Estrazione CO2 — lo standard industriale

TL;DR

• Il CO2 supercritico (>31 °C, >74 bar) è al contempo liquido e gas.
• Estrazione selettiva tramite variazione pressione & temperatura.
• Vantaggi: senza residui (CO2 evapora), certificato GRAS, scalabile.
• Svantaggi: alto investimento (>CHF 200 000), possibile perdita terpeni.

Perché il CO2 domina il mercato CBD

Il CO2 è classificato additivo alimentare (E290) — nessun problema di residui. Rovetto 2017 ha mostrato che le condizioni supercritiche estraggono selettivamente cannabinoidi e terpeni leggeri.

La maggior parte dei grandi marchi CBD svizzeri (Alpinols, Cibdol, Ellexo) usa il CO2 per la riproducibilità farmaceutica e la conformità Novel Food.

Estrazione con CO2 subcritica versus supercritica

L'estrazione con CO2 si può fondamentalmente suddividere in due processi: l'estrazione subcritica e quella supercritica. Nel campo subcritico, l'impianto lavora a temperature più basse e a una pressione inferiore, per cui l'anidride carbonica rimane allo stato liquido. Questo processo delicato è ideale per preservare i terpeni sensibili e altamente volatili della pianta di cannabis. Tuttavia, la resa di questo processo è nettamente inferiore e il tempo di estrazione si allunga notevolmente, motivo per cui su scala industriale il metodo viene solitamente impiegato solo come prima fase di un'estrazione a più stadi.

Al contrario, l'estrazione supercritica utilizza temperature e pressioni più elevate, alle quali l'anidride carbonica supera il punto critico. In questo stato, il gas assume contemporaneamente le proprietà di liquidi e gas. Penetra in profondità nel materiale vegetale e dissolve i cannabinoidi in modo altamente efficiente. Grazie al controllo preciso di pressione e temperatura, gli operatori possono manipolare in modo mirato la densità del solvente. Ciò consente un'estrazione selettiva, in cui determinati gruppi di sostanze vengono isolati in modo mirato o i componenti di accompagnamento indesiderati, come la clorofilla, vengono lasciati nel materiale vegetale fin dall'inizio.

• L'estrazione subcritica preserva i terpeni sensibili alla temperatura grazie a temperature operative più basse.
• L'estrazione supercritica offre la massima efficienza e tempi di processo più brevi su scala industriale.
• Il controllo della pressione e della temperatura consente il frazionamento mirato dei singoli componenti.
• La separazione frazionata separa le cere vegetali indesiderate già durante il processo di estrazione.

Standard di qualità svizzeri e quadro normativo

In Svizzera i prodotti a base di cannabis sono soggetti a severe prescrizioni legali. Affinché un estratto possa essere commercializzato senza controllo degli stupefacenti, il contenuto totale di THC deve essere tassativamente inferiore all'uno per cento. L'estrazione con CO2 offre ai produttori svizzeri un vantaggio decisivo: poiché l'anidride carbonica utilizzata evapora completamente allo stato gassoso dopo la decompressione, nel prodotto finale non rimane alcun residuo di solvente. Ciò facilita notevolmente la prova di conformità nei confronti delle autorità cantonali di esecuzione e dell'Ufficio federale della sicurezza alimentare e di veterinaria, in quanto potenziali contaminazioni da solventi tossici come l'esano o il benzene sono escluse per ragioni intrinseche al sistema.

Dalla modifica della legge nell'agosto 2022, in Svizzera la cannabis medica può essere prescritta direttamente dal medico senza l'autorizzazione eccezionale dell'UFSP. Per la fabbricazione di formule magistrali nelle farmacie si applicano i requisiti di qualità più severi secondo la Pharmacopoea Helvetica. L'estrazione con CO2 si è affermata come standard in questo contesto farmaceutico. I processi possono essere validati e riprodotti con precisione, il che è indispensabile per la standardizzazione delle concentrazioni di principio attivo. Inoltre, gli impianti a CO2 soddisfano senza problemi le severe prescrizioni delle buone pratiche di fabbricazione, monitorate dall'autorità svizzera per gli agenti terapeutici Swissmedic.

• Garantito rispetto del limite legale svizzero di THC inferiore all'uno per cento per gli estratti di canapa industriale.
• Produzione senza residui, senza l'uso di solventi infiammabili o tossici come il butano.
• Certificazione GMP facilitata per i produttori svizzeri di cannabis medica secondo le direttive Swissmedic.
• Conformità alle severe direttive dell'Ufficio federale della sicurezza alimentare e di veterinaria (USAV).

Post-processing: dall'estratto grezzo al prodotto premium

L'estratto grezzo ottenuto immediatamente dopo l'estrazione con CO2, noto anche come olio grezzo, è una massa scura e viscosa. Oltre ai cannabinoidi e ai terpeni desiderati, questo estratto contiene quantità significative di cere vegetali, lipidi e clorofilla. Queste sostanze d'accompagnamento non solo compromettono il gusto e la consistenza del prodotto finale, ma possono anche ridurre la stabilità dell'olio. Per rimuovere queste sostanze indesiderate, all'estrazione segue la cosiddetta winterizzazione. In questo processo, l'estratto viene sciolto in alcol, fortemente raffreddato e successivamente filtrato per separare i grassi precipitati.

Dopo la purificazione, di regola si procede alla decarbossilazione. Nella pianta, i cannabinoidi si presentano principalmente sotto forma di acidi, come l'acido cannabidiolico o l'acido tetraidrocannabinolico. Attraverso un riscaldamento controllato, si scinde una molecola di anidride carbonica, convertendo i principi attivi nella loro forma neutra e biologicamente attiva. Per ottenere prodotti di elevata purezza, l'olio può essere ulteriormente purificato mediante distillazione sottovuoto. Questo processo di raffinazione a più stadi garantisce ai consumatori svizzeri un prodotto standardizzato, limpido e dal gusto impeccabile, conforme agli elevati standard di qualità svizzeri per i beni di consumo.

• La winterizzazione rimuove i grassi vegetali, i lipidi e le cere indesiderate per ottenere un prodotto finale limpido.
• La decarbossilazione attiva i precursori acidi dei cannabinoidi attraverso un trattamento termico mirato.
• La distillazione sottovuoto concentra i principi attivi desiderati ed elimina le ultime impurità.
• Aumento della qualità sensoriale e della conservabilità dell'olio di CBD svizzero finito.

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