Fabricación de cannabis: filtración de líquidos adecuada para extractos y aceites de cannabis de calidad profesional

Los extractos de los ingredientes activos de la planta Cannabis sativa son ahora opciones comunes para diversas aplicaciones, en particular en la comunidad médica de ciertos estados de los Estados Unidos y Canadá. Los extractos de aceite de cannabis pueden ser procesados posteriormente para hacer extractos estándar, concentrados, aceites, aceite destilado de THC, aceite de CBD o sólidos para su aplicación como los de la marihuana medicinal en forma de comestibles, aceite de vapeo o aplicaciones tópicas.

Para los fabricantes de derivados del cannabis, una filtración adecuada es crucial para producir extractos y derivados de alta calidad, puros y seguros.

La diferencia que hace la filtración

La etapa de filtración es fundamental para garantizar la seguridad y la calidad del producto en la producción de aceite esencial de cannabis, cera, fragmentos, concentrado o destilado, incluidos el aceite de marihuana medicinal y el aceite de cáñamo. Los productores fiables de extractos de cannabis de calidad médica y aceite de cáñamo recurren a equipos de precisión para lograr la excelencia en todos los aspectos del producto líquido, desde el sabor y el olor a una apariencia atractiva (figura 1).

La combinación correcta de técnicas y herramientas apropiadas es la diferencia entre un extracto claro y ámbar y un producto fangoso e indeseable que contiene partículas vegetales, desechos y lípidos no deseados.

Donde la filtración se encuentra con el proceso de extracción

Los métodos de filtración utilizados y la medida en que se utilizan varían en función de la calidad deseada del producto final, así como el tipo de producto.

Preparándose para la filtración: El proceso de extracción

Si se hace correctamente, este paso elimina la necesidad de una filtración excesiva al principio del proceso.

La extracción en crudo es el proceso que mezcla un disolvente como el etanol, el CO₂, el butano o el propano con la biomasa para licuar el producto. Cada líquido se utiliza para un producto final diferente o para cumplir con las leyes locales (figura 2).

1. Por ejemplo, las extracciones que utilizan etanol frío suelen ser sólo para hacer aceite destilado, no para hacer ceras. El aceite de ámbar claro o ligero resultante puede ser usado para vapear, pero el etanol también se utiliza en ciudades que restringen procesos de fabricación donde se utilicen productos químicos volátiles como el propano. Para procesos más grandes un lote puede incluir 45-90 kg de material vegetal y 400 L de etanol.
2. El propano, cuando se permite, es más limpio que los procesos de butano y puede acortar el proceso de extracción a la mitad, pero no se usa de forma tan común como el etanol.
3. El CO₂ proporciona la extracción más limpia. Sin embargo, los sistemas son muy costosos, operan bajo presiones muy altas y son los que toman más tiempo en la extracción.

El resultado deseado es un disolvente saturado de cannabinoides; los aceites se han disuelto de la planta al disolvente.

Para el butano, el propano o los disolventes de CO₂, el siguiente paso es la winterización o la congelación para la eliminación del disolvente. Cuando se extrae con etanol frío, la winterización no es necesaria debido a la extremadamente baja temperatura. La winterización en un entorno de producción comercial normalmente implica la reducción de las temperaturas entre -40 grados centígrados, a -80 durante 12-16 horas.

1. Este proceso congela los lípidos y grasas del producto crudo y no es necesario si el etanol es el disolvente. La razón por la que otros disolventes necesitan winterización es que el butano o BHO, a diferencia del etanol, son apolares y por lo tanto disuelven un exceso de material vegetal, que se elimina mediante la winterización.
2. Después de la congelación, el producto debe filtrarse inmediatamente a través de un medio filtrante impregnado de carbón activado para eliminar las partículas, el color debido a la clorofila y cualquier exceso de terpenos.

Purificación del cannabis: el proceso de filtración en dos etapas

La filtración es un paso esencial en la fabricación de productos cannabinoides, porque estabiliza el complejo de estos. La falta de filtrado puede resultar en la degradación del complejo y la potencia de los cannabinoides. La filtración tiene que hacerse rápidamente para no exponer el lodo a prolongados periodos de O₂ o de luz, que también pueden causar la degradación de los cannabinoides.

Pasar la mezcla a través de filtros lenticulares después de la extracción ayuda a mantener la integridad del producto.

La mayoría de los procesos entonces bombean el líquido a través de un filtro que atrapa partículas y biomasa y, finalmente, se utilizan múltiples medios filtrantes más finos tantas veces como sea necesario para dar un buen acabado al producto y eliminar los compuestos no deseados.

Por ejemplo, algunas producciones filtran primero el producto crudo a través de medios filtrantes de 25 micras para eliminar las partículas grandes. El proceso de filtrado se traslada entonces hacia medios filtrantes de 10 a 5 micras o incluso más finos para asegurar la purificación. Es común utilizar un proceso de filtrado de 2 etapas, con filtro de carbón en la primera etapa y Tierras Diatomeas en la segunda. El proceso puede parecerse a los siguientes pasos:

Paso 1. Filtración de clorofila, terpenos excesivos y eliminación de partículas

El aspecto fangoso, marrón oscuro o verde del extracto crudo proviene de la presencia de clorofila, que también tiene un indeseable sabor amargo y es inestable. La presencia de clorofila puede causar degradación de los cannabinoides y puede comprometer la integridad del producto final. El carbón elimina la mayor parte de la clorofila y la pigmentación no deseadas.

La filtración con carbón activado reduce eficazmente el color y el sabor de su producto sin afectar la integridad de este. El medio filtrante de carbón también puede eliminar los terpenos que hay en exceso. El medio filtrante con Tierras de Diatomeas es el segundo paso en el proceso.

Los resultados anteriores se lograron únicamente mediante la filtración con el medio filtrante con carbón activado, ErtelAlsop Micro-Clear Media MC35C (figuras 3 y 4).

Paso 2. Abrillantamiento del producto antes de su salida al mercado

Un medio filtrante de profundidad con una porosidad de 0,45 micras de retención abrillanta el producto removiendo partículas finas y desechos que pueden afectar a la pureza y el aspecto, y lo prepara para el procesamiento final o el embotellamiento (tabla 1).

Equipamiento

Los filtros Buchner se han utilizado comúnmente para filtrar líquidos en la fabricación de productos derivados del cannabis, pero no son un estándar para operaciones más grandes y de alta calidad. El rendimiento en grandes volúmenes es mejor utilizando cartuchos lenticulares.
Procesos de filtración de calidad que necesitan la capacidad de escalar rápidamente a escala industrial:

• • Carcasas lenticulares de acero inoxidable con cartuchos lenticulares.
• • Filtros de placas y marcos de acero inoxidable si se recoge un coadyuvante de filtración o carbón activado en polvo.
• • Medios filtrantes de profundidad combinados con carbón activado para la decoloración o con Tierras de Diatomeas para la eliminación de turbidez y/o partículas finas.
• • Filtros de laboratorio de acero inoxidable de 47mm.