大麻的CO2萃取：超临界与亚临界、压力如何改变提取物，以及为什么不能在家做

[JBOWarrior]

CO2萃取用二氧化碳做溶剂，从干燥后的大麻或工业大麻中提取大麻素（如THC和CBD）和萜烯（产生香气的化合物）。二氧化碳在高压下被压缩，这时它能像液体溶剂一样溶解植物中的成分。压力释放后，CO2变回气体逸出，提取物就留在收集罐里。

CO2萃取有两种做法。超临界萃取在约31 °C、74 bar以上进行，此时CO2会变成“超临界流体”，下文会具体解释。亚临界萃取在这个点以下进行，CO2是一种保持在压力下的低温液体。操作人员设定压力、温度和萃取时长，这些参数决定了哪些成分会被提取出来。最先得到的是粗提物（行业里叫“crude”，和石油里的原油无关）。粗提物通常还要进一步纯化，才能成为成品。

各种提取方法的总体介绍，请看大麻提取详解：溶剂法与无溶剂法比较。本文介绍CO2萃取的原理、已发表的数据说明了什么，以及为什么不应该在家自己搭设备。

临界点及具体数值

先认识几个单位。bar是压力单位：1 bar大约等于海平面上的大气压，所以74 bar约是它的74倍。开尔文（K）是科学上常用的温标，减去273.15就是摄氏度（°C）。MPa（兆帕）是另一个压力单位，1 MPa等于10 bar。

每种物质都有一个临界点，即一组特定的温度和压力。超过它之后，液态和气态不再是两种分开的状态，物质会变成单一的“超临界流体”。CO2的临界点参考值已有公认数据：

• NIST Chemistry WebBook（美国国家标准与技术研究院的在线数据库）根据其中一套经过评估的数据集，给出304.18 K（约31.03 °C）和73.80 bar。
• 一篇2023年关于大麻CO2萃取的综述给出约31.1 °C和7.4 MPa（74 bar）。

实际操作中，记住约31 °C、74 bar就够了。

正是因为临界温度低，才选用CO2。水也能变成超临界状态，但需要约647 K（约374 °C）和22.1 MPa（221 bar）。这么高的温度会破坏植物中不耐热的成分。同一篇综述还列出了CO2适合处理植物原料的其他原因：不可燃、无毒、便宜，而且压力一降就以气体形式离开产品。

译者注：在泰国，31 °C只是普通午后的气温。放在闷热棚屋里或阳光直射下的CO2钢瓶，温度已经超过CO2的临界温度，而且越热，瓶内压力越高。如果你或服务商在现场存放CO2钢瓶，请直立放置并用链条固定，放在阴凉处，远离热源。这样做的目的很简单：钢瓶保持凉爽，内部压力就低，泄压喷气或损坏的可能也更小。

超临界与亚临界

	亚临界	超临界
条件	低于约31 °C和/或低于74 bar	两项都高于临界值
CO2的状态	保持在压力下的液体	超临界流体
溶解能力	较低，较温和	较高，且可通过改变压力来调节
常见用途	收集容易挥发的香气成分；低温萃取	提取全部成分，或针对选定的成分类别
代价	溶剂较弱，每批提取量较少	压力高时，更多植物蜡质会进入提取物

卖家常说亚临界萃取更能保留萜烯。物理原理只支持其中一部分：CO2温度更低、溶解力更弱，所以过程更温和。至于对某一批提取物的实际影响有多大，要看原料和具体参数。对任何一概而论的说法都要谨慎，应该要求对方提供这批提取物的实验室检测结果。论坛指南如何解读大麻检测报告介绍了要看哪些项目。

为什么调节CO2就能提取不同成分

在超临界范围内，CO2同时具备两个有用的特性：

• 密度（流体的紧密程度）随压力升高而增大，接近液体。
• 黏度（流体的稠度，即流动难易）仍接近气体，所以它能轻松穿过植物原料。

流体能溶解多少物质，主要由密度决定。所以压力越高，溶剂越强，能溶解的成分种类越多；压力越低，溶剂越弱，提取的成分范围越窄。

一项2022年发表在期刊Pharmaceuticals上、针对工业大麻花序的研究，用数字说明了这一点。下面各项目标的最佳温度都是60 °C：

• 单萜在相对较低的131.2 bar下提取效果最好。单萜是较轻的香气成分，包括月桂烯（myrcene）、柠檬烯（limonene）和α-蒎烯（alpha-pinene）。
• 在319.7 bar下得到的提取物中倍半萜含量更高。倍半萜是较重的香气成分，包括β-石竹烯（beta-caryophyllene）。
• CBD的提取量在284.78 bar时达到峰值。
• 各批次的得率（提取物重量占原料重量的比例）在0.75%到8.83%之间，取决于压力和温度。

所以“可调节”有实际意义：同一台设备，设定不同参数，得到的提取物化学组成就不同。想进一步了解这些香气成分，请看大麻中的萜烯：是什么、干燥后能保留多少、哪些功效说法有证据支持。

有些工艺还会在CO2中加入共溶剂，通常是乙醇（食用级酒精），用来提高总得率。一篇2023年关于大麻CO2萃取的综述指出，加入共溶剂后选择性会变差，提取物中的蜡质和叶绿素（植物的绿色色素）会更多，之后需要另加步骤去除。

你可以这样做：如果把原料送去提取服务商，问清他们打算用多大压力、多高温度、是否加共溶剂，以及目标是什么（香气、CBD还是全部成分）。他们的回答能帮你判断提取物是否符合你想卖或想用的要求。

冬化提纯：把乙醇重新带回流程的纯化步骤

压力较高的CO2萃取，在溶解大麻素的同时也会溶出植物蜡质和脂肪。冬化提纯（winterization）分四步把它们去除：

1. 把粗提物溶解在乙醇中。
2. 冷却混合物，让蜡质和脂肪凝固析出。
3. 趁冷过滤。
4. 蒸发掉乙醇。

看标签时这一点很重要。“CO2提取物”往往是指CO2粗提物再经过乙醇纯化，而不是只用了CO2。乙醇如何安全处理，请看大麻的乙醇萃取：低温与常温、残留溶剂与防火安全。

你可以这样做：购买或委托加工CO2提取物时，问一下是否用乙醇做过冬化提纯。如果做过，要求检测报告中附上残留溶剂检测结果，这样你就知道产品里还残留多少乙醇。

优点与缺点

优点：

• 萃取罐内没有易燃溶剂。压力一降，CO2就以气体形式离开产品。
• 正如上面的工业大麻研究所示，操作人员可以通过调节压力和温度来控制提取哪些成分。
• 与许多靠加热的工艺相比，工作温度较低。

缺点：

• 高压设备的购买、检验认证和维护费用都很高。
• 得率随参数变化很大，所以结果很依赖操作人员的技术。
• 粗提物往往还需要乙醇冬化提纯，这会在后续步骤中重新引入易燃溶剂。

译者注：在泰国，有两个本地条件会增加风险。停电可能让高压萃取进行到一半时泵和冷水机突然停机。房间闷热会让降温更困难，而温度升高又会让气体压力上升。如果委托服务商，问清楚他们的系统在停电时如何安全停机，以及房间如何降温。他们的回答能让你快速判断对方是否认真对待压力安全。

“家用CO2萃取机”

这是这个话题下最常见的搜索之一，所以在这里直接回答。超临界CO2萃取机不是家用电器，机器做得再小也一样。光是进入超临界范围，系统就必须让CO2保持在约74 bar以上。已发表的大麻研究中，工作压力要高得多：上文的工业大麻研究约为131到320 bar。

英国健康与安全执行局（HSE，英国政府负责工作场所安全的机构）发布了一份压力系统指南，列出了这类设备失效时可能发生的情况：

• 压缩气体释放时引发爆炸；
• 部件损坏、碎片飞出造成伤害；
• 接触到泄漏出来的内容物。

同一份指南说明，大多数压力系统都需要一份书面检验方案：由合格人员制定或认证的文件，规定哪些部件必须检验、多久检验一次。只有非常小的系统可以豁免。商用CO2萃取机都是在这类框架下制造、检验和运行的，这也是它们价格高的一大原因。

译者注：HSE指南适用于英国。泰国对压力容器和气瓶有自己的规定。安装或使用任何压力设备之前，请向泰国相关主管部门或持证工程师咨询需要哪些检验和登记。

对家庭用户来说，经济上也很难划算。机器本身，加上认证、维护、稳定的CO2供应和上文所说的纯化步骤，面向的是处理大量原料的生产商。

泰国法律也设了门槛。生产THC含量按重量计超过0.2%的提取物，受《佛历2569年大麻或工业大麻提取物部级条例》管辖，该条例自2026年4月26日起生效。依该条例发放的许可证只授予：

• 依《外国人经商法》佛历2542年（1999年）不属于“外国人”的泰国法人（已注册的公司及类似法律实体）；
• 政府机构；
• 泰国红十字会。

论坛指南泰国佛历2569年（2026年）两项部级条例对这项条例有更详细的说明。本文不推荐或比较任何机器或制造商。

译者注：对泰国和东南亚的大多数种植者来说，实际可行的做法不是买机器。如果想用自己的收成做提取物，请与持有正规泰国许可证的提取工厂合作。交付任何原料之前，先要求查看对方的许可证。这样能确保你的收成和你自己的许可证都合法合规。

常见误区

• 以为“超临界”就代表产品效力更高。这个词描述的是萃取时溶剂的状态，不代表成品油的效力。效力要看检测报告。
• 以为CO2提取物从不接触其他溶剂。很多提取物都经过乙醇冬化提纯。要主动询问，并查看残留溶剂检测结果。
• 以为温度低就风险低。CO2萃取的危险来自储存的压力，而不是高温。

在根据本文采取任何行动之前，请先核实泰国现行法规，以及当地对压力设备的要求。

参考文献

• NIST Chemistry WebBook（美国国家标准与技术研究院），二氧化碳相变数据：临界温度304.18 K，临界压力73.80 bar。https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C124389&Mask=4

• de Aguiar A.C., Vardanega R., Viganó J., Silva E.K. (2023). Supercritical Carbon Dioxide Technology for Recovering Valuable Phytochemicals from Cannabis sativa L. and Valorization of Its Biomass for Food Applications. Molecules 28(9): 3849. https://doi.org/10.3390/molecules28093849

• Jokić S., Jerković I., Pavić V., Aladić K., Molnar M., Jakovljević Kovač M., Vladimir-Knežević S. (2022). Terpenes and Cannabinoids in Supercritical CO2 Extracts of Industrial Hemp Inflorescences: Optimization of Extraction, Antiradical and Antibacterial Activity. Pharmaceuticals 15(9): 1117. https://doi.org/10.3390/ph15091117

• 英国健康与安全执行局（UK Health and Safety Executive），Pressure systems: A brief guide to safety（INDG261）。https://www.hse.gov.uk/pubns/indg261.htm

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