Chiết xuất CBD: CO2, Chưng cất hơi nước, và nhiều hơn nữa

Cannabidiol, hay CBD viết tắt, là một hợp chất hữu cơ được tìm thấy trong cây cần sa, với hoa cây gai dầu là nguồn giàu nhất. Và để CBD được thêm vào một loạt sản phẩm tiêu dùng—hãy nghĩ đến dầu CBD, kem dưỡng da, sản phẩm bôi ngoài da, hoặc nước vape CBD—bước đầu tiên mà các nhà sản xuất cần thực hiện là chiết xuất nó từ cây.

Hướng dẫn này sẽ trình bày các phương pháp chiết xuất CBD khác nhau, giải thích cơ bản cách mà dầu CBD toàn phổ được thu được từ các giống cần sa CBD. Một số phương pháp này đã được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp trong nhiều thập kỷ hoặc thậm chí hàng thế kỷ, trước khi dầu CBD trở thành một điều gì đó. Ví dụ bao gồm chiết xuất tinh dầu, loại bỏ caffeine (và chiết xuất caffeine) từ hạt cà phê, và thậm chí sản xuất bia. Trong tất cả các trường hợp, ý tưởng là giống nhau: làm thế nào để chiết xuất một tài nguyên quý giá từ vật liệu thực vật.

Nếu bạn quan tâm đến các khía cạnh của việc chiết xuất CBD từ các giống cần sa giàu CBD, đây là một cái nhìn tổng quan về những phương pháp CBD thường được sử dụng.

Chiết xuất CO2 siêu tới hạn

Từ "siêu tới hạn" nghe có vẻ rất sang trọng, nhưng thực ra đây là thuật ngữ được sử dụng rất phổ biến trong hóa học. Nói đơn giản, một chất trong trạng thái siêu tới hạn có những đặc điểm của cả khí và chất lỏng.

Khi CO2 siêu tới hạn được sử dụng trong việc chiết xuất CBD, các đặc tính khí của nó cho phép nó thẩm thấu qua tất cả vật liệu thực vật, trong khi các đặc tính lỏng cho phép nó chiết xuất các hợp chất một cách hiệu quả. Quy trình chính xác thay đổi, và một số phòng thí nghiệm bắt đầu quá trình chiết xuất với CO2 lỏng trong khi những cái khác bắt đầu với CO2 ở dạng khí. Trong cả hai trường hợp, các nhà sản xuất thêm CO2 vào một buồng chứa vật liệu thực vật và sử dụng các mức áp suất và nhiệt độ phù hợp cần thiết để CO2 đạt đến trạng thái siêu tới hạn của nó. Tại thời điểm này, và với sự trợ giúp của một ít nhiệt bổ sung, CO2 hoạt động như một dung môi và khiến vật liệu thực vật tách ra, mang theo tất cả các hợp chất cần thiết. Khi hoàn tất, CO2 được tách ra khỏi các hợp chất hữu cơ, và các nhà sản xuất còn lại với dầu CBD toàn phổ.

Mặc dù nó yêu cầu nhân viên có trình độ và có chi phí cao hơn liên quan đến thiết bị cần thiết cho chiết xuất CO2 siêu tới hạn, nhưng đây là phương pháp hiệu quả nhất và nhanh nhất để chiết xuất CBD. Nó cũng thân thiện với môi trường do lượng khí thải hạn chế, và an toàn hơn so với các phương pháp chiết xuất sử dụng một số dung môi vì CO2 được "cho là an toàn“ theo FDA.

Chưng cất hơi nước

Chưng cất hơi nước là một quy trình có lịch sử hàng thế kỷ thường được sử dụng để chưng cất rượu cũng như chiết xuất tinh dầu từ các chất hữu cơ. Quy trình này đơn giản hơn nhiều so với chiết xuất CBD bằng CO2. Đầu tiên, vật liệu thực vật được đưa vào một bể chưng cất. Với việc sử dụng nước và nhiệt, hơi nước được tạo ra mang theo dầu lên đầu bể, và sau đó nó được đi qua một bộ ngưng tụ, tạo ra một hỗn hợp nước và dầu. Hỗn hợp này sau đó được chưng cất thêm để tách nước và dầu, và kết quả là dầu CBD toàn phổ.

Mặc dù quy trình chiết xuất CBD này đơn giản hơn nhiều, nhưng có một số nhược điểm. Nó dễ mắc lỗi hơn, kém hiệu quả hơn nhiều, và có thể gây hại cho một phần của hồ sơ tinh dầu cần thiết của cây. Vì những lý do này, chưng cất hơi nước rất hiếm khi được sử dụng để chiết xuất CBD ngày nay, nhưng nhiều phòng thí nghiệm vẫn sử dụng một số loại chưng cất trong quy trình tách CBD từ dầu toàn phổ.

Chiết xuất bằng dung môi

Phương pháp này cũng có lịch sử hàng thế kỷ và là một điểm trung gian giữa chiết xuất CO2 và chưng cất hơi nước khi nói đến độ phức tạp và hiệu quả. Nó có nhiều điểm tương đồng với chiết xuất CO2, mặc dù không có phương pháp tiên tiến đứng sau phần "siêu tới hạn".

Nói đơn giản, loại chiết xuất này liên quan đến việc trộn vật liệu thực vật với một loại dung môi nào đó sẽ mang theo các tinh dầu trong điều kiện thích hợp và đủ thời gian. Một số dung môi tự nhiên phổ biến nhất là rượu (ethanol) và dầu thực vật tự nhiên (bao gồm dầu ô liu), với rượu hiệu quả hơn nhiều trong việc hòa tan các hợp chất của thực vật. Nhưng do chi phí cao hơn liên quan đến ethanol, nhiều nhà sản xuất chọn sử dụng dung môi tổng hợp (các hydrocarbon như butane hoặc hexane), điều này có thể dẫn đến chất lượng thấp hơn, hoặc thậm chí là dầu CBD không phù hợp để tiêu thụ nếu chúng không được loại bỏ hoàn toàn khỏi sản phẩm cuối.

Chiết xuất bằng dung môi là một quy trình chiết xuất CBD mỏng manh và các ưu nhược điểm của nó, cũng như độ nhất quán của dầu cuối cùng, thay đổi rất nhiều tùy thuộc vào dung môi được sử dụng. Nó có thể hiệu quả hơn chưng cất hơi nước nếu được thực hiện đúng cách, nhưng chứa nhiều rủi ro và hầu hết các phòng thí nghiệm chọn chiết xuất CO2 nếu họ có khả năng chi trả.

Cách chiết xuất CBD tại nhà

Tại thời điểm này, bạn có thể đang tự hỏi liệu có cách nào bạn có thể chiết xuất CBD tại sự thoải mái của chính ngôi nhà của mình. Câu trả lời ngắn gọn là "có", nhưng điều đó thực sự phụ thuộc vào việc bạn có sẵn sàng thực hiện thêm nghiên cứu hay không. Điều sau đây sẽ không phải là một hướng dẫn từng bước thực sự, nhưng nó có thể phục vụ như một điểm khởi đầu và cung cấp cho bạn một số hướng dẫn cơ bản.

Chiết xuất bằng dầu ô liu

Có lẽ cách đơn giản nhất để chiết xuất dầu CBD, vì nó chỉ cần một số búp cannabis giàu CBD, dầu ô liu, và một số thiết bị nhà bếp cơ bản để đảm bảo cung cấp nhiệt ổn định. Nếu bạn đã từng làm bơ cần sa, thì về mặt kỹ thuật bạn đã sử dụng phương pháp này trước đây. Sự khác biệt duy nhất trong trường hợp này là bạn đang sử dụng cây gai dầu và dầu ô liu - nhưng dầu ô liu có thể dễ dàng được thay thế bằng dầu hoặc bơ mà bạn chọn. Điều này bao gồm bơ thông thường, dầu dừa, dầu hạt gai, v.v.

Bước đầu tiên để chiết xuất dầu ô liu là khử axit, tức là kích hoạt các hợp chất của nguyên liệu thực vật bằng cách sử dụng nhiệt (có thêm thông tin trong phần tiếp theo). Hoa gai dầu đã được cắt tỉa trong khay nướng được làm nóng giữa 240 và 280°F (115-135°C) trong tối đa một giờ sẽ làm được việc. Khi bước này đã hoàn tất, cần sa đã được kích hoạt sẽ được trộn với dầu ô liu và đun nóng ở nhiệt độ thấp (lý tưởng trong một nồi hấp đôi) trong khoảng hai giờ. Điều cuối cùng cần làm vào lúc này là sử dụng một bộ lọc để lọc hỗn hợp và tách dầu khỏi nguyên liệu thực vật. Kết quả: dầu ô liu chứa CBD.

Trong khi đây là cách dễ nhất và ít rủi ro nhất để chiết xuất dầu CBD, thì chắc chắn đây không phải là cách hiệu quả nhất. Như với hầu hết các dự án DIY, luôn có chỗ cho lỗi của người sử dụng. Nhưng ngay cả khi bạn làm mọi thứ đúng cách, bạn sẽ hy sinh một phần lớn các hợp chất hữu cơ của cây và bạn sẽ sản xuất ra dầu kém mạnh hơn so với một phòng thí nghiệm. Vì những lý do này, việc chiết xuất CBD tại nhà là một thí nghiệm thú vị, nhưng nếu bạn muốn thu được tất cả các lợi ích của CBD, thì nên lấy từ một nguồn đáng tin cậy hơn.

Kích hoạt và tinh chế

Mặc dù về kỹ thuật không phải là các bước của quá trình chiết xuất CBD, nhưng việc kích hoạt các hợp chất hữu cơ hoạt động và tinh chế dầu CBD là hai quá trình rất quan trọng trong sản xuất CBD. Các phương pháp phổ biến nhất được sử dụng cho những mục đích này là khử axit và đông lạnh.

Khử axit

Các hợp chất hữu cơ hoạt động của cây cần sa tồn tại dưới dạng axit. Để chuyển từ THCA và CBDA thành THC và CBD, các nhà sản xuất cần áp dụng nhiệt và khử axit các hợp chất - đây là tương đương trong phòng thí nghiệm với việc đánh lửa một điếu thuốc lá cần sa. Nhiệt sẽ loại bỏ một phân tử carbon khỏi các hợp chất hữu cơ và biến chúng thành các dạng hoạt động của chúng.

Khử axit có thể diễn ra trước hoặc sau quá trình chiết xuất, và phương pháp chính xác được theo dõi phụ thuộc rất nhiều vào sự lựa chọn này. Nhưng đây là một phần thiết yếu trong quá trình sản xuất dầu CBD, vì các hợp chất không được kích hoạt có ít hoặc không có tác dụng trên người dùng.

Đông lạnh

Mặc dù không quan trọng như khử axit, nhưng đông lạnh là một quá trình rất phổ biến đảm bảo rằng sản phẩm cuối cùng của quá trình chiết xuất là tinh khiết nhất có thể. Nói đơn giản, quá trình đông lạnh sử dụng các dung môi (thường là ethanol) và nhiệt độ thấp để đảm bảo rằng các lipid và tạp chất khác được loại bỏ khỏi chiết xuất dầu. Điều này diễn ra như một trong những bước cuối cùng trước khi có được dầu phổ quát.

Quá trình đông lạnh không phải lúc nào cũng được thực hiện, nhưng đây là một quá trình rất quan trọng khi sản phẩm cuối cùng dự kiến sẽ được vape. Một số terpene và các hợp chất khác cũng được lọc ra trong quá trình này, nhưng nhiều nhà sản xuất chọn thêm terpenes vào dầu CBD của họ sau khi đông lạnh.

Chiết xuất CBD: điểm mấu chốt

Đây là các phương pháp chiết xuất CBD phổ biến nhất và, như mong đợi, mỗi phương pháp đều có những lợi ích và bất lợi riêng. Điều quan trọng nhất cần rút ra từ hướng dẫn này là lý do mà bạn có thể đã thấy “chiết xuất CO2 siêu cấp” trong quảng cáo và khuyến mại không chỉ vì nó nghe có vẻ thú vị (dù cho nó có thật!). Nói đơn giản, chiết xuất CO2 là phương pháp chiết xuất CBD sạch nhất và hiệu quả nhất - và là lựa chọn không thể thiếu cho bất kỳ phòng thí nghiệm nào có thể thực sự chi trả cho nó.

Điều này không có nghĩa là tất cả các sản phẩm CBD chiết xuất từ CO2 đều tốt hơn theo định nghĩa. Nhưng nếu một phòng thí nghiệm đầu tư vào các thiết bị cần thiết cho phương pháp chiết xuất đòi hỏi kỹ thuật cao nhất, có khả năng họ biết mình đang làm gì. Khi có nghi ngờ, hãy kiểm tra các bài kiểm tra phòng thí nghiệm và luôn chọn sản phẩm CBD đã được kiểm tra bởi bên thứ ba từ các nguồn uy tín.