Tecnologia na extração: conheça o método PBX

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Processo patenteado por empresa americana cria extrações de cannabis limpas e de alta qualidade. Saiba mais na reportagem da Medical Cannabis Network traduzida pela Smoke Buddies

Pure Botanical Extraction (PBX) é uma tecnologia de extração com gás liquefeito que se comporta de forma semelhante à que utiliza CO2, não deixando resíduos no produto final. A extração PBX é realizada em um ambiente controlado, sem acesso ao ar ou outros contaminantes. Ao contrário de outros métodos, o processo de extração PBX não tem reações químicas resultando em óleos sem subprodutos indesejáveis, sem alterar o sabor ou aroma. PBX emprega um meio não polar que se comporta como um hidrocarboneto, porém não inflamável, e extrai apenas o óleo sem alterar os componentes restantes que podem ser usados ​​em processos sequenciais, por exemplo, em alimentos ou aditivos, suplementos e pós-processamento.

A tecnologia PBX proporciona um método de extração que é suave para o material vegetal enquanto atua em temperatura ambiente e preserva todas as enzimas naturais. Não degrada os componentes extraídos ou deixados para trás e é tão seletiva que extrai apenas os compostos de resina sem a necessidade de pós-processamento, como winterização ou filtração. Isso torna essa extração superior aos três métodos principais conhecidos: por gases não seletivos como o CO2, refrigeração com álcool e hidrocarbonetos.

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A tecnologia foi promovida pela PURE5 por mais de uma década e é conhecida como um processo de extração por gás liquefeito com alta concentração de terpenos, strain-específica e baixa pressão que é seguro, automatizado e preciso. Ela tem sido utilizada para extração botânica de alimentos, fragrâncias e sabores, bem como óleos essenciais, por décadas.

A Tecnologia de Extração PURE5 é resguardada por pelo menos quatro patentes internacionais que protegem o equipamento e o processo. O processo é registrado para extração de alimentos e é designado como GRAS (geralmente reconhecido como seguro) pela Administração de Alimentos e Drogas (FDA) dos EUA. PBX é um processo não agressivo à temperatura ambiente que separa os constituintes canabinoides e terpenoides da matéria-prima vegetal, sem queimar ou congelar, enquanto obtém o máximo proveito das plantas. O processo PBX-Standard é um divisor de águas na indústria em termos de simplicidade, segurança e qualidade.

 Tecnologia na extração: conheça o método PBX

Como funciona o PBX?

A tecnologia PBX-Standard™ eXtraction foi desenvolvida para superar todas as desvantagens do uso de gases liquefeitos de densidade mais baixa como CO2 para extração de resina, mantendo todos os benefícios da extração por gás liquefeito, sendo sem solvente e resultando em nenhum resíduo no extrato.

Sabe-se que a natureza polar e a baixa densidade do CO2 só podem extrair constituintes na fase supercrítica quando a densidade permite, embora na fase supercrítica não seja possível a extração de terpenos. Abaixar a pressão para pressões subcríticas altas explora a natureza polar do CO2, permitindo a extração limitada de terpenos. Recentemente, a luta pela natureza sem solvente do CO2 foi perdida, já que a maioria dos fabricantes que utilizam a extração por CO2 adotou oficialmente o etanol como cossolvente.

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Os profissionais que trabalham com CO2 sabem que a extração por CO2 não funciona bem com o material fresco, pois a conexão água-gás traz níveis indesejados de acidez no extrato resultante. Ao contrário do CO2 — levando em conta a presença do etanol —, o PBX é inerte, inodoro, não tóxico, não inflamável, não corrosivo e não forma ácidos na presença de umidade. Isso amplia o escopo de aplicações para incluir muitos produtos farmacêuticos que são sensíveis ao pH. A extração padrão PBX é realizada em temperatura ambiente superando a degradação térmica ou perda de compostos voláteis durante o isolamento. O ponto de ebulição inerentemente baixo do gás elimina a necessidade de uma recuperação complexa e lenta.

A tecnologia PBX foi projetada para explorar as propriedades naturais do gás R134a (tetrafluoretano), criando o processo perfeito, como a forma como o CO2 se comporta no modo subcrítico baixo. O pequeno tamanho da molécula não polar e a natureza inerte do gás R134a faculta uma penetração eficiente no tecido da planta, extraindo completamente as frações solúveis em óleo. A extração via PBX é realizada em condições de temperatura ambiente e baixa pressão com os óleos resultantes sendo integrados à resina de espectro total fornecida pela planta.

Perfis de terpeno de espectro total são coletados sem degradação de moléculas e facilmente separados do gás. PBX é a escolha perfeita para a extração de materiais vegetais frescos curados, deixando sólidos (lipídios e ceras) para trás. O R134a é hidrofóbico, resistindo a todos os componentes da fase aquosa e, na maioria dos casos, a winterização não é necessária.

O maquinário da PURE5 executa um processo muito simples de três etapas que é totalmente automatizado para o operador e garante a consistência do produto resultante: carregar a biomassa, molhar suavemente e lavar os óleos essenciais em temperatura ambiente e baixa pressão. Após isso, deve-se evaporar suavemente o gás, para que então seja feita a coleta do precioso óleo que pode ser usado diretamente em produtos acabados. Todo o processo de extração e separação leva aproximadamente duas horas.

Qualquer gás preso na saída é 100% removível dos óleos finais sem conferir sabor ou tonalidade. Os solventes tradicionais oxidam quando expostos ao ar, proporcionando um sabor impossível de remover dos óleos finais.

Qual é a ciência por trás do PBX?

A ciência da extração é muito simples. Componentes semelhantes extraem componentes semelhantes, e é importante saber o grupo-alvo de compostos. Na cannabis, estaremos observando um grupo bastante amplo de ingredientes a partir dos hidrocarbonetos que são todos mono-, sesqui- e diterpenos, álcoois saturados e não saturados, cetonas aromáticas saturadas e insaturadas, aldeídos saturados e insaturados e, por fim, alguns ácidos saturados e insaturados. Em resumo, os terpenos, cetonas, aldeídos e ácidos constroem a composição do óleo de cannabis de espectro total (full spectrum).

Para extrair a combinação desses compostos, um solvente precisa ser selecionado adequadamente. O diagrama de ingredientes botânicos abaixo mostra esses ingredientes-alvo em vermelho em toda a gama de ingredientes vegetais e vários solventes que podem extraí-los. Existem três grupos-alvo principais de componentes da planta de acordo com os respectivos solventes: óleos, que são chamados de oleossolúveis; as flavonas, álcoois e ácidos, que são conhecidos como álcool-solúveis; e os taninos, minerais e pectinas que são conhecidos como aquassolúveis. Isso coloca nossos solventes em três grupos principais, diferenciados principalmente por sua polaridade.

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Como funciona a polaridade

Os solventes são produtos químicos orgânicos complexos que consistem em moléculas. As moléculas têm várias formas e configurações especiais que, dependendo de seus grupos de ligação, podem ser mais simétricas ou desproporcionais. Em geral, se a distribuição dos elétrons entre os átomos ligados for uniforme, a molécula é apolar, ou, se for desigual, é polar. Polaridade é uma descrição de quão diferentes são os polos elétricos de uma molécula, portanto, o potencial elétrico da molécula é a diferença. Assim, a polaridade forma uma escala dependendo da eletronegatividade de cada átomo ligado na molécula.

Por exemplo, a molécula de água tem um grande átomo de oxigênio com peso atômico de 16 u e dois pequenos átomos de hidrogênio com peso de 1 u, e a água terá um desempenho extremamente polar como solvente. Como podemos ver no gráfico, a água extrai ingredientes vegetais polares localizados no lado direito da tabela. Então um hidrocarboneto terá uma ligação inerte e simétrica muito pequena entre o carbono e o hidrogênio, e é uma molécula apolar que vai extrair os ingredientes do lado esquerdo, chamados de oleossolúveis.

Normalmente, esses ingredientes apolares são muito voláteis e têm um ponto de ebulição abaixo de 20 °C. Além disso, devido à volatilidade, infelizmente a maioria dessas substâncias é extremamente inflamável. Portanto, quando usadas como solvente, precauções de segurança estritas devem ser consideradas. O próximo grupo de solventes são os álcoois, e sua molécula é muito mais polar, mas, ainda assim, seu ponto de ebulição está abaixo de 100 °C.

Como discutimos acima, o potencial elétrico da molécula de um solvente permite que o solvente extraia diferentes partes da tabela de ingredientes botânicos. O potencial elétrico da molécula é facilmente caracterizado e medido pela constante dielétrica da substância química. Para simplificar o entendimento sobre a solubilidade de cada solvente, basta conhecer sua constante dielétrica para ter uma boa ideia de quais ingredientes botânicos ele irá dissolver. Por exemplo, a constante dielétrica do etanol é 24, a da água é 80, do hexano é 2 e dos hidrocarbonetos é sete.

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Como o PBX se compara?

Agora que sabemos tudo o que precisamos sobre os solventes, vamos discutir a aplicação deles e mais um parâmetro muito importante — a recuperação. A separação dos ingredientes em sua forma pura, desde o método de extração mais simples, que é fazer o chá, também é muito importante. Uma vez que os ingredientes extraídos são misturados com o solvente, a maneira mais fácil é separar o solvente por evaporação. No entanto, a evaporação do solvente muitas vezes evapora a maioria de nossos ingredientes-alvo todos juntos, resultando em um extrato parcial de baixo rendimento e um solvente contaminado. É o que acontece com o etanol, por exemplo, uma vez que seu ponto de evaporação está em torno de 80 °C e os óleos que almejamos começam a evaporar em torno dessa temperatura até por volta de 195 °C, ou seja, sempre haverá um problema de rendimento, contaminação e resíduo de solvente no produto final.

É por isso que solventes gasosos como CO2 são preferidos em vez de solventes líquidos como o etanol e altamente desejados a fim de fornecer uma extração muito mais limpa.

O solvente de uma extração somente entra em contato com o material vegetal quando está na sua fase líquida. Por esse motivo, uma classe de técnicas de extração que utilizam gás liquefeito foi desenvolvida. A ideia é pressurizar ou resfriar o gás até que ele se torne líquido e comece a se comportar como solvente. Então, quando a mistura de óleo e solvente sai da planta, é mais fácil separá-la, retornando rapidamente o gás ao seu estado natural e drenando o extrato sem qualquer resíduo de solvente. É por isso que a extração com CO2 é chamada de sem solvente.

O problema com o CO2 é que seu ponto de ebulição (sublimação) é de -78,5 °C, ele se torna líquido a -56,5 °C e, então, passa a ser um solvente mais eficiente quando sua condição agregada atinge o ponto crítico a 31 °C. Essa condição é chamada de fluido supercrítico e é quando o CO2 se encontra em uma fase intermediária entre a gasosa e a líquida. O processo para levar o CO2 à fase supercrítica requer extrema pressão. A energia e o hardware extras geralmente tornam os sistemas construídos com CO2 muito caros. Para simplificar os sistemas de extração, um gás com melhor termodinâmica precisa ser selecionado.

Por exemplo, o hidrocarboneto R134a tem ponto de ebulição a -30 °C e se torna líquido a 25 °C, um ponto muito bom para uma eficiência de extração. O R134a tem a seletividade de um hidrocarboneto, apresenta um comportamento de extração não inflamável, proporciona um processo sem solvente como o CO2 e supera as desvantagens do etanol por ser separado muito facilmente e não extrair os componentes extras do lado direito da tabela comumente chamados de ceras e lipídios etc.

A tecnologia de extração PBX desenvolvida pela PURE5 utiliza um hidrocarboneto modificado, o R134a. Um solvente não inflamável, não pressurizado e não tóxico que fornece resina viva e concentrada pronta para uso em produtos que poderão ser disponibilizados no mercado em 24 horas, mesmo em sua forma destilada como terpenos e destilados de cannabis isolados.

Outra característica do PBX que vale ressaltar é a produção sustentável. A utilização de qualquer parte da planta para o benefício do consumidor e o aproveitamento máximo dessa, enquanto processada com consumo mínimo de energia, tempo e recursos, e de forma que todos os componentes possam retornar à natureza, é o futuro da sustentabilidade.

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#PraCegoVer: fotografia mostra a extremidade de uma cânula transparente com uma gota de óleo na ponta, acima da boca de um frasco de vidro contendo óleo, em fundo desfocado de vegetação. Imagem: Taueeqrsaad | Wikimedia Commons.

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