Oprema za ekstrakciju kanabisa – Prednost sonikacije
Ultrazvučna oprema za ekstrakciju ima mnoge prednosti što je čini vrhunskom metodom ekstrakcije konoplje i marihuane. Iako se ekstrakcija bioaktivnih jedinjenja kao što su THC i CBD iz kanabisa može izvesti različitim tehnikama, sonikacija nudi brojne prednosti. Zbog svojih visokih prinosa, visokokvalitetnih ekstrakata, brzog procesa, niskih investicijskih i operativnih troškova, sigurnog i jednostavnog rada, ultrazvučna ekstrakcija je poželjna metoda za procese ekstrakcije u maloj, kao iu industrijskoj proizvodnji ekstrakta kanabisa.
Prednosti ultrazvučne ekstrakcije kanabisa
Ultrasonikatori tipa sonde su vrsta opreme za ekstrakciju koja koristi ultrazvučne talase da razbije biljni materijal i izvuče željena jedinjenja. Pokazalo se da ova metoda nadmašuje tradicionalne metode ekstrakcije u ekstrakciji kanabisa iz nekoliko razloga:
- Efikasnost: Ultrazvučne sonde mogu izdvojiti veći postotak ciljnih spojeva iz biljnog materijala nego tradicionalne metode ekstrakcije kao što su ekstrakcija rastvaračem ili destilacija vodenom parom. To je zato što ultrazvučne sonde koriste visokofrekventne zvučne talase da razbiju biljni materijal na ćelijskom nivou, što olakšava ekstrakciju željenih jedinjenja.
- Brza ekstrakcija: Ultrazvučne sonde mogu izdvojiti ciljna jedinjenja iz biljnog materijala za nekoliko minuta, dok tradicionalne metode ekstrakcije mogu trajati satima ili čak danima. To znači da ultrazvučne sonde mogu obraditi više materijala za manje vremena, što ga čini efikasnijom metodom ekstrakcije.
- Puni spektar: Ultrasonikatori tipa sonde izvlače cijeli niz bioaktivnih spojeva. Ovo omogućava da se ultrazvučnim sondama proizvedu ekstrakti punog spektra, koji su poznati po svom efektu pratnje, što može biti važno u medicinske ili istraživačke svrhe.
- Sigurnost: Ultrazvučne sonde se smatraju sigurnijom metodom ekstrakcije u poređenju sa tradicionalnim metodama kao što je ekstrakcija rastvaračem, koja može uključivati upotrebu zapaljivih i potencijalno toksičnih rastvarača ili superkritičnih CO2 ekstraktora, koji rade pod visokim pritiscima. Ultrasonic je kompatibilan sa bilo kojom vrstom otapala uključujući vodu i vodeni etanol, što ga čini sigurnijom i ekološki prihvatljivijom metodom ekstrakcije.
Ukratko rečeno, ekstrakcija kanabisa ultrazvučnim sondama ima nekoliko prednosti u odnosu na tradicionalne metode ekstrakcije, uključujući veću efikasnost, brzinu, selektivnost i sigurnost.
Ultrazvučni ekstraktor UIP2000hdT (2kW) za industrijsku proizvodnju potpuno prirodnih, organskih ekstrakata kanabisa.
Ultrasonikatori protiv CO2 ekstraktora za ekstrakciju kanabisa
Superkritična ekstrakcija CO2 je konvencionalna metoda za proizvodnju ekstrakata kanabisa. Međutim, zbog visokih troškova, sigurnosnih problema i složenog rada, ultrasonikatori su zamijenili brojne instalirane CO2 ekstraktore. U nastavku pročitajte prednosti kojima ultrazvuk nadmašuje ekstrakritičnu ekstrakciju CO2.
- Prinos: Pokazalo se da ultrazvučna ekstrakcija daje veće prinose željenih jedinjenja u poređenju sa ekstrakcijom CO2. To je zato što ultrazvučna ekstrakcija može razbiti biljni materijal na ćelijskom nivou, omogućavajući efikasniju ekstrakciju ciljnih jedinjenja.
- brzina: Ultrazvučna ekstrakcija se može završiti za nekoliko minuta, dok ekstrakcija CO2 može trajati nekoliko sati. To znači da je ultrazvučna ekstrakcija brža metoda i može obraditi veće količine materijala za kraće vrijeme.
- selektivnost: Ultrazvučna ekstrakcija daje ekstrakte širokog spektra, koji sadrže širok spektar bioaktivnih spojeva. Ekstrakti širokog spektra su vrijedni zbog svog takozvanog efekta okruženja, gdje supstance podržavaju i pojačavaju svoje specifične efekte sinergijski. Ovo čini ultrazvučnu ekstrakciju odličnom opcijom za terapeutske ekstrakte, kao i za istraživačke svrhe.
- Energetske efikasnosti: Ultrazvučna ekstrakcija koristi manje energije od ekstrakcije CO2, što je čini ekološki prihvatljivijom opcijom.
- Cijena opreme: Ultrazvučna oprema za ekstrakciju je općenito jeftinija od opreme za ekstrakciju CO2, što je može učiniti dostupnijom opcijom za male proizvođače.
- Sigurnost: Ultrazvučna ekstrakcija se može izvoditi bez upotrebe zapaljivih ili toksičnih rastvarača. Voda ili vodeni etanol su najčešće korišteni rastvarači za ekstrakciju kanabisa. Nasuprot tome, ekstrakcija CO2 zahtijeva korištenje CO2 pod visokim pritiskom. Sa ovim visokim pritiscima dolazi do rizika od curenja CO2 ili kvara opreme i povezanih opasnosti visokog pritiska. Stoga se ultrazvučna ekstrakcija smatra sigurnijom metodom i za operatere i za okoliš.
ultrazvučna ekstrakcija kanabisa – Princip rada ultrazvuka u ekstrakciji
Ekstrakcija ultrazvukom se zasniva na principu akustične kavitacije. Primena ultrazvuka velike snage na tečnosti i muljke dovodi do intenzivne kavitacije i sila smicanja. U kaši od lišća, pupoljaka, cvjetova, stabljika i drugih dijelova biljke, biljna stanica je poremećena ultrazvučnim silama smicanja i oslobađaju se bioaktivna jedinjenja kao što su kanabidiol (CBD) i tetrahidrokanabinol (THC). Ultrazvučna ekstrakcija je dobro poznata kao visoko efikasna i pouzdana tehnika za izolaciju bioaktivnih biljnih jedinjenja. Posebno u proizvodnji visokokvalitetnih ulja kanabisa sonikacija se uvjerila zbog svojih visokih prinosa (veći izlaz ekstrakta), odličnog kvaliteta (puni spektar) i brzog vremena obrade. Primjena ultrazvučnih valova je mehanički tretman, koji je netoksičan, siguran i ekološki prihvatljiv.
120L ultrazvučna šaržna ekstrakcija kanabisa sa UIP2000hdT i Agitator
- veći prinos
- Visoka kvaliteta
- Nema termičke degradacije
- Rapid Extraction
- Jednostavan i siguran rad
- zelena ekstrakcija
Na prvi pogled – Prednosti Hielscher ultrazvučnih ekstraktora
Efikasnost
- Veći prinosi
- Brzi proces ekstrakcije – u roku od nekoliko minuta
- Ekstrakti visokog kvaliteta – blaga, netermalna ekstrakcija
- Zeleni rastvarači (voda, etanol, glicerin, biljna ulja itd.)
Jednostavnost
- Plug-and-play – Postavite i radite u roku od nekoliko minuta
- Visoka propusnost – Za veliku proizvodnju ekstrakta
- Serijski ili kontinuirani inline rad
- Jednostavna instalacija i puštanje u rad
- Prijenosni / pokretni – prijenosne jedinice ili izgrađene na kotačima
- Linearno povećanje – dodajte još jedan ultrazvučni sistem paralelno da povećate kapacitet
- Daljinsko praćenje i kontrola – preko PC-a, pametnog telefona ili tableta
- Nije potreban nadzor procesa – Postavite i pokrenite
- Visoke performanse – dizajnirano za kontinuiranu proizvodnju 24 sata dnevno
- Robusnost i nisko održavanje
- Visoka kvaliteta – projektovana i izgrađena u Nemačkoj
- Brzo punjenje i pražnjenje između serija
- Lako se čisti
Sigurnost
- Jednostavan i siguran za pokretanje
- Ekstrakcija bez rastvarača ili na bazi rastvarača (voda, etanol, biljna ulja, glicerin, itd.)
- Nema visokih pritisaka i temperatura
- Dostupni su sistemi otporni na eksploziju sa ATEX certifikatom
- Jednostavna za upravljanje (takođe putem daljinskog upravljača)
UP400St Ultrazvučna ekstrakcija biljaka kao što je kanabis u seriji od 8L
Ultrazvučna oprema za ekstrakciju kanabisa
Hielscher Ultrasonic je vaš pouzdan partner kada je u pitanju ultrazvučna oprema za ekstrakciju visokih performansi za ekstrakciju kanabisa i drugih biljaka. Uz bezbroj instalacija širom svijeta, Hielscher ultrazvučni ekstraktori su dobro poznati po svojoj visokoj stopi ekstrakcije, pouzdanosti i robusnosti.
Od manjih kompaktnih stonih ultrazvučnih aparata kao što je UP400St (400W) do najmoćnijeg u svijetu UIP16000hdT, Hielscher pokriva cijeli niz opreme za ultrazvučnu ekstrakciju. To nam omogućava da vam preporučimo ultrazvučni ekstraktor koji najviše odgovara vašim zahtjevima procesa.
Dizajn, proizvodnja i konsalting – Kvaliteta Made in Germany
Hielscher ultrasonicatori su poznati po najvišoj kvaliteti i standardima dizajna. Robusnost i jednostavan rad omogućavaju nesmetanu integraciju naših ultrazvučnih aparata u industrijske objekte. Hielscher ultrasonikatori lako se nose sa teškim uslovima i zahtevnim okruženjima.
Hielscher Ultrasonics je ISO sertifikovana kompanija i stavlja poseban naglasak na ultrazvučne aparate visokih performansi koji se odlikuju najsavremenijom tehnologijom i lakoćom korišćenja. Naravno, Hielscher ultrasonikatori su usklađeni sa CE i ispunjavaju zahtjeve UL, CSA i RoH.
Tabela ispod daje vam indikaciju približnih kapaciteta obrade naših ultrazvučnih aparata:
| Batch Volume | Flow Rate | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 1 do 500 ml | – | UP100H |
| 10 do 8000 ml | – | UP200Ht, UP400St |
| 0.5-150L | 0.2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 1 do 300L | 2 do 10 l/min | UIP4000hdT |
| – | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| – | veći | klaster of UIP16000 |
Činjenice koje vrijedi znati
Pregled i poređenje najčešćih metoda ekstrakcije kanabisa
ultrazvučna ekstrakcija
proizvod: Ultrazvučna ekstrakcija daje visokokvalitetni ekstrakt punog spektra. Sirovi ekstrakt se rafinira filtracijom, destilacijom i/ili zimovanjem.
Cijena opreme: počevši od cca. US$5,000 do nekoliko US$100,000 u zavisnosti od kapaciteta i konfiguracije
Postavljanje: u serijama/bačvi ili kontinuiranom inline radu
Tehničke vještine: jednostavan i siguran za rukovanje i rad
Rastvarač: mogu se koristiti sve vrste rastvarača kao što su voda, mješavina vode i alkohola, izopropil alkohol, heksan, etanol, metanol, butan, biljna ulja (maslinovo ulje kokosovo ulje), glicerin itd.
Ciljane jedinjenja: puni spektar (svi dostupni kanabinoidi i terpeni)
Glavne prednosti: visok prinos, jednostavan za rukovanje, jeftin, lako proširivanje na industrijsku proizvodnju
Ekstrakcija rastvaračem (alkohol, etanol)
proizvod: obično sirovi ekstrakt koji zahtijeva dalje prečišćavanje kao što je zimovanje ili filtracija. Obično se ekstrakt etanola dalje rafinira destilacijom nakon zimovanja i filtracije.
Cijena opreme: između 5.000 dolara i miliona u zavisnosti od veličine, mogućnosti ili sposobnosti automatizacije.
Tehničke vještine: obrazovan u osnovnoj hemiji/umjeren.
Ciljane jedinjenja: svih dostupnih kanabinoida, rezultirajući ekstrakt ima male količine monoterpena.
CO2 Ekstrakcija
proizvod: sirovi ekstrakt koji zahtijeva dalje prečišćavanje kao što je zimovanje ili filtracija
Cijena opreme: između 100.000 USD i miliona USD, ovisno o veličini, mogućnostima ili automatizaciji
Tehničke vještine: educirani za rad sa tečnim CO2 (sistem pod visokim pritiskom – sigurnost)
Ciljane jedinjenja: kanabinoidi sa samo malim količinama monoterpena
Ekstrakcija ugljovodonika
proizvod: krhotina, pupoljak, vosak, HTFSE, HCFSE ili sirovi ekstrakt za destilaciju ili terpeni koji se dodaju destilatu
Cijena opreme: 5.000 do 100.000 dolara ovisno o veličini i mogućnostima
Tehničke vještine: edukovan u oblasti hemije i bezbednosti (upotreba zapaljivih tečnosti, tečnog butana)
Ciljane jedinjenja: svi kanabinoidi
Primjena ultrazvučnih talasa za ekstrakciju
Kada se ultrazvuk visokih performansi primjenjuje na tečne sisteme (uključujući mulj i viskozne paste), stvara se akustična kavitacija. Akustična kavitacija opisuje fenomen stvaranja, rasta i eventualne implozije kavitacijskih mjehurića. Tokom širenja ultrazvučnih talasa, mjehurići vakuuma osciliraju, rastu i kolabiraju na mjestu kada mjehur ne može apsorbirati više energije. Implozija mjehurića stvara lokalno ekstremne uslove vrlo visokih temperatura, pritisaka, brzina grijanja i hlađenja, kao i razlike tlaka i mlaza tekućine. Ekstremni uslovi rezultiraju termičkim, mehaničkim i hemijskim efektima. Razbijanje ćelija i oslobađanje bioaktivnih jedinjenja (= ekstrakcija) je mehanički efekat, koji je veoma efikasan i efikasan.
Akustična kavitacija, generirana ultrazvukom visokog intenziteta, niske frekvencije, stvara intenzivne sile smicanja i lokalne razlike visokog tlaka i temperature, koje pružaju neophodan utjecaj za razbijanje ćelija, intenzivno miješanje i prijenos mase. Ove ultrazvučne sile smicanja uspješno se primjenjuju za ekstrakciju kanabisa.
Zbog svog vrhunskog izlaza ekstrakta, visoke stope ekstrakcije, brzine procesa kao i jednostavnog i sigurnog rada, ultrazvučna ekstrakcija se uspješno koristi za botaničke spojeve za ekstrakciju.
Snažni ultrazvučni talasi remete ćelijski matriks bioloških struktura i oslobađaju bioaktivna jedinjenja. Prijenos mase između biljnog materijala i rastvarača je intenzivan. Zbog ovih mehanizama, ultrazvučna ekstrakcija je vrlo efikasna za ekstrakciju kanabisa.
Istaknuti primjeri ultrazvučne ekstrakcije su kanabis (kanabinoidi i ulje kanabisa iz marihuane i konoplje), kurkumin, biber, Šafran, kafa, gorka tikva, maslinovo ulje, ulje avokada, Henna, ajurvedsko bilje, đumbir, čaj, i drugo lekovitog bilja.
dekarboksilacija
Dekarboksilacija je važan korak za efikasnu proizvodnju glavnih bioaktivnih jedinjenja u kanabisu, kao što su Δ9-tetrahidrokanabinol (Δ9-THC), kanabidiol (CBD) i kanabigerol (CBG). Dekarboksilacija, poznata i kao "aktivacija" ili "dekarboksiranje", primjenjuje se kao predtretman za povećanje sadržaja THC-a (delta9-tetrahidrokanabinola) u biljnom materijalu. Hemijski dekarboksilacija je reakcija u kojoj se uklanja karboksilna grupa (-COOH) i ugljični dioksid (CO2) se oslobađa. Kako bi se povećao sadržaj THC-a u biljnoj tvari kanabisa, primjenjuje se procesni korak dekarboksilacije. Dekarboksilacijom, količina nepsihoaktivne Δ9-tetrahidrokanabinolne kiseline (THCA) može se pretvoriti u psihoaktivni THC. Δ9-tetrahidrokanabinolna kiselina se dekarboksilira kada se zagrije (na približno 105°C / 220°F tokom 30 minuta kada je suv materijal, do 90 minuta za vlažan biljni materijal) i zatim se pretvara u psihoaktivno jedinjenje Δ9-tetrahidrokanabinol.
Na sličan način, biljni materijal kanabisa bogat CBD-om može se dekarboksilirati toplinskom obradom i na taj način pretvoriti u CBD. Za zimovanje biljnog materijala, osušena usitnjena biljna materija se zagrijava na cca. 160°C / 320°F 30-60 min. za pokretanje dekarboksilacije.
Temperature dekarboksilacije za kanabinoide:
CBD: 160°C / 320°F
CBC: 220°C / 428°F
THC: 155°C / 314,6°F
CBN: 185°C / 365°F
THCV: 220°C / 428°F
Nizvodni procesi – Filtracija i destilacija
Nakon ultrazvučne ekstrakcije, čestice kanabisa se moraju filtrirati iz tečnosti. Zbog toga se kaša kanabisa procijedi kroz filter, kao što je mreža (npr. filter čarapa) ili pomoću filter prese. Dobivena matična tečnost rastvarača (npr. etanol) i ekstrakta kanabisa se zatim koncentriše odvajanjem etanola. Tipične metode destilacije za uklanjanje rastvarača su rotacioni isparivači ili vakuumski destilacioni sistemi.
Rotacioni isparivač (kolokvijalno roto-vap) se obično koristi za odvajanje otapala kao što je etanol od kanabisa, čime se proizvodi rafinirano ulje kanabisa. Regulisana temperatura i jednostavno rukovanje čine rotacioni isparivač dominantnom opremom za destilaciju u industriji kanabisa.
Vakuumska destilacija se koristi uglavnom za izolaciju CBD-a za farmaceutsku i medicinsku upotrebu, gdje je potrebno ukloniti terpene i/ili THC. Pošto terpeni, THC i CBD imaju visoke tačke ključanja (između 160-250°C / 310-482°F), u atmosferskim uslovima destilacija bi zahtevala tretman na visokoj temperaturi, što dolazi sa termičkom degradacijom kanabinoida osetljivih na toplotu. Osim toga, izlaganje kisiku pokreće oksidativne reakcije, što negativno utječe na kvalitetu kanabinoida. Primenom vakuuma snižavaju se tačke ključanja. Nadalje, kisik se uklanja primjenom vakuuma. Na taj način destilacija u vakuumskim uslovima smanjuje termičku i oksidativnu degradaciju ekstrakata.
zimovanje
Zimovanje je proces uklanjanja biljnih lipida, masti i voskova ispiranjem alkoholom kako bi se odvojili kanabinoidi i terpeni od neželjenih supstanci, kao što su biljni voskovi, masti i hlorofil. Za zimovanje ekstrahovano ulje kanabisa stavlja se u etanol i hladi na temperature niže do -20°C / -6°F. Na ovim niskim temperaturama lipidi, masti i voskovi se talože i mogu se ukloniti.
Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi lab to industrijska veličina.