Mejora de la extracción de fluidos supercríticos mediante ultrasonidos de potencia

La extracción ultrasónica sola o en combinación con métodos de extracción alternativos, como la extracción con disolventes o con CO₂ se utiliza con éxito para extraer todo el espectro de cannabinoides de la planta de cannabis (cáñamo y marihuana). En la marihuana, el principal cannabinoide constituyente es el Δ9-tetrahidro-cannabinol (Δ9-THC), con sus conocidos efectos psicotrópicos. Otros cannabinoides importantes con menor o ninguna actividad psicotrópica pueden encontrarse tanto en el cáñamo como en la marihuana, e incluyen el ácido cannabidiólico (CBDA), el cannabidiol (CBD), el cannabigerol (CBG), el cannabicromeno (CBC), el cannabinol (CBN) y el cannabiciclol (CBL), junto con otros homólogos asociados al C19.

CO supercrítico mejorado por ultrasonidos₂ Extracción

La combinación de ultrasonidos de alta potencia y extractores de fluidos supercríticos (SFE) es un método muy eficaz y limpio para acelerar y mejorar los procesos de transferencia de masa. La transferencia de masa entre la materia prima (por ejemplo, productos botánicos como hojas, flores, brotes, etc.) y el disolvente (por ejemplo, CO₂) es el factor limitante durante los procesos de extracción. Debido a la limitada transferencia de masa, se reduce la eficacia de la extracción. Para compensar la falta de eficacia, o bien hay que aumentar el tiempo de extracción, o bien hay que sacrificar el rendimiento de la extracción.
La ultrasonicación de alta potencia es una tecnología de eficacia probada para intensificar las reacciones lentas mejorando la transferencia de masa entre las fases. Mediante vibraciones intensas, fuerzas de cizallamiento y turbulencias agitadoras, los ultrasonidos de alta potencia exponen la materia prima de extracción al disolvente a una velocidad significativamente mayor. El resultado es un rendimiento de extracción superior y un tiempo de extracción reducido. La ultrasonicación mejora la eficacia de extracción de cualquier tipo de extractor de fluidos supercríticos:

• aumentando el rendimiento
• acortando el tiempo de extracción
• reduciendo la presión necesaria
• mejorando la capacidad global de producción

La mejora ultrasónica de la transferencia de masa en los procesos de extracción de CO2 supercrítico puede realizarse fácilmente implementando una sonda ultrasónica de alto rendimiento, como un Cascatrode, en el extractor de fluido supercrítico. Las sondas de Hielscher Ultrasonics (también conocidas como sonotrodos o sonotrodos ultrasónicos) pueden conectarse a través de bridas de sellado estándar y son compatibles con conectores swedge lock. Esto hace que la instalación y el funcionamiento sean sencillos y seguros. Como todos los ultrasonidos Hielscher conocidos por su robustez y rendimiento continuo, una vez instalado el sistema es de bajo mantenimiento.

Extractor ultrasónico implementado en un sistema de CO2 supercrítico para mejorar la transferencia de masa. Esto aumenta el rendimiento de la extracción y reduce el tiempo y la temperatura de extracción.figura y estudio: Hu et al. 2007

Estudio de caso de CO supercrítico mejorado por ultrasonidos₂ Extracción

Extracción de jengibre: Balachandran et al. (2006) investigaron la eficacia de la extracción de CO2 supercrítico asistida por ultrasonidos utilizando el método Hielscher Ultrasonicador UIP500hdT. Estudiaron la influencia de los ultrasonidos en la extracción supercrítica utilizando jengibre liofilizado. “El rendimiento de los compuestos picantes del jengibre aumenta significativamente bajo la influencia de los ultrasonidos, con mejoras de hasta el 30% hacia el final del período de extracción.” (Balachandran et al. 2006)
Más información sobre la extracción ultrasónica de jengibre
Caution: Video "duration" is missing