Kiire ja lihtne ultraheli kanepi ekstraheerimine
Hielscheri ultraheliekstraktsioonisüsteemide abil saate kanabinoide, terpeene ja muid väärtuslikke kanepi ühendeid kiiremini ekstraheerida. Võimas ultraheli kiirendab massiülekannet, purustab taimerakud ja aitab toimeaineid tõhusalt valitud lahustisse vabastada – alates etanoolist ja toiduõlidest kuni spetsiaalsete ekstraheerimisaineteni.
Ultrahelil põhinevad kanepi ekstraheerimisseadmed suurema saagikuse ja kiirema töötlemise tagamiseks
Olgu tegemist laboriprotokolli väljatöötamise, katseprotsessi valideerimise või tööstusliku tootmise mastaapimisega, pakuvad Hielscheri ultraheliseadmed täpset kontrolli amplituudi, temperatuuri, rõhu, viibeaja ja lahusti tingimuste üle. See teeb ultraheliekstraktsiooni usaldusväärseks valikuks kanepi- ja hampuekstraktide korratavaks tootmiseks, pakkudes lühikesi töötlemisaegu ja mastaapivat tootlikkust.
Miks töötlejad valivad Hielscheri ultraheliekstraktsiooni:
- Kannabinoidide ja terpeenide kiirem ekstraheerimine
- Kõrge ekstraheerimisefektiivsus ja stabiilne tootekvaliteet
- Õrn, mittetermiline töötlemine kuumustundlikele ühenditele
- Sobib tavaliste ekstraheerimislahustitega, sealhulgas etanooli ja kandjaõlidega
- Lihtne üleminek laborikatsetelt täismahulisele tööstuslikule tootmisele
- Hielscheri inseneride poolt pakutav protsessikonsultatsioon, teostatavusuuringud ja paigaldamise tugi
Teatage meile oma tooraine, lahusti, partii suurus või voolukiirus ning soovitud ekstrakt. Soovitame teie rakendusele sobiva ultraheli seadme ja protsessiparameetrid.
Sonicator UP400St kanepi ekstraheerimiseks
| Meetod | Väljakutsed ja mured | Ultraheli ekstraheerimise eelised |
|---|---|---|
| leotamine | Pikk töötlemisaeg | Kiirem ainevahetus ja lühem ekstraheerimine |
| Soxhlet | Kuumusele kokkupuutumine ja lahustite vajadus | Õrn, madalamal temperatuuril toimuv ekstraheerimine |
| ülekriitiline CO2 | Kapitalikulud ja läbilaskevõime piirangud | Võib kombineerida või paigaldada hiljem, et parandada õhuväljatõmmet |
| etanooli ekstraheerimine | Saagikus, kiirus, terpeenide säilimine | Parem rakkude purustamine ja korratavad parameetrid |
Hielscheri ultrasonikaatorid kanepi ekstraheerimiseks – Teaduslikult tõestatud tõhusus!
Casiraghi ja kolleegid Itaalia Milano ülikoolist võrdlesid kolme kanepi ekstraheerimise meetodit: ultraheli ekstraheerimine, Soxhleti ekstraheerimine ja leotamine.
Uuringu eesmärk oli uurida ultraheli ekstraheerimise efektiivsust kannabinoidide ekstraheerimiseks kanepi sativast ja võrrelda seda teiste ekstraheerimismeetoditega, nagu Soxhleti ekstraheerimine ja leotamine.
Teadlased kasutasid ekstraheerimisprotsessi jaoks Hielscheri ultraheli protsessorit UP200Ht (vt pilti vasakul) ja leidsid, et ultraheli abil ekstraheerimise meetod oli kannabinoidide ekstraheerimisel tõhusam kui teised kaks meetodit. Ultraheli ekstraheerimine oli ka kiirem, tõhusam ja vähem töömahukas kui teised meetodid.
Ekstraheerimine viidi läbi, kasutades lahustina oliiviõli. Taimne materjal lisati lahustile ja töödeldi ultraheliga 10 minutit 60% amplituudiga ultrasonikaatoriga UP200Ht.
Pärast ultrahelitöötluse etappi filtreeriti ekstrakt ja lahusti aurustati vähendatud rõhu all, et saada kontsentreeritud ekstrakt. Seejärel analüüsiti ekstrakti kannabinoidide sisalduse suhtes, kasutades kõrgefektiivset vedelikkromatograafiat (HPLC).
Üldiselt näitasid selle uuringu tulemused, et kannabinoidide CBD ja THC ultraheli ekstraheerimine oliiveoilis on efektiivne meetod kannabinoidide ekstraheerimiseks Cannabis sativa taimsest materjalist, millel on kõrge saagikus ja puhtus.
Üks ultraheli ekstraheerimise eeliseid UP200Ht abil on see, et see võib lühema aja jooksul toota kannabinoidide suuremat saagist kui traditsioonilised ekstraheerimismeetodid. Teadlased märkisid ka, et ultraheli ekstraheerimine oli teiste ekstraheerimismeetoditega võrreldes keskkonnasõbralikum meetod, kuna see nõuab vähem lahustit ja energiat. Lisaks saab ultraheli ekstraheerimist tööstuslikuks tootmiseks hõlpsasti suurendada, muutes selle paljutõotavaks meetodiks CBD ekstraktide suuremahuliseks tootmiseks.
Kokkuvõtteks võib öelda, et uuring viitab sellele, et ultraheli ekstraheerimine UP200Ht abil on paljutõotav meetod kannabinoidide ekstraheerimiseks cannabis sativast meditsiinilistel eesmärkidel.
Ultraheli ekstraheerimine on väga tõhus meetod kannabinoidide, näiteks CBD ja THC ekstraheerimiseks. Lahustina kasutati oliiviõli, UP200ST viidi läbi ultraheli ekstraheerimine.
(pilt ja uuring: © Casiraghi et al., 2022)
Tööstuslik sonikaator UIP2000hdT segistiga tünnis suuremahuliseks kanepi ekstraheerimiseks
Ultrahelitöötluse ja ekstraheerimise tingimused
Hielscheri ultraheliekstraktorid võimaldavad teil täielikult kontrollida kõiki olulisi protsessiparameetreid, sealhulgas amplituudi, ultrahelitöötluse aega, rõhku, temperatuuri, voolukiirust ja lahusti koostist. See võimaldab teil optimeerida ekstraheerimisprotsessi saagikuse, ekstrakti koostise, tootlikkuse ja järgneva töötlemise nõuete seisukohast.
Kanepi ultrahelitöötlusprotsess
Ultraheli abil ekstraheerimine põhineb kõrge rõhu ja madala rõhu tsüklite kordamisel. Need vahelduvad kõrgsurve- ja madalrõhutsüklid 20 000 korda sekundis ultrahelitöötlusest tekitavad intensiivseid nihkejõude ja vedelikujoad. See äärmuslik stress ületab membraani selektiivsuse, perforeerib ja lõhub rakuseina ning selle tulemuseks on suur massiülekanne sisemise raku ja ümbritseva lahusti vahel. Ultraheli ekstraheerimise abil saab realiseerida suurema saagise ja lühema ekstraheerimise kestuse. Kuna ultraheli ekstraheerimine on reprodutseeritav protsess, võib ekstraheerimise tulemusi korrata standardiseeritud ekstrakti kvaliteedi saavutamiseks.
Hielscheri ultraheli ekstraktorid annavad teile täieliku kontrolli oluliste ekstraheerimisparameetrite üle. Amplituudi, kestuse, rõhu ja vedeliku koostise reguleerimisega saab ekstraheerimisprotsessi väljundit täpselt kontrollida ja reprodutseerida.
Lahustid kanepi ekstraheerimiseks
Ultraheliekstraheerimine sobib kõigi tavaliste lahustitega, mis võimaldab teil kasutada oma eelistatud lahustit, näiteks vett, lahusteid ja õlisid (nt H₂O, CO₂, etanool, metanool, butaan, propaan, oliiviõli, kookosõli jne).
Tavapärased lahustid ja ekstraheerimisvahendid on järgmised:
Suukaudsete toodete puhul eelistatakse sageli toiduainetele sobivaid lahusteid ja kandjaõlisid. Analüütilisteks katseteks ja kvaliteedikontrolliks võib kasutada laboratoorseid lahusteid. Tööstuslikuks kanabinoidide ekstraheerimiseks on levinud etanooli- ja CO2-põhised protsessid. Ultraheli võib parandada massiülekannet paljudes neist lahustisüsteemidest ning aidata seega lühendada ekstraheerimisaega, parandada ekstraheerimise efektiivsust või toetada protsessi standardiseerimist.
Ekstraheerimise temperatuur
Paljude botaaniliste ekstraheerimisprotsesside puhul saavutatakse tõhus ultraheliekstraheerimine protsessitemperatuuridel vahemikus 0 °C kuni 60 °C. Madalamad temperatuurid aitavad säilitada lenduvaid lõhnaaineid ja temperatuuritundlikke koostisosi, samas kui mõõdukad temperatuurid võivad parandada lahustuvust ja ekstraheerimise kiirust. Ideaalne temperatuur sõltub lahustist, biomassist, sihtühenditest ja lõpptoote spetsifikatsioonidest.
Hielscheri ultrahelisüsteeme saab ühendada jahutusmantlitega, soojusvahetitega ja temperatuuri reguleeritavate reaktoritega, et hoida ekstraheerimisprotsess soovitud temperatuurivahemikus.
Kombineeritud ekstraheerimismeetodid – Sünergiad
Ultraheli seadme paigaldamine olemasolevasse kanepi ekstraheerimistehasesse võib aidata parandada ekstraheerimise tulemuslikkust, suurendada tootlikkust, lühendada ekstraheerimisaega või muuta protsessi paremini korratavaks.
Ultraheli ekstraheerimist saab hõlpsasti kombineerida rõhu, soojuse, superkriitiliste ekstraheerimistingimustega või Soxhleti ekstraktoriga, et parandada tulemusi ja / või kohandada ekstraheerimise seadistust konkreetsetele nõuetele. Ultrasonikaatori retro-paigaldamine olemasolevasse kanepi ekstraheerimisrajatisse on eriti huvitav, kui olemasolev ekstraheerimismeetod ei toimi soovitud jõudluse ja väljundiga.
Olemasolevaid ekstraheerimisseadmeid on lihtne täiustada, lisades neile ultraheliekstraktor. Meil on hea meel aidata teid protsessi hindamisel, seadmete valikul, paigalduskavade koostamisel ja integreerimisel teie olemasolevatesse tootmisliinidesse.
Loe lähemalt ultraheli täiustatud superkriitiline CO2 ekstraheerimine!
Ultraheli kanepi ekstraheerimise rakendusväljad
Täpne protsessikontroll ja lineaarne skaleeritavus võimaldavad ekstraktsiooniparameetreid laborikatsetest üle kanda piloottootmisse ja täismahulisse tootmisse. See võimaldab töötlejatel välja töötada usaldusväärse ekstraktsioonimeetodi, seda väiksemas mahus valideerida ja kindlalt tootmist laiendada.
Kannabinoidid, terpeenid ja muud kanepitaime toimeained ekstraheeritakse mitmesugustel eesmärkidel. Ultraheli ekstraheerimine on usaldusväärne meetod kanepitaime ekstraktide saamiseks
- meditsiiniline / farmaatsiatootmine
- meelelahutuslikud kanepitooted
- Nutraceutical ja toiduainete tootmine
- enne järgnevat töötlemist, nt nanoemulgeerimine
- ravimi tõhususe testimine
- kohtuekspertiisi/keemiline analüüs
Ultraheli ekstraktorid – Väikestele ja suurtele
Hielscher Ultrasonics on teie partner suure jõudlusega ultraheli ekstraheerimisseadmete jaoks. Ükskõik, kas soovite oma butiikbrändi jaoks toota väiksemaid partiisid kvaliteetseid CBD ekstrakte või töödelda suurtes kogustes kanepit või marihuaanat tööstuslikus mastaabis – Hielscher Ultrasonicsil on teile ideaalne ultraheli ekstraheerimisseade!
Lineaarne skaleeritavus ja täpne protsessi juhtimine võimaldavad usaldusväärseid tulemusi igal tasandil. Loe lähemalt ultraheli ekstraheerimisprotsesside laiendamise kohta!
Me aitame teid: meie konsultatsiooniteenused & Protsesside optimeerimise teenus
Hielscher Ultrasonics on pikka aega kogenud ultraheli töötlemisega ja tal on sügav arusaam ultraheli ekstraheerimisprotsessidest. Aitame teid soovitustega teie protsessi jaoks kõige sobivama ultrasonikaatori kohta ja õpetame teile, kuidas meie seadmeid kõige tõhusamalt kasutada. Meie insenerid on saadaval paigaldusteenuste jaoks kogu maailmas.
Meie täielikult varustatud ultraheli protsessi laboris Saksamaal, meie protsessiinseneride ja keemikute meeskond suudab arendada ja optimeerida teie protsessi teie jaoks või koos teiega.
- lühike väljavõtmise aeg
- kõrge ekstraheerimise määr
- Täielikum ekstraheerimine
- kerge, mittetermiline töötlus
- lihtne integreerimine ja ohutu kasutamine
- ei sisalda ohtlikke / mürgiseid kemikaale, lisandeid
- odav
- energiatõhus
- Roheline kaevandamine: keskkonnasõbralik
Mis on kanepi ultraheliekstraheerimine?
Kanepi ultraheliekstraheerimine on ekstraheerimismeetod, mille puhul kasutatakse suure võimsusega ultraheli, et vabastada kanepi- või hampunõust kanabinoide, terpeene ja muid bioaktiivseid ühendeid. Ultrahelikaviteerimine tekitab vedelikus tugevaid nihkejõude, mis purustavad taimerakud ja parandavad massiülekannet taimse materjali ja lahusti vahel.
Kuidas parandab ultraheli kanabinoidide ekstraheerimist?
Ultraheli parandab kannabinoidide ekstraheerimist, purustades rakuseinu, suurendades lahusti imendumist ja kiirendades ühendite vabanemist taimematriksist. See võib lühendada ekstraheerimisaega ja parandada ekstraheerimise efektiivsust võrreldes aeglaste passiivmeetoditega, nagu näiteks leotamine.
Milliseid kannabinoide saab ekstraheerida ultraheli abil?
Ultraheli abil saab ekstraheerida kanepist või kanepitaimede biomassist kanabinoide, nagu CBD, THC, THCA, CBDA, CBG ja muid ühendeid. Lõplik kanabinoidide koostis sõltub taimse materjali, lahusti, temperatuuri, ekstraheerimise kestuse ja edasise töötlemise tingimustest.
Kas ultraheliekstraheerimine säilitab terpeenid?
Jah, ultraheliekstraktsiooni saab teostada madalatel ja reguleeritavatel temperatuuridel, mis on kasulik kuumustundlike ühendite, nagu terpeenide töötlemisel. Temperatuuri reguleerimine, lühikesed ekstraheerimisaegad ja sobiva lahusti valik aitavad kaitsta lenduvaid ja tundlikke ekstrakti komponente.
Milliseid lahusteid võib kasutada kanepi ultraheliekstraheerimiseks?
Ultrahelil põhinev kanepi ekstraheerimine sobib paljude levinud ekstraheerimisainetega, sealhulgas etanooli, vee ja etanooli segudega, toiduõlidega, nagu oliiviõli või kookosõli, ning muude protsessispetsiifiliste lahustitega. Parim lahusti sõltub soovitud tootest, õigusaktide nõuetest, edasisest töötlemisest ja sihtühenditest.
Kas ultraheliekstraheerimine sobib kanepi ekstraheerimiseks etanooliga?
Jah, etanooli kasutatakse kanepi ultraheliekstraktsioonis laialdaselt. Ultrahelitöötlus võib etanooliekstraktsiooni tõhustada, parandades lahusti ja taimse materjali vahelist kontakti, lühendades ekstraheerimisaega ja tagades protsessi tingimuste korratavuse.
Kas kanepi ultraheliekstraktsiooni saab kasutada koos kandjaõlidega?
Jah, kannabinoide on võimalik ekstraheerida kandjaõlidesse, nagu oliiviõli või kookosõli. See võib olla kasulik valmististe puhul, kus õli toimib otseselt ekstraktikandjana või lõpptoote koostise osana.
Kas kanepi ultraheliekstraheerimine on termiline protsess?
Ei. Ultraheliekstraktsiooni peetakse õrnaks, mittetermiliseks ekstraheerimismeetodiks. Kuigi protsessi temperatuuri tuleb ikkagi jälgida ja reguleerida, on ekstraheerimise toime peamiselt mehaaniline: kavitatsioon, lõikamisjõud, osakeste purunemine ja paranenud massiülekande.
Kui kaua kestab kanepi ekstraheerimine ultraheliga?
Ekstraheerimisaeg sõltub taimse materjali tüübist, osakeste suurusest, lahustist, temperatuurist, tahkete ainete kontsentratsioonist, ultraheli amplituudist ja seadmete konfiguratsioonist. Paljudes rakendustes lühendab ultraheli kasutamine ekstraheerimisaega märkimisväärselt võrreldes tavapärase leotamisega.
Kas kanepi ultraheliekstraktsiooni on võimalik viia tööstuslikule tasemele?
Jah. Ultraheliekstraktsiooni on võimalik rakendada nii laboratoorsetes katsetes kui ka katse- ja tööstuslikus tootmises. Hielscheri ultraheliseadmeid saab kasutada nii väikeste partiide katsetamiseks, protsesside arendamiseks kui ka suuremahuliseks pidevaks töötlemiseks.
Millised protsessiparameetrid on kanepi ultraheliekstraktsioonis kõige olulisemad?
Oluliste parameetrite hulka kuuluvad ultraheli amplituud, ultrahelitöötlemise aeg, temperatuur, rõhk, lahusti tüüp, lahusti ja biomassi suhe, osakeste suurus ning segamis- või voolutingimused. Nende parameetrite täpne reguleerimine aitab saavutada ekstrakti korratavat kvaliteeti.
Kas olemasolevale kanepi ekstraheerimisliinile on võimalik lisada ultraheli-ekstraheerimist?
Jah. Ultraheliseadmeid on sageli võimalik integreerida olemasolevatesse ekstraheerimissüsteemidesse, et parandada massiülekannet, lühendada töötlemisaega või suurendada ekstraheerimise efektiivsust. Parim integreerimislahendus sõltub kasutatavast ekstraheerimismeetodist, lahustite käitlemisest, tootlikkusest ja protsessiruumist.
Milline Hielscheri ultraheliseade sobib kanepi ekstraheerimiseks?
Sobiva ultraheliseadme valik sõltub vajalikust partiisuurusest, voolukiirusest, lahustist, taimse materjalist ja tootmiseesmärgist. Väiksemad seadmed sobivad teostatavusuuringuteks ja laborimõõtmeliste protseduuride väljatöötamiseks, samas kui tööstuslikud UIP-seeria ultraheliseadmed on mõeldud katse- ja tootmismõõtmeliseks ekstraheerimiseks.
Kuidas valida sobiv ultraheli-ekstraktsiooniseade?
Õige seadistuse valimiseks määrake kindlaks biomassi tüüp, soovitud kanabinoidid või terpeenid, lahusti, partii suurus või pidev voolukiirus, temperatuuripiirid ning järgnevad töötlemisetapid. Hielscher soovitab nende nõuete alusel sobiva ultraheliprotsessori, sonotroodi, reaktori ja protsessiparameetrid.
Põhiteave ultraheliekstraheerimise kohta
Võimsus ultraheli on tõestatud meetod aktiivsete ühendite, sealhulgas taimsete / meditsiiniliste ühendite, õli, valkude ja bioaktiivsete ainete (nt flavoonid, polüfenoolid, antotsüaniin, aroom) tõhusaks ja usaldusväärseks ekstraheerimiseks botaanilistest ainetest, maitsetaimedest, lilledest ja seemnetest.
Ultraheli ekstraheerimiseks ühendatakse võimsad ultraheli lained taime-lahusti seguga, nii et toimub akustiline kavitatsioon. Akustilist kavitatsiooni kirjeldatakse kui ultraheli põhjustatud mullide moodustumist, kasvu ja implosiivset kokkuvarisemist vedelikes.
“Kavitatsiooni ajal tekitab mullide kokkuvarisemine intensiivset kohalikku kuumenemist ja kõrget rõhku, millel on väga lühike eluiga. Kavitatsioonimullide pilvedes on nende kuumade kohtade ekvivalentne temperatuur umbes 5000 K, rõhk umbes 1000 atmosfääri ning kütte- ja jahutuskiirus üle 1010 K/s. Ühe mulli kavitatsiooni korral võivad tingimused olla veelgi ekstreemsemad. Kavitatsioon võib seega tekitada muidu külmades vedelikes äärmuslikke füüsikalisi ja keemilisi tingimusi. Kui tahkeid aineid sisaldavaid vedelikke kiiritatakse ultraheliga, võivad tekkida seotud nähtused. Laiendatud tahke pinna lähedal muutub õõnsuse kollaps mittesfääriliseks, mis juhib vedeliku kiired joad tahkele pinnale. Need joad ja nendega seotud lööklained võivad põhjustada olulisi pinnakahjustusi ja paljastada värskeid, väga kuumutatud pindu. Lisaks tekivad vedeliku-pulbri suspensioonide ultraheli kiiritamise ajal kavitatsiooni kaudu suure kiirusega osakestevahelised kokkupõrked ja lööklained, mida see sellistes lägades tekitab. Sellest tulenevad kokkupõrked on võimelised esile kutsuma dramaatilisi muutusi pinna morfoloogias, koostises ja reaktsioonivõimes.” [Suslick 2001: 2f.]
Nendel ultraheli kavitatsiooni intensiivsetel tingimustel on mitu mõju taimsele materjalile ja nende ekstraheeritavusele:
- rakumembraani selektiivsuse ületamine
- suurenenud massiülekanne raku sees ja ümbritseva lahusti vahel
- Rakkude purunemine
- rakusisese materjali vabanemine
See muudab ultrahelitöötluse väga tõhusaks ekstraheerimismeetodiks. Intensiivsete mehaaniliste jõudude tõttu võib sageli kasutada rohelisi ja kergeid lahusteid, nagu vesi, etanool jne.
Ultraheli ekstraheerimine lühendab ekstraheerimisaega ja võimaldab vähendada ja / või kergemat lahusti kasutamist. See tähendab, et ultraheli ekstraheerimine toob kaasa kõrgemad ekstraheerimismäärad ja toodab tervislikumaid ekstrakte. See on tingitud selle toimimise omadustest madalal temperatuuril nii temperatuuritegurite põhjustatud soojuskadude vähendamiseks kui ka ainete aurustumise vältimiseks madala keemistemperatuuri tõttu ning bioloogiliste toimeainete säilitamiseks.
Ultraheli ekstraheerimise teine eelis seisneb selles, et see on lihtne ja ohutu kasutamine ning selle täpselt kontrollitav rakendus. Mittetermilise ekstraheerimise meetodina võib ultrahelitöötlust läbi viia madalatel temperatuuridel, nii et välditakse soojustundlike, kuuma-labiilsete ainete lagunemist.
Kirjandus / viited
- 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.
- Da Porto, C.; Natolino, A.; Decorate, D. (2015): Effect of ultrasound pre-treatment of hemp (Cannabis sativa L.) seed on supercritical CO2 extraction of oil. J Food Sci Technol 2015 Mar 25;52(3):1748-53.
- Karami, Z.; Yousefi, G.; Alipour, M.; Emam Djomeh, Z.(2013): Modeling and Optimization of Ultrasonic Assisted Extraction (UAE) of Oil from Cannabis with RSM.
Ultraheli töötlemine: Hielscher toetab teid teostatavusest ja optimeerimisest kaubanduslikule tootmisele!
SonoStation: mobiilne võtmed kätte süsteem ultraheli töötlemiseks – mis koosneb ultraheli dispergeerijatest, pumbast, segajast ja paagist