Бърза и лесна ултразвукова екстракция на канабис

Екстрахирайте канабиноиди, терпени и други ценни съединения от канабиса по-бързо с ултразвуковите екстракционни системи на Hielscher. Мощният ултразвук интензифицира масопреноса, разрушава растителните клетки и спомага за ефективното освобождаване на активните съединения в избрания от вас разтворител – от етанол и хранителни масла до специализирани екстракционни среди.

Оборудване за ултразвукова екстракция на канабис за по-високи добиви и по-бърза обработка

Независимо дали разработвате лабораторен протокол, валидирате пилотен процес или увеличавате мащаба до промишлено производство, ултразвуковите устройства на Hielscher ви осигуряват прецизен контрол върху амплитудата, температурата, налягането, времето на престой и условията на използване на разтворителя. Това прави ултразвуковата екстракция надежден избор за възпроизводими екстракти от канабис и коноп с кратко време за обработка и мащабируем производствен капацитет.

Защо производителите избират ултразвуковата екстракция на Hielscher:

• По-бърза екстракция на канабиноиди и терпени
• Висока ефективност на екстракцията и възпроизводимо качество на продукта
• Щадяща, нетермична обработка на термочувствителни съединения
• Съвместимост с обичайните екстракционни разтворители, включително етанол и масла носители
• Лесно увеличаване на мащаба от лабораторни изпитвания до пълномащабно промишлено производство
• Консултации за процеса, изпитвания за осъществимост и съдействие при монтажа от инженерите на Hielscher

Ултразвукови устройства на Hielscher за екстракция на канабис – научно доказана ефективност!

Casiraghi и колегите му от италианския университет в Милано сравняват три метода за екстракция на канабис: ултразвукова екстракция, екстракция по Сокслет и мацерация.
Целта на изследването е да се проучи ефективността на ултразвуковата екстракция за извличане на канабиноиди от cannabis sativa и да се сравни с други методи за екстракция, като екстракция по Сокслет и мацерация.
Изследователите използват ултразвуковия процесор UP200Ht на Hielscher (вижте изображението вляво) за екстракционния процес и установяват, че методът на екстракция с помощта на ултразвук е по-ефективен при извличането на канабиноиди от другите два метода. Ултразвуковата екстракция също така е по-бърза, по-ефективна и по-малко трудоемка от другите методи.
Екстракцията е извършена със зехтин като разтворител. Растителният материал е добавен към разтворителя и е подложен на ултразвукова обработка в продължение на 10 минути при 60% амплитуда с ултразвуковото устройство UP200Ht.
След етапа на ултразвукова обработка екстрактът е филтриран, а разтворителят е изпарен при понижено налягане, за да се получи концентриран екстракт. След това екстрактът е анализиран за съдържание на канабиноиди чрез високоефективна течна хроматография (HPLC).
Като цяло резултатите от това изследване показват, че ултразвуковата екстракция на канабиноидите CBD и THC в зехтин е ефективен метод за извличане на канабиноиди от растителен материал от Cannabis sativa с високи добиви и чистота.
Едно от предимствата на ултразвуковата екстракция с UP200Ht е, че може да осигури по-високи добиви на канабиноиди за по-кратко време от традиционните методи за екстракция. Изследователите също така отбелязват, че ултразвуковата екстракция е по-екологичен метод в сравнение с други методи за екстракция, тъй като изисква по-малко разтворител и енергия. Освен това мащабът на ултразвуковата екстракция може лесно да се увеличи до промишлено производство, което я прави обещаващ метод за широкомащабно производство на CBD екстракти.
В заключение изследването показва, че ултразвуковата екстракция с UP200Ht е обещаващ метод за извличане на канабиноиди от cannabis sativa за медицински цели.

(срв. Casiraghi et al., 2022)
 

Ултразвуковата екстракция е високоефективен метод за извличане на канабиноиди като CBD и THC. Като разтворител е използван зехтин, а ултразвуковата екстракция е извършена с UP200St.
(изображение и изследване: © Casiraghi et al., 2022)

Условия за ултразвукова обработка и екстракция

Ултразвуковите екстрактори на Hielscher ви осигуряват пълен контрол върху всички съществени параметри на процеса, включително амплитудата, времето за ултразвукова обработка, налягането, температурата, дебита и състава на разтворителя. Това ви позволява да оптимизирате екстракционния процес по отношение на добива, профила на екстракта, производствения капацитет и изискванията за последваща обработка.

Процес на ултразвукова обработка на канабис

Екстракцията с помощта на ултразвук се основава на повтарящи се цикли на високо и ниско налягане. Тези редуващи се цикли на високо и ниско налягане, повтарящи се 20 000 пъти в секунда при ултразвуковата обработка, създават интензивни сили на срязване и течни струи. Това изключително механично натоварване преодолява селективността на мембраната, перфорира и разрушава клетъчната стена и води до интензивен масопренос между вътрешността на клетката и околния разтворител. Чрез ултразвукова екстракция могат да се постигнат по-високи добиви и по-кратко време за екстракция. Тъй като ултразвуковата екстракция е възпроизводим процес, резултатите от екстракцията могат да се повтарят за постигане на стандартизирано качество на екстракта.
Ултразвуковите екстрактори на Hielscher ви осигуряват пълен контрол върху важните параметри на екстракцията. Чрез регулиране на амплитудата, продължителността, налягането и състава на течността резултатът от екстракционния процес може да бъде прецизно контролиран и възпроизвеждан.

Разтворители за екстракция на канабис

Ултразвуковата екстракция е съвместима с всички обичайни разтворители, което ви позволява да използвате избраната от вас среда, като вода, разтворители и масла (напр. H2O, CO2, етанол, метанол, бутан, пропан, зехтин, кокосово масло и др.).
Обичайните разтворители и екстракционни среди включват:
За продукти за перорален прием често се предпочитат разтворители с качество за хранителни цели и масла носители. За аналитични изпитвания и контрол на качеството могат да се използват лабораторни разтворители. За промишлена екстракция на канабиноиди етанолът и процесите на основата на CO2 са обичаен избор. Ултразвуковата обработка може да подобри масопреноса в много от тези системи с разтворители и по този начин може да помогне за намаляване на времето за екстракция, подобряване на ефективността на екстракцията или подпомагане на стандартизирането на процеса.

Температура на екстракция

При много процеси за екстракция на растителни суровини ефективната ултразвукова екстракция се постига при температури на процеса между 0°C и 60°C. По-ниските температури могат да помогнат за запазване на летливите ароматни съединения и термочувствителните съставки, докато умерените температури могат да подобрят разтворимостта и скоростта на екстракция. Идеалната температура зависи от разтворителя, биомасата, целевите съединения и спецификациите на крайния продукт.
Ултразвуковите системи на Hielscher могат да се интегрират с охлаждащи ризи, топлообменници и реактори с контролирана температура, за да се поддържа екстракционният процес в желания температурен диапазон.

Комбинирани методи за екстракция – синергии

Добавянето на ултразвуково устройство към съществуваща инсталация за екстракция на канабис може да помогне за подобряване на ефективността на екстракцията, увеличаване на производствения капацитет, намаляване на времето за екстракция или повишаване на възпроизводимостта на процеса.
Ултразвуковата екстракция може лесно да се комбинира с налягане, топлина, свръхкритични условия за екстракция или екстрактор на Сокслет за подобряване на резултатите и/или адаптиране на екстракционната конфигурация към специфични изисквания. Добавянето на ултразвуково устройство към съществуваща инсталация за екстракция на канабис е от особен интерес, ако съществуващият метод за екстракция не осигурява желаната ефективност и производителност.
Вече съществуващите екстракционни машини могат лесно да се модернизират чрез внедряване на ултразвуков екстрактор. Ще се радваме да ви помогнем с оценка на процеса, избор на оборудване, концепции за монтаж и интегриране в съществуващите ви производствени линии.
Прочетете повече за свръхкритичната екстракция с CO2, подобрена чрез ултразвук!
 

Области на приложение на ултразвуковата екстракция на канабис

Прецизният контрол на процеса и линейното мащабиране позволяват пренасянето на параметрите на екстракцията от лабораторни изпитвания към пилотно производство и пълномащабно производство. Това позволява на производителите да разработят надежден метод за екстракция, да го валидират в по-малък мащаб и уверено да увеличат мащаба.
Канабиноидите, терпените и другите активни съставки на растението канабис се екстрахират за множество цели. Ултразвуковата екстракция е надежден метод за получаване на екстракти от растението канабис за

• медицинско/ фармацевтично производство
• продукти от канабис за развлекателна употреба
• производство на нутрацевтици и храни
• употреба преди последваща обработка, напр. наноемулгиране
• изпитване на активността на препарати
• съдебно-химичен/химичен анализ

Ултразвукови екстрактори – за малък и голям мащаб

Hielscher Ultrasonics е вашият партньор за високопроизводително оборудване за ултразвукова екстракция. Независимо дали искате да произвеждате по-малки партиди висококачествени CBD екстракти за вашата бутикова марка или да обработвате големи количества коноп или марихуана в промишлен мащаб – Hielscher Ultrasonics разполага с идеалното оборудване за ултразвукова екстракция за вас!
Линейното мащабиране и прецизният контрол на процеса позволяват постигането на надеждни резултати във всеки мащаб. Прочетете повече за увеличаването на мащаба на процесите за ултразвукова екстракция!

Ние ви помагаме: нашата услуга за консултации и оптимизация на процеси

Hielscher Ultrasonics има дългогодишен опит в ултразвуковата обработка и задълбочено разбиране на процесите за ултразвукова екстракция. Подпомагаме ви с препоръки за най-подходящото ултразвуково устройство за вашия процес и ви обучаваме как да използвате нашите устройства най-ефективно. Нашите инженери са на разположение за монтажни услуги по целия свят.
В нашата напълно оборудвана лаборатория за ултразвукови процеси в Германия екипът ни от инженери по процесите и химици може да разработи и оптимизира вашия процес за вас или съвместно с вас.

Литература/Източници

• Casiraghi A., Gentile A., Selmin F., Gennari C.G.M., Casagni E., Roda G., Pallotti G., Rovellini P., Minghetti P. (2022): Ultrasound-Assisted Extraction of Cannabinoids from Cannabis Sativa for Medicinal Purpose. Pharmaceutics. 14(12), 2022.
• Espinoza-Silva, Clara, Pascual, Erika, Delgadillo, Yacnehs, Flores, Omar R., Artica, Luis M., Marmolejo, Doris and Baños-Medina, Lilian (2023): Optimization of extraction using surface response methodology and quantification of cannabinoids in female inflorescences of marijuana (Cannabis sativa L.) at three altitudinal floors of Peru. Open Agriculture, Vol. 8, No. 1, 2023.
• Da Porto, C.; Natolino, A.; Decorate, D. (2015): Effect of ultrasound pre-treatment of hemp (Cannabis sativa L.) seed on supercritical CO2 extraction of oil. J Food Sci Technol 2015 Mar 25;52(3):1748-53.
• Karami, Z.; Yousefi, G.; Alipour, M.; Emam Djomeh, Z.(2013): Modeling and Optimization of Ultrasonic Assisted Extraction (UAE) of Oil from Cannabis with RSM.

Ултразвукова обработка: Hielscher ви подкрепя от оценката на осъществимостта и оптимизацията до търговското производство!