Εκχύλιση κάνναβης κατά παρτίδες με κατεργασία με υπερήχους τύπου καθετήρα

Η εκχύλιση κανναβινοειδών όπως CBD, THC, CBN κ.λπ. από κλωστική κάνναβη και μαριχουάνα για παραγωγικούς σκοπούς περιλαμβάνει έναν συνδυασμό τεμαχισμού, άλεσης ή σύνθλιψης του φυτού της κάνναβης, εκχύλισης με διαλύτη υποβοηθούμενης από υπερήχους και επακόλουθης απομόνωσης των βιοδραστικών ενώσεων. Ακολουθούν πρακτικές οδηγίες για την εκχύλιση κάνναβης με υπερήχους σε παραγωγή κατά παρτίδες μεσαίας κλίμακας, με χρήση μεγαλύτερων βαρελιών, π.χ. βαρελιών 120L.

Υλικά και εξοπλισμός για την εκχύλιση κάνναβης

• Φύλλα κάνναβης (κλωστικής κάνναβης ή μαριχουάνας)
• Υδατική αιθανόλη (80% ή υψηλότερη συγκέντρωση)
• Μπλέντερ ή μύλος άλεσης
• Συσκευή υπερήχων τύπου καθετήρα UIP2000hdT
• Μηχανικός αναδευτήρας
• Ψύκτης ή σύστημα ψύξης για το δοχείο εκχύλισης
• Δοχείο ή παρτίδα κατάλληλα για τρόφιμα (π.χ. ανοξείδωτος χάλυβας, πλαστικό)
• Φίλτρο πλέγματος ή διάταξη διήθησης υπό κενό
• Περιστροφικός εξατμιστήρας
• Δοχεία αποθήκευσης

Πρωτόκολλο εκχύλισης κάνναβης υποβοηθούμενης από κατεργασία με υπερήχους

Προετοιμασία:
Βεβαιωθείτε ότι όλος ο εξοπλισμός είναι καθαρός και αποστειρωμένος.
Μετρήστε και προετοιμάστε την επιθυμητή ποσότητα φυτικού υλικού κάνναβης για εκχύλιση.
Τοποθετήστε τον αναδευτήρα και τη συσκευή υπερήχων πάνω από το δοχείο εκχύλισης.
 
Προαιρετικά: Ψύξτε την υδατική αιθανόλη στη χαμηλότερη δυνατή θερμοκρασία. (Όταν θέλετε να πραγματοποιήσετε εκχύλιση σε κρυογενικές θερμοκρασίες, ψύξτε στους -150 βαθμούς Κελσίου (-238 βαθμούς Φαρενάιτ). Η κρυογενική εκχύλιση συμβάλλει στη μείωση της απελευθέρωσης χλωροφύλλης).
 
Οδηγίες βήμα προς βήμα:
 

1. Αλέστε ή συνθλίψτε τα αποξηραμένα φύλλα κάνναβης σε χονδρόκοκκα σωματίδια μεγέθους περίπου 2 έως 4 χιλιοστών. Στο παράδειγμά μας χρησιμοποιούμε 10kg σωματιδίων αποξηραμένου φυτικού υλικού κάνναβης.
2. Στη συνέχεια, προσθέστε τα σωματίδια κάνναβης στο δοχείο εκχύλισης.
3. Έπειτα, προσθέστε 100L υδατικής αιθανόλης στο ποτήρι ζέσεως που περιέχει το υλικό κάνναβης προς εκχύλιση. Εδώ χρησιμοποιούμε αναλογία κάνναβης προς διαλύτη 1:10. Η αναλογία κάνναβης προς διαλύτη μπορεί να διαφέρει ανάλογα με τη συγκεκριμένη ποικιλία κάνναβης, τις ενώσεις που στοχεύετε να εκχυλίσετε και το μέγεθος των σωματιδίων.
4. Ενεργοποιήστε τον αναδευτήρα για να αναμείξετε το αιώρημα. Μετά από 2–3 λεπτά, έχει ολοκληρωθεί η προκαταρκτική ανάμειξη του αιωρήματος.
5. Διατηρήστε τον αναδευτήρα σε λειτουργία. Ενεργοποιήστε τη συσκευή υπερήχων και υποβάλετε το αιώρημα κάνναβης σε κατεργασία με υπερήχους. Πραγματοποιήστε την κατεργασία με υπερήχους για περίπου 5 έως 10 λεπτά όταν χρησιμοποιείτε το UIP2000hdT. Λάβετε υπόψη ότι η θερμοκρασία και ο χρόνος εκχύλισης μπορούν να διαφέρουν ανάλογα με τη χρησιμοποιούμενη ισχύ υπερήχων. Εάν επεξεργάζεστε μεγαλύτερους όγκους, απαιτούνται αντίστοιχα μεγαλύτεροι χρόνοι κατεργασίας με υπερήχους.
6. Μετά την κατεργασία με υπερήχους, διηθήστε το μείγμα που έχει υποβληθεί σε κατεργασία με υπερήχους μέσα από ύφασμα διήθησης ή χρησιμοποιήστε διήθηση υπό κενό για να διαχωρίσετε την υδατική αιθανόλη που περιέχει τα εκχυλισμένα κανναβινοειδή και τις άλλες βιοδραστικές ενώσεις από το στερεό υπόλειμμα κάνναβης.
7. Προαιρετικά: Η αποκήρωση με ψύξη είναι μια διεργασία που περιλαμβάνει την ψύξη του εκχυλίσματος για την κατακρήμνιση κηρών και λιπιδίων, τα οποία στη συνέχεια απομακρύνονται με διήθηση. Μετά την αποκήρωση με ψύξη, το εκχύλισμα υποβάλλεται σε περαιτέρω εξάτμιση ή άλλα στάδια καθαρισμού για την απομόνωση των κανναβινοειδών.
8. Στη συνέχεια, χρησιμοποιήστε απόσταξη, εξάτμιση ή περιστροφική εξάτμιση για να απομονώσετε τα κανναβινοειδή και τις βιοδραστικές ενώσεις από τον διαλύτη.
9. Έπειτα, μπορείτε να καθαρίσετε περαιτέρω το εκχύλισμα για να λάβετε συγκεκριμένες ενώσεις ή να το μεταφέρετε σε δοχεία αποθήκευσης.

Κρυογενική εκχύλιση με αιθανόλη

Οι κρυογενικές θερμοκρασίες χρησιμοποιούνται σε διεργασίες εκχύλισης με αιθανόλη για την ενίσχυση της απόδοσης εκχύλισης και την ελαχιστοποίηση της εκχύλισης ανεπιθύμητων ενώσεων, όπως η χλωροφύλλη και οι κηροί. Οι χαμηλότερες θερμοκρασίες μπορούν επίσης να συμβάλουν στη διατήρηση πτητικών ενώσεων όπως τα τερπένια.

Κλιμάκωση: Από την εκχύλιση με υπερήχους κατά παρτίδες στην εκχύλιση εντός γραμμής

Εάν σχεδιάζετε να αυξήσετε την κλίμακα της μεθόδου εκχύλισης κάνναβης, μεταβαίνοντας από την επεξεργασία κατά παρτίδες στη συνεχή εκχύλιση εντός γραμμής, συνιστούμε να εγκαταστήσετε μια κυψελίδα ροής υπερήχων στη συσκευή υπερήχων σας. Θα μπορούσατε να διατηρήσετε σταθερές τις αναλογίες στερεού προς υγρό και όλες τις άλλες παραμέτρους. Η εκχύλιση μεγαλύτερων ποσοτήτων κανναβινοειδών από κλωστική κάνναβη ή μαριχουάνα με τη χρήση συστήματος υπερήχων συνεχούς ροής αποτελεί μια εξελιγμένη μέθοδο για την παραγωγή μεγάλων όγκων εκχυλίσματος. Η Hielscher Ultrasonics προσφέρει αντιδραστήρες κυψελίδας ροής σχεδιασμένους για την εκχύλιση φυτικού υλικού.
Εάν ενδιαφέρεστε για την επεξεργασία μεγάλων ρευμάτων κάνναβης, σας ενθαρρύνουμε να επικοινωνήσετε απευθείας μαζί μας για περισσότερες πληροφορίες. Η τεχνική μας ομάδα θα χαρεί να σας βοηθήσει να προσδιορίσετε την καταλληλότερη διάταξη για τις συγκεκριμένες ανάγκες σας. Προσφέρουμε διάφορες βιομηχανικές διατάξεις εκχύλισης για την εκχύλιση φυτικών ενώσεων με προδιαγραφές κατάλληλες για τρόφιμα και φαρμακευτικά προϊόντα.

Συσκευή υπερήχων τύπου καθετήρα UIP1000hdT με αναδευτήρα για την παραγωγή φυτικών εκχυλισμάτων όπως τα κανναβινοειδή (π.χ., CBD, THC, CBG)

Βιβλιογραφία / Αναφορές

• 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.