Rychlá a jednoduchá ultrazvuková extrakce konopí

Extrahujte kanabinoidy, terpeny a další cenné látky z konopí rychleji pomocí ultrazvukových extrakčních systémů Hielscher. Výkonový ultrazvuk zintenzivňuje přenos hmoty, rozrušuje rostlinné buňky a pomáhá účinně uvolňovat účinné látky do zvoleného rozpouštědla – od ethanolu a jedlých olejů až po specializovaná extrakční média.

Ultrazvuková zařízení pro extrakci konopí pro vyšší výtěžky a rychlejší zpracování

Ať už vyvíjíte laboratorní protokol, validujete pilotní proces, nebo přecházíte na průmyslovou výrobu, ultrazvukové přístroje Hielscher vám poskytují přesnou kontrolu nad amplitudou, teplotou, tlakem, dobou zdržení a podmínkami rozpouštědla. Díky tomu je ultrazvuková extrakce spolehlivou volbou pro reprodukovatelné extrakty z konopí a technického konopí s krátkými dobami zpracování a škálovatelnou propustností.

Proč zpracovatelé volí ultrazvukovou extrakci Hielscher:

• Rychlejší extrakce kanabinoidů a terpenů
• Vysoká účinnost extrakce a reprodukovatelná kvalita produktu
• Šetrné, netermické zpracování pro teplotně citlivé látky
• Kompatibilita s běžnými extrakčními rozpouštědly včetně ethanolu a nosných olejů
• Snadné zvětšení měřítka od laboratorních zkoušek až po plnou průmyslovou výrobu
• Procesní poradenství, testy proveditelnosti a podpora při instalaci od inženýrů Hielscher

Ultrazvukové přístroje Hielscher pro extrakci konopí – vědecky prokázaná účinnost!

Casiraghi a kolegové z italské Univerzity v Miláně porovnali tři metody extrakce konopí: ultrazvukovou extrakci, extrakci podle Soxhleta a maceraci.
Cílem studie bylo prozkoumat účinnost ultrazvukové extrakce kanabinoidů z cannabis sativa a porovnat ji s jinými extrakčními metodami, jako je extrakce podle Soxhleta a macerace.
Vědci použili pro extrakci ultrazvukový procesor Hielscher UP200Ht (viz obrázek vlevo) a zjistili, že ultrazvukem asistovaná extrakce byla při extrakci kanabinoidů účinnější než ostatní dvě metody. Ultrazvuková extrakce byla navíc rychlejší, efektivnější a méně pracná než ostatní metody.
Extrakce byla provedena s olivovým olejem jako rozpouštědlem. Rostlinný materiál byl přidán do rozpouštědla a sonikován po dobu 10 minut při 60% amplitudě ultrazvukovým přístrojem UP200Ht.
Po kroku sonikace byl extrakt zfiltrován a rozpouštědlo bylo odpařeno za sníženého tlaku, aby se získal koncentrovaný extrakt. Extrakt byl poté analyzován na obsah kanabinoidů pomocí vysokoúčinné kapalinové chromatografie (HPLC).
Celkově výsledky této studie ukázaly, že ultrazvuková extrakce kanabinoidů CBD a THC v olivovém oleji je účinnou metodou extrakce kanabinoidů z rostlinného materiálu Cannabis sativa s vysokými výtěžky a čistotou.
Jednou z výhod ultrazvukové extrakce s UP200Ht je, že dokáže za kratší dobu poskytnout vyšší výtěžky kanabinoidů než tradiční extrakční metody. Vědci rovněž uvedli, že ultrazvuková extrakce byla ve srovnání s jinými extrakčními metodami šetrnější k životnímu prostředí, protože vyžaduje méně rozpouštědla a energie. Kromě toho lze ultrazvukovou extrakci snadno převést do průmyslové výroby, což z ní činí slibnou metodu pro velkovýrobu extraktů CBD.
Závěrem studie naznačuje, že ultrazvuková extrakce s UP200Ht je slibnou metodou extrakce kanabinoidů z cannabis sativa pro léčebné účely.

(srov. Casiraghi et al., 2022)
 

Ultrazvuková extrakce je vysoce účinná metoda extrakce kanabinoidů, jako jsou CBD a THC. Jako rozpouštědlo byl použit olivový olej, ultrazvuková extrakce byla provedena přístrojem UP200ST.
(obrázek a studie: © Casiraghi et al., 2022)

Podmínky sonikace a extrakce

Ultrazvukové extraktory Hielscher vám poskytují plnou kontrolu nad všemi relevantními procesními parametry, včetně amplitudy, doby sonikace, tlaku, teploty, průtoku a složení rozpouštědla. To vám umožňuje optimalizovat extrakční proces z hlediska výtěžku, profilu extraktu, propustnosti a požadavků navazujícího zpracování.

Proces sonikace konopí

Ultrazvukem asistovaná extrakce je založena na opakujících se cyklech vysokého a nízkého tlaku. Tyto střídavé cykly vysokého a nízkého tlaku s frekvencí 20 000 cyklů za sekundu při sonikaci vytvářejí intenzivní smykové síly a proudy kapaliny. Toto extrémní namáhání překonává selektivitu membrány, perforuje a rozrušuje buněčnou stěnu a vede k vysokému přenosu hmoty mezi vnitřkem buňky a okolním rozpouštědlem. Ultrazvukovou extrakcí lze dosáhnout vyšších výtěžků a kratších dob extrakce. Protože je ultrazvuková extrakce reprodukovatelný proces, lze výsledky extrakce opakovat a zajistit tak standardizovanou kvalitu extraktu.
Ultrazvukové extraktory Hielscher vám poskytují plnou kontrolu nad důležitými extrakčními parametry. Nastavením amplitudy, doby trvání, tlaku a složení kapaliny lze výstup extrakčního procesu přesně řídit a reprodukovat.

Rozpouštědla pro extrakci konopí

Ultrazvuková extrakce je kompatibilní se všemi běžnými rozpouštědly, takže můžete použít rozpouštědlo dle svého výběru, například vodu, rozpouštědla a oleje (např. H2O, CO2, ethanol, methanol, butan, propan, olivový olej, kokosový olej atd.).
Mezi běžná rozpouštědla a extrakční média patří:
Pro perorální produkty se často upřednostňují rozpouštědla a nosné oleje potravinářské kvality. Pro analytické testování a kontrolu kvality lze použít laboratorní rozpouštědla. Pro průmyslovou extrakci kanabinoidů jsou běžnou volbou procesy založené na ethanolu a CO2. Sonikace může v mnoha z těchto systémů rozpouštědel zlepšit přenos hmoty, a tím pomoci zkrátit dobu extrakce, zvýšit účinnost extrakce nebo podpořit standardizaci procesu.

Teplota extrakce

U mnoha procesů extrakce z rostlinných materiálů se účinné ultrazvukové extrakce dosahuje při procesních teplotách mezi 0°C a 60°C. Nižší teploty mohou pomoci zachovat těkavé aromatické látky a teplotně citlivé složky, zatímco mírné teploty mohou zlepšit rozpustnost a rychlost extrakce. Ideální teplota závisí na rozpouštědle, biomase, cílových látkách a specifikacích finálního produktu.
Ultrazvukové systémy Hielscher lze kombinovat s chladicími plášti, výměníky tepla a reaktory s regulací teploty, aby se extrakční proces udržel v požadovaném teplotním rozmezí.

Kombinované extrakční metody – synergie

Dodatečná instalace ultrazvukového přístroje do stávajícího zařízení na extrakci konopí může pomoci zlepšit extrakční výkon, zvýšit propustnost, zkrátit dobu extrakce nebo zvýšit reprodukovatelnost procesu.
Ultrazvukovou extrakci lze snadno kombinovat s tlakem, teplem, superkritickými extrakčními podmínkami nebo Soxhletovým extraktorem, a zlepšit tak výsledky a/nebo přizpůsobit extrakční sestavu specifickým požadavkům. Dodatečná instalace ultrazvukového přístroje do stávajícího zařízení na extrakci konopí je zvláště zajímavá, pokud stávající extrakční metoda nedosahuje požadovaného výkonu a výstupu.
Již existující extrakční stroje lze snadno modernizovat doplněním ultrazvukového extraktoru. Rádi vám pomůžeme s vyhodnocením procesu, výběrem zařízení, koncepcí instalace a integrací do vašich stávajících výrobních linek.
Přečtěte si více o ultrazvukem vylepšené superkritické extrakci CO2!
 

Oblasti použití ultrazvukové extrakce konopí

Přesné řízení procesu a lineární škálovatelnost umožňují přenést extrakční parametry z laboratorních zkoušek do pilotní výroby a plnoprovozní výroby. Zpracovatelé tak mohou vyvinout spolehlivou extrakční metodu, validovat ji v menším měřítku a s jistotou ji převést do většího měřítka.
Kanabinoidy, terpeny a další účinné látky rostliny konopí se extrahují k nejrůznějším účelům. Ultrazvuková extrakce je osvědčenou metodou získávání extraktů z rostliny konopí pro

• lékařskou/ farmaceutickou výrobu
• rekreační konopné produkty
• výrobu nutraceutik a potravin
• před navazujícím zpracováním, např. nanoemulgací
• testování potence drog
• forenzní/chemickou analýzu

Ultrazvukové extraktory – pro malé i velké měřítko

Hielscher Ultrasonics je vaším partnerem pro vysoce výkonná ultrazvuková extrakční zařízení. Ať už chcete vyrábět menší šarže vysoce kvalitních extraktů CBD pro svou butikovou značku, nebo zpracovávat velká množství technického konopí či marihuany v průmyslovém měřítku – Hielscher Ultrasonics má pro vás ideální ultrazvukové extrakční zařízení!
Lineární škálovatelnost a přesné řízení procesu umožňují spolehlivé výsledky v jakémkoli měřítku. Přečtěte si více o zvětšování měřítka ultrazvukových extrakčních procesů!

Pomůžeme vám: naše služby poradenství a optimalizace procesů

Hielscher Ultrasonics má dlouholeté zkušenosti s ultrazvukovým zpracováním a hluboké porozumění ultrazvukovým extrakčním procesům. Pomůžeme vám doporučením nejvhodnějšího ultrazvukového přístroje pro váš proces a naučíme vás, jak naše přístroje používat co nejefektivněji. Naši inženýři jsou k dispozici pro instalační služby po celém světě.
V naší plně vybavené ultrazvukové procesní laboratoři v Německu může náš tým procesních inženýrů a chemiků vyvinout a optimalizovat váš proces za vás nebo společně s vámi.

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.
• 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.

Ultrazvukové zpracování: Hielscher vás podpoří od proveditelnosti a optimalizace až po komerční výrobu!