Hielscher Ultraschalltechnik

Decarboxylierung von Cannabinoiden mittels Ultraschall

Decarboxylierte Cannabinoide wie CBD, THC und CBG und viele weitere sind als aktive Formen bekannt, welche im menschlichen Körper (d.h. im Endocannabinoid-System) eine intensivere und effektivere Wirkung zeigen. Ultraschall ist eine hocheffektive Technik der Extraktion und Decarboxylierung, wobei die Cannabinoide (z.B. CBDA, THCA, CBGA) in ihre biologisch aktiveren Formen (z.B. CBD, THC, CBG) umgewandelt werden.

Ultraschall-gestützte Decarboxylierung von Cannabinoiden

Cannabinoids such as CBD, THC, CBG etc. are extracted and decarboxylated by ultrasonication. CBD ist für seine gesundheitsfördernde und seine medizinische Wirkung bekannt. In beiden Arten der Cannabispflanze, in Hanf und Marihuana, ist jedoch hauptsächlich Cannabidiol-Säure (CBDA) enthalten, während Cannabidiol (CBD) nur in geringen Mengen vorhanden ist.
Was ist der Unterschied zwischen CBD und CBDA?
CBDA ist die Vorstufe von CBD, bei der eine saure Gruppe, eine sogenannte Carboxyl-Gruppe, an dem CBD-Molekül angehängt ist. Beide Moleküle, CBD und CBDA, sind nicht-berauschende, nicht-psychoaktive Substanzen, was bedeutet, dass sie keinen "High"-Effekt erzeugen. Aber die bioaktiven Effekte von CBD und CBDA im menschlichen Körper sind sehr unterschiedlich. CBDA ist eine neutrale, deutlich weniger aktive Form, während – wenn es zu CBD decarboxyliert wird – die entstandenen CBD-Moleküle ihre volle gesundheitsfördernde bioaktive Wirkung als Arzneimittel und Nahrungsergänzungsmittel entfalten.
Die Decarboxylierung betrifft auch alle anderen sauren Cannabinoidformen wie z.B. THCA, CBGA etc. Die Carboxylgruppe muss entfernt werden, so dass die aktiven Formen, z. B. CBD, ∆⁹-THC (THC), CBG usw., erstehen.
Bei der Ultraschall-Decarboxylierung wird die weniger aktive Form (z.B. CBDA) in die aktivere Cannabinoidform (z.B. CBD) umgewandelt, indem die Carboxylgruppe durch intensive Ultraschallwellen entfernt wird.

Decarboxylierung von Cannabinoiden durch Ultraschall

Die Decarboxylierung (auch "decarbing" genannt) ist ein gängiger Schritt in der Cannabisverarbeitung. Beim herkömmlichen Decarbing-Verfahren lassen die Hersteller trockene Hitze auf die frischen Pflanzenteile einwirken, um CBDA in CBD, ∆9-THC-Säure (THCA) in ∆9-THC (THC), CBGA in CBG usw. umzuwandeln. Dies ist ein zusätzlicher Vorverarbeitungsschritt vor der Extraktion und erfordert sowohl Zeit als auch Energie und verursacht somit zusätzliche Kosten.
Die Ultraschall-Decarboxylierung übertrifft die herkömmliche Decarboxylierung in mehrfacher Hinsicht. Erstens ist die Ultraschall-Decarboxylierung kein zusätzlicher Prozessschritt, sondern sie findet gleichzeitig während der Extraktion statt, d.h. während die Cannabinoide mittels Ultraschall aus Hanf oder Marihuana extrahiert werden. Die Ultraschallbehandlung von Cannabis ist die überlegene Methode zur gleichzeitigen Extraktion und Decarboxylierung von Phytocannabinoiden. Die Ultraschalltechnik zeichnet sich durch hohe Extraktions- und Decarboxylierungsraten bei kontrollierten Temperaturen und kurzen Behandlungszeiten aus. Dadurch werden die Phytocannabinoide vor thermischen Schäden und Zersetzung geschützt: In mittels Ultraschall decarboxylierten Cannabinoidextrakten wird kein Cannbinol (CBN) gefunden. Cannabinol ist ein häufig auftretendes Oxidationsnebenprodukt und damit ein Qualitätsmerkmal. Das bedeutet, dass die Ultraschall-Decarboxylierung in sehr hochwertigen Cannabisextrakt resultiert.
Außerdem sind alle mittels Ultraschall erzielten Extraktions- und Decarboxylierungsergebnisse vollständig wiederholbar und reproduzierbar. Da alle Ultraschall-Prozessparameter präzise steuerbar sind, können Extraktions- und Decarboxylierungsergebnisse zuverlässig reproduziert werden. Dies ermöglicht den Herstellern, ihren Prozess zu standardisieren und ihren Kunden Cannabisextrakte von kontinuierlich höchster Qualität anzubieten.

Ultrasonication is used to decarboxylate acidic cannabinoids (CBDA, THCA, CBGA) into their active forms such as CBD, THC and CBG.

Das Ultraschallgerät UP400St kann zur gleichzeitigen Decarboxylierung und Extraktion von Cannabinoiden aus Cannabis Sativa L. verwendet werden.

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Vorteile der Ultraschall-Decarboxylierung

  • Gleichzeitige Extraktion und Decarboxylierung
  • Mildes, nicht-thermisches Verfahren
  • Schnelles Verfahren
  • Kein Abbau von Cannabinoiden
  • Wiederholbarkeit, Reproduzierbarkeit
  • einfach und sicher zu bedienen
  • Verfügbar für jedes Volumen
  • Standardisierte Produktqualität

Wie man Cannabinoide durch Beschallung decarboxyliert

Die Beschallung / Sonifizierung kann die sauren Cannabinoide wie CBDA, ∆9-THC-Säure / TCA, CBGA etc. in die bioaktiven Formen wie CBD, ∆9-THC, CBG etc. umwandeln. Um eine Decarboxylierung mittels Ultraschall zu erreichen, wird die Ultraschallbehandlung mit einer Wärmebehandlung kombiniert. Dies wird als Thermo-Sonication bezeichnet. Optimale Ausbeuten von CBD, ∆9-THC und CBG werden bei ca. 110°C und erhöhten Drücken erzielt.

Cannabinoide und ihre Wirkung auf den menschlichen Körper

In der Cannabis Sativa L. Pflanze sind mehr als 113 Arten von Cannabinoiden zu finden. So gehören unter anderem CBD, CBDA, THC, THCA, CBG und CBGA sowie viele weitere Cannabinoide (auch Phytocannabinoide genannt) zu den zahlreichen Cannbinoiden, die in der Cannabispflanze vorkommen. Cannabinoide sind auch im menschlichen Körper zu finden, wo sie als Signalmoleküle im endokrinen System fungieren. Die vom menschlichen Körper produzierten Cannabinoide sind als Endocannabinoide bekannt. Endocannabinoide wirken als Neurotransmitter, die an Cannabinoid-Rezeptoren binden. Das biologische System aus Endocannabinoiden und Cannabinoid-Rezeptoren wird als endocannabinnoides System bezeichnet und spielt eine wichtige Rolle bei der Regulierung von Körperfunktionen.
Da pflanzliche Cannabinoide an die menschlichen Cannabinoidrezeptoren andocken können, werden Cannabinoide sowohl in der medizinischen Behandlung und als auch als gesundheitsfördernde Nahrungsergänzungsmittel verabreicht.

UIP2000hdT for decarboxylation of cannabinoids from Cannabis Sativa L.

UIP2000hdT zur Decarboxylierung von sauren Cannabinoiden (z. B. Cannabinoidsäure CBDA) zu aktivem Cannabidiol (CBD)

Ultraschall-Extraktoren für die Cannabinoid-Decarboxylierung

Die Ultraschallextraktion und Decarboxylierung ist eine zuverlässige Verarbeitungstechnologie, welche die Herstellung hochwertiger Cannabinoidextrakte aus der Pflanze Cannabis Sativa L. (Hanf und Marihuana) vereinfacht und beschleunigt. Das Portfolio von Hielscher Ultrasonics deckt die gesamte Bandbreite vom kompakten Labor-Ultraschallgerät bis zur industriellen Extraktionsanlage ab. Dabei können wir Ihnen den für Ihre angestrebte Prozessleistung am besten geeigneten Ultraschallprozessor anbieten. Unsere langjährig erfahrenen Mitarbeiter begleiten Sie von der Machbarkeitsprüfung über die Prozessoptimierung bis hin zur Installation Ihres Ultraschallsystems auf der finalen Produktionsebene.
Durch die geringe Stellfläche unserer Ultraschallextraktoren sowie die vielseitigen Installationsmöglichkeiten passen sie auch in sehr begrenzte Räumlichkeiten, z.B. bestehende Produktionsstätten. Ultraschallprozessoren sind weltweit in Produktionsanlagen für Lebensmittel, Pharmazeutika und Nahrungsergänzungsmittel installiert.

Hochentwickelte Extraktions- und Decarboxylierungssysteme

Das Produktportfolio von Hielscher Ultrasonics umfasst das gesamte Spektrum an Hochleistungs-Ultraschallgeräten für die Extraktion und Decarboxylierung vom kleinen bis zum großen Maßstab. Zusätzliches Zubehör ermöglicht die einfache Zusammenstellung der am besten geeigneten Ultraschallgerätekonfiguration für Ihren Cannabis-Extraktions-/Decarboxylierungsprozess. Das optimale Ultraschall-Setup hängt von der geplanten Kapazität, dem Volumen, dem Rohmaterial, dem angestrebten Batch- oder Inline-Prozess und Ihrem Zeitplan ab.

Batch und Inline

Hielscher Ultraschallgeräte können für die Batch- und die kontinuierliche Durchflussverarbeitung eingesetzt werden. Die Ultraschall-Batch-Verarbeitung ist ideal für Prozesstests, Optimierungen und kleine bis mittelgroße Produktionsvolumina. Die Ultraschall-Decarboxylierung von sauren Phyto-Cannabinoiden (z.B. CBDA, THCA, CBGA) kann sowohl in einem offenen oder geschlossenen Ultraschallgefäß als auch als kontinuierliche Behandlung mit einem Ultraschall-Durchflussreaktor erfolgen. Hielscher Ultrasonics hat das am besten geeignete Extraktions- und Decarboxylierungs-Setup für Ihr Cannabisvolumen und Ihre Prozessziele.

Ultraschall-Extraktoren für jede Produktkapazität

UIP4000hdT Ultraschallreaktor für die Inline-Beschallung im industriellen MaßstabDie Produktpalette von Hielscher Ultrasonics deckt das gesamte Spektrum an Ultraschallprozessoren ab, von kompakten Labor-Ultraschallgeräten über Tisch- und Pilotsysteme bis hin zu vollindustriellen Ultraschallprozessoren mit der Kapazität, LKW-Ladungen pro Stunde zu verarbeiten. Die vollständige Produktpalette ermöglicht es uns, Ihnen den am besten geeigneten Ultraschallextraktor / Decarboxylator für Ihr Cannabis-Rohmaterial, Ihre Prozesskapazität und Ihre Produktionsziele anzubieten.
Ultraschall-Bechtop-Systeme sind ideal für Machbarkeitstests und Prozessoptimierung. Das lineare Scale-up auf der Grundlage etablierter Prozessparameter macht es sehr einfach, die Verarbeitungskapazitäten von kleineren Losen auf die vollständig kommerzielle Produktion zu erhöhen. Das Sclae-up kann entweder durch die Installation eines leistungsstärkeren Ultraschall-Extraktionssystems oder durch den parallelen Cluster-Aufbau mehrerer Ultraschallgeräte erfolgen. Mit dem UIP16000 bietet Hielscher den weltweit leistungsstärksten Ultraschall-Extraktor an.

Präzise kontrollierbare Amplituden für optimale Ergebnisse

Alle Hielscher Ultraschallgeräte sind präzise steuerbare und damit zuverlässige Arbeitstier in der Produktion. Die Amplitude ist einer der entscheidenden Prozessparameter, welche die Effizienz und Effektivität der Ultraschallextraktion von Cannabis Sativa L. und die gleichzeitige Decarboxylierung der Cannabinoide beeinflussen.
Hielscher's industrial processors of the hdT series can be comfortable and user-friendly operated via browser remote control.Alle Hielscher Ultrasonics‘ Prozessoren ermöglichen die präzise Einstellung der Amplitude. Sonotroden und Booster-Hörner sind Zubehörteile, welche es erlauben, die Amplitude in einem noch größeren Spektrum zu verändern. Die industriellen Ultraschallprozessoren von Hielscher können sehr hohe Amplituden erzeugen und liefern die erforderliche Ultraschallintensität für anspruchsvolle Anwendungen. Amplituden von bis zu 200µm können problemlos im 24/7-Betrieb kontinuierlich betrieben werden.
Präzise Amplitudeneinstellungen und die permanente Überwachung der Ultraschall-Prozessparameter über eine intelligente Software geben Ihnen die Möglichkeit, Ihr Cannabismaterial mit den effektivsten Ultraschallbedingungen zu behandeln. Optimale Beschallung für beste Extraktions- und Decarboxylierungsergebnisse!
Die Robustheit der Ultraschallgeräte von Hielscher ermöglicht einen 24/7/365-Betrieb bei hoher Beanspruchung und in anspruchsvollen Umgebungen. Das macht die Ultraschallgeräte von Hielscher zu einem zuverlässigen Arbeitsgerät, das Ihre Extraktionsanforderungen erfüllt.

Einfache, risikofreie Tests

Ultraschallprozesse können vollständig linear skaliert werden. Das bedeutet, dass jedes Ergebnis, das Sie mit einem Labor- oder Tisch-Ultraschallgerät erzielt haben, mit denselben Prozessparametern linear auf genau dieselbe Leistung skaliert werden kann. Das macht die Beschallung ideal für risikofreie Machbarkeitstests, Prozessoptimierung und die anschließende Implementierung in die kommerzielle Fertigung. Kontaktieren Sie uns, um zu erfahren, wie Ultraschall Ihre Cannabis-Extrakt-Produktion steigern kann.

Höchste Qualität – entwickelt und hergestellt in Deutschland

Als familiengeführtes Unternehmen setzt Hielscher bei seinen Ultraschallprozessoren auf höchste Qualitätsstandards. Alle Ultraschallgeräte werden in unserem Hauptsitz in Teltow bei Berlin konstruiert, gefertigt und ausgiebig getestet. Die Robustheit und Zuverlässigkeit der Hielscher Ultraschallgeräte machen diese zu einem Arbeitstier in Ihrer Produktion. Der 24/7-Betrieb unter Volllast und in anspruchsvollen Umgebungen ist ein natürliches Merkmal der Hochleistungs-Ultraschallgeräte aus dem Hause Hielscher.

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 UIP4000hdT
n.a. 10 bis 100l/min UIP16000
n.a. größere Cluster aus UIP16000

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Bitte verwenden Sie das untenstehende Formular, um zusätzliche Informationen über unsere Ultraschallprozessoren, Anwendungen und Preise anzufordern. Gerne besprechen wir Ihr Verfahren mit Ihnen und bieten Ihnen ein Ihren Anforderungen entsprechendes Ultraschallsystem an!









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Ultrasonic high-shear homogenizers are used in lab, bench-top, pilot and industrial processing.

Hielscher Ultrasonics stellt Hochleistungs-Ultraschallhomogenisatoren für Mischanwendungen, Dispergierung, Emulgierung und Extraktion im Labor-, Pilot- und Industriemaßstab her.



Wissenswertes

Warum werden Cannabinoide decarboxyliert?

Decarboxylierung ist ein chemischer Prozess, bei dem eine als Carboxylgruppe bekannte chemische Kette von einem Molekül entfernt wird. In der Cannabispflanze liegt die Mehrheit der Cannabinoide in ihrer sauren Form vor, wie z.B. CBDA, THCA, CBGA usw. Die sauren Molekülformen haben eine angehängte Carboxylgruppe und sind als weniger aktive Form bekannt. Diese sauren Formen sind die Vorstufen zu den aktiveren Cannabinoidformen (z. B. CBD, ∆⁹-THC, CBG usw.). Für Pharmazeutika, Arzneimittel und Nahrungsergänzungsmittel wird aus naheliegenden Gründen die decarboxylierte, aktivere Form der Cannabinoide bevorzugt.
Deshalb wird den Cannabinoiden die saure Carboxylgruppe in einem Prozess, der "Decarboxylierung" genannt wird, entzogen.
Zum Beispiel kann Cannabis durch Anwendung von trockener Hitze decarboxyliert (umgangssprachlich auch "decarbed") werden. Eine Decarboxylierung findet auch statt, wenn man Cannabis über lange Zeit trocknen lässt. Während des Trocknens wird die Carboxylkette langsam zersetzt. Dies ist allerdings ein sehr zeitaufwändiger Prozess. Beim Trocknen und Erhitzen verlieren CBDA und andere säurehaltige Cannabinoide ihren Säuregehalt und werden dadurch aktiver. Die Decarboxylierung kann durch andere Prozesse, wie z. B. die Thermo-Sonikation, beschleunigt werden.

Wie viel Cannabinoide sind in meinem Cannabisextrakt?

Die Konzentration von Cannabinoiden in einem Extrakt hängt stark von der Pflanze (Cannabissorte), der Extraktionsmethode und auch davon ab, ob die Pflanze decarboxyliert wurde oder nicht.