Tecnología de ultrasonido de Hielscher

Equipo de Extracción de Cannabis – La ventaja de la sonicación

La extracción de compuestos bioactivos como el THC y el CBD del cannabis puede realizarse con diferentes técnicas. El equipo de extracción por ultrasonido tiene muchos beneficios que lo convierten en el mejor método de extracción. Debido a sus altos rendimientos, extractos de alta calidad, proceso rápido, bajos costos de inversión y operación, operación segura y fácil de usar, la extracción ultrasónica es el método preferido para los procesos de extracción en la producción pequeña e industrial.

Extracción ultrasónica de cannabis

La extracción por ultrasonidos se basa en el principio de la cavitación acústica. La aplicación de ultrasonidos de alta potencia a líquidos y lodos resulta en una cavitación intensa y fuerzas de corte. En una mezcla de hojas, capullos, flores, tallos y otras partes de la planta, la célula vegetal es interrumpida por fuerzas de cizallamiento ultrasónicas y los compuestos bioactivos como el cannabidiol (CBD) y el tetrahidrocannabinol (THC) son liberados. La extracción por ultrasonidos está bien establecida como una técnica altamente eficiente y fiable para aislar compuestos bioactivos de plantas. Especialmente en la producción de aceites de cannabis de alta calidad, la sonicación ha convencido por su alto rendimiento (mayor producción de extracto), excelente calidad (espectro completo) y rápido tiempo de procesamiento. La aplicación de ondas de ultrasonido es un tratamiento mecánico, no tóxico, seguro y respetuoso con el medio ambiente.

UP100H para la extracción
2kW instalación de sonicación por lotes para la extracción de cannabis

120L Extracción Ultrasónica de Lotes de Cannabis con UIP2000hdT y Agitador

Ventajas de extracción por ultrasonidos

  • mayores rendimientos
  • alta calidad
  • Sin degradación térmica
  • Extracción rápida
  • operación simple y segura
  • Extracción verde

¿Por qué la extracción ultrasónica es el mejor método?

eficiencia

  • mayor rendimiento
  • Proceso de extracción rápida – en cuestión de minutos
  • extractos de alta calidad – extracción suave, no térmica
  • Disolventes verdes (agua, etanol, glicerina, aceites vegetales, etc.)

Simplicidad

  • Plug-and-play - Configuración y funcionamiento en cuestión de minutos
  • Alto rendimiento - Para la producción de extractos a gran escala
  • Funcionamiento en línea continuo o por lotes
  • Instalación y puesta en marcha sencillas
  • Portátil / Móvil - Unidades portátiles o construidas sobre ruedas
  • Escalado lineal: añada otro sistema ultrasónico en paralelo para aumentar la capacidad.
  • Monitoreo y control remoto - a través de PC, teléfono inteligente o tableta
  • No requiere supervisión del proceso - Puesta en marcha y funcionamiento
  • Alto rendimiento - diseñado para una producción continua 24 horas al día, 7 días a la semana
  • Robustez y bajo mantenimiento
  • alta calidad – diseñado y construido en Alemania
  • Carga y descarga rápida entre lotes
  • Fácil de limpiar

seguridad

  • Funcionamiento sencillo y seguro
  • Extracción sin disolventes o a base de disolventes (agua, etanol, aceites vegetales, glicerina, etc.)
  • Sin altas presiones y temperaturas
  • Sistemas a prueba de explosiones con certificación ATEX disponibles
  • Fácil de controlar (también por control remoto)
UP400St extracción ultrasónica de productos botánicos en lotes de 8L

UP400St Extracción ultrasónica de productos botánicos como el cannabis en lotes de 8L

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Equipos de extracción por ultrasonidos de alto rendimiento

UIP16000 (16kW) is Hielscher's most powerful ultrasonic extraction equipment.Hielscher Ultrasonic es su socio de confianza cuando se trata de equipos de extracción por ultrasonidos de alto rendimiento para la extracción de cannabis y otros productos botánicos. Con innumerables instalaciones en todo el mundo, los extractores ultrasónicos de Hielscher son bien conocidos por su alto índice de extracción, fiabilidad y robustez.
Desde pequeños ultrasonidos compactos de sobremesa, como el UP400St (400W) a los más potentes del mundo UIP16000 (16kW, ver foto izquierda), Hielscher cubre toda la gama de equipos de extracción. Esto nos permite recomendarle el extractor ultrasónico más adecuado para sus necesidades de proceso.
Hielscher Ultrasonics’ Los procesadores industriales de ultrasonidos pueden ofrecer amplitudes muy altas. Amplitudes de hasta 200µm pueden ser fácilmente ejecutadas de forma continua en funcionamiento 24 horas al día, 7 días a la semana. Para amplitudes aún mayores, se dispone de sonotrodos ultrasónicos personalizados. La robustez de los equipos de ultrasonidos de Hielscher permite un funcionamiento ininterrumpido en entornos de trabajo pesado y exigentes.
En la siguiente tabla encontrará algunas indicaciones sobre la capacidad de procesamiento aproximada de nuestros sonicadores:

Volumen del lote Tasa de flujo Dispositivos recomendados
1 a 500 mL UP100H
10 a 8000mL UP200Ht, UP400St
0.5-150L 0,2 a 4 L/min UIP2000hdT
1 hasta 300L 2 a 10 L/min UIP4000hdT
10 a 100 L/min UIP16000
mayor Grupo de UIP16000

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Por favor, indique a continuación la información que desea recibir:



  • Procesador ultrasónico de 400 vatios para la extracción de lotes pequeños (hasta 8 litros)



  • Procesador ultrasónico de 2000 vatios para lotes grandes (p. ej. 150L) o extracción continua en línea



  • Procesador ultrasónico de 4000 vatios para lotes grandes (p.ej. 300L) o extracción continua en línea



  • Procesador ultrasónico de 16000 vatios para la extracción continua en línea


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Hielscher Ultrasonics fabrica ultrasonidos de alto rendimiento para aplicaciones ecoquímicas.

Procesadores ultrasónicos de alta potencia desde laboratorio hasta escala piloto e industrial.



Información interesante

Panorama general y comparación de los métodos más comunes de extracción de cannabis

extracción ultrasónica

Producto: La extracción por ultrasonidos produce un extracto de espectro completo de alta calidad. El extracto crudo se refina por filtración, destilación y/o winterización.
Costo del equipo: desde aprox. US$5.000 hasta varios US$100.000 dependiendo de la capacidad y configuración
Configuración: en batch/barril o en funcionamiento continuo en línea
Habilidades técnicas: fácil y seguro de manejar y operar
Disolvente: se pueden utilizar todo tipo de disolventes como agua, mezcla de agua y alcohol, alcohol isopropílico, hexano, etanol, metanol, butano, aceites vegetales (aceite de oliva, aceite de coco), glicerina, etc.
Los compuestos están en el punto de mira: espectro completo (todos los cannabinoides y terpenos disponibles)
Principales ventajas: alto rendimiento, fácil de operar, económico, fácil de escalar a la producción industrial

Extracción de solventes (alcohol, etanol)

Producto: típicamente un extracto crudo que requiere un refinamiento adicional, como la winterización o la filtración. Comúnmente el extracto de etanol es refinado a través de la destilación después de la winterización y filtración.
Costo del equipo: entre $5,000 y millones dependiendo del tamaño, capacidades o habilidades de automatización.
Habilidades técnicas: educado en química básica/moderada.
Los compuestos están en el punto de mira: todos los cannabinoides disponibles, el extracto resultante tiene bajas cantidades de monoterpenos.

CO2 extracción

Producto: Extracto crudo que requiere un mayor refinamiento, como la winterización o la filtración.
Costo del equipo: entre $100,000 y millones de dólares, dependiendo del tamaño, las capacidades o la automatización
Habilidades técnicas: educado para operar CO2 líquido (sistema de alta presión) – seguridad)
Los compuestos están en el punto de mira: cannabinoides con bajas cantidades de monoterpenos

Extracción de hidrocarburos

Producto: romper, desmenuzar, cera, HTFSE, HCFSE, o extracto crudo para destilación, o terpenos para ser añadidos al destilado
Costo del equipo: De $5,000 a $100,000 dependiendo del tamaño y las capacidades
Habilidades técnicas: educado en química y seguridad (uso de fluidos inflamables, butano líquido)
Los compuestos están en el punto de mira: todos los cannabinoides

Aplicación de ondas de ultrasonido para la extracción

Cuando se aplica un ultrasonido de alto rendimiento a sistemas de líquidos (incluyendo lodos y pastas viscosas) se genera cavitación acústica. La cavitación acústica describe el fenómeno de la generación, crecimiento y eventual implosión de las burbujas de cavitación. Durante la propagación de las ondas de ultrasonido, las burbujas de vacío oscilan, crecen y colapsan en el punto en que la burbuja no puede absorber más energía. La implosión de burbujas crea localmente condiciones extremas de temperaturas muy altas, presiones, velocidades de calentamiento y enfriamiento, así como diferencias de presión y chorros de líquido. Las condiciones extremas provocan efectos térmicos, mecánicos y químicos. La disrupción celular y la liberación de compuestos bioactivos (= extracción) es un efecto mecánico, que es muy eficaz y eficiente.

La cavitación ultrasónica/acústica crea fuerzas muy intensas que abren las paredes celulares conocidas como lisis (Haga clic para ampliar!)

La extracción ultrasónica se basa en la cavitación acústica y sus fuerzas de cizallamiento hidrodinámicas.

Debido a su rendimiento superior de extracción, su alta tasa de extracción, velocidad de proceso, así como su operación simple y segura, la extracción ultrasónica se utiliza con éxito para la extracción de múltiples compuestos botánicos.

Los disruptores ultrasónicos se utilizan para extracciones de fuentes fitotecnológicas (por ejemplo, plantas, algas, hongos).

Extracción ultrasónica de células: la sección transversal microscópica (TS) muestra el mecanismo de acción durante la extracción ultrasónica de células (aumento 2000x)[recurso: Vilkhu et al. 2011].

Ejemplos destacados de la extracción ultrasónica son canabis (cannabinoides y aceite de cannabis de la marihuana y el cáñamo), curcumina, Pimienta, azafrán, café, calabaza amarga, aceite de oliva, Aceite de aguacate, alheña, Hierbas ayurvédicas, Jengibre, y otros hierbas medicinales.

Descarboxilación

La descarboxilación es un paso importante para la producción eficiente de los principales compuestos bioactivos del cannabis, como Δ9-tetrahidrocannabinol (Δ9-THC), cannabidiol (CBD) y cannabigerol (CBG). La descarboxilación, también conocida como "activadora" o "decarburante", se aplica como pretratamiento para aumentar el contenido de THC (delta9-tetrahidrocannabinol) en el material vegetal. La descarboxilación química es una reacción en la que se elimina un grupo carboxilo (-COOH) y se elimina el dióxido de carbono (CO2). Para aumentar el contenido de THC de la materia vegetal de cannabis, se aplica el proceso de descarboxilación. Por descarboxilación, la cantidad de ácido no psicoactivo Δ9-tetrahydrocannabinolic acid (THCA) puede convertirse en THC psicoactivo. Δ9-El ácido tetrahidrocannabinólico descarboxilata cuando se calienta (a aprox. 105°C / 220°F durante 30 min. cuando el material está seco, hasta 90min. para el material vegetal húmedo) y se convierte entonces en el compuesto psicoactivo Δ9-Tetrahidrocannabinol.
De manera similar, el material vegetal de cannabis rico en CBD-A puede descarboxilarse mediante tratamiento térmico y, por lo tanto, convertirse en CBD. Para la winterización del material vegetal, el material vegetal seco picado se calienta a aprox. 160°C / 320°F durante 30-60min. para iniciar la descarboxilación.
Temperaturas de descarboxilación para Cannabinoides:
CBD: 160°C / 320°F
CBC: 220°C / 428°F
THC: 155°C / 314.6°F
CAPACIDAD: 185°C / 365°F
THCV: 220°C / 428°F

Procesos Downstream – Filtración y Destilación

Después de la extracción ultrasónica, las partículas de cannabis deben ser filtradas del líquido. Por lo tanto, la pasta de cannabis se filtra a través de un filtro, como una malla (por ejemplo, un calcetín de filtro) o utilizando un filtro prensa. El licor madre resultante del disolvente (por ejemplo, etanol) y el extracto de cannabis se concentra separando el etanol. Los métodos típicos de destilación para la eliminación de disolventes son los evaporadores rotativos o los sistemas de destilación al vacío.
Un evaporador rotativo (coloquialmente roto-vap) se utiliza comúnmente para separar disolventes como el etanol del cannabis, produciendo así un aceite de cannabis refinado. La temperatura regulada y el fácil manejo hacen del evaporador rotativo el equipo de destilación dominante en la industria del cannabis.
La destilación al vacío se utiliza principalmente para aislar el CBD para uso farmacéutico y medicinal, donde es necesario eliminar los terpenos y/o el THC. Dado que los terpenos, el THC y el CBD tienen altos puntos de ebullición (entre 160-250°C / 310-482°F), bajo condiciones atmosféricas una destilación requeriría un tratamiento a alta temperatura, que viene acompañado de una degradación térmica de los cannabinoides sensibles al calor. Además, la exposición al oxígeno inicia reacciones oxidativas, que afectan negativamente la calidad de los cannabinoides. Mediante la aplicación de vacío, se reducen los puntos de ebullición. Además, el oxígeno se elimina con la aplicación de vacío. De esta manera, la destilación en condiciones de vacío reduce la degradación térmica y oxidativa de los extractos.

Invernaje

La winterización es el proceso de eliminar los lípidos, grasas y ceras de la planta mediante un lavado con alcohol para separar los cannabinoides y los terpenos de las sustancias no deseadas, como las ceras, grasas y clorofila de la planta. Para la winterización el aceite de cannabis extraído se coloca en etanol y se enfría a temperaturas inferiores a -20°C / -6°F. A estas bajas temperaturas, los lípidos, grasas y ceras se precipitan y pueden ser eliminados.