Šaržová extrakce konopí pomocí sonuizace typu sondy
Extrakce kanabinoidů, jako jsou CBD, THC, CBN atd., z konopí a marihuany pro výrobní účely zahrnuje kombinaci sekání, mletí nebo drcení rostliny konopí, extrakci rozpouštědlem za pomoci ultrazvuku a následnou izolaci bioaktivních sloučenin. Zde je praktický návod na ultrazvukovou extrakci konopí ve středně velké sériové výrobě s použitím větších sudů, např. 120L sudů.
Materiály a zařízení pro extrakci konopí
- Listy konopí (konopí nebo marihuana)
- Vodný ethanol (80 % nebo vyšší)
- Mixér nebo mlýnek
- Sonikátor typu sondy UIP2000hdT
- Mechanické míchadlo
- Chladič nebo chladicí systém pro odsávací nádobu
- Potravinářská nádoba nebo šarže (např. nerezová ocel, plast)
- Síťový filtr nebo nastavení vakuové filtrace
- Rotační odparka
- Skladové kontejnery
Sonikátor UIP2000hdT s míchadlem v sudu pro velkoobjemovou extrakci konopí
Protokol o extrakci konopí s pomocí ultrazvuku
Příprava:
Ujistěte se, že je veškeré vybavení čisté a sterilizované.
Odměřte a připravte požadované množství rostlinného materiálu konopí pro extrakci.
Namontujte míchadlo a sonikátor na extrakční nádobu.
Volitelný: Vodný etanol ochlaďte na co nejnižší možnou úroveň. (Pokud chcete extrahovat při kryogenních teplotách, ochlaďte na -150 stupňů Celsia (-238 stupňů Fahrenheita) Kryogenní extrakce pomáhá snížit uvolňování chlorofylu).
Pokyny krok za krokem:
- Sušené listy konopí rozemelte nebo rozdrťte na hrubé částice o velikosti přibližně 2 až 4 milimetry. Pro náš příklad používáme 10 kg sušených částic rostlin konopí.
- Poté přidejte částice konopí do extrakční nádoby.
- Poté přidejte 100 l vodného ethanolu do kádinky obsahující konopný materiál, který má být extrahován. Používáme zde poměr konopí a rozpouštědla 1:10. Poměr konopí k rozpouštědlům se může lišit v závislosti na konkrétním kmeni konopí, cílových sloučeninách a velikosti částic.
- Zapněte míchadlo, aby se suspenze promíchala. Po 2-3 minutách se kaše předem promíchá.
- Udržujte míchadlo v chodu. Zapněte sonikátor a sonikujte konopnou kaši. Sonikovat po dobu cca. 5 až 10 minut při použití UIP2000hdT. Vezměte prosím na vědomí, že teplota a doba extrakce se mohou lišit v závislosti na použitém ultrazvukovém výkonu. Pokud zpracováváte větší objemy, jsou vyžadovány delší doby sonikace.
- Po procesu sonikace přefiltrujte sonikovanou směs přes filtrační tkaninu nebo použijte vakuovou filtraci k oddělení vodného ethanolu obsahujícího extrahované kanabinoidy a další bioaktivní sloučeniny z pevného zbytku konopí.
- Volitelné: Zazimování je proces, který zahrnuje chlazení extraktu, aby se vysrážily vosky a lipidy, které jsou poté odstraněny filtrací. Po zazimování je extrakt podroben dalšímu odpařování nebo jiným čisticím krokům, aby se izolovaly kanabinoidy.
- Poté použijte destilaci, odpařování nebo rotační odpařování k izolaci kanabinoidů a bioaktivních sloučenin z rozpouštědla.
- Poté můžete extrakt dále purifikovat, abyste získali specifické sloučeniny, nebo naplnit extrakt do skladovacích nádob.
Kryogenní extrakce etanolu
Kryogenní teploty se používají v procesech extrakce etanolu ke zvýšení účinnosti extrakce a k minimalizaci extrakce nežádoucích sloučenin, jako je chlorofyl a vosky. Nižší teploty mohou také pomoci zachovat těkavé sloučeniny, jako jsou terpeny.
Sonikátor typu sondy UP400St je oblíbený ultrazvukový extraktor používá se k izolaci CBD, THC, CBG, CBN, dalších kanabinoidů a také terpenů z konopí a marihuany.
Scale-up: od ultrazvukové šarže k inline extrakci
Pokud plánujete rozšířit svou metodu extrakce konopí z dávkového zpracování na kontinuální inline extrakci, doporučujeme nainstalovat ultrazvukovou průtokovou buňku do vašeho sonikátoru. Poměry pevné látky a kapaliny a všechny ostatní parametry můžete ponechat konstantní. Extrakce většího množství kanabinoidů z konopí nebo marihuany pomocí ultrazvukového průtokového systému je sofistikovaná metoda pro výrobu velkých objemů extrakce. Hielscher Ultrasonics nabízí reaktory s průtokovými buňkami určené pro extrakci botanického materiálu.
Pokud máte zájem o zpracování velkých konopných streamů, doporučujeme vám, abyste se nás zeptali přímo na další informace. Náš technický tým vám rád pomůže určit nejvhodnější nastavení pro vaše konkrétní potřeby. Nabízíme různá průmyslová extrakční nastavení pro extrakci rostlinných sloučenin v potravinářském a farmaceutickém průmyslu.
Kontaktujte nás! / Zeptejte se nás!
Sonda typu ultrasonicator UIP1000hdT s míchadlem pro výrobu botanických extraktů, jako jsou kanabinoidy (např. CBD, THC, CBG)
Nejčastější dotazy
Jaký je rozdíl mezi extrakcí ultrazvukem a QWET?
Při ultrazvukové extrakci lze jako rozpouštědlo použít ledový ethanol. Podobně jako při technice Quick Wash Ethanol Technique (QWET) se extrahují kanabinoidy (např. THC, CBD) a terpeny, zatímco chlorofyl, vosky a tuky zůstávají z velké části v rostlinné matrici. Při porovnání je ultrazvuková extrakce obvykle rychlejší, účinnější a snadněji škálovatelná než konvenční QWET, přičemž stále umožňuje selektivní extrakci, pokud jsou pečlivě kontrolovány parametry, jako je teplota, rozpouštědlo a doba sonikace. Pokud zkombinujete ultrazvukovou extrakci s ledově chladným ethanolem, získáte to nejlepší z obou technik.
Jaká rozpouštědla lze použít pro ultrazvukovou extrakci konopí?
Pro ultrazvukovou extrakci konopí lze použít několik rozpouštědel v závislosti na cílových sloučeninách a následném použití. Nejběžnějším rozpouštědlem je etanol, protože účinně extrahuje kanabinoidy a terpeny a je široce akceptován pro potravinářské, nutraceutické a farmaceutické zpracování. Často se dává přednost ledově chladnému ethanolu, aby se snížila extrakce chlorofylu a vosků. Mezi další možná rozpouštědla patří methanol, isopropanol a uhlovodíková rozpouštědla, ačkoli ta jsou pro spotřební výrobky obecně méně preferována z důvodu toxicity, bezpečnosti nebo obav z právních předpisů. Někdy se konopí extrahuje také přímo v oleji (např. MCT, olivový olej). V praxi je obecně preferovaným rozpouštědlem pro ultrazvukovou extrakci konopí ethanol.
Jaké teploty jsou nutné pro kryogenní extrakci?
Kryogenní extrakce vyžaduje teploty pod bodem mrazu, aby se potlačila koextrakce nežádoucích látek, jako jsou chlorofyl, tuky a vosky. Při extrakci konopí na bázi ethanolu se teploty běžně pohybují v rozmezí přibližně -20 °C až -80 °C, přičemž chladnější podmínky obecně zlepšují selektivitu. Mnoho praktických kryogenních procesů pracuje při teplotách kolem -40 °C až -60 °C, což představuje rovnováhu mezi extrakčním výkonem a technickou proveditelností. Přesná teplota závisí na systému rozpouštědel, době extrakce a požadovaném složení produktu.
Literatura / Reference
- 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.
- Turrini, Federica; Donno, Dario; Beccaro, Gabriele; Zunin, Paola; Pittaluga, Anna; Boggia, Raffaella (2019): Pulsed Ultrasound-Assisted Extraction as an Alternative Method to Conventional Maceration for the Extraction of the Polyphenolic Fraction of Ribes nigrum Buds: A New Category of Food Supplements Proposed by The FINNOVER Project. Foods. 8. 466; 2019
- Dent M., Dragović-Uzelac V., Elez Garofulić I., Bosiljkov T., Ježek D., Brnčić M. (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound Assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from sage (Salvia officinalis L.). Chem. Biochem. Eng. Q. 29(3), 2015. 475–484.
Ultrazvukové extraktory od společnosti Hielscher vynikají účinností, spolehlivostí a uživatelskou přívětivostí
Hielscher Ultrasonics vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratoř k průmyslová velikost.