CBD Extraktion mit Ethanol oder CO2?

Heutzutage kann es eine Herausforderung sein, mit der neuesten Terminologie und Technologie auf dem Laufenden zu bleiben. Wir werden die Unterschiede zwischen den beiden am häufigsten verwendeten CBD-Extraktionsmethoden (Ethanol versus CO₂) aufschlüsseln.

Bei den Extraktionsmethoden handelt es sich um verschiedene Verfahren zur Lösung und Konzentration der im Hanf natürlich vorkommenden Verbindungen. Für eine detaillierte Erklärung der Extraktionsprozesse, siehe: Wie wird CBD-Öl hergestellt?

CBD-Extraktion mittels überkritischem Kohlendioxid ( CO₂)

Die CO₂-Extraktion erfordert den Einsatz kostspieliger und technologisch fortgeschrittener Geräte sowie eines gut ausgebildeten Technikers zur Bedienung der Maschine.

Hierbei wird Kohlendioxid benutzt, um Stoffe aus einer Pflanze zu lösen. Zusammen mit definiertem Druck und Temperatur wirkt CO₂ wie ein Lösungsmittel. Im Falle von Cannabis lassen sich mit CO₂ die aktiven Stoffe, wie Cannabinoide, Terpene und Wachse, aus der Pflanze extrahieren [1].

Diese spezielle Technologie findet aber auch Anwendung in vielen anderen Bereichen, wie z.B.:

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• Bei der Sterilisierung von Geweben und Organen für Transplantationen
• bei der Extraktion von Fetten aus Snacks
• bei der Entfernung von Koffein aus Kaffee
• bei der Extraktion von Aromaölen aus Pflanzenteilen

Überkritische, unterkritische, mittelkritische CO₂-Extraktion

Im Allgemeinen lässt sich die CO₂-Extraktion in drei Verfahren einteilen: überkritisch, unterkritisch und mittelkritisch, wobei die überkritische Form die häufigste und sicherste ist. Sie liefert die reinsten Endprodukte. Um das CO₂ in einen überkritischen Zustand zu überführen, muss es gefroren, zu einer Flüssigkeit komprimiert und dann auf maximal 30°C erhitzt werden [2]. Im überkritischen Zustand kann CO₂ zugleich gasförmig und flüssig sein. Mit dem Druck verändert sich auch seine Löslichkeit. So lassen sich gezielt die verschiedenen Bestandteile der Cannabispflanze fraktionieren.

Nachdem nun das CO₂ den „überkritischen“ Zustand erreicht hat, fließt es über die Pflanzenteile und wird mittels Temperatur- und Druckänderungen verdampft. Zurück bleiben Cannabinoide, Terpene und Wachs, die in einem Separator getrennt werden [1; 2].

Die Vorteile der CO₂-Extraktion

CO₂ ist eine natürliche Verbindung, die überall in und um uns herum vorkommt. Die CO₂-Extraktion hat also einiges an Vorteilen zu bieten. Die Methode:

• ist sicher und
• vielseitig
• liefert aromatische Endprodukte
• liefert Endprodukte mit hohem Reinheitsgrad
• sichert eine hohe Ausbeute (bis zu 95%)
• erhält den organischen Zustand der Stoffe durch niedrige Temperaturen
• führt das Lösungsmittel tief in die Rohstoffstruktur ein
• spart Konservierungsmittel ein, da CO₂ alle Mikroorganismen zuverlässig eliminiert (steril)
• nutzt ein recyclebares Lösungsmittel
• arbeitet ohne gefährliche Chemikalien und Lösungsmittel
• erübrigt eine nachträgliche Reinigung des Produktes
• beeinträchtigt nicht die Umwelt
• arbeitet ohne Luftzufuhr, so dass die Pflanzenstoffe nicht oxidativ verändert werden [3].

Für die Hersteller ist die Methode zudem kosteneffizient, da für sie nur geringe Extraktionszeiten und wenig Energieverbrauch vonnöten ist [1]. Außerdem löst die superkritische-CO₂-Extraktion, im Gegensatz zu anderen Verfahren, kaum Kontaminationen aus der Pflanze.

Leider ist Cannabis eine Pflanze, die die tief im Boden enthaltenen giftigen Verbindungen anreichert. So ist es häufig mit Schwermetallen und anderen schädlichen Verbindungen verunreinigt. Andere Lösungsmittel können die Gifte lösen und in das Endprodukt überführen [3; 6; 7], CO₂ macht das nicht.

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Die Nachteile der CO₂-Extraktion

CO₂ kann lediglich fettlösliche Substanzen aus der Cannabispflanze lösen, d.h. die gelösten Stoffe durch die CO₂-Extraktion sind nicht wasserlöslich. Das hat Auswirkungen auf die Aufnahme der Stoffe im Organismus (Bioverfügbarkeit), da unser Körper zu 70% aus Wasser besteht. Die Cannabinoide und anderen Stoffe müssen daher erst durch Säuren und Enzyme aktiviert werden, damit sie vom Körper aufgenommen werden können. Außerdem können bestimmte Stoffe, wie Aminosäuren und Flavonoide, durch CO₂ nicht gelöst werden. Da bei der CO₂-Extraktion also kein authentisches Pflanzenprofil entsteht, hat das wiederum Einbußen bezüglich des Entourage-Effektes. Die Wirksamkeit eines solchen Extraktes wird also geringer sein, als bei einer vergleichbaren Alkohol-Extraktion [9].

CBD-Extraktion mittels Alkohol (Ethanol)

Cannabis ist eine faszinierende Pflanze, die mehr als 500 Verbindungen produzieren kann, die fast alle biogenetischen Klassen repräsentieren.

Ethanol ist ein Lösungsmittel, mit dem sowohl wasser- als auch fettlösliche Pflanzenstoffe extrahiert werden können, wie z.B:

• Cannabinoide (CBD, THC, CBC, CBG, CBDV)
• Terpene (Myrcen, Limonen, Pinen, Linalool, B-Karyophyllen, Terpinen, Eukalyptol)
• Polyphenole
• Lignane
• Chlorophyll
• Flavonoide (Apigenin, Luteolin, Kaempferol, Quercetin und Cannflavin A und B)
• Aminosäuren (alle acht essentiellen Aminosäuren)
• Alkamide (immunfördernde Verbindungen)

Bei der Ethanol-Extraktion wird lebensmitteltaugliches Ethanol dem Pflanzenmaterial zugesetzt. Dadurch werden die Pflanzenstoffe gelöst. Im anschließenden Erhitzungsschritt wird das Lösungsmittel wieder verdampft [4].

Die Vorteile der Ethanol-Extraktion

Die Lösungsmittel-Extraktion wird von Lebensmittelbehörden wie der Food and Drugs Administration (FDA) als sicher eingestuft [5]. Außerdem bilden sich bei dieser Art der Extraktion aus den organischen Stoffen sogenannte Ester, die sich gut in Wasser lösen und dadurch eine hohe Bioverfügbarkeit aufweisen. Insbesondere mit der Ethanol-Extraktion lassen sich:

• durch das Lösen wasser- und fettlöslicher Stoffe ein authentisches Pflanzenextrakt herstellen und damit
• der Entourage-Effekt ausnutzen
• ein Produkt hoher Bioverfügbarkeit herstellen
• ein qualitativ hochwertiges Öl erzeugen
• unkompliziert und einfach ein Extrakt herstellen [4; 9].

Was sind die Nachteile der Ethanol-Extraktion?

Ethanol extrahiert zwar alle Cannabinoide und Terpene aus der Hanfpflanze, allerdings auch Chlorophyll. Chlorophyll kann unerwünschte Nebenwirkungen verursachen. Filtert man jedoch das Chlorophyll heraus, verringert sich zugleich die Wirksamkeit des Öls. Außerdem ist nicht ausgeschlossen, dass Lösungsmittelreste im Endprodukt zu finden sind [4]. Eine typische Verunreinigung in Ethanol ist beispielsweise Benzol, aus dem Ethanol gewonnen wird. Benzol ist krebserregend. Bedenkt man, dass für die Extraktion große Mengen Lösungsmitteln (bis zu 20 Liter/kg Trockenmasse) benötigt werden, können am Ende noch 100 Gramm Verunreinigungen im Endprodukt bleiben. Nur die wenigsten Hersteller werden am Ende ihr Produkt auf Benzol testen [6].

Fazit: Was ist das „Beste“ ?

Die Extraktion mit Alkohol erweist sich als eine sehr schnelle, simple aber auch kostengünstige Variante, weswegen viele Hersteller sie wählen. Dadurch, dass Ethanol, anders als CO₂, ein polares Lösungsmittel ist, kann es wasser- und fettlösliche Mikronährstoffe wie Flavonoide und anderen sekundären Pflanzenstoffe extrahieren. Dank dieser Eigenschaft schmecken die daraus gewonnen Extrakte sehr gut, enthalten das gesamte Spektrum an Pflanzenstoffen, die für den Organismus gut verwertbar sind und den Entourage-Effekt garantieren. Es kann aber vorkommen, dass das Endprodukt nicht immer ganz rein ist, giftige Stoffe und Chlorophyll enthält und aufgrund dessen Nebenwirkungen verursacht.

Die CO₂-Extraktion erzeugt dagegen CBD-Produkte von höchster Reinheit, die jedoch nicht das gesamte Spektrum an Stoffen der Hanfpflanze enthalten und vom Körper nur eingeschränkt verwertbar sind. Die Stoffe müssen daher erst aktiviert werden [8]. Diese Methode erreicht nicht den für den menschlichen Organismus so wichtigen Entourage-Effekt, wie die Alkoholextrakt-Methode.

Du solltest also immer genau nachforschen und sicherstellen, wie Dein Produkt hergestellt wurde und dass Analysezertifikate die genaue Zusammensetzung Deines Produktes wiedergeben. [10]

Quellen:

[1] Delzer, Jana, Die CO2 Extraktion vollständig erklärt, 03.07.2019 in Kräuterpraxis, abgerufen am 03.09.2020 von https://kraeuterpraxis.de/blog/die-co2-extraktion-vollstaendig-erklaert/#:~:text=Die%20CO2-Extraktion%20ist%20in%20drei%20Kategorien%20unterteilt%3A%20%C3%BCberkritisch%2C,am%20sichersten%20gilt%20und%20das%20reinste%20Endprodukt%20liefert.

[2] Holland, Thomas, CO2 Extraktion stellt CBD Qualität sicher, 23.07.2019 in Cannabis-Öl, abgerufen am 03.09.2020 von https://cannabis-oel.net/gewinnungsverfahren-co2-extraktion/

[3] Was ist überkritische CO2-Extraktion?, 18.11.2019 in Doc Hanf, abgerufen am 03.09.2020 von https://www.doc-hanf.shop/was-ist-ueberkritische-co2-extraktion/

[4] Schneider, Mark, Erfahren Sie mehr über Extraktionstechniken für CBD Öle, 29.01.2019 in Kräuterpraxis, abgerufen am 03.09.2020 von https://kraeuterpraxis.de/blog/erfahren-sie-mehr-uber-technologien-um-hochmoderne-cbd-ole-herzustellen/

[5] Glasmann, Dieter Klaus, CBD Extraktion – Die gängigen Methoden im Überblick, 06.07.2019 in Hanf-Magazin, abgerufen am 03.09.2020 von https://www.hanf-magazin.com/news/cbd-extraktion-die-gaengigen-methoden-im-ueberblick/

[6] CBD-Extraktion, 14.10.2017 in Hanfjournal, abgerufen am 03.09.2020 von https://hanfjournal.de/2017/10/14/cbd-extraktion/

[7] Xu, Lili et. al, Recent advances on supercritical fluid extraction of essential oils, 08.09.2011 in African Journal of Pharmacy and Pharmacology Vol. 5(9), pp. 1196-1211, abgerufen am 03.09.2020 von https://academicjournals.org/article/article1380803040_Xu%20et%20al%20(1).pdf

[8] Alkohol oder CO2 Extraktion?, BioCBG, abgerufen am 04.09.2020 von https://www.biocbg.de/2017/02/23/alkohol-oder-co2-extraktion/

[9] Alcohol Extracts vs CO2 Extracts, Evolved Alchemy, abgerufen am 04.09.2020 von https://www.evolvedalchemy.com/co2-vs-alcohol-extractions/

[19] https://anandahemp.com/blogs/news/from-broad-spectrum-to-supercritical-co2-cbd-fact-sheet