Batchekstraktion af cannabis ved hjælp af sonikering med sonde

Ekstraktion af cannabinoider såsom CBD, THC, CBN osv. fra hamp og marihuana til produktionsformål indebærer en kombination af hakning, formaling eller knusning af cannabisplanten, ultralydsassisteret ekstraktion med opløsningsmiddel og efterfølgende isolering af de bioaktive forbindelser. Her er en praktisk vejledning i ultralydsekstraktion af cannabis i batchproduktion i mellemstor skala med større tønder, f.eks. 120L-tønder.

Materialer og udstyr til cannabisekstraktion

• Cannabisblade (hamp eller marihuana)
• Vandig ethanol (80% eller højere)
• Blender eller kværn
• Sonikeringsapparat med sonde UIP2000hdT
• Mekanisk omrører
• Køleaggregat eller kølesystem til ekstraktionsbeholderen
• Fødevaregodkendt beholder eller batch (f.eks. rustfrit stål, plast)
• Netfilter eller udstyr til vakuumfiltrering
• Rotationsfordamper
• Opbevaringsbeholdere

Protokol for sonikeringsassisteret cannabisekstraktion

Forberedelse:
Sørg for, at alt udstyr er rent og steriliseret.
Afmål og klargør den ønskede mængde cannabisplantemateriale til ekstraktion.
Montér omrøreren og sonikeringsapparatet over ekstraktionsbeholderen.
 
Valgfrit: Afkøl den vandige ethanol til den lavest mulige temperatur. (Hvis du vil ekstrahere ved kryogene temperaturer, skal du afkøle til -150 grader Celsius (-238 grader Fahrenheit). Kryogen ekstraktion hjælper med at reducere frigivelsen af klorofyl).
 
Trinvis vejledning:
 

1. Formal eller knus de tørrede cannabisblade til grove partikler på ca. 2 til 4 millimeter. I vores eksempel bruger vi 10kg tørrede cannabisplantepartikler.
2. Tilsæt derefter cannabispartiklerne til ekstraktionsbeholderen.
3. Tilsæt dernæst 100L vandig ethanol til bægerglasset med det cannabismateriale, der skal ekstraheres. Her bruger vi et forhold på 1:10 mellem cannabis og opløsningsmiddel. Forholdet mellem cannabis og opløsningsmiddel kan variere afhængigt af den specifikke cannabissort, de forbindelser, du ønsker at udvinde, og partikelstørrelsen.
4. Tænd omrøreren for at blande suspensionen. Efter 2–3 minutter er suspensionen forblandet.
5. Lad omrøreren køre videre. Tænd sonikeringsapparatet, og sonikér cannabissuspensionen. Sonikér i ca. 5 til 10 minutter ved brug af UIP2000hdT. Bemærk, at temperaturen og ekstraktionstiden kan variere afhængigt af den anvendte ultralydseffekt. Hvis du behandler større volumener, kræves der tilsvarende længere sonikeringstider.
6. Efter sonikeringsprocessen filtreres den sonikerede blanding gennem en filterdug, eller der anvendes vakuumfiltrering for at adskille den vandige ethanol, som indeholder de ekstraherede cannabinoider og andre bioaktive forbindelser, fra den faste cannabisrest.
7. Valgfrit: Vinterisering er en proces, hvor ekstraktet afkøles for at udfælde voks og lipider, som derefter fjernes ved filtrering. Efter vinterisering gennemgår ekstraktet yderligere fordampning eller andre oprensningstrin for at isolere cannabinoider.
8. Brug derefter destillation, fordampning eller rotationsfordampning til at isolere cannabinoiderne og de bioaktive forbindelser fra opløsningsmidlet.
9. Derefter kan du oprense ekstraktet yderligere for at opnå specifikke forbindelser eller fylde dit ekstrakt i opbevaringsbeholdere.

Kryogen ethanolekstraktion

Kryogene temperaturer anvendes i ethanolekstraktionsprocesser for at øge ekstraktionseffektiviteten og minimere ekstraktionen af uønskede forbindelser såsom klorofyl og voks. Lavere temperaturer kan også hjælpe med at bevare flygtige forbindelser som terpener.

Opskalering: Fra ultralydsbaseret batchekstraktion til inline-ekstraktion

Hvis du planlægger at opskalere din cannabisekstraktionsmetode fra batchbehandling til kontinuerlig inline-ekstraktion, anbefaler vi at montere en ultralydsflowcelle på dit sonikeringsapparat. Du kan holde forholdene mellem fast stof og væske samt alle andre parametre konstante. Ekstraktion af større mængder cannabinoider fra hamp eller marihuana med et ultralydsgennemstrømningssystem er en avanceret metode til at opnå store ekstraktionsvolumener. Hielscher Ultrasonics tilbyder flowcellereaktorer, der er designet til ekstraktion af plantemateriale.
Hvis du er interesseret i at behandle store cannabisstrømme, opfordrer vi dig til at kontakte os direkte for yderligere information. Vores tekniske team hjælper gerne med at finde den bedst egnede opstilling til dine specifikke behov. Vi tilbyder forskellige industrielle ekstraktionsopstillinger til ekstraktion af planteforbindelser i fødevare- og farmaceutisk kvalitet.

Ultralydsapparat med sonde UIP1000hdT med omrører til fremstilling af planteekstrakter såsom cannabinoider (f.eks. CBD, THC, CBG)

Litteratur / Referencer

• 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.