Die Extraktion
Pflanzliche Stoffe werden traditionell in vielen Heilmittel verwendet. Durch die genaue Bestimmung und Entzug bestimmter pflanzlicher Bestandteile dem Rest der Pflanze können konzentrierte Produkte hergestellt werden, die eine gezielte Wirkung haben. Auf diese Weise können die gewünschte Wirkstoffe wie CBD, CBG, Terpene usw., aus den Kräuter herausgelöst werden.
Dieser Lösungsprozess heißt Extraktion. Zu diesem Zweck können verschiedene Arten von Lösungsmitteln verwendet werden, jedes mit seinen Vor- und Nachteilen. Auf diese möchten wir in diesem Artikel etwas detaillierter eingehen. Die Lösungsmittel, die für die Extraktion eingesetzt werden können, sind: Ethanol, Butan, Propan, Hexan, Isopropylalkohol, Öl, Wasser/Dampf und CO².
Wie funktioniert das?
Der pflanzlichen Biomasse, die typischerweise aus Blüten und Blättern besteht, wird Lösungsmittel zugefügt, um eine Lösung zu erhalten, die die Cannabinoide, Terpene, Flavonoide und weitere nützliche Pflanzenstoffe enthält. In Abhängigkeit vom eingesetzten Lösungsmittel muss das Endprodukt/Extrakt weiter verfeinert und unerwünschte Substanzen solche wie Pflanzenfette, Wachse, etc. entfernt werden.
Flüssige Lösungsmittel:
Diese Extraktionsmethode ist schnell, einfach und recht kostengünstig aufgrund der Lösungseigenschaften dieser Mitteln. Butan, Propan sind zwar äußerst wirksame Lösungsmittel, werden aber kaum verwendet, da diese Verbindungen nicht sauber sind. So z.B. das mit dem Butan extragierte Öl kann aufgrund seiner Stärke Reizungen der Lunge hervorrufen. Außerdem bilden sie sehr explosive Gemische, welche das Extraktionsprozess zusätzlich erschweren. Isopropylalkohol ist auch sehr gutes Lösungsmittel, er wird auch sehr häufig als Reinigungsalkohol verwendet. Doch auch hier gilt eine besondere Vorsicht zu walten, da aufgrund von seiner sehr gesundheitsschädlichen Eigenschaften, dürfen in dem Endprodukt keine Rückstände zurückbleiben, was regelmäßig kontrolliert werden muss. Das macht das Herstellungsverfahren komplizierter und teurer. Außerdem eine kleine Anteil von Rückständen der Lösungsmitteln bleibt trotzdem im Extrakt zurück, sie werden zwar von Laboren als vernachlässigbar klein eingestuft, jedoch sind sie da. Und wenn jemand nach einem sauberen Öl sucht, der soll diesen Fakt immer
im Hinterkopf halten.
Die Extraktion mit Ethanol in Lebensmittelqualität ist am sichersten und birgt ein geringes bis gar kein Risiko chemischer Verunreinigungen, ist aber teuer. Speziell denaturierter Ethanol ist kostengünstig, enthält aber eine Vielzahl von Verunreinigungen, die nicht lebensmitteltauglich sind und muss anschließend ähnlich wie z.B. Butan oder Isopropyl behandelt werden.
Ein weiterer Nachteil der Ethanol Extraktion ist seine großartige Eigenschaft alles zu lösen. Klingt als ein Paradoxon, nicht wahr?
Doch hier ist der Grund – Ethanol löst wirklich alles, inklusive Pestizide, Wachse und Millionen anderen unerwünschten organischen Substanzen. Eine selektive Extraktion von z.B. Terpenen und terpenreichen Mischungen ist somit leider nicht möglich.
Wasser/Dampf Extraktion:
Die Extraktion dieser Art wird seit Jahrhunderten angewendet, hauptsächlich zur Destillation von Alkohol. Seit kurzem wird dieses simples Verfahren auch zur Gewinnung von z.B. CBD-Öl verwendet. Mit Hilfe von Dampf werden die flüchtige Verbindungen aus dem pflanzlichen Rohmaterial extragiert. Der Dampfgemisch, der dabei entsteht und die gewünschte Verbindungen enthält, wird anschließend gekühlt und kondensiert. Zuletzt werden Öl und Wasser voneinander getrennt. Trotz der Einfachheit dieser Methode findet sie kaum Anwendung in der Branche und zwar aus folgenden Gründen: Es wird mehr Pflanzenmaterial für weniger Öl benötigt und bedingt durch die übermäßige Hitze können die Eigenschaften einiger empfindlichen Cannabinoide und Verbindungen unter Umständen beschädigt werden, was auch die Qualität des Endproduktes ungünstig beeinflusst.
Öl Extraktion:
Da die Cannabinoide fettlöslich sind, werden bei dieser Methode werden natürliche Lösungsmittel wie Olivenöl, Hanfsamen Öl, Kokosnussöl oder andere für die Extraktion angewendet. Dafür als Erste wird die Decarboxylierung durchgeführt, d.h. das Rohmaterial wird auf eine bestimmte Temperatur erhitzt, um die Verwandlung oder Aktivierung der sauren Formen der Cannabinoide zu begünstigen. Dann fügt man das z.B. Olivenöl hinzu und erhitzt man erneut. Anschließend werden Öl vom Pflanzenresten getrennt. Somit erhält man mit den Hanf-Cannabinoiden angereichertes Olivenöl.
Allerdings auch diese Extraktionsmethode findet kaum Anwendung im professionellen Fachbereich, da die Ausbeute an Inhaltsstoffen gering ist und der herausgelöste Anteil von Pflanzenbestandteilen nicht so konzentriert und schwankt vom Charge zu Charge sehr. Außerdem ist das Endprodukt nicht rein genug, um eine breite Verwendung zu finden deswegen diese Extraktionsmethode wird meistens nur von CBD-Enthusiasten durchgeführt.
CO² Extraktion:
Bei dieser Methode kommt Kohlendioxid zum Einsatz, um die Inhaltsstoffe herauszulösen.
Dieses Verfahren ist besonders schonend gegenüber dem Pflanzen- und Blütenmaterial und weitere wichtige pharmakologische Substanzen wie Terpene bleiben unbeschädigt. Darüber hinaus ist Kohlendioxid kostengünstig, umweltschonend, kommt in der Natur vor und hinterlässt keine Rückstände, das es sich nach Erwärmung wieder in den gasförmigen Zustand verwandelt und verflüchtigt. Die CO² Extraktion wird auch seit langem in anderen Branchen eingesetzt, z.B. zum Entkoffeinieren von Kaffee oder zur Herstellung ätherischer Öle. Das Endprodukt ist in den Regel rein und enthält keine Spuren des Lösungsmittels. Diese Methode ermöglicht auch eine Kaltabtrennung, die die empfindliche Pflanzenstoffe bei der Extraktion schützt. Der Vorgang lässt sich in drei Stufen unterteilen: als Erstes wird das Pflanzenmaterial erhitzt, um die Decarboxylierung zu begünstigen, wobei z.B. CBDa oder CBGa zu CBD und CBG umgewandelt werden. In dem zweiten Schritt wird komprimiertes flüssig-gasförmiges CO2 in einen Extraktor geleitet, der mit dem
Extraktionsgut befüllt ist. In diesem Schritt interagiert Kohlenstoffdioxid mit dem Hanf wie ein Lösemedium und entzieht dem Pflanzenmaterial Cannabinoide, Flavonoide, Terpenen usw. In dem letzten Schritt gelangt das Gemisch in einen Separator, wo ein niedrigerer Druck herrscht und CO2 wieder gasförmig wird, entweicht aus dem ÖL und zurück in den CO2 Behälter geleitet wird. Das Öl sinkt in den Separator, wo es aufgefangen und in einem Behälter gesammelt wird.
Das so entstandene Substanzgemisch wird zu verschiedenen Produkten weiterverarbeitet, zum Beispiel zu reinem CBD-reichem Cannabis Öl, das frei von jeglichen Lösungsmitteln ist. CO2 hat eine besondere Selektivität und Lösungskraft in Abhängigkeit von Temperatur und Druck. Bei niedrigem Druck und niedriger Temperatur kann CO2 selektiv zur Extraktion von Terpenen und terpenreichen Mischungen verwendet werden, was allerdings den Extraktionsvorgang verlangsamt.
Der Nachteil dieses Verfahrens ist der höhere Preis und Bedarf an qualifizierten Personal.
Fazit:
Ethanol und CO2 sind derzeit die geläufigsten Extraktionsmethoden, die industriell angewendet werden. Ethanol hat die Kraft eines Lösungsmittels und ist viel stärker als CO2, wenn es jedoch um Trennungen geht, übertrumpft die Selektivität die Lösungskraft.
Auf der anderen Seite wenn es z.B. Heptan zu Ethanol hinzugefügt wird, um es zu vergällen, dann muss ein festgelegter Grenzwert eingehalten werden. Das Problem dabei ist, dass es keine Studien zur Langzeittoxizität oder Karzinogenität gibt. So können die Extrakte aus der Ethanolextraktion, die den Lösemitteltest bestehen, immer noch Heptan, Aceton oder andere Denaturierungsmittel enthalten. Es wird zwar versichert, dass diese Substanzen in der Menge nicht giftig sind, doch das weiß man nur aus Kurzzeitstudien.
Rückstände chemischer Lösungsmittel und Verunreinigungen sind bei CO2-Produktionsverfahren völlig vermeidbar. Warum sollte man also das Risiko von Lösungsmittelrückständen eingehen, wenn vieles davon nicht auf die Auswirkungen auf die Körperfunktionen untersucht worden ist?
Sie entscheiden.