Extracción ultrasónica – Versátil y utilizable para cualquier material botánico

¿Puedo utilizar mi ultrasonicador tipo sonda para la extracción de cannabis y psilocibina? La respuesta es: ¡Sí! Puede utilizar su ultrasonicador para numerosas materias primas diferentes para producir extractos de alta calidad. La belleza de la técnica de extracción por ultrasonidos reside en su compatibilidad con prácticamente cualquier materia prima botánica y disolvente. Por lo tanto, la extracción por ultrasonidos proporciona altos rendimientos en tiempos de proceso cortos tanto para moléculas polares como no polares.

Extracción de moléculas polares y no polares con ultrasonidos

El grado de extractabilidad de los compuestos bioactivos viene determinado por diversos factores, como las estructuras celulares circundantes o la polaridad de la molécula diana.
"Lo semejante disuelve lo semejante"
La solubilidad a nivel molecular puede diferenciarse generalmente en dos categorías distintas: polar y no polar.
Las moléculas polares tienen extremos cargados positivamente + y negativamente -. Las moléculas no polares casi no tienen carga (carga cero) o la carga está equilibrada. Los disolventes varían en estas categorías y pueden ser, por ejemplo, muy, medianamente o poco polares o apolares.
Como indica la frase "lo semejante se disuelve en lo semejante", las moléculas se disuelven mejor en un disolvente con la misma polaridad.
Los disolventes polares disuelven los compuestos polares. Los disolventes no polares disuelven los compuestos no polares. Dependiendo de la polaridad del compuesto botánico, debe elegirse un disolvente adecuado con alta capacidad de disolución.

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El ultrasonicador UP400St es un extractor por ultrasonidos ampliamente utilizado para el aislamiento de compuestos bioactivos a partir de materiales vegetales.

extractor ultrasónico UP400St (400 vatios) para la elaboración de extractos botánicos de alta calidad, por ejemplo de cáñamo, marihuana, setas y hierbas.

La ultrasonicación es un método de extracción rápido y suave para producir extracto de setas de alta calidad. En el vídeo se utiliza una UP400St para la extracción de shitake.

Extracción de setas en frío con UP400St y sonda de 22 mm

Vídeo en miniatura

Los lípidos y las grasas son moléculas no polares. Los fitoquímicos como los principales cannabinoides (CBD, THC), los terpenos, los tocoferoles, la clorofila A y los carotenoides son moléculas no polares. Las moléculas acuosas como la psilocibina, las antocianinas, la mayoría de los alcaloides, la clorofila B, la vitamina C y las vitaminas del grupo B son tipos de moléculas polares.
Esto significa que debes elegir disolventes diferentes para la extracción de cannabis y psilocibina, ya que las moléculas de cannabinoides son no polares, mientras que las moléculas de psilocibina son polares. En consecuencia, la polaridad del disolvente es importante. Las moléculas polares, como el fitoquímico psilocibina, se disuelven mejor en disolventes polares. Los principales disolventes polares son, por ejemplo, el agua o el metanol. Por otro lado, las moléculas no polares se disuelven mejor en disolventes no polares como el hexano o el tolueno.

Extracción por ultrasonidos de cualquier fitoquímico Elección del disolvente ideal

La ventaja del extractor por ultrasonidos es su compatibilidad con casi cualquier tipo de disolvente. Puede utilizar un sistema de extracción por ultrasonidos con disolventes polares y no polares.
Algunas materias primas, como los hongos vitales, suelen beneficiarse de un proceso de extracción en dos fases, en el que la extracción por ultrasonidos se realiza sucesivamente con un disolvente polar y otro apolar. Esta extracción en dos fases libera los tipos de moléculas polares y no polares.

El agua es un disolvente polar; otros disolventes polares son la acetona, el acetonitrilo, la dimetilformamida (DMF), el dimetilsulfóxido (DMSO), el isopropanol y el metanol.
Nota: Aunque el agua es técnicamente un disolvente, la extracción con agua suele denominarse, en términos coloquiales, extracción sin disolventes.
El etanol, la acetona, el diclorometano, etc. se clasifican como polares intermedios, mientras que el n-hexano, el éter, el cloroformo, el tolueno, etc. son no polares.

Etanol – el disolvente versátil para la extracción botánica

El etanol, un disolvente muy utilizado para la extracción botánica, es un disolvente polar medio. Esto significa que el etanol tiene propiedades de extracción polares y no polares. Al tener capacidades de extracción polares y no polares, el etanol es un disolvente ideal para extractos de amplio espectro, como los que a menudo se producen a partir de productos botánicos como el cáñamo, el cannabis y otras hierbas, en los que se extrae una variedad de fitoquímicos diferentes para obtener el denominado efecto séquito. El efecto séquito describe el efecto de varios compuestos bioactivos en combinación, lo que se traduce en unos efectos beneficiosos para la salud mucho más pronunciados. Por ejemplo, un extracto de cáñamo de amplio espectro contiene varios cannabinoides como el cannabidiol (CBD), el cannabigerol (CBG), el cannabinol (CBN), el cannabicromeno (CBC), terpenos, terpenoides, alcaloides y otros fitoquímicos, que actúan en combinación y refuerzan los efectos beneficiosos de lo extraído de forma holística.

Cambio sencillo entre materiales botánicos

El cambio entre lotes de diversas materias primas botánicas es sencillo y se realiza rápidamente.
Para la extracción por lotes con ultrasonidos, basta con preparar una mezcla de material vegetal macerado (seco), por ejemplo, cáñamo en etanol. Introduzca la sonda ultrasónica (también conocida como sonotrodo) en el recipiente y realice el proceso de sonicación durante el tiempo determinado. Después de la sonicación, retire la sonda ultrasónica del lote. La limpieza del ultrasonicador es sencilla y sólo lleva un minuto: Limpie el sonotrodo para eliminar las partículas vegetales y, a continuación, utilice la función CIP (limpieza in situ) del ultrasonido. Introduzca el sonotrodo en un vaso de precipitados con agua, encienda el aparato y déjelo funcionar durante 20-30 segundos. De este modo, la sonda ultrasónica se limpia sola.
Ahora, estás listo para ejecutar el siguiente lote para la extracción de otro botánico como la psilocibina en agua.
Del mismo modo, los sistemas ultrasónicos en línea equipados con celda de flujo se limpian mediante el mecanismo CIP. Alimentar la célula de flujo con agua mientras funciona el ultrasonido suele ser suficiente para la limpieza. Por supuesto, se puede añadir una pequeña cantidad de agentes limpiadores (por ejemplo, para facilitar la eliminación de aceites).
Los extractores ultrasónicos son de uso universal para cualquier tipo de compuestos bioactivos y su disolvente adecuado según la polaridad.

Sistema industrial de extracción por ultrasonidos de 16 kW para la fabricación continua en línea de extractos botánicos de alta calidad de plantas y setas.

MultiSonoReactor con 4x 4kW para la producción a gran escala (masiva) de extractos botánicos.

Ventajas de la extracción por ultrasonidos

  • mayores rendimientos
  • Alta calidad
  • Sin degradación térmica
  • extracción rápida
  • Funcionamiento sencillo y seguro
  • Extracción verde
La extracción ultrasónica puede combinarse con disolventes con certificación ecológica para lograr una mayor eficacia y respeto del medio ambiente. Esto permite producir por ultrasonidos extractos de setas ecológicos totalmente naturales.

extractor ultrasónico UIP2000hdT (2000 vatios) para la producción de extractos totalmente naturales y ecológicos de cannabis, hierbas, setas, etc.

Encuentre el ultrasonicador de alto rendimiento que mejor se adapte a sus necesidades de extracción

Los extractores Hielscher Ultrasonics están bien establecidos en el campo de la extracción botánica. Productores de extractos – desde los pequeños fabricantes de extractos hasta los grandes productores en masa – encuentran en la amplia gama de equipos de Hielscher el ultrasonicador ideal para su capacidad de producción. Tanto los procesos por lotes como los continuos en línea son fáciles de conseguir, se instalan rápidamente y su manejo es seguro e intuitivo.

Máxima calidad – Diseñado & Fabricado en Alemania

El sofisticado hardware y el software inteligente de los ultrasonicadores Hielscher están diseñados para garantizar resultados fiables de extracción por ultrasonidos de su materia prima botánica, con resultados reproducibles y un funcionamiento seguro y sencillo. Los extractores por ultrasonidos de Hielscher, construidos para funcionar las 24 horas del día, los 7 días de la semana, son una solución fiable y cómoda para los productores de extractos botánicos.
Los extractores ultrasónicos de Hielscher se utilizan en todo el mundo para la producción de extractos botánicos de alta calidad. Probados para producir extractos de alta calidad, los ultrasonidos de Hielscher no sólo se utilizan en la producción de extractos de pequeña escala, sino sobre todo en la producción industrial de extractos y suplementos nutricionales de amplia distribución comercial. Gracias a su robustez y bajo mantenimiento, los procesadores ultrasónicos Hielscher pueden instalarse, manejarse y supervisarse fácilmente.

Protocolling automático de datos

Para cumplir las normas de producción de suplementos nutricionales y terapéuticos, los procesos de producción deben supervisarse y registrarse detalladamente. Los dispositivos ultrasónicos digitales de Hielscher Ultrasonics disponen de protocolización automática de datos. Gracias a esta función inteligente, todos los parámetros importantes del proceso, como la energía ultrasónica (energía total y neta), la temperatura, la presión y el tiempo, se almacenan automáticamente en una tarjeta SD integrada en cuanto se enciende el dispositivo. La supervisión del proceso y el registro de datos son importantes para la estandarización continua del proceso y la calidad del producto. Al acceder a los datos del proceso registrados automáticamente, puede revisar los procesos de sonicación anteriores y evaluar el resultado.
Otra función de fácil manejo es el control remoto por navegador de nuestros sistemas ultrasónicos digitales. Mediante el control remoto por navegador, puede iniciar, detener, ajustar y supervisar su procesador ultrasónico a distancia desde cualquier lugar.
¿Desea obtener más información sobre las ventajas de la extracción por ultrasonidos? Póngase en contacto con nosotros para hablar de su proceso de fabricación de extractos botánicos. Nuestro experimentado personal estará encantado de proporcionarle más información sobre la extracción por ultrasonidos, nuestros sistemas de ultrasonidos y los precios.

¿Por qué la extracción por ultrasonidos es el mejor método?

Eficacia

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

Simplicidad

  • Plug and play: instalación y funcionamiento en cuestión de minutos
  • Alto rendimiento - Para la producción de extractos a gran escala
  • Funcionamiento en línea por lotes o continuo
  • Instalación y puesta en marcha sencillas
  • Portátil / Móvil - Unidades portátiles o construidas sobre ruedas
  • Ampliación lineal: añada otro sistema ultrasónico en paralelo para aumentar la capacidad
  • Supervisión y control remotos: mediante PC, smartphone o tableta
  • No requiere supervisión del proceso - Puesta en marcha y funcionamiento
  • Alto rendimiento: diseñada 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 con o sin disolventes (agua, etanol, aceites vegetales, glicerina, etc.)
  • Sin presiones ni temperaturas elevadas
  • Disponibles sistemas antideflagrantes con certificación ATEX
  • Fácil de controlar (también mediante mando a distancia)

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 10 a 200 mL/min. UP100H
10 a 2000 mL 20 a 400 mL/min. UP200Ht, UP400St
0,1 a 20 L 0,2 a 4 L/min UIP2000hdT
10 a 100 L 2 a 10 L/min UIP4000hdT
n.a. 10 a 100 L/min UIP16000
n.a. mayor Grupo de UIP16000

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Los homogeneizadores ultrasónicos de alto cizallamiento se utilizan en procesos de laboratorio, de sobremesa, piloto e industriales.

Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos de alto rendimiento para aplicaciones de mezcla, dispersión, emulsificación y extracción a escala de laboratorio, piloto e industrial.

Literatura / Referencias

Disolventes y su polaridad

En la tabla siguiente se enumeran los disolventes más comunes ordenados de menor a mayor polaridad.

disolvente fórmula hirviendo punto (degC) fusión punto (degC) densidad
(g/mL)
solubilidad en H2O   (g/100g) relativa
polaridad
Ciclohexano C6H12 80.7 6.6 0.779 0.005 0.006
pentano C5H12 36.1 -129.7 0.626 0.0039 0.009
hexano C6H14 69 -95 0.655 0.0014 0.009
heptano C7H16 98 -90.6 0.684 0.0003 0.012
tetracloruro de carbono CCl4 76.7 -22.4 1.594 0.08 0.052
disulfuro de carbono CS2 46.3 -111.6 1.263 0,2 0.065
p-xileno C8H10 138.3 13.3 0.861 0,02 0.074
tolueno C7H8 110.6 -93 0.867 0.05 0.099
benceno C6H6 80.1 5.5 0.879 0.18 0.111
éter C4H10O 34.6 -116.3 0.713 7.5 0.117
metil t-éter butílico (MTBE) C5H12O 55.2 -109 0.741 4.8 0.124
dietilamina C4H11N 56.3 -48 0.706 M 0.145
dioxano C4H8O2 101.1 11.8 1.033 M 0.164
N,N-dimetilanilina C8H11N 194.2 2.4 0.956 0.14 0.179
clorobenceno C6H5Cl 132 -45.6 1.106 0.05 0.188
anisole C 7H8O 153.7 -37.5 0.996 0.10 0.198
tetrahidrofurano (THF) C4H8O 66 -108.4 0.886 30 0.207
acetato de etilo C4H8O2 77 -83.6 0.894 8.7 0.228
benzoato de etilo C9H10O2 213 -34.6 1.047 0.07 0.228
dimetoxietano (glima) C4H10O2 85 -58 0.868 M 0.231
diglyme C6H14O3 162 -64 0.945 M 0.244
acetato de metilo C 3H 6O2 56.9 -98.1 0.933 24.4 0.253
Cloroformo CHCl3 61.2 -63.5 1.498 0,8 0.259
3-pentanona C5H12O 101.7 -39.8 0.814 3.4 0.265
1,1-dicloroetano C2H4Cl2 57.3 -97.0 1.176 0,5 0.269
di-n-butil ftalato C16H22O4 340 -35 1.049 0.0011 0.272
ciclohexanona C6H10O 155.6 -16.4 0.948 2.3 0.281
piridina C5H5N 115.5 -42 0.982 M 0.302
dimetilftalato C10H10O4 283.8 1 1.190 0.43 0.309
cloruro de metileno CH2Cl2 39.8 -96.7 1.326 1.32 0.309
2-pentanona C 5H 10O 102.3 -76.9 0.809 4.3 0.321
2-butanona C4H8O 79.6 -86.3 0.805 25.6 0.327
1,2-dicloroetano C2H4Cl2 83.5 -35.4 1.235 0.87 0.327
benzonitrilo C7H5N 205 -13 0.996 0,2 0.333
acetona C3H6O 56.2 -94.3 0.786 M 0.355
dimetilformamida (DMF) C3H7No 153 -61 0.944 M 0.386
t-alcohol butílico C4H10O 82.2 25.5 0.786 M 0.389
anilina C6H7N 184.4 -6.0 1.022 3.4 0.420
dimetilsulfóxido (DMSO) C2H6OS 189 18.4 1.092 M 0.444
acetonitrilo C2H3N 81.6 -46 0.786 M 0.460
3-pentanol C 5H 12O 115.3 -8 0.821 5.1 0.463
2-pentanol C 5H 12O 119.0 -50 0.810 4.5 0.488
2-butanol C4H10O 99.5 – 114.7 0.808  18.1 0.506
ciclohexanol C 6H 12O 161.1 25.2 0.962 4.2 0.509
1-octanol C 8H 18O 194.4 -15 0.827 0.096 0.537
2-propanol C3H8O 82.4 -88.5 0.785 M 0.546
1-heptanol C 7H 16O 176.4 -35 0.819 0.17 0.549
i-butanol C4H10O 107.9 -108.2 0.803 8.5 0.552
1-hexanol C 6H 14O 158 -46.7 0.814 0.59 0.559
1-pentanol C 5H 12O 138.0 -78.2 0.814 2.2 0.568
acetil acetona C5H8O2 140.4 -23 0.975 16 0.571
acetoacetato de etilo C6H10O3 180.4 -80 1.028 2.9 0.577
1-butanol C4H10O 117.6 -89.5 0.81 7.7 0. 586
alcohol bencílico C 7H 8O 205.4 -15.3 1.042 3.5 0.608
1-propanol C3H8O 97 -126 0.803 M 0.617
ácido acético C2H4O2 118 16.6 1.049 M 0.648
2-aminoetanol C2H7No 170.9 10.5 1.018 M 0.651
etanol C2H6O 78.5 -114.1 0.789 M 0.654
dietilenglicol C4H10O3 245 -10 1.118 M 0.713
metanol CH4O 64.6 -98 0.791 M 0.762
etilenglicol C2H6O2 197 -13 1.115 M 0.790
glicerina C3H8O3 290 17.8 1.261 M 0.812
agua, pesada D2O 101.3 4 1.107 M 0.991
agua H2O 100.00 0.00 0.998 M 1.000


Ultrasonidos de alto rendimiento La gama de productos de Hielscher cubre todo el espectro, desde el ultrasonicador compacto de laboratorio, pasando por las unidades de sobremesa, hasta los sistemas de ultrasonidos totalmente industriales.

Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos de alto rendimiento de laboratorio a tamaño industrial.


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