Ultrazvuková extrakce s použitím konopí jako suroviny

Kontaktujte nás! / Zeptej se nás!

Fakta Worth Knowing

Ultrazvuková extrakce se zvýšila na nejúčinnější a uživatelsky přátelskou techniku, pokud jde o extrakci bioaktivních sloučenin z botanik. Nejnápadnějším příkladem úspěšné extrakce může být izolace CBD a dalších kanabinoidů z konopí.

Ultrazvukové a konvenční metody extrakce

Namáčení v ethanolu je jednoduchá metoda, ale je velmi časově náročná, kapacita procesu je omezená, rozpouštědlo a náklady na energii jsou vysoké. Zbytkové rozpouštědlo v konečném výrobku je v rozporu s cílem vyrobit vysoce kvalitní extrakt.
Extrakce pomocí uzavřeného uhlovodíkového systému vyžaduje použití fosilních paliv, takže v konečném výrobku lze nalézt látky způsobující rakovinu jako benzen.
nadkritický CO₂ těžební systémy jsou vysoké v investičních nákladech, stejně jako spotřeba energie. Superkritický CO₂ extrtory vyžadují pro provoz dobře vyškolený personál, protože CO₂ systémy jsou nebezpečné pro provoz. Když CO₂ netěsnosti může způsobit smrt přítomných zaměstnanců.
Kritická extrakce vody je ekologicky šetrnou alternativou, která je pomalá a uvolňuje jen malý zlomek bioaktivních sloučenin.

Ultrazvuková extrakce

Ultrazvuková extrakce je zesilující extrakční technika, kterou lze použít v kombinaci s voda (bez rozpouštědla) stejně jako s rozpouštědla například ethanol, ethanol-voda, glycerin, methanol, rostlinné oleje nebo jiná rozpouštědla. Ultrazvuková extrakce podporuje hromadný přenos, aby výnos extraktu ve výši 95-99% lze získat. Sonikace může být snadno zvětšena a vzniká vysoce kvalitní extrakty.
Malý Ultrazvukový extraktor, UIP400St (400 w) je schopno zpracovat dávku až 10L během 5-15min (v závislosti na procesních parametrech, jako je surovina (čerstvá nebo sušená; pupeny, listí, stonky), rozpouštědlo, teplota). 2kW výkonný ultrazvukový extraktor UIP2000hdT může být provozován jako včleněný systém. V režimu toku UIP2000hdT snadno zpracuje 200 až 800 l/hod (také v závislosti na parametrech procesu).
Investiční náklady na ultrazvukový procesor jsou nízké ve srovnání s CO₂ Extractor. Kromě toho jsou náklady na energii pro provoz negativovatelné. Ultrazvukové extrtory jsou velmi bezpečné k provozu, snadno se čistí a vyžadují velmi nízkou údržbu.

Porovnání ultrazvukové (zelené) a kontrolní (modré) extrakce. Pramen: Agarwal et al. 2018

konopí

Bioaktivní sloučeniny konopí (jak, konopí a marihuany) získaly v bližší minulosti velkou pozornost. Zvláště pro kanoidní kanoidy (CBD) bylo prokázáno mnoho zdravotních přínosů, které jsou výsledkem boje proti rakovině a protizánětlivé vlastnosti pro účinky zmírnění bolestivosti a antidepresiv. Kromě kanabiidů obsahuje továrna na konopí další kantrinoidy, jako je THC (tetrahydrokanabinol), kantrinol (CBN), kanaberol (CBG), kantrichromen (CBC) a kanododiol (CBND). Kanabinoidi ukázali ohromný léčebný potenciál a zaměřují se na mnoho výzkumných studií.
Zdá se, že interakce různých kanabinoidů a jiných bioaktivních sloučenin jako terpenů, polyfenolů, flavonoidů a alkaloidů vede k ještě lepším zdravotním přínosům. Souhra různých terpenů, různých kanabinoidů a dalších rostlinných sloučenin se nazývá “efekt aplikace Entourage”. Z důvodu těchto efektů je známo, že celospektrální extrakty, které lze úspěšně získat pomocí ultraultrasonicky asistované extrakce (UAE), mají výjimečné léčebné účinky.

Cannabis Terpenes

Terpenoidy jsou základními olejnými součástmi, které lze nalézt v botanikálech. Továrna na konopí je velmi bohatá na terpeny. V Cannabis se terpeny dělají v trichomuech rostliny. Trichomany jsou lesklé, lepkavé krystaly, které se drží na listech a pupenů. Tyto trichomany jsou přirozeným obranným mechanismem rostliny konopí, které chrání rostlinu před hmyzem a zvířaty. V důsledku vonné vůně působí terpeny jako repelent. Pro nás lidi je nejnápadnější charakteristikou Cannabis terpenů jejich pach. Tyto terpeny přispívají k využívání zdravotních výhod rostlin konopí (konopí a marihuany). Několik terpenů, jako je THC, působí jako psychoaktivní látka a způsobuje “vysoký” Účinek.
Kromě jejich aroma a vůně jsou molekuly terpenové silnými botanickými látkami, které nabízejí různé lékařské výhody.
Jak marihuana, tak konopí rodu Cannabis sativa obsahují výjimečně množství terpenoidů a obsahují více než 100 různých druhů těchto látek.
Každý terpenové má jedinečné vlastnosti, které sahají od sedativ až po pozvednutí. Například, nerolidol má sedativní a antiúzkostné účinky, linaloolu pomáhá zvládat příznaky úzkosti a artritidy, zatímco myrcenu je známá tím, že zmírňuje chronickou bolest. Terpeny β-myrcene,?-pinen a humulen snižují zánět a mají analgeické účinky.
Různé terpeny jsou unikátní pro Cannabis, ale mnoho terpenů nalezených v Cannabis se vyskytuje i v několika dalších rostlinách. Caryophyllene se vyskytuje v zelených listnatých zeleních, Chmel a také v Rosemary a oreganu. Limonen je hlavní terpenové, která se vyskytuje u citrusových plodů, jako jsou citrony a pomeranče.

Efekt aplikace Entourage

Každý terpenové je znám pro specifické terapeutické účinky. Nicméně terpeny a jiné botanické sloučeniny, jako jsou polyfenoly a flavonoidy, vykazují výjimečné synergických účinky, což vede ke zlepšení symbiózy mezi kanabinoidy. Tato interakce různých bioaktivních sloučenin je známá jako “efekt aplikace Entourage“,
Díky jeho efektu jsou terpeny biologicky dostupnější a pomáhají tělu účinněji absorbovat kanabinoidy.

Druhy bioaktivních sloučenin

Počet, koncentrace a rozmanitost bioaktivních sloučenin odpovídá za léčivé vlastnosti botanického extraktu. Tyto bioaktivní sloučeniny jsou syntetizované jako druhotné metabolity, které nepřispívají k růstu nebo fotosyntéze v rostlinách. Jsou však rozhodující pro rostliny’ přežití a interakci s životním prostředím. Botanické bioaktivní sloučeniny mohou být široce zařazeny do tří tříd terpenů a terpenoidů, alkaloidů a fenolických sloučenin. Fenolové sloučeniny jsou nejrozšířenější skupinou sekundárních metabolitů v rostlinném království a jsou dobře známé a oceněny pro své antioxidační účinky. Další důležitou třídou nízkomolekulové fenolové sloučeniny jsou flavonoidy, které vykazují velmi silné antioxidační účinky.
Rozsah fenolických sloučenin zahrnuje fenolové kyseliny, benzoové a hydroxycinnamické kyseliny, flavonoidy, jako jsou flavony a flavonoly, Lignany a stilbeny. Celospektrální extrakt (např. získaný Ultrazvuková extrakce z konopí) zahrnuje všechny tyto různé botanické sloučeniny, které vykazují nejrozsáhlejší zdravotní účinky.

Pracovní princip ultrazvukové extrakce

Ultrazvuková extrakce je založena na akustických vlnách (ultrazvuku) v kapalném médiu. Intenzivní ultrazvukové vlny generují vysokotlaké a nízkotlakové cykly. Díky rozdílným tlakům během šíření ultrazvukových vln kapalinou dochází k dutým bublinám. Zhroucení těchto kavitační bubliny vede k energetickým podmínkám.

Ultrazvuková extrakce účinných sloučenin a vonných olejů je založena na principu pracovní zásady akustické kavitace. Výše uvedený obrázek ukazuje účinek pádu kavitační bubliny a následné uvolňování esenciálních olejů z rostlinných materiálů
Zdroj: Altaf et al. 2018

Podmínky v blízkosti implodující kavitační bubliny mohou být extrémní – vyrábějící teplotu až do 4500 °C a tlaky až do 100 MPa. Nevelká a Výsledná rozdílnost má za následek velmi vysoké smykové síly a turbulencí v kavitačním horkém místě. Kombinace těchto faktorů tlakových rozdílů, tepelných rozdílů a zkosení podporuje hromadný přenos a tím i proces extrakce. U intenzivních ultrazvukových jeskynních sil jsou buňky (např. rostliny, bakterie nebo tkáně) narušeny a intracelulární materiál (jako jsou oleje, lipidy, bílkoviny a aktivní sloučeniny) se uvolňuje do okolního rozpouštědla.
Ultrazvuková extrakce je proto upřednostňovanou metodou pro zintenzivnění extrakčních procesů.

Ultrazvuková extrakce je založena na akustické kavitaci a jeho hydrodynamických smychacích silách