Hielscher Ultraschalltechnik

Herstellung von Cannabis-Glyzerinextrakten mit Ultraschall

  • Die Cannabis-Extraktion in Glyzerin ist eine vorteilhafte Möglichkeit, Cannabinoide direkt aus dem trockenen Pflanzenmaterial extrahieren.
  • Cannabis-Glycerinkonzentrate können problemlos in verschiedene Arten von Cannabis-angereichertes Produkten wie Tinkturen, Liquids für E-Zigaretten, Backzutaten etc. formuliert werden.
  • Die ultraschall-gestützte Extraktion ist eine sehr effektive Methode, um Cannabis-Konzentrate herzustellen. Durch Ultraschall wird die Extraktionsausbeute deutlich erhöht, während die Extraktionszeit gleichzeitig auf wenige Minuten reduziert wird.

Gewusst wie: Herstellung eines Cannabis-Glyzerin-Konzentrates

Für die Herstellung einer Glyzerin-Tinktur in einem Kaltverfahren werden Cannabis-Knospen für ca. 90-120 Tage in Glycerin eingeweicht, um die Wirkstoffe zu extrahieren. Die Kaltgewinnung ist sehr zeitaufwendig, hat aber gegenüber der schnelleren Heißextraktion den Vorteil, dass die aktiven Verbindungen wie THC, CBD, Terpene etc. nicht durch Hitze geschädigt und zersetzt werden. Die Ultraschall-Extraktion ist ein nicht-thermisches Verfahren, welches bei Raumtemperatur durchgeführt werden kann. In nur wenigen Minuten kann eine vollständige Extraktion der Cannabis-Wirkstoffe ohne thermischen Zersetzung erreicht werden. Durch die Kaltextraktion entsteht zudem ein aromatischeres Konzentrat, da die geschmacksgebenden Terpene erhalten bleiben.
Ein Basisrezept für die ultraschall-gestützte Extraktion von Cannabis in pflanzlichem Glycerin umfasst folgende Schritte:

  • 400ml (ca. 8 fl oz) pflanzliches Glycerin (Lebensmittelqualität)
  • 35g getrocknetes Cannabis (Knospen, Blüten, Blätter oder Stengel)

Cannabis/Glyzerin-Verhältnis: Die Glyzerinmenge kann der Cannabis-Qualität und der gewünschten Intensität des Endproduktes angepasst werden. Die Menge des pflanzlichen Glyzerins und Cannabis kann nach oben oder unten angepasst bzw. linear zum gewünschten Glyzerit-Produktionsvolumen skaliert werden.
Bitte beachten Sie, dass Extrakte aus Knospen und Blüten schmackhafter sind. Jedoch können auch aus Stengeln wirksame Cannabinoide extrahiert werden.

UP400St bewegte 8L Cannabis-Extraktionseinrichtung

UP400St – Ultraschallextraktion von Cannabis im 8L Rührwerks-Setup

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  1. Decarboxylierung (optional): Sowohl decarboxyliertes als auch nicht-decarboxyliertes Cannabis kann für die Ultraschallextraktion verwendet werden. Um eine möglichst hohe THC-Potenz zu erhalten, ist eine Decarboxylierung empfehlenswert. Cannabis aknn bspw. einfach auf einem Backblech iBackofen decarboxyliert werden. Hierzu wird der Backofen auf 240°F / 115°C geheizt. Lassen Sie die Cannabis für 30 bis 40 Minuten bei der angebenen Temperatur im Ofen, und wenden es alle 10 Minuten, damit es gleichmäßig erhitzt wird. Lassen Sie das Cannabis vor der Weiterverarbeitung abkühlen.
  2. Ultraschall-Extraktion:
    2.1. Vorbereitung: 35 Gramm des trockenen, zerkleinerten Cannabispflanzenmaterials werden in ein Glasbecherglas mit 400 ml pflanzlichem Glycerin gegeben. Das Becherglas mit der Glycerin-Cannabis-Mischung wird in einen größeren Behälter mit einem Eisbad gestellt. Falls erforderlich, ersetzen Sie das Eis beim Schmelzen während der Ultraschallbehandlung, um eine schnelle Wärmeabfuhr zu gewährleisten und eine Temperatur von nicht mehr als 30°C aufrechtzuerhalten.
    2.2. Beschallung: Die Ultraschall-Extraktion erfolgt mit dem Ultraschallprozessor UP400St , der mit der Sonotrode S24d40 ausgestattet ist. Die Sonotrode (auch Ultraschallspitze, -horn oder -finger genannt) des Ultraschallprozessors UP400St (400W, 24kHz) wird ca. 4cm tief in das Glyzerin eingetaucht. Die Amplitude wird über das digitale Touch-Display auf 50% geregelt. Beschallen Sie die Mischung für 3 bis 4 Minuten, wobei die Ultraschallsonotrode langsam durch das Glycerin bewegt wird.
  3. Filtern des Glyzerits: Um die Pflanzenteile aus dem Cannabis-Glycerin-Konzentrat zu entfernen, wird das Cannabis-versetzte Glyzerin (Glyzerit) durch ein Sieb/Filter gegossen. Da Glycerin zähflüssig und klebrig ist, ist die Verwendung eines feinen Metallsiebes oder einen Filterbeutel zweckmäßig.
  4. Lagerung: Das gewonnene Glyzerit sollte in einem Glasbehälter an einem dunklen und kühlen Ort aufbewahrt werden. Bei sachgemäßer Lagerung haben Cannabis-Glyzerin-Tinkturen eine Haltbarkeit von ca. 1 Jahr.

Ultraschall-Cannabisextraktion in Glyerin

UP400St für die Ultraschall Cannabisextraktion (2L Charge)

Alternativ kann für die oben Ultraschall-Extraktion/Infusion anstelle des Glyzerins auch Kokosöl, Olivenöl, Rapsöl oder Butter verwendet werden. Kokos- und Olivenöl werden bevorzugt verwendet, wenn das Cannabis-Konzentrat zu einer verzehrbaren Cannabis-Emulsion weiterverarbeitet werden soll.
Hier erfahren Sie mehr über die Ultraschall-Emulgierung von Cannabisöl!

Vorteile der Ultraschall-Kaltextraktion

  • High-Speed-Extraktion
  • keine thermische Zersetzung
  • aromatischere Tinktur
  • hoher Ertrag, hohe Potenz (effektiv)
  • hohe Qualität (aromatisch & verzehrbar)
  • stabile Emulsionen (für Produktformulierungen)

Gewusst wie: Herstellung von Cannabis E-Liquids

Cannabis kann als E-Liquid (oder E-Flüssigkeit, Vape Liquid) in E-Zigaretten geraucht werden. Für die Formulierung von Cannabis-infusioniertem E-Liquid hat sich lebensmittelechtes Propylenglykol (PG) bewährt. Alternativ kann auch pflanzliches Glycerin oder ein Gemisch aus pflanzlichem Glycerin und Propylenglykol (z.B. im Verhältnis 7:3) für die Herstellung von Cannabis-E-Flüssigkeiten verwendet werden. Mit dem E-Liquid werden die Kartuschen für E-Zigaretten befüllt.

  • 500ml Propylenglykol (PG)
  • Alternativ kann eine Mischung aus pflanzlichem Glycerin und Propylenglykol mit einem Verhältnis von 7:3 verwendet werden. (7 Teile pflanzliches Glycerin, 3 Teile Propylenglykol)

  • 30g fein zerkleinertes Cannabis (getrocknet, decarboxyliert)

  1. Ultraschall-Extraktion: Das Becherglas mit der Propylenglykol – Cannabismischung wird in einen größeren Behälter mit einem Eisbad gestellt. Falls erforderlich, ersetzen Sie das Eis beim Schmelzen während der Ultraschallbehandlung, um eine schnelle Wärmeabfuhr zu gewährleisten und eine Temperatur von nicht mehr als 30°C aufrechtzuerhalten.
    Ultraschallverfahren: Die Ultraschall-Extraktion erfolgt mit dem Ultraschallprozessor UP400St , der mit der Sonotrode S24d40 ausgestattet ist. Die Sonotrode (auch Ultraschallspitze, -horn oder -finger genannt) des Ultraschallprozessors UP400St (400W, 24kHz) wird ca. 4cm tief in das Glyzerin eingetaucht. Die Amplitude wird über das digitale Touch-Display auf 50% geregelt. Beschallen Sie die Mischung für 3 bis 4 Minuten, wobei die Ultraschallsonotrode langsam durch das Glycerin bewegt wird.
  2. Filtern der Cannabis-E-Flüssigkeit: Entfernen Sie die Pflanzenteile aus dem Cannabis-Glycerin-Konzentrat, indem Sie das Glycerin durch einen Filtersack oder Metallsieb gießen.
  3. Lagerung: Die E-Flüssigkeit sollte in einem Glasbehälter an einem dunklen und kühlen Ort aufbewahrt werden. Bei sachgemäßer Lagerung haben Cannabis-E-liquids eine Haltbarkeit von ca. 12-24 Monaten.

Der UIP4000hdT ist ein vollindustrieller Ultraschall für die kontinuierliche Cannabisextraktion.

Hielscher's UIP4000hdT – 4kW Hochleistungs-Ultraschall für die Extraktion von Cannabis im Flow-Through-Modus

Hielscher Ultrasonics‘ Ultraschallprozessoren

Hielscher Ultrasonics ist Ihr Lieferant für leistungsstarke, zuverlässige Ultraschallsysteme. Unsere Ultraschallsysteme umfassen Labor und Technikumsgeräte, Pilotanlagen sowie Hochleistungs-Ultraschallsysteme für die industrielle Verarbeitung. Unsere robusten Ultraschallsysteme können für die Batch- und Inline-Verarbeitung eingesetzt werden. Die einfache und präzise Steuerung aller Prozessparameter sorgt für gleichbleibend hohe Extraktionsqualität und hohe Prozesseffizienz.
In der folgenden Tabelle finden Sie die ungefähre Verarbeitungskapazität unserer Ultraschallsysteme:

Batch-Volumen Durchfluss Empfohlenes Ultraschallgerät
1 bis 500ml 10 bis 200ml/min UP100H
10 bis 2000ml 20 bis 400ml/min UP200Ht, UP400St
0.1 bis 20l 0.2 bis 4l/min UIP2000hdT
10 bis 100l 2 bis 10l/min UIP4000
n.a. 10 bis 100l/min UIP16000
n.a. größere Cluster aus UIP16000

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Hielscher Ultrasonics stellt Hochleistungs-Sonden für die Extraktion und Nanoemulsifikation von Cannabinoiden her.

Hochleistungs-Ultraschallsysteme vom Labor- über den Pilot- bis zum industriellen Maßstab.


Wissenswertes

Glyzerite
Bei Glyzerit handelt es sich um ein Flüssigextrakt, in dem Kräuter oder andere Wirk- bzw. Arzneistoffe in Glyzerin extrahiert wurden.
Glycerin (auch Glyzerin) ist ein Zuckeralkohol. Es ist eine farblose, geruchlose, viskose Flüssigkeit, welche süßlich schmeckt und ungiftig ist. Das Gerüst von Glycerin befindet sich in allen Lipiden, welche als Triglyceride bekannt sind. Glycerin ist in der Lebensmittelindustrie sowie in pharmazeutischen Produkten weit verbreitet. Glycerin hat drei Hydroxyl-Gruppen, welche für die Wasserlöslichkeit und das hygroskopische Verhalten sorgen. Glycerin dient als Lösungsmittel und Konservierungsmittel. Glyzerine werden gerne als medizinisches Trägerfluid verwendet, da sie einen süßlichen Geschmack aufweisen und alkoholfrei sind. Der Vorteil eines Glyzerites gegenüber einer Alkoholtinktur liegt in der Tatsache, dass Glyzerin botanische Wirkstoffe nicht beeinträchtigt, während Alkohol neigt dazu, diese zu denaturieren.
Mit Cannabis-infusionierte Glyzerintinkturen lassen sich an einem dunklen, trockenen und kühlen Ort gut gelagert, allerdings weisen sie nicht die gleiche langjährige Stabilität/Haltbarkeit wie alkoholhaltigen Tinkturen auf. Gekühltes Lagern (z.B. im Kühlschrank) hilft, die Stabilität zu verlängern und ist somit empfehlenswert.
Cannabis-Glyzerintinkturen sind kostengünstig in der Herstellung und bieten eine sichere, alkoholfreie Darreichungsform, um Cannabis einzunehmen.

Decarboxylierung
Delta9-Tetrahydrocannabinol (THC) ist die wichtigste psychoaktive Substanz in Cannabis. Eine lebendige, grüne Cannabis-Pflanze enthält nicht viel THC. Stattdessen weist sie einen relativ hohen Anteil an Tetrahydrocannabinol-Säure (THCA) auf. THCA bewirkt keine psychoaktiven Effekte und führt nicht zu einem „High“ -Effekt. Um pychoaktive Effekte zu erreichen, muss THCA in THC umgewandelt werden. Die Umwandlung von THCA in THC wird durch eine Decarboxylierung erreicht. Bei einer Decarboxylierung wird die Carboxylgruppe - COOH von den THCA-Molekülen entfernt.
Durch die Decarboxylierung entwickelt das Cannabis einen aromatischen, gerösteten Geschmack. Auch wenn die Decarboxylierung mit vielen Vorteilen verbunden ist, zieht es einige Anwender vor, nicht-decarboxyliertes Cannabis zu verarbeiten und zu konsumieren, da während der Decarboxylierung Monoterpene, Sequiterpene, Phenole, Ketone, Aldehyde, Ether und Ester verdampfen und somit verloren gehen können.

Marihuana besteht aus den getrockneten Blüten, Blütenbättern und Stielen der weiblichen Cannabis-Pflanze (meist Cannabis sativa). Dies ist die am häufigsten konsumierte Form und enthält ca. 3% bis 20% THC. Spezielle, hochgezüchtete Formen von Marihuana weisen sogar einen THC-Gehalt von mehr als 30% auf. Marihuana ist das Ausgangsmaterial für alle anderen Varianten THC-haltiger Cannabisprodukte. Um das am häufigsten vorkommende Cannabinoid, Tetrahydrocannabinolsäure (THCA) in das psychoaktive THC umzuwandeln, muss ein Decarboxylierungsprozess eingeleitet werden. Die Cannabispflanze bzw. ihre Extrakte müssen erhitzt werden, um einen solchen Decarboxylierungsprozess einzuleiten. Während der Decarboxylierung wird das nicht-psychoaktive THCA in das psychoaktive THC umgewandelt.

Haschisch oder Hasch ist ein konzentriertes Harz (z.B. als Kuchen oder Kugel geformt), welches entweder aus gepresstem Kief oder aus dem Harz hergestellt wird, das von der Oberfläche der Pflanze geschabt und zu einer Kugeln gerollt wird. Je nach Reinheit und Ursprung kann Haschisch verschiedene Farbschattierungen von Schwarz bis Goldbraun aufweisen. Es oral (z.B. als Tinktur oder als Zusatzstoff in Lebensmitteln) eingenommen oder geraucht. Für das Rauchen gibt es unterschiedliche Methoden, z.B. in der Pfeife, Wasserpfeife, Bong, Hookah, Vaporizer/E-Zigarette oder als Joint geraucht, mit einem heißen Messer, mit Cannabis-Knospen oder Tabak gemischt.

Cannabis-Tinktur bezieht sich auf das Extrakt von Cannabinoiden in Alkohol oder pflanzlichem Glyzerin. Die Cannabinoide werden aus der Cannabis-Pflanze extrahiert, wobei hochprozentige Spirituosen (meist Getreidealkohol) oder pflanzliches Glycerin als Lösungsmittel dienen.

Haschischöl ist eine harzartige Matrix aus Cannabinoiden, welche mittels Lösungmittel-Extraktion gewonnen wird und eine gehärtete oder viskose Masse bildet. Haschischöl ist aufgrund seines hohen THC-Gehaltes eines der stärksten Cannabisprodukte. Die Verwendung von Hasch-Öl, welches mit in Butan und überkritischem Kohlendioxid extrahiert wird, erfreut sich seit Kurzem zunehmender Popularität. Haschischöl wird oftmals mittels Ultraschall zu einer stabilen Emulsion verarbeitet. Klicken Sie hier, um mehr über die ultraschall-gestützte Emulgierung von Haschöl zu erfahren!

Aufgüsse und Infusionen ist die Bezeichnung für verschiedene Arten von Cannabis-Tinkturen, die sich hauptsächlich durch die zahlreichen nicht-flüchtigen Lösungsmittel unterscheiden, welche für die Herstellung von Cannabis-Tinkturen verwendet werden können. Um eine solche Infusion herzustellen, wird das Cannabis-Pflanzenmaterial mit einem Lösungsmittel gemischt und dann gedpresst und gefiltert, um die Öle aus der Pflanze in das Lösungsmittel zu übertragen. Kakaobutter, Kuhmilchbutter, Speiseöle, Glycerin und Hautfeuchtigkeitscremes sind häufig verwendete Lösungsmittel. Klicken Sie hier, um mehr über die Ultraschall-Extraktion von Cannabis zu erfahren! Klicken Sie hier, um mehr über die Ultraschall-Extraktion von Cannabis zu erfahren!

Medizinisches Marihuana bezieht sich auf die Verwendung der Cannabis-Pflanze als eine pflanzenbasierte, medizinische Therapie oder die Verwendung der extrahierten Wirkstoffe, z.B. synthetisches THC oder Cannabinoid. Die Verwendung von medizinischem Marihuana erfordert in der Regel eine ärztliche Verschreibung. Wissenschaftliche Forschungsergebnisse haben gezeigt, dass der Konsum von Cannabis oder seinen Derivaten positive wirkungen hat und Linderung bei z.B. durch Chemotherapie hervorgerufene Übelkeit und Erbrechen, neuropathische Schmerzen und Multiple Sklerose verschafft.