Die CO₂-Extraktion ist derzeit eine der häufigsten Extraktionsarten. Das Gas ist vergleichsweise günstig und die Extraktion mit überkritischem CO₂ bei moderaten Prozessbedingungen möglich. CO₂ zählt zu den unpolaren Substanzen und besitzt daher eine hohe Löslichkeit für unpolare Stoffe. Aufgrund der anfallenden und überschaubaren Mengen und der geringen Kosten wird das CO² nicht recycelt. Im Gegensatz zur landläufigen Meinung handelt es sich dabei nicht um eine Treibhausgasemission, wenn das CO₂, so wie heute fast ausschließlich Prozessen, oder Atmosphäre entnommen wird. CO₂ besitzt eine sehr geringe Löslichkeit, weshalb oft Verweilzeiten von mehreren Stunden erforderlich sind. Obwohl CO₂ im Vergleich zu den vorhin genannten Lösungsmittel keinen Vorteil in Bezug, Umbedenklichkeit, Toxizität, oder Wirkungen auf den menschlichen Organismus hat, war die „Reinheit“, „Unbedenklichkeit“ mit ein Argument, warum CO₂ - Extrakte als möglichst gesund gelten. Eine Möglichkeit der Ausstellung von Bio-Extrakten wurde bereits vor einiger Zeit erwirkt. Die CO₂-Extraktion ist industrietauglich und skalierbar, sehr effizient und eignet sich für große Produktionsmengen und hochreine Produkte. [49]

Die Verwendung von Butan für die CBD-Extraktion ist eine der schnellsten und effizientesten Methoden und es trägt dazu bei, die verschiedenen Wirkstoffe, die Beschaffenheit und das Aroma des CBD zu erhalten. Zu den geeigneten Zielstoffen gehören fettlösliche Substanzen wie Lipide, Wachse und ätherische Öle. Auch flüchtige und aromatische Verbindungen wie Terpene können effizient extrahiert werden, ohne diese durch Hitze zu beschädigen. Besonders gut eignet es sich für die Herstellung von CBD-Destillaten.

Hier dient Ethanol als Lösungsmittel, um eine Vielzahl von pflanzlichen Inhaltsstoffen effizient zu extrahieren. Es ist ein bewährtes Verfahren zur Gewinnung von Pflanzenextrakten und bietet folgende Vorteile:

Ethanol kann ein breites Spektrum an Substanzen extrahieren. Sowohl hydrophile als auch Verbindungen können gelöst werden, was zu einem umfassenden Extrakt führt. Die Extraktion gilt als schonend. Das bedeutet pflanzliche Zellwände und Zellmembranen können leicht durchdrungen werden und die Inhaltsstoffe werden schonend aus den Zellen herausgelöst. Außerdem wirkt Ethanol antibakteriell, wordurch die Haltbarkteit der Extrakte verlängert wird.

Trotz der Vorteile eignet sich dieses Verfahren nicht für alle Pflanzenstoffe. Einige empfindliche Verbindungen könnten durch das Ethanol beeinträchtigt werden. Beispiele für empfindliche Verbindungen sind:

• Ätherische Öle
• Thermolabile Verbindungen
• Proteine und Enzyme
• Polysaccharide
• Anthocyane (farbgebende sekundäre Pflanzenstoffe)
• Tannine (Gerbstoffe)

Für emfpfindliche Verbindungen sind mildere Methoden (Bsp.: Wasserextraktion, CO₂-Extraktion) besser geeignet. Die Wahl des Verfahrens hängt von der chemischen Stabilität der Zielstoffe und den Anforderungen an das Endprodukt ab.

Dieses Verfahren ist sehr skalierbar und bietet eine kostengünstige Alternative zur CO₂ Extraktion.Mit zusätzlicher Winterisierung zur Entfernung von Wachsen und Lipiden ist es gut für die Industrie geeignet. [50]

Die Winterisierung ist ein Reinigungsschritt bei der Herstellung von Pflanzenextrakten, insbesondere bei der Gewinnung von Cannabinoiden aus Cannabis. Ziel ist es, unerwünschte Bestandteile wie Wachse, Fette und Lipide zu entfernen, um die Reinheit und Qualität des Endproduktes zu erhöhen.

Vorteile dieses Verfahrens sind die erhöhte Reinheit, was die Konzentration der gewünschten Wirkstoffe im Extrakt erhöht. Dadurch wird die Produktqualität verbessert, die Reduktion von Lipiden kann die Stabilität des Produkts erhöhen und die Haltbarkeit verlängern.

Nachteilig sind die längere Produktionszeit aufgrund der Abkühlungszeit und Filtration, außerdem kann der Einsatz von Ethanol kostspielig sein. Auch einige flüchtige Aromastoffe (Terpene)  können während des Prozesses verloren gehen.

Die Ultraschallextraktion nutzt Hochfrequenz-Ultraschallwellen, um Zellstrukturen aufzubrechen und bioaktive Verbindungen effizient aus Pflanzenmaterialien zu extrahieren. Diese Methode führt zu einer schnelleren und effektiveren Extraktion im Vergleich zu traditionellen Verfahren. Zu den Vorteilen dieses Verfahrens gehören die schnelle Extraktion, eine höhere Ausbeute und schonende Bedingungen. Im Gegensatz dazu stehen die hohen Investitionskosten und mögliche Herausforderungen bei der Skalierbarkeit. [51]

Die Mazeration ist ein traditionelles Verfahren, bei dem Pflanzenmaterial in einem Lösungsmittel (z.B. Alkohol) über einen längeren Zeitraum bei Raumtemperatur eingeweicht wird, um lösliche Inhaltsstoffe zu extrahieren.

Vorteilhaft an der Mazeration sind die einfache Durchführung, es wird keine spezielle Austrüstung benötigt, und die schonenden Bedingungen. Die Extraktionszeit kann aber mehrere Tage in Anspruch nehmen und die Ausbeute im Vergleich zu moderneren Methoden ist niedrig. [52]

Die Dampfdestillation ist ein thermisches Trennverfahren, bei dem Pflanzenmaterial mit Wasserdampf behandelt wird. Die flüchtigen Verbindungen verdampfen mit dem Dampf und werden anschließend durch Abkühlung kondensiert und gesammelt.

Die Dampfdestillation ist besonders geeignet zur Gewinnung von ätherischen Ölen und liefert oft hochreine Extrakte. Die Hitzeeinwirkung kann thermolabile Verbindungen zerstören und der Energieaufwand ist sehr hoch.

Die Wasserdampfdestillation ist eine etablierte Methode zur Extraktion von ätherischen Ölen aus Kräutern, Gewürzen und Hölzern. Dabei wird Dampf durch das Pflanzenmaterial geleitet, um die ätherischen Öle zu gewinnen. Diese Technik bewahrt die komplexen Aromen und gesundheitsfördernden Eigenschaften der Öle. Obwohl die Methode unkompliziert erscheint, erfordert sie eine präzise Anwendung, um die optimale Qualität des Öls zu gewährleisten. [53] [54]

Die Perkolation wird in der Pharmaindustrie zur Herstellung von pflanzlichen Arzneimitteln verwendet. Sie eignet sich für wasser- und ethanolbasierte Extraktionen, besonders für Verbindungen mit mittlerer bis hoher Polarität (z.B.: Alkaloide und Flavonoide). Dieses Verfahren benötigt keine hochentwickelte Ausrüstung und ermöglicht eine konstante Extraktion über einen längeren Zeitraum.

Zu den Nachteilen zählen die Effizienz, da die Ausbeute im Vergleich zu modernen Verfahren (CO₂- oder Ultraschallextraktion) geringer ist, und die nicht vollständige Extraktion aller Zielstoffe, besonders lipophile Verbindungen wie CBD.  Außerdem ist das Verfahren für die industrielle Produktion großer Mengen zu langsam und ineffizient, weshalb sie zunehmend durch modernere Verfahrend ersetzt wird. [55]

Die Kaltpressung ist ein mechanisches Verfahren zur Gewinnung von Ölen und Extrakten, bei dem das Ausgangsmaterial ohne Wärmezufuhr gepresst wird. Da keine Hitze eingesetzt wird, bleiben hitzeempfindliche Inhaltsstoffe wie ungesättigte Fettsäuren, Vitamine und sekundäre Pflanzenstoffe weitgehend erhalten. Diese Mehode findet vor allem bei der Ölgewinnung von Samen und Nüssen Anwendung – beispielsweise bei kaltgepresstem Olivenöl-, wird aber auch zunehmend für andere Pflanzenextrakte genutzt, wenn die natürliche Bioaktivtät und der authentische Geschmack bewahrt werden sollen. Zu den Vorteilen zählt die schonende Behandlung, die zu qualitativ hochwertigen und stabilen Endprodukten führt. Als Nachteil wird häufig eine geringere Ausbeute im Vergleich zu hitzebasierten Verfahren genannt, da die mechanische Pressung allein nicht alle Öle vollständig extrahieren kann.

Die Kaltpressung wird überwiegend bei Zitrusfrüchten wie Orangen und Mandarinen eingesetzt. Im Gegensatz zur Wasserdampfdestillation, die ebenfalls für diese Pflanzen angewendet werden kann, führt die Kaltpressung zu einer anderen Ölzusammensetzung. Bei diesem Verfahren wird das ätherische Öl mechanisch aus der Fruchtschale gepresst, wodurch die frischen und lebendigen Aromen der Zitrusfrüchte optimal erhalten bleiben. Kaltgepresste Öle sind aufgrund ihrer Duftintensität besonders für die Aromatherapie geeignet. [56]

 Zusammenfassung:

• CO₂-Extraktion: Standard für hochwertige Produkte mit maximaler Reinheit. Beste Wahl für pharmazeutische und hochregulierte Anwendungen.
• Butan-Extraktion: Nischenanwendung, vor allem in der Freizeitindustrie, bietet aber Nachteile in Bezug auf Sicherheit und Umweltfreundlichkeit.
• Ethanol-Extraktion: Vielseitig und kosteneffizient, gut für mittelgroße Produktionen und Vollspektrum-Extrakte geeignet.
• Ultraschallextraktion: Innovative Methode, besonders geeignet für kleine Chargen und empfindliche Substanzen, jedoch noch nicht vollständig für Großproduktionen optimiert.
• Kaltpressung: Sehr umweltfreundlich und sicher, da keine Lösungsmittel benötigt werden.Nur für ölhaltige Pflanzenstoffe geeignet, extrahiert keine wasserlöslichen Inhaltsstoffe.