เทคนิคการสกัดในปี 2025: การสกัดด้วยไฮโดรคาร์บอน เทียบกับ CO2 เทียบกับเอทานอล

การสกัดโดยทั่วไปมักใช้ตัวทำละลาย เช่น ไฮโดรคาร์บอน CO2 แบบซุปเปอร์คริติคอล และเอทานอล ซึ่งถูกนำมาใช้ในการผลิตสารสกัดจากกัญชาหลายประเภท ในกระบวนการทั้งสามอย่างนี้ ตัวทำละลายที่จะใช้งานจะถูกผสมเข้ากับวัสดุพืชของกัญชา เพื่อให้สารเคมีออกฤทธิ์สามารถละลายได้ จากนั้นจึงแยกน้ำมันกัญชาออกจากตัวทำละลายที่เหลืออยู่

วิธีการสกัดที่ดีที่สุดคืออะไร? วิธีการสกัดสารแคนนาบินอยด์ (และเทอร์พีน) ทั้งสามวิธีมีความแตกต่างกันในเรื่องของข้อกำหนดเบื้องต้น เช่น ความคุ้มค่า กระบวนการทำงาน สินค้า และความปลอดภัย รวมถึงลักษณะของสารสกัดที่ได้ วิธีการสกัดกัญชาที่เหมาะสมที่สุดจะขึ้นอยู่กับงบประมาณและเป้าหมายของคุณ

การสกัดด้วยไฮโดรคาร์บอน

วิธีการสกัดด้วยไฮโดรคาร์บอนสำหรับกัญชานั้นมีความหลากหลายมากที่สุดในแง่ของปริมาณวัตถุดิบและจำนวนสินค้าที่สามารถผลิตได้ กัญชาโดยเฉพาะที่จัดอยู่ในประเภทพืช (ไม่ใช่เฮมพ์) มักถูกนำมาใช้มากที่สุด

เพื่อที่จะดำเนินการสกัดด้วยไฮโดรคาร์บอน:

วัตถุดิบกัญชาในรูปแบบใดก็ได้ (ไม่ว่าจะเป็นเศษใบ เศษเกสร วัตถุดิบที่แช่แข็งสด หรือดอกแห้ง) จะถูกนำไปใส่ไว้ในคอลัมน์สำหรับการสกัด

สารประกอบที่ใช้งานจะถูกละลายด้วยบิวเทนหรือโพรเพน โดยมีหนึ่งหรือหลายไฮโดรคาร์บอนเบาถูกบีบผ่านวัสดุจากพืช ตามคำจำกัดความ การสกัด BHO จะดำเนินการโดยใช้บิวเทน BHO เป็นคำย่อของ butane hash oil (บิวเทนแฮชออยล์) ส่วนโพรเพนใช้ในการผลิต PHO ("propane hash oil")

ตัวทำละลายที่เหลือจะถูกระบายออกด้วยการสูญญากาศบนน้ำมันกัญชา ผู้อื่นอาจทำการบำบัดสีแบบแห้ง (CRC) เป็นขั้นตอนเสริมก่อนการกำจัดตัวทำละลายด้วยการสูญญากาศ ในกรณีของแต่งกัญชาคุณภาพต่ำมากหรือชีวมวลที่เริ่มซีดจางแล้ว

การใช้งาน

น้ำมันกัญชาจากไฮโดรคาร์บอนสามารถให้ผลิตภัณฑ์หลากหลายรายการ เช่น live resin (ผลิตจากดอกไม้สดแช่แข็ง), wax, crumble, badder และ budder ซึ่งสกัดภายใต้เงื่อนไขการกำจัดตัวทำละลายที่แตกต่างกัน, สารสกัดที่มีเทอร์พีนสูง, THCA, ไดมอนด์และซอส, และ THC distillate

ข้อดีของการสกัดด้วยไฮโดรคาร์บอน

• วัสดุดิบที่ใช้ในกระบวนการสกัดด้วยไฮโดรคาร์บอนจะให้ผลิตภัณฑ์สุดท้ายที่มีกำไรสูงสุด ซึ่งก็คือ live resin
• เป็นไปได้ที่จะใช้การสกัดด้วยไฮโดรคาร์บอนกับวัสดุดิบทุกประเภท
• อุปกรณ์ที่ใช้ในการสกัดสารไฮโดรคาร์บอนนั้นโดยรวมแล้วมีค่าใช้จ่ายในการติดตั้งต่ำกว่า อย่างไรก็ตาม คุณยังคงควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้ลงทุนในระบบสกัดแบบวงจรปิดที่มีคุณภาพสูง เช่น ระบบของ Illuminated Extractors

ข้อเสียของการสกัดด้วยไฮโดรคาร์บอน

• ทางเทคนิคแล้ว แม้จะมีกระบวนการกำจัดตัวทำละลายที่ละเอียดถี่ถ้วนเพียงใด ก็ยังมีโอกาสที่จะเหลือปริมาณของบิวเทนในระดับ PPMs อยู่เล็กน้อย แม้ว่าจะน้อยกว่าการสูบบุหรี่ธรรมดาด้วยไฟแช็กก็ตาม การกำจัดตัวทำละลายจึงเป็นขั้นตอนที่จำเป็นมาก
• ตัวทำละลายที่ได้จากการใช้ไฮโดรคาร์บอนมีความไวไฟสูงมาก กระบวนการผลิตต้องดำเนินการภายในห้องที่ได้รับอนุญาตประเภท C1D1 และต้องมีการฝึกอบรมด้านความปลอดภัยและสุขอนามัยอย่างเข้มงวด รวมถึงปฏิบัติตามมาตรฐานความปลอดภัยที่ดีที่สุด

วิธีเพิ่มประสิทธิภาพในการสกัดด้วยไฮโดรคาร์บอน

กระบวนการสกัดสามารถดำเนินไปได้อย่างราบรื่นมากขึ้น เมื่อทำการลดขนาดชีวมวลก่อนบรรจุวัสดุจากพืชลงในคอลัมน์สกัด ในกรณีของการสกัดด้วยไฮโดรคาร์บอน

การลดชีวมวลหมายถึงการแช่แข็งชีวมวลที่ผ่านการตากแห้งหรือแช่แข็งสดไว้ในอุณหภูมิลบซึ่งได้รับจากไนโตรเจนเหลว จากนั้นจึงทำการหมุนเวียนชีวมวลในกลองที่มีตะแกรงขนาด 200 เมช/400 เมช สิ่งที่ผ่านตะแกรงจะถูกคัดแยกออกมา ในขณะที่ส่วนใหญ่ของวัสดุพืชจะเข้าไปอยู่ในกลอง

สามารถอัดเม็ด trichomes ให้เป็นแท่งเพื่อนำไปใช้ในระบบการสกัดสารไฮโดรคาร์บอนเพื่อให้ได้ผลการสกัดที่ดีขึ้น ส่วนพืชที่เหลือสามารถนำไปผ่านระบบเอทานอล จากนั้นนำมาทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติมเพื่อให้ได้สารกลั่น

การทดลองดำเนินการแบบขนานที่เราได้ทำมาแล้วแสดงให้เห็นว่า การลดชีวมวลโดยใช้ The Original Resinator XLS Pro และไนโตรเจนเหลวนั้น สามารถประหยัดปริมาณตัวทำละลายที่จำเป็นได้อย่างน้อย 80 เปอร์เซ็นต์ พร้อมทั้งลดเวลาแรงงานลง 85 เปอร์เซ็นต์ และเพิ่มผลผลิตเฉลี่ยได้ 7.48 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับการใช้วัสดุพืชทั้งต้นในการดำเนินการ (รายละเอียดเพิ่มเติมโปรดดูในเอกสารขาวของเราเรื่องการลดชีวมวลและการสกัดสารไฮโดรคาร์บอน)

การประหยัดในกระบวนการสกัดไฮโดรคาร์บอนตลอดช่วงเวลาที่ผ่านมานั้นมีจำนวนมาก

ข้อสรุปหลักเกี่ยวกับการสกัดไฮโดรคาร์บอน

การสกัดไฮโดรคาร์บอนเป็นเทคนิคการสกัดที่ปัจจุบันถือว่าเป็นหนึ่งในเทคนิคการสกัดกัญชาที่ได้รับความนิยมมากที่สุด เนื่องจากมีราคาต่ำ อัตราการผลิตสูง และมีความยืดหยุ่นในการรับและให้สิ่งที่ต้องการ นอกจากนี้ ผู้ดำเนินการสกัดยังชื่นชอบวิธีนี้เนื่องสามารถผลิตสินค้าที่มีมูลค่าสูง เช่น สาร oleoresin อย่างเช่น live resin ได้

การลดปริมาณชีวมวลก่อนเริ่มกระบวนการสกัดไฮโดรคาร์บอนจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการ โดยใช้ไฮโดรคาร์บอนลดลง (ซึ่งหมายถึงค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนไฮโดรคาร์บอนที่ลดลง) และใช้แรงงานเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ส่งผลให้กำไรเพิ่มขึ้น

การสกัดด้วย CO2

ในช่วงเริ่มต้นของอุตสาหกรรมกัญชาที่ถูกกฎหมาย การสกัดด้วยคาร์บอนไดออกไซด์เคยได้รับความนิยมอย่างมาก แต่ในปัจจุบันความนิยมนี้ได้ลดลงเมื่อมีเทคโนโลยีที่ดีกว่าเข้ามา

การสกัดด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ในสภาพเหนือวิกฤต (CO2 extraction) คือกระบวนการสกัดสารประกอบแคนนาบินอยด์ที่มีฤทธิ์โดยใช้คาร์บอนไดออกไซด์ที่ถูกอัดความดัน คาร์บอนไดออกไซด์ในสภาพเหนือวิกฤต (ระหว่างของเหลวกับแก๊ส) เมื่อไหลผ่านวัสดุจากพืชกัญชาก็จะทำหน้าที่เหมือนตัวทำละลายทางเคมี โดยปกต้มักเติมน้ำเพื่อให้การสกัดดำเนินไปได้ง่ายขึ้น จากนั้นจึงนำสารสกัดไปกำจัดตัวทำละลาย เพื่อให้คาร์บอนไดออกไซด์ระเหยออกจากสารสกัดอย่างสะอาด

การใช้งาน

การสกัดแบบ CO2 extraction มักใช้หลักในการแปรรูปฝ้ายหรือแต่งกิ่งกัญชาที่แห้ง เพื่อแยกเอา THC หรือ CBD น้ำมันที่สามารถนำไปใช้ในเครื่องฟอกไอระเหย

ข้อดีของการสกัดด้วย CO2

• การสกัดด้วย CO2 ในสภาพเหนือวิกฤตช่วยให้สามารถผลิตได้ในระดับสูงและมีประสิทธิภาพสูง
• การสกัดด้วย CO2 ให้ผลิตภัณฑ์ที่สะอาด ไม่มีโอกาสเหลือของสารเคมีตัวทำละลายใดๆ ในวัสดุหลังจากการสกัด
• ในการสกัดสารจากกัญชา ผู้ปฏิบัติสามารถเลือกสารประกอบเฉพาะเจาะจงได้โดยการควบคุมอุณหภูมิและความดัน
• หลังจากการสกัด CO2 แล้ว ต้องใช้ขั้นตอนการแปรรูปเพิ่มเติมเพียงเล็กน้อย

ข้อเสียของการสกัดด้วย CO2

• การสกัด CO2 สามารถทำงานได้เฉพาะกับวัสดุแห้งเท่านั้น และในกรณีส่วนใหญ่คือใบที่ตัดแต่งจากพืชกัญชาหรือเฮมป์ ดังนั้นจึงไม่มีการใช้งานหลากหลายเท่ากับการสกัดแบบไฮโดรคาร์บอนหรือการสกัดที่ไม่ใช้ตัวทำละลาย
• ระบบการสกัด CO2 มีราคาแพงในการซื้อและดำเนินการ เนื่องจากต้องใช้พลังงานจำนวนมาก
• การทำงานใช้แรงดันสูงมาก จึงจำเป็นต้องมั่นใจว่ามีการปฏิบัติตามมาตรการความปลอดภัยที่เหมาะสม เพื่อปกป้องผู้ปฏิบัติงาน คล้ายกับการสกัดด้วยไฮโดรคาร์บอน การสกัดด้วย LPG ก็ปลอดภัยเช่นเดียวกัน หากดำเนินกระบวนการอย่างถูกต้อง

สรุปประเด็นหลักเกี่ยวกับการสกัด CO2

ข้อได้เปรียบใหญ่ของกระบวนการสกัดด้วย CO2 คือผลลัพธ์สุดท้ายมีความสะอาดสูงมาก โดยไม่มีโอกาสเกิดตัวทำละลายตกค้าง ซึ่งเป็นปัญหาที่พบได้ในวิธีการสกัดอื่นที่ใช้ตัวทำละลายเคมี อย่างไรก็ตาม ปัจจุบันวิธีการนี้ไม่ได้รับความนิยมเท่าที่เคยเป็นในช่วงเริ่มต้นอุตสาหกรรมกัญชาเชิงพาณิชย์ เนื่องจากต้นทุนการติดตั้งที่สูงมาก การใช้พลังงานจำนวนมาก และความสามารถในการปรับตัวกับวัสดุที่มีข้อจำกัด เมื่อเทียบกับกระบวนการสกัดอื่น ๆ

การสกัดด้วยเอทานอล

การสกัดด้วยเอทานอล (Ethanol Extraction) ยังคงได้รับความนิยมเนื่องจากให้กำลังการผลิตสูง และมีผลกระทบค่อนข้างต่ำต่อสุขภาพมนุษย์และสิ่งแวดล้อม เอทานอล (Ethanol - ตัวทำละลายแอลกอฮอล์) ได้รับการกำหนดให้เป็นสารเคมีประเภท "วงกลมสีเขียว" (Green Circle designation) โดยสำนักงานปกป้องสิ่งแวดล้อมแห่งสหรัฐอเมริกา (Environmental Protection Agency) ซึ่งหมายความว่า "สารเคมีดังกล่าวได้รับการยืนยันแล้วว่ามีความเสี่ยงต่ำ จากข้อมูลจากการทดลองจริงและการจำลองแบบ"

เพื่อการเปรียบเทียบ บิวเทนก็มีเครื่องหมายวงกลมสีเขียวเช่นเดียวกัน ในขณะที่โพรเพนจะมีเครื่องหมายครึ่งวงกลมสีเขียว ซึ่งหมายความว่า "ข้อมูลเพิ่มเติมจะช่วยเสริมสร้างความมั่นใจของ EPA ในสถานะความปลอดภัยของสารเคมีตัวนี้มากยิ่งขึ้น"

การสกัดด้วยเอทานอลสามารถทำได้หลายวิธี:

• วิธีมาเซอเรชันแบบดั้งเดิม
• วิธีสกัดแบบโซกเล็ต (Soxhlet Extraction) แบบร้อน
• การสกัดด้วยเอทานอลแบบเย็น
• การสกัดด้วยเอทานอลแบบเย็นโดยใช้เครื่องเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง

การสกัดด้วยเอทานอลแบบเย็นโดยใช้เครื่องเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง เป็นวิธีการสกัดด้วยเอทานอลที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในปัจจุบัน วัสดุจากพืชจะถูกบดให้ละเอียด จากนั้นแช่ในเอทานอลเย็นภายในเครื่องเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง หลังจากนั้นจะทำการหมุนผสมในเครื่องเหวี่ยง และนำสารละลายที่ได้ไปเก็บไว้ในภาชนะรองรับ จากนั้นจึงกำจัดเอทานอลออก โดยปกติจะใช้วิธีการระเหยแบบฟิล์มบาง (falling film evaporation)

การใช้งาน

การสกัดด้วยเอทานอลมักใช้หลักสำหรับการสกัดกัญชงแบบเป็นจำนวนมาก หรือการแปรรูปน้ำมัน THC เป็นจำนวนมาก โดยวัสดุที่มีคุณภาพต่ำที่สุดจากทั้งหมดสามประเภท มักถูกนำไปใช้ในระบบสกัดด้วยเอทานอล สินค้าหลักที่ผลิตจากระบบเอทานอลคือน้ำมันดิบแบบเบลนด์ ซึ่งจำเป็นต้องผ่านกระบวนการกลั่นเพิ่มเติมก่อนนำไปใช้งานในผลิตภัณฑ์ประเภท vape, อาหารและเครื่องดื่ม, แคปซูลเจล, ทิงเจอร์ และผลิตภัณฑ์ทาภายนอก

ข้อดีของการสกัดด้วยเอทานอล

• วิธีการสกัดด้วยเอทานอลมีอัตราการผลิต (throughput) สูงกว่าวิธีการอื่น ๆ ที่จัดไว้ทั้งหมด
• เมื่อเทียบกับการสกัดด้วย CO2 การสกัดด้วยเอทานอลใช้ไฟฟ้าน้อยกว่า ทำให้ต้นทุนในการดำเนินงานต่ำกว่า และสามารถขยายกำลังการผลิตได้ง่ายขึ้นหลังจากการติดตั้งเครื่องจักรที่จำเป็นแล้วเสร็จ
• วัสดุจากพืชกัญชาที่มีคุณภาพต่ำสามารถนำมาสกัดด้วยเอทานอล เพื่อผลิตเป็นสินค้าที่สามารถขายได้
• วัสดุจากพืชสามารถสกัดสารประกอบหลายชนิดได้โดยใช้เอทานอลทั้งแบบเย็นและแบบอุ่น โดยการสกัดด้วยเอทานอลแบบอุ่นสามารถละลายสารประกอบได้หลากหลายมากกว่าการสกัดแบบเย็น

ข้อเสียของการสกัดด้วยเอทานอล

• ในกรณีส่วนใหญ่ อุปกรณ์สกัดเอทานอลมีราคาค่อนข้างสูง
• เอทานอลสามารถสกัดสารประกอบได้มากกว่าวิธีการสกัดอื่นๆ เนื่องจากเป็นตัวทำละลายแบบขั้ว มันจึงสามารถละลายสารประกอบขั้ว เช่น คลอโรฟิลล์ ได้ ซึ่งข้อดีหรือข้อเสียนี้อาจขึ้นอยู่กับประเภทของผลิตภัณฑ์ที่ผู้สกัดต้องการผลิต

สรุปประเด็นหลักเกี่ยวกับการสกัดด้วยเอทานอล

การสกัดด้วยเอทานอลสามารถนำมาใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพและให้ประโยชน์ในการผลิตสินค้าที่สร้างรายได้จากวัตถุดิบคุณภาพต่ำของพืชกัญชา อย่างไรก็ตาม ตัวทำละลายมีความจำเพาะต่ำ จึงต้องทำกระบวนการแปรรูปเพิ่มเติมจำนวนมาก

ผู้เริ่มต้นใหม่ในธุรกิจสกัดกัญชาอาจมองว่าต้นทุนการติดตั้งสูงเป็นข้อเสีย แต่ข้อเสียนี้อาจถูกชดเชยได้บางส่วนจากการประหยัดค่าไฟฟ้าเมื่อเทียบกับการสกัดด้วย CO2

ความเหมือนกันระหว่างการสกัดไฮโดรคาร์บอน CO2 และเอทานอล

กระบวนการทั้งหมดเหล่านี้ซึ่งเกี่ยวข้องกับการสกัดสารไฮโดรคาร์บอน CO2 และการสกัดเอทานอล ยังคงเกี่ยวข้องกับการใช้ตัวทำละลายเพื่อดึงเอาสารออกฤทธิ์ในกัญชาออกมา อีกทั้งกระบวนการสกัดทั้งสามประเภทนี้มีความเสี่ยงด้านความปลอดภัยอยู่บ้าง และจะต้องได้รับการดำเนินงานโดยการจัดการอัจฉริยะและผู้ปฏิบัติงานที่มีประสบการณ์ อย่างน้อยที่สุดคือในรูปแบบของผู้อำนวยการหรือผู้จัดการ

ประสิทธิภาพของกระบวนการสกัดทั้งสามวิธีนี้ถือว่าดี แต่ความสามารถในการเลือกสรร (Selectivity) นั้นขึ้นอยู่กับชนิดของตัวทำละลายที่ใช้ อุณหภูมิ และแรงดัน วิธีการสกัดทั้งหมดนี้จำเป็นต้องอาศัยการทดลองและประสบการณ์ เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด