Kryogene Ethanolextraktion: Eine Methode der kalten Cannabisverarbeitung

Heutzutage gibt es unzählige Möglichkeiten zur Herstellung von Cannabisextrakten – mit und ohne Lösungsmittel. Jede Methode hat ihre Vor- und Nachteile und über jede Methode wird gesagt, sie sei den anderen auf irgendeine Weise überlegen. Eine dieser Methoden ist die kryogene Ethanolextraktion, bei der Minusgrade genutzt werden, um das volle Potenzial von Cannabispflanzen auszuschöpfen.

In diesem Leitfaden untersuchen wir die Wissenschaft hinter der kryogenen Ethanolextraktion, ihre Vorteile, das nötige Equipment und wie sie im Vergleich zu herkömmlichen Extraktionstechniken abschneidet.

Was ist kryogene Ethanolextraktion?

Die kryogene Ethanolextraktion ist eine innovative Technik, die in der Cannabisindustrie eingesetzt wird, weil damit empfindliche Verbindungen bewahrt und die Reinheit des Extrakts verbessert werden können. Der Prozess ist anspruchsvoll, aber dafür entsteht daraus ein Cannabisprodukt von extrem hoher Qualität, das noch viele der Terpene enthält, die in der unverarbeiteten, rohen Pflanze vorkommen.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Extraktionsmethoden wird das Cannabis bei der kryogenen Ethanolextraktion bei extrem niedrigen Temperaturen verarbeitet, meist unter Verwendung von kryogenem Ethanol.

Die Methode der kryogenen Ethanolextraktionsmethode birgt einige Vorteile:

• Bewahrt empfindliche Verbindungen: Cannabinoide und Terpene, die unter Hitzeeinwirkung abgebaut werden, bleiben intakt.
• Reduziert Oxidation und Abbau: Die Minustemperaturen minimieren chemische Reaktionen, die die Extraktqualität beeinträchtigen können.
• Verbessert die Reinheit: Es gelangen weniger unerwünschte Verbindungen in das Endprodukt, es entsteht also ein reinerer Extrakt.

Wie funktioniert die kryogene Ethanolextraktion von Cannabis?

Die kryogene Ethanolextraktion folgt einem kontrollierten, schrittweisen Prozess, der Effizienz und Reinheit gewährleistet. Der Prozess selbst ist nicht übermäßig kompliziert, aber einige der benötigten Zutaten und Geräte sind schwer zu beschaffen und zu handhaben. Deshalb handelt es sich um eine fortgeschrittene Methode der Cannabisextraktion.

Im Folgenden beschreiben wir, wie man die kryogene Ethanolextraktion bei Cannabis durchführt.

Schritt 1: Einfrieren des Pflanzenmaterials

Zunächst muss das Cannabis bei Minusgraden in kurzer Zeit eingefroren werden. Dazu kann eine der drei unten beschriebenen Methoden genutzt werden.

Dieser erste Schritt ist unerlässlich, da er den Abbau empfindlicher Verbindungen wie Terpene und Cannabinoide verhindert. Durch das Einfrieren wird das Pflanzenmaterial außerdem spröde, wodurch im finalen Extrakt weniger unerwünschte Pflanzenwachse, Fette und Chlorophyll vorhanden sein werden.

So friert man Cannabis zur Vorbereitung für die kryogene Ethanolextraktion ein:

• In einem kommerziellen Tiefkühlgerät mit besonders niedrigen Temperaturen: Diese Geräte haben Temperaturen zwischen -40 °C und -80 °C und sind die gängigste Methode, um Cannabis kryogen einzufrieren.
• Mit flüssigem Stickstoff: Cannabis kann schockgefroren werden, indem es für einige Sekunden in flüssigen Stickstoff (-196 °C) getaucht wird. Allerdings ist dies nicht die gängigste Methode – das Material ist flüchtig und es ist sehr schwer zu handhaben.
• Trockeneis: Diese Methode wird bei kleineren Betrieben eingesetzt, bei denen die beiden oben genannten Optionen nicht möglich sind. Das Pflanzenmaterial wird in einen isolierten Behälter mit Trockeneis (-78,5 °C) gegeben, der die Luft mit schneller Geschwindigkeit abkühlt.

Schritt 2: Anwendung eines kryogenen Lösungsmittels

Nach dem anfänglichen Einfrieren wird ein kryogenes Lösungsmittel, meist Ethanol, auf extrem niedrige Temperaturen abgekühlt und dann zur Extraktion von Cannabinoiden und Terpenen verwendet. Das gefrorene Pflanzenmaterial wird in das kryogene Ethanol getaucht. Das Lösungsmittel kann dann Wirkstoffe wie THC, CBD und Terpene lösen. Zur Maximierung der Effizienz der Extraktion wird die Mischung umgerührt.

Bei -80 °C oder noch niedrigeren Temperaturen wirkt Ethanol als effizientes Lösungsmittel, das erwünschte Verbindungen selektiv auflöst, sodass nur unerwünschtes Pflanzenmaterial übrig bleibt.

Schritt 3: Filtration

Die Ethanollösung wird nun mehreren Filtrationsphasen unterzogen, um festes Pflanzenmaterial, Wachse und andere Verunreinigungen zu entfernen.

Die extrem niedrigen Temperaturen verhindern eine übermäßige Extraktion von Chlorophyll, was bei der herkömmlichen Ethanolextraktion zu unerwünschten bitteren Aromen und einer Grünfärbung führen kann.

Schritt 4: Lösungsmittelrückgewinnung und Konzentratveredelung

Sobald die Cannabinoide und Terpene im kryogenen Lösungsmittel gelöst sind, wird das Ethanol durch Vakuum- oder Rotationsverdampfung abgetrennt und zurückgewonnen. Durch Destillationsverfahren bei niedrigem Druck und niedriger Temperatur kann die maximale Menge an Cannabinoiden und Terpenen gesammelt und deren Abbau verhindert werden. Das daraus entstehende Konzentrat wird dann je nach beabsichtigter Produktart weiter gereinigt oder veredelt:

• Vollspektrum-Extrakt (erhält eine Vielzahl von Cannabinoiden und Terpenen)
• Destillat (hochreines Cannabinoidöl mit kaum Terpenen)
• Isolat (reines Cannabinoid, wie CBD oder THC)

Schritt 5: Nachbearbeitung und Produktformulierung

Der gereinigte Extrakt kann zur Herstellung verschiedener Cannabisprodukte verwendet werden, wie z. B.:

• Vape-Patronen (also Extrakte mit hohem Terpengehalt)
• Edibles und Tinkturen (diese erfordern eine Decarboxylierung zur Aktivierung der Cannabinoide)
• Konzentrate wie Shatter, Wax oder Live Resin (also hochwirksame Extrakte mit reichhaltigen Geschmacksprofilen)

Vorteile der kryogenen Ethanolextraktion für Cannabis

Die kryogene Ethanolextraktion zur Herstellung von Cannabisprodukten klingt nicht nur futuristisch, sondern bietet auch zahlreiche Vorteile. Diese betreffen hauptsächlich die Qualität – kryogenes Cannabis ist im Allgemeinen sehr rein und hochwertig.

• Konservierung von Terpenen

Bei herkömmlichen Extraktionsmethoden sind die Terpene Hitze und Sauerstoff ausgesetzt, wodurch sie abgebaut werden. Infolgedessen fehlt den daraus resultierenden Cannabisprodukten in der Regel der ausgeprägte Geschmack, der das chemische Profil des ursprünglichen Pflanzenmaterials wirklich widerspiegeln würde.

Wenn man monatelang damit beschäftigt war, einen bestimmten Phänotyp sorgfältig anzubauen, weil sein Terpenprofil so toll ist, wäre es natürlich schade, das Terpenprofil in dieser späteren Phase zu verlieren. Kryogene Temperaturen verhindern den Verlust von Terpenen und sorgen für einen aromatischeren und geschmackvolleren Extrakt.

• Hohe Extraktionseffizienz

Die kryogene Ethanolextraktion maximiert den Cannabinoid-Ertrag und reduziert gleichzeitig unerwünschtes Pflanzenmaterial. Es kommt bei allen Extraktionsmethoden zu einem gewissen Materialverlust, kryogene Techniken reduzieren das Pflanzenmaterial allerdings erheblich.

Die Kälte verbessert die Löslichkeit und führt zu einer effizienteren Trennung der Verbindungen. Infolgedessen wird das meiste des gewünschten Materials aus dem Pflanzenmaterial gelöst, während der Großteil des unerwünschten Materials zurückbleibt.

• Sauberere Endprodukte

Verunreinigungen bleiben als Rückstände zurück, was auch mit dem vorherigen Punkt, der Extraktionseffizienz, zu tun hat. Dies gilt für unerwünschte Pflanzenteile und auch für potenzielle Verunreinigungen, die während des Extraktionsprozesses eingebracht werden. Durch das Einfrieren werden keine Verunreinigungen aus Versehen eingeführt. Durch das Lösungsmittel zwar schon, aufgrund der Art des Prozesses aber nur minimal.

Darüber hinaus minimiert die geringere Einwirkung von hohen Temperaturen und Oxidation das Kontaminationsrisiko, und Extrakte, die mit kryogenen Methoden hergestellt werden, erfordern weniger Nachbearbeitung und Veredelung.

• Reduzierte Oxidation

Kalte Temperaturen verlangsamen die Oxidation erheblich und verlängern so die Haltbarkeit der extrahierten Verbindungen. So entsteht ein Produkt mit besserer Stabilität und Konsistenz.

Kryogene vs. traditionelle Extraktionsmethoden

Die kryogene Ethanolextraktion bietet gegenüber Methoden wie der überkritischen CO₂-Extraktion und der traditionellen Ethanolextraktion deutliche Vorteile, insbesondere, da sie so viele der wärmeempfindlichen Verbindungen in Cannabis bewahrt. In der folgenden Tabelle werden die Verfahren, die Effizienz, die Terpenkonservierung und die Komplexität der einzelnen Verfahren verglichen.

Sicherheitshinweise für die kryogene Ethanolextraktion

Die Arbeit mit kryogenen Substanzen ist gefährlich und erfordert zur Vermeidung von Unfällen strenge Sicherheitsprotokolle. Dies sind die wichtigsten Vorsichtsmaßnahmen, die beim Umgang mit diesen Substanzen zu beachten sind.

Schutzausrüstung

Personen, die mit kryogenen Lösungsmitteln bei extrem niedrigen Temperaturen arbeiten, müssen spezielle Schutzausrüstung tragen, um Verletzungen durch Erfrierungen, Verbrennungen und den Kontakt mit gefährlichen Substanzen zu vermeiden. Die folgende Ausrüstung für die kryogene Extraktion ist für die Herstellung von kryogenem Cannabis unerlässlich:

• Isolierende Handschuhe
• Gesichtsschutz und Schutzbrille
• Kryo-Schürzen und Laborkittel
• Geschlossene, isolierende Schuhe

Richtige Belüftung

Kryogene Lösungsmittel können potenziell gefährliche Dämpfe freisetzen. Daher ist es wichtig, in einer gut belüfteten Umgebung zu arbeiten, um eine gute, stetige Frischluftzufuhr aufrechtzuerhalten. Da du möglicherweise in geschlossenen Räumen arbeitest, ist es wichtig, mit zum Beispiel Dunstabzugshauben, Abluftsystemen und offenen Fenstern einen Durchzug zu erzeugen.

Dies ist extrem wichtig, da kryogene Lösungsmittel Sauerstoff verdrängen können und bei Verwendung in kleinen, unbelüfteten Räumen Erstickungsgefahr besteht.

Gerätewartung

Kryogene Extraktionssysteme basieren auf präzisionsgefertigten Geräten, die regelmäßig überprüft und gewartet werden müssen, um einen sicheren und effizienten Betrieb zu gewährleisten. Fehlfunktionen können zu Undichtigkeiten, Temperaturschwankungen oder gefährlichen Druckaufbau führen.

Schulung

Aufgrund des speziellen Equipments und der speziellen Chemikalien, die bei der Herstellung von kryogenem Cannabis zum Einsatz kommen, ist eine angemessene Schulung für alle Personen, die kryogene Extraktionssysteme bedienen, unerlässlich. Der Umgang mit extrem kalten Lösungsmitteln bei extremen Temperaturen erfordert spezielle Kenntnisse, damit Unfälle vermieden werden können.

Lohnt sich die Investition in die kryogene Ethanolextraktion?

Bei all diesen Notwendigkeiten stellt sich die Frage, ob sich kryogenes Cannabis überhaupt lohnt. Es kommt darauf an. Es ist definitiv eine sichere und sehr effektive Methode zur Herstellung von Cannabisextrakten, für den nicht-kommerziellen Anbau aber nicht die praktikabelste Option.

Wenn du zu Hause hochwertige Cannabiskonzentrate herstellen möchtest, solltest du dich wahrscheinlich nach einfacheren und leichter zugänglichen Optionen als der kryogenen Ethanolextraktion umsehen, wie zum Beispiel die Herstellung von Rosin oder Bubble Hash. Bei Großprojekten kann es sich jedoch lohnen, Zeit, Energie und Geld in die Herstellung eines hochwertigen Endprodukts zu investieren. Skalierbarkeit ist hier also ein wichtiger Faktor.

• Kostenanalyse

Diese Extraktionsmethode ist mit einer hohen Anfangsinvestition verbunden. Dies ist zum Teil auf das nötige Equipment und zum Teil auf die Schulung zurückzuführen. Wenn ein Betrieb genügend hochwertigen Extrakt herstellen will, kann sich diese Investition mit der Zeit amortisieren, aber für private Projekte ist es nicht wirklich sinnvoll.

• Zweck

Wenn das Endziel darin besteht, ein hochwertiges kommerzielles Cannabisprodukt mit fantastischer Reinheit und Terpenretention herzustellen, dann ist die kryogene Ethanolextraktion sicherlich gut geeignet. Wenn das Ziel einfach die Herstellung eines sicheren Extrakts mit respektabler Reinheit, Potenz und ordentlichem Geschmack ist, dann gibt es dafür einfachere und kostengünstigere Methoden.

• Skalierbarkeit

Für private Projekte ist diese Methode zwar nicht wirklich geeignet, aber sie ist skalierbar und kann daher an Projekte unterschiedlicher Größe angepasst werden. Man muss kein großes Unternehmen sein, um die kryogene Ethanolextraktion nutzen zu können. Auch kleine spezialisierte Labore können die Vorteile nutzen – vorausgesetzt, sie verfügen über das richtige Equipment und die entsprechende Ausbildung. Je kleiner das Projekt ist, desto weniger praktisch und rentabel ist diese Art der Extraktion.

Abschließende Bemerkungen: Ist die kryogene Ethanolextraktion die Zukunft der Cannabisverarbeitung?

Die kryogene Ethanolextraktion bietet eine neuartige und äußerst effektive Methode zur Herstellung hochwertiger Cannabiskonzentrate – die Terpene werden bewahrt, die Extraktion ist effizienter und es können reine Extrakte hergestellt werden. Allerdings ist dies nicht die einzige Möglichkeit, pure, unverfälschte Produkte herzustellen, und es gibt einfachere Methoden, die komplett ohne Lösungsmittel funktionieren. Obwohl die kryonische Ethanolextraktion im Kontext von Cannabis in Zukunft von Bedeutung sein wird, ist es unwahrscheinlich, dass sie die einzig wichtige Methode sein wird.