesach stosowany rozpuszczalnik miesza się z materiałem roślinnym konopi, aby możliwe było rozpuszczenie aktywnych składników chemicznych. Olej z konopi jest następnie oddzielany od resztek rozpuszczalnika.

Jaka jest najlepsza metoda ekstrakcji? Trzy podejścia do ekstrakcji kannabinoidów (i terpenów) różnią się pod względem wymagań w zakresie opłacalności, procedur, produktu i bezpieczeństwa, a także charakteru uzyskiwanych ekstraktów. Najbardziej odpowiednia metoda ekstrakcji konopi będzie zależeć od Twojego budżetu i celów.

Ekstrakcja węglowodorami

Metoda ekstrakcji węglowodorami konopi to najbardziej dynamiczna metoda, jeśli chodzi o ilość wykorzystanego materiału i asortyment oferowanych produktów (SKU). Konopie, a ściślej mówiąc te klasyfikowane jako roślina (a nie len), są najczęściej stosowane.

Aby przeprowadzić ekstrakcję węglowodorami:

Każda forma surowych konopi (czy to ścinki, sitka, świeże zamrożone lub wysuszone kwiaty) zostaje umieszczona w kolumnie ekstrakcyjnej.

Czynne składniki są rozpuszczane przez butan lub propan, gdy jeden lub kilka lekkich węglowodorów przepuszcza się przez materiał roślinny. Według definicji ekstrakcję BHO przeprowadza się przy użyciu butanu. BHO to skrót od butanowego oleju konopnego. Propan służy do produkcji PHO („propanowego oleju konopnego”).

Pozostały rozpuszczalnik jest usuwany próżniowo z oleju konopnego. Niektórzy mogą dodatkowo poddać produkt procesowi korygowania koloru (CRC) przed próżniowym oczyszczaniem niskogatunkowego trimu lub degradującej biomasy.

Przykłady

Oleje węglowodorowe z konopi dają początek szerokiej gamie SKU, w tym żywemu ekstraktowi (z użyciem świeżo zamrożonych kwiatków), woskowi, kruszonkowi, badder i budder otrzymanym przy różnych parametrach oczyszczania, ekstraktom bogatym w terpeny, THCA, diamentom i sosie oraz destylacie THC.

Zalety ekstrakcji węglowodorami

• Surowiec świeży stosowany w ekstrakcji węglowodorami daje najbardziej opłacalny produkt końcowy, jakim jest żywy ekstrakt.
• Ekstrakcję węglowodorową można stosować z dowolnym typem surowca.
• Urządzenia wykorzystywane w ekstrakcji węglowodorów są zdecydowanie tańsze w instalacji. Niemniej jednak, warto upewnić się, że zainwestowałeś w wysokiej jakości system zamkniętego obiegu ekstrakcji, taki jak produkowany przez Illuminated Extractors.

Wady ekstrakcji węglowodorów

• Technicznie rzecz biorąc, mimo bardzo dokładnego procesu oczyszczania (purge) zawsze pozostaną śladowe ilości resztek butanu (PPM), jednakże mniej niż podczas palenia kwiatu zapalarką. Proces oczyszczania jest bardzo istotny.
• Roztwory uzyskiwane przy użyciu węglowodorów są bardzo łatwopalne. Proces musi odbywać się w odpowiednio wyznaczonym pomieszczeniu typu C1D1, a także wymagane jest pełne szkolenie i przestrzeganie procedur bezpieczeństwa.

Jak poprawić efektywność ekstrakcji węglowodorów

Proces ekstrakcji znacząco ułatwia redukcja biomasy przed załadowaniem surowca roślinnego do kolumny ekstrakcyjnej – dotyczy ekstrakcji węglowodorami.

Redukcja biomasy polega na zamrożeniu wysuszonej lub świeżo zamrożonej biomasy w temperaturze ujemnej, zapewnionej przez azot ciekły, a następnie wprowadzeniu biomasy do bębna z siatką o gęstości 200 mesh/400 mesh. Materiał tego rodzaju przechodzi przez siatkę, ale większa część materiału roślinnego trafia do wnętrza bębna.

Trichomy mogą również zostać skompresowane w kolumnie ekstrakcji węglowodorowej w celu osiągnięcia lepszej ekstrakcji, a pozostała część roślin może być przetwarzana przez system etanolowy, a następnie dodatkowo rafinowana w celu uzyskania destylatu.

Nasze testy przeprowadzone w układzie obok siebie wykazały, że redukcja biomasy przy użyciu urządzenia The Original Resinator XLS Pro i azotu ciekłego pozwala zaoszczędzić co najmniej 80 procent wymaganej ilości rozpuszczalnika, dodatkowo zmniejszając czas pracy o 85 procent oraz zwiększając średnio plony o 7,48 procent w porównaniu do stosowania całych roślin (szczegóły znajdują się w naszym białej księdze dotyczącej redukcji biomasy i ekstrakcji węglowodorów).

Oszczędności w procesie ekstrakcji węglowodorów przez pewien okres czasu są ogromne.

Główne wnioski dotyczące ekstrakcji węglowodorów

Ekstrakcja węglowodorów to technika ekstrakcji, która obecnie należy do najpopularniejszych technik ekstrakcji konopii thanks to jej niskim cenom, wysokim stopom produkcji oraz elastyczności pod względem tego, co może przyjmować i co może produkować. Ekstraktorzy również ją lubią ze względu na możliwość produkcji produktów o wysokiej wartości, takich jak np. żywica.

Przeprowadzenie redukcji biomasy przed procesem ekstrakcji węglowodorów znacznie poprawia skuteczność tego procesu, zmniejszając zużycie węglowodorów (a tym samym koszty ich zastępowania), a także tylko ułamkowy koszt pracy dla poprawy rentowności.

Ekstrakcja CO2

Na początku legalnej branży konopnej ekstrakcja dwutlenkiem węgla była bardzo popularna, ale straciła na znaczeniu wraz z pojawieniem się lepszych technologii.

Ekstrakcja dwutlenkiem węgla w stanie nadkrytycznym (ekstrakcja CO2) to proces ekstrakcji czynnych związków z konopi przy użyciu sprężonego dwutlenku węgla. Dwutlenek węgla w stanie nadkrytycznym (pomiędzy cieczą a gazem), przepuszczany przez materiał roślinny z konopi, działa podobnie jak rozpuszczalnik chemiczny. Aby ułatwić ekstrakcję, zazwyczaj dodaje się wodę. Następnie ekstrakt zostaje odparowany, pozostawiając czysty dwutlenek węgla, który oddziela się od ekstraktu.

Przykłady

Ekstrakcja CO2 jest głównie stosowana przy przetwarzaniu suchych konopi lub ich obcinanych fragmentów w celu uzyskania oleju THC lub CBD, który może być wykorzystywany w waporizerach.

Zalety ekstrakcji CO2

• Ekstrakcja nadkrytycznym CO2 umożliwia produkcję na dużą skalę i zapewnia wysoką wydajność.
• Ekstrakcja CO2 daje czysty produkt końcowy, który nie pozostawia możliwości pozostania po ekstrakcji śladów rozpuszczalnika chemicznego w materiale.
• W przypadku ekstrakcji konopi operatorzy mogą dokładnie dobierać konkretne związki kontrolując temperaturę i ciśnienie.
• Po ekstrakcji CO2 pozostaje jedynie minimalna obróbka końcowa.

Wady ekstrakcji CO2

• Ekstrakcja CO2 może być stosowana wyłącznie do materiałów suchych, a w większości przypadków są to pozostałości z marihuany lub konopii, dlatego jej zastosowanie nie jest tak szerokie jak ekstrakcji węglowodorów lub ekstrakcji bez rozpuszczalnika.
• Systemy do ekstrakcji CO2 są bardzo kosztowne w zakupie, a także w eksploatacji, ponieważ zużywają dużo energii.
• występuje tam bardzo wysokie ciśnienie. Dlatego ważne jest, aby zapewnić stosowanie odpowiednich środków ostrożności w celu zabezpieczenia operatorów. Podobnie jak przy ekstrakcji węglowodorów, ekstrakcja przy użyciu LPG jest bezpieczna w dobrze przeprowadzonym procesie ekstrakcji.

Główne wnioski dotyczące ekstrakcji CO2

Główną zaletą ekstrakcji CO2 jest to, że jej końcowy produkt jest bardzo czysty, nie pozostawiając żadnych śladów rozpuszczalników, co często towarzyszy innym metodom ekstrakcji opartym na rozpuszczalnikach. Nie cieszy się już taką popularnością jak na początku legalnej branży konopnej ze względu na wysokie koszty instalacji, zużycie energii oraz brak elastyczności w stosunku do materiału w porównaniu z innymi procesami ekstrakcji.

Ekstrakcja etanolem

Ekstrakcja etanolem nadal cieszy się popularnością dzięki wysokiej wydajności i stosunkowo niskiemu wpływowi na zdrowie ludzi i środowisko. Etanol (rozpuszczalnik alkoholowy) otrzymał oznaczenie „zielonego kółka” przez Agencję Ochrony Środowiska (EPA), co oznacza, że „chemikalia zostały potwierdzone jako niespełniające kryteriów stanowiących powód do obawy, na podstawie danych eksperymentalnych i modelowanych.”

Dla porównania, butan również ma oznaczenie w postaci zielonego okręgu, a propan – zielonego półokręgu, co oznacza, że „dodatkowe dane wzmocniłyby [EPA] pewność co do bezpieczniejszego statusu substancji chemicznej.”

Ekstrakcję etanolową można wykonać na kilka sposobów:

• Tradycyjna metoda maceracji
• Metoda ekstrakcji Soxhleta w podwyższonej temperaturze
• Ekstrakcja zimnym etanolem
• Ekstrakcja zimnym etanolem z użyciem wirówki

Ekstrakcja zimnym etanolem z użyciem wirówki jest obecnie najpowszechniej stosowaną metodą ekstrakcji etanolowej. Materiał roślinny jest rozdrabniany, a następnie moczone w zimnym etanolu w wirówce. Mieszaninę następnie się wirowuje, a uzyskany ekstrakt pompuje się do naczynia zbiorczego. Następnie etanol zostaje usunięty, zazwyczaj poprzez odparowanie w układzie filmowym.

Przykłady

Ekstrakcja etanolowa jest głównie stosowana do ekstrakcji konopii w dużej ilości lub przetwarzania oleju THC w dużej skali. Materiał o najniższej jakości spośród wszystkich trzech typów jest zazwyczaj przetwarzany za pomocą systemów etanolowych. Głównym produktem (SKU), jaki wytwarzają systemy etanolowe, jest surowy olej, który następnie wymaga dalszego rafinowania, aby można go było wykorzystać w waporizatorach, produktach spożywczych, żelatynowych kapsułkach, nalewkach oraz preparatach do stosowania miejscowego.

Zalety ekstrakcji etanolowej

• Metoda ekstrakcji etanolowej charakteryzuje się największą wydajnością spośród wszystkich wymienionych metod.
• W porównaniu do ekstrakcji CO2, ekstrakcja etanolowa zużywa mniej energii elektrycznej, co czyni ją tańszą w eksploatacji i umożliwia łatwiejsze rozszerzenie działalności po zakupieniu i zainstalowaniu odpowiedniego sprzętu.
• Materiał roślinny o niskiej jakości może być ekstrahowany przy użyciu etanolu w celu tworzenia SKU możliwych do sprzedaży.
• Materiał roślinny może być ekstrahowany na zimno i na ciepło w celu uzyskania różnych typów związków chemicznych przy zastosowaniu etanolu. W przypadku ekstrakcji ciepłym etanolem możliwe jest rozpuszczenie większego wariantu związków niż przy ekstrakcji na zimno.

Wady ekstrakcji etanolowej

• W większości przypadków aparatura do ekstrakcji etanolowej jest bardzo droga.
• Ekstrakcja etanolem umożliwia uzyskanie większej liczby związków niż inne metody ekstrakcji. Jako substancja polarna, rozpuszcza również polarne rozpuszczalniki takie jak chlorofil. Może to być zarówno zaleta, jak i wada, w zależności od produktów, które producent chce otrzymać.

Główne wnioski dotyczące ekstrakcji etanolem

Ekstrakcja przeprowadzona przy użyciu etanolu może być bardzo przydatna i praktyczna pod względem osiągnięcia zysku z produktów pochodzących z niskiej jakości roślin konopnych. Jednak niska selektywność rozpuszczalnika, który rozpuszcza związki obecne w konopii, oznacza konieczność intensywnego procesu wtórnego.

Nowicjusze w branży ekstrakcji z konopi mogą również uważać wysokie koszty początkowe za odstraszające. Mogą one jednak zostać w pewnym stopniu zrekompensowane niższym zużyciem energii elektrycznej w porównaniu do ekstrakcji CO 2 .

Podobieństwa między ekstrakcją węglowodorową, CO2 i etanolem

Wszystkie te procesy, które obejmują ekstrakcję węglowodorów, CO2 i ekstrakcję etanolową, wiążą się również z użyciem rozpuszczalników do wydobycia aktywnych składników z konopi. Wszystkie trzy rodzaje procesów ekstrakcyjnych niosą ze sobą pewne ryzyko bezpieczeństwa i powinny być prowadzone przez osoby z odpowiednim zarządzaniem oraz doświadczonych pracowników, przynajmniej na poziomie kierownika lub menedżera.

Zalety trzech technik ekstrakcji rozpuszczalnikiem są dobre. Selekcja jednak zależy od rodzaju używanego rozpuszczalnika, temperatury i ciśnienia. Wszystkie te metody ekstrakcji wymagają doświadczenia i praktyki, aby osiągnąć najlepsze wyniki.