Extracción ultrasónica – Versátil y utilizable para cualquier material botánico

¿Puedo utilizar mi ultrasonido con sonda para la extracción de cannabis y psilocibina? La respuesta es: ¡Sí! Puede utilizar su ultrasonido 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 objetivo.
"Lo que se disuelve es lo mismo"
La solubilidad a nivel molecular puede diferenciarse generalmente en dos categorías diferentes: 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 no polares.
Como sugiere la frase "lo mismo se disuelve", 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, se debe elegir un disolvente adecuado con alta capacidad de disolución.

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El ultrasonido UP400St es un extractor de ultrasonidos ampliamente utilizado para el aislamiento de compuestos bioactivos de materiales vegetales.

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

La ecografía es un método de extracción rápido y suave para producir extracto de hongos de alta calidad. En el video, un UP400St es usado para la extracción de shitake.

Extracción de champiñón frío usando el UP400St con una sonda de 22mm

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 B son tipos de moléculas polares.
Esto significa que debes elegir diferentes disolventes para la extracción de cannabis y psilocibina, ya que las moléculas de cannabinoides son no polares, mientras que las 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. Las moléculas no polares, en cambio, 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 no polar. Esta extracción en dos fases libera tanto los tipos de moléculas polares como los 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 profanos, 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 llamado efecto séquito. El efecto séquito describe el efecto de varios compuestos bioactivos en combinación, lo que resulta en un efecto promotor de la salud mucho más pronunciado. 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), los terpenos, los terpenoides, los 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, sólo hay que preparar el lodo compuesto por material vegetal macerado (seco), por ejemplo, cáñamo en etanol. Introduzca la sonda ultrasónica (también conocida como sonotrodo) en el recipiente y haga sonar durante el tiempo determinado. Después de la sonicación, retire la sonda ultrasónica del lote. La limpieza del ultrasonido es sencilla y sólo lleva un minuto: Limpie el sonotrodo para eliminar las partículas de las plantas 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, usted está listo para ejecutar el siguiente lote para la extracción de otro botánico como la psilocibina en el agua.
Del mismo modo, los sistemas de ultrasonidos en línea equipados con celdas de flujo se limpian mediante el mecanismo CIP. Alimentar la célula de flujo con agua mientras funciona el ultrasonido es, en la mayoría de los casos, suficiente para la limpieza. Por supuesto, se puede añadir una pequeña cantidad de agentes de limpieza (por ejemplo, para facilitar la eliminación de aceites).
Los extractores ultrasónicos son universalmente utilizables para cualquier tipo de compuestos bioactivos y su disolvente de polaridad adecuada.

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

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

Ventajas de extracción por ultrasonidos

  • mayores rendimientos
  • alta calidad
  • Sin degradación térmica
  • Extracción rápida
  • operación simple y segura
  • Extracción verde
La extracción por ultrasonidos puede combinarse con disolventes con certificación ecológica para lograr una mayor eficacia y respeto al medio ambiente. Esto permite la producción por ultrasonidos de extractos de hongos totalmente naturales y orgánicos.

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

Encuentre el mejor ultrasonido de alto rendimiento para sus fines de extracción

Los extractores de 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 ultrasonido ideal para su capacidad de producción. Las configuraciones de proceso en línea, tanto por lotes como en continuo, están disponibles de inmediato, se instalan rápidamente y su manejo es seguro e intuitivo.

La más alta calidad – Diseñado & Fabricado en Alemania

El sofisticado hardware y el software inteligente de los ultrasonidos de 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. Construidos para funcionar las 24 horas del día, los extractores por ultrasonidos de Hielscher son una solución fiable y cómoda para los productores de extractos botánicos.
Los extractores Hielscher Ultrasonics se utilizan en todo el mundo en la producción de extractos botánicos de alta calidad. De probada eficacia en la producción de extractos de alta calidad, los ultrasonidos de Hielscher no sólo se utilizan en los pequeños productores de extractos boutique, 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 de ultrasonidos Hielscher pueden ser fácilmente instalados, operados y supervisados.

Protocolling automático de datos

Para cumplir con los estándares de producción de suplementos nutricionales y terapéuticos, los procesos de producción deben ser monitoreados y registrados en detalle. Los dispositivos ultrasónicos digitales de Hielscher Ultrasonics cuentan con un protocolling de datos automático. 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 las ejecuciones de sonicación anteriores y evaluar el resultado.
Otra función de fácil manejo es el control remoto por navegador de nuestros sistemas digitales de ultrasonidos. A través del control remoto del navegador puede iniciar, detener, ajustar y supervisar su procesador de ultrasonidos a distancia desde cualquier lugar.
¿Quiere saber más 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 compartir más información sobre la extracción por ultrasonidos, nuestros sistemas de ultrasonidos y los precios.

¿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, NADES, 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)

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 de alto cizallamiento por ultrasonidos se utilizan en el laboratorio, en la mesa de trabajo, en los procesos piloto y en la industria.

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

La siguiente tabla enumera los disolventes más comunes ordenados de menor a mayor polaridad.

Solvente fórmula hirviendo punto (degC) fundiendo 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
PAG-xileno C8H10 138.3 13.3 0.861 0,02 0.074
tolueno C7H8 110.6 -93 0.867 00.05 0.099
benceno C6H6 80.1 5.5 0.879 00.18 0.111
éter C4H10O 34.6 -116.3 0.713 7.5 0.117
metilo t-éter butílico (MTBE) C5H12O 55.2 -109 0.741 4.8 0.124
dietilamina C4H11norte 56.3 -48 0.706 METRO 0.145
dioxano C4H8O2 101.1 11.8 1.033 METRO 0.164
N,N-dimetilanilina C8H11norte 194.2 2.4 0.956 0.14 0.179
clorobenceno C6H5Cl 132 -45.6 1.106 00.05 0.188
anisole C 7H8O 153.7 -37.5 0.996 00.10 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 (glyme) C4H10O2 85 -58 0.868 METRO 0.231
diglyme C6H14O3 162 -64 0.945 METRO 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
ftalato de di-n-butilo C16H22O4 340 -35 1.049 0.0011 0.272
ciclohexanona C6H10O 155.6 -16.4 0.948 2.3 0.281
piridina C5H5norte 115.5 -42 0.982 METRO 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 C7H5norte 205 -13 0.996 0,2 0.333
acetona C3H6O 56.2 -94.3 0.786 METRO 0.355
dimetilformamida (DMF) C3H7No 153 -61 0.944 METRO 0.386
t-alcohol butílico C4H10O 82.2 25.5 0.786 METRO 0.389
anilina C6H7norte 184.4 -6.0 1.022 3.4 0.420
dimetilsulfóxido (DMSO) C2H6OS 189 18.4 1.092 METRO 0.444
acetonitrilo C2H3norte 81.6 -46 0.786 METRO 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 METRO 0.546
1-heptanol C 7H 16O 176.4 -35 0.819 0.17 0.549
yo-butanol C4H10O 107.9 -108.2 0.803 8.5 0.552
1-hexanol C 6H 14O 158 -46.7 0.814 00.59 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 METRO 0.617
ácido acético C2H4O2 118 16.6 1.049 METRO 0.648
2-aminoetanol C2H7No 170.9 10.5 1.018 METRO 0.651
Etanol C2H6O 78.5 -114.1 0.789 METRO 0.654
dietilenglicol C4H10O3 245 -10 1.118 METRO 0.713
metanol CH4O 64.6 -98 0.791 METRO 0.762
etilenglicol C2H6O2 197 -13 1.115 METRO 0.790
glicerina C3H8O3 290 17.8 1.261 METRO 0.812
agua, pesada re2O 101.3 4 1.107 METRO 0.991
Agua H2O 100.00 0.00 0.998 METRO 1.000


Ultrasonidos de alto rendimiento La gama de productos de Hielscher cubre todo el espectro, desde el ultrasonido 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.