Ultraheli ekstraheerimine, kasutades toorainena kanepit
- Cannabis sativa taime puhul võib eristada kahte liiki: marihuaanat ja kanepit.
- Ultraheli on tuntud kui suurepärane meetod kannabinoidide eraldamiseks nii marihuaanast kui ka kanepist.
Kannabinoidide ultraheli ekstraheerimine
Ultraheli ekstraheerimise tehnoloogia on väga tõhus aktiivsete ühendite vabastamiseks (st kannabinoidid (CBD, THC, CBG), eeterlikud õlid, terpeenid jne) taimsest materjalist, nagu pungad, lehed ja varred.
Ultraheli ekstraheerimine ületab tavapäraseid ekstraheerimismeetodeid erinevate eeliste tõttu:
Ultraheli abil ekstraheerimine (AÜE) on tuntud kui protsessi intensiivistamise tehnika, mis parandab massiülekannet ja vabastab bioaktiivsete ühendite, nagu kannabinoidid, terpeenid jne, suurema saagise.
Ultraheli toodab kvaliteetseid ekstrakte, kuna ultraheli ekstraheerimine ei nõua kannabinoidide vabastamiseks karmide, toksiliste lahustite kasutamist. Ultraheli ekstraheerimist saab käivitada näiteks vee, vee-alkoholi segu, alkoholi või õliga (oliiviõli, kookospähkel). See muudab ultraheli abil ekstraheerimise (AÜE) oluliselt keskkonnasõbralikumaks.
Loe lähemalt ultraheli ekstraheerimiseks mõeldud lahustite õige valiku kohta!
Ultraheli kerged ekstraheerimistingimused toovad kaasa ekstrakti, mis pakub tooraine samu, kuid intensiivsemaid omadusi (nt kanep, marihuaana) – pakkudes suurepäraseid tervisemõjusid, maitset ja lõhna.
Hielscheri ultraheli ekstraktoreid saab täpselt kontrollida. Täieliku kontrolliga protsessi parameetrite üle, nagu intensiivsus ja temperatuur, on võimalik saada erakordselt kõrge ekstrakti kvaliteet. Kuna ultrahelitöötlus on mittetermiline töötlemismeetod, välditakse soojustundlike komponentide termilist lagunemist. Ekstraheerimistemperatuurid vahemikus 0-60 ° C on optimaalsed paremate ekstraktide jaoks.
Ultraheli ekstraheerimise teine eelis on kiire protsess: Kogu ekstraheerimisprotsess võtab kannabinoidide vabastamiseks taimerakkudest vaid minuteid, samas kui teised ekstraheerimismeetodid nõuavad tunde või isegi päevi töötlemisaega.
Nii investeerimis- kui ka tegevuskulud on minimaalsed võrreldes alternatiivsete ekstraktoritega, nt ülekriitiliste CO2 ekstraktoritega. Ultraheli ekstraheerimissüsteemid pakuvad väga kiiret investeeringutasuvust.
UP400St kannabinoidide ekstraheerimiseks kanepist
- Kvaliteetsed ekstraktid
- Täielikum ekstraheerimine
- kõrge ekstraheerimise määr
- Täisspektriga ekstrakt
- Erinevate lahustite kasutamine
- Mittetoksiline
- Mittetermiline (külm) meetod
- Kiire ekstraheerimisprotsess
- Ohutu ja lihtne kasutada
- lineaarne mastaapsus
Kanep vs marihuaana
Kanep on taimeperekond, mida võib liigitada C. Indica ja C. Sativa. Kanep ja marihuaana on Cannabis Sativa liigid.
Kanepi ja marihuaana võrdlemisel on tohutu erinevus; kuigi kanep sisaldab väga madalat THC kontsentratsiooni (0,3% või vähem), on marihuaana THC-s rikkalik kontsentratsiooniga 15–40%.
Seetõttu on kanepit kuni viimase ajani kasvatatud peamiselt tööstuslikel eesmärkidel. Tänapäeval hinnatakse kanepit ka selle CBD saagikuse järgi. CBD on mittepsühhoaktiivne kannabinoid, millel on põletikuvastased, anksiolüütilised omadused. Marihuaanat kasvatatakse peamiselt selle THC sisalduse tõttu, mida kasutatakse meelelahutuslikel ja meditsiinilistel eesmärkidel.
Kanepiõli ja CBD, peamine kanepis leiduv kannabinoid, on paljutõotavad ained, mida manustatakse selleks, et aidata selliste meditsiiniliste seisundite korral nagu ärevus, krooniline põletik, autoimmuunhaigused, valu, peavalu ja migreen, seedetrakti häired, lisaks teistele.
UP400St sondi tüüpi sonikaator on populaarne ultraheliekstraktor, mida kasutatakse CBD, THC, CBG, CBN, teiste kanabinoidide, samuti kanepi ja marihuaana terpeenide eraldamiseks.
Suure jõudlusega ultraheli ekstraktorid
Hielscher Ultrasonics pakub väike, keskmise suurusega ja Tööstus ultraheli protsessorid, mida saab kasutada 24/7. Sõltuvalt teie toorainest ja protsessi mahust suudame pakkuda teile ultraheli ekstraheerimissüsteemi, mis sobib teie vajadustega. Saate valida partii ja pideva ekstraheerimise vahel. Hilisemat skaleerimist suurematele protsessivõimsustele saab hõlpsasti teha, kuna ultraheli protsesse saab lineaarselt skaleerida.
Hielscheri piloot- ja tööstussüsteemid võivad pakkuda väga kõrgeid amplituudi – võimaldab töötada kuni 200 μm usaldusväärse amplituudiga ja töötada pidevalt 24/7 töös. Veelgi suuremate amplituudide jaoks on saadaval kohandatud ultraheli sonotroodid. Hielscheri sonikaatorite töökindlus võimaldab operatsioone raskeveokite ja nõudlikes keskkondades.
Pikaajalise kogemusega suure võimsusega ultraheli ekstraktorite tootjana on Hielscher teie usaldusväärne partner keerukaks ekstraheerimiseks. Me Konsulteerida ja abistame oma kliente oma teadmistega ning juhendame neid teostatavuse testimisest tööstuspaigalduseni.
Võtke meiega kohe ühendust! Meil on hea meel teiega teie kaevandamisnõudeid arutada!
Võta meiega ühendust! / Küsi meilt!
Hielscher UIP4000hdT paigaldamine, 4kW ultraheli ekstraktor, tööstuslikuks kaevandamiseks.
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.
- Uzma Altaf, A Rouf, Varsha Kanojia, Qudsiya Ayaz, Imtiyaz Zargar (2018): Ultrasound treatment: A novel processing technique for food preservation. The Pharma Innovation Journal 2018; 7(2): 234-241.
- Renata Vardanega, Diego T. Santos, M. Angela A. Meireles (2014): Intensification of bioactive compounds extraction from medicinal plants using ultrasonic irradiation. Pharmacogn Rev. 2014 Jul-Dec; 8(16): 88–95.
Faktid, mida tasub teada
Ultraheli ekstraheerimine on tõusnud kõige tõhusamaks ja kasutajasõbralikumaks tehnikaks, kui tegemist on bioaktiivsete ühendite ekstraheerimisega botaanilistest ainetest. Kõige silmapaistvam näide edukast ekstraheerimisest võib olla CBD ja teiste kannabinoidide eraldamine kanepist.
Ultraheli vs tavapärased ekstraheerimismeetodid
Etanoolis leotamine on lihtne meetod, kuid see on väga aeganõudev, protsessi võimsus on piiratud ning lahusti- ja energiakulud on suured. Lõpptootes sisalduv lahustijääk häirib eesmärki toota kvaliteetset ekstrakti.
Kaevandamine suletud süsivesinike süsteemi abil nõuab fossiilkütuste kasutamist, et lõpptootes leiduks vähki tekitavaid aineid, nagu benseen.
Ülikriitilised CO2 ekstraheerimissüsteemid on nii investeerimiskulude kui ka energiatarbimise poolest suured. Ülekriitilised CO2 ekstraktorid vajavad tööks hästi koolitatud personali, kuna kõrge rõhuga CO2-süsteemid on töötamiseks ohtlikud. Kui CO2 lekib, võib see põhjustada kohalviibivate töötajate lämbumissurma.
Kriitiline vee ekstraheerimine on keskkonnasõbralik alternatiiv, mis on aeglane ja vabastab vaid väikese osa bioaktiivsetest ühenditest.
ultraheli ekstraheerimine
Ultraheli ekstraheerimine on intensiivistav ekstraheerimistehnika, mida saab kasutada koos vesi (lahustivaba) samuti Lahusteid nagu etanool, etanool-vesi, glütseriin, metanool, taimeõlid või muud valitud lahustid. Ultraheli ekstraheerimine soodustab massiülekannet nii, et ekstrakti saagis 95-99% on võimalik saada. Sonikatsiooni saab kergesti suurendada ja toota kvaliteetseid ekstrakte.
Väikesemahuline ultraheli ekstraktor nagu UP400St (400W) on võimeline töötlema kuni 10L partiid 5-15min jooksul (sõltuvalt protsessi parameetritest nagu tooraine (värske või kuivatatud; pungad, lehed, varred), lahusti, temperatuur).
2kW võimas ultraheli ekstraktor UIP2000hdT saab kasutada tekstisisese süsteemina. Läbivoolurežiimis on UIP2000hdT töötleb hõlpsalt 200 kuni 800L / h (sõltuvalt ka protsessi parameetritest).
Ultraheli protsessori investeerimiskulud on CO2 ekstraktoriga võrreldes madalad. Ka töö energiakulud on tähelepanuta jäetud. Ultraheli ekstraktorid on väga ohutud kasutada, neid on lihtne puhastada ja need vajavad väga madalat hooldust.
Kanepi
Kanepitaime bioaktiivsed ühendid (nii kanep kui ka marihuaana) on lähiminevikus palju tähelepanu pälvinud. Eriti kannabinoidi kannabidiooli (CBD) puhul on näidatud palju kasu tervisele, mis ulatub vähivastastest ja põletikuvastastest omadustest kuni valu leevendava ja antidepressiivse toimeni. Lisaks kannabidioolile sisaldab kanepitaim mitmesuguseid teisi kannabinoide, nagu THC (tetrahüdrokannabinool), kannabinool (CBN), kannabigerool (CBG), kannabikromeen (CBC) ja kannabinoidiool (CBND). Kannabinoidid on näidanud tohutut terapeutilist potentsiaali ja on paljude uuringute keskmes.
Erinevate kannabinoidide ja teiste bioaktiivsete ühendite, nagu terpeenide, polüfenoolide, flavonoidide ja alkaloidide koostoime näib põhjustavat veelgi paremat kasu tervisele. Erinevate terpeenide, erinevate kannabinoidide ja muude taimsete ühendite koosmõju nimetatakse “Entourage'i efekt”. Selle entourage-efekti tõttu on täisspektriga ekstraktid, mida saab edukalt saada ultraheli abil ekstraheerimise (AÜE) abil, tuntud erakordsete terapeutiliste mõjude poolest.
Kanepi terpeenid
Terpenoidid on eeterlike õlide komponendid, mida võib leida botaanilistest ainetest. Kanepitaim on väga rikas terpeenid. Kanepis valmistatakse terpeene taime trihhoomides. Trihhoomid on läikivad, kleepuvad kristallid, mis kleepuvad lehtedele ja pungadele. Need trihhoomid on kanepitaime loomulik kaitsemehhanism, mis kaitseb taime putukate ja loomade eest. Lõhnava lõhna tõttu toimivad terpeenid tõrjevahendina. Meie, inimeste jaoks on kanepiterpeenide kõige märgatavam omadus nende lõhn. Need terpeenid aitavad kaasa kanepitaime (kanep ja marihuaana) mitmekülgsele kasule tervisele.
Lisaks lõhnale ja lõhnale on terpeenimolekulid võimsad botaanilised ained, mis pakuvad erinevaid meditsiinilisi eeliseid.
Nii marihuaana kui ka kanep Cannabis Sativa perekonnast sisaldavad erakordselt palju terpenoide ja sisaldavad rohkem kui 100 erinevat tüüpi neid aineid.
Igal terpeenil on ainulaadsed omadused, mis ulatuvad rahustist kuni ülendamiseni. Näiteks nerolidoolil on rahustav ja ärevusevastane toime, linalool aitab hallata ärevuse ja artriidi sümptomeid, samas kui mütseen leevendab teadaolevalt kroonilist valu. Terpeenid β-mütseen, Ɣ-pineen ja humuleen vähendavad põletikku ja neil on valuvaigistav toime.
Erinevad terpeenid on kanepile ainuomased, kuid paljud kanepis leiduvad terpeenid esinevad ka mitmetes teistes taimedes. Karüofülleeni leidub nt rohelistes lehtköögiviljades, humal samuti rosmariinis ja punes. Limoneen on peamine terpeen, mida leidub tsitrusviljades, nagu sidrunid ja apelsinid.
Entourage'i efekt
Iga terpeen on tuntud spetsiifilise terapeutilise toime poolest. Kuid terpeenidel ja muudel botaanilistel ühenditel, nagu polüfenoolid ja flavonoidid, on teadaolevalt erakordne sünergiline toime, mille tulemuseks on kannabinoidide parem sümbioos. Seda erinevate bioaktiivsete ühendite koostoimet nimetatakse “Entourage'i efekt“.
Entourage-efekt muudab terpeenid biosaadavamaks ja aitab kehal kannabinoide tõhusamalt absorbeerida.
Bioaktiivsete ühendite tüübid
Botaanilise ekstrakti meditsiiniliste omaduste eest vastutavad bioaktiivsete ühendite arv, kontsentratsioon ja mitmekesisus. Need bioaktiivsed ühendid sünteesitakse sekundaarsete metaboliitidena, mis ei aita kaasa taimede kasvule ega fotosünteesile. Kuid need on taimede jaoks üliolulised’ ellujäämine ja suhtlemine oma keskkonnaga. Botaanilisi bioaktiivseid ühendeid võib laias laastus liigitada kolme kategooriasse: terpeenid ja terpenoidid, alkaloidid ja fenoolsed ühendid. Fenoolsed ühendid on taimeriigis kõige laialdasemalt levinud sekundaarsete metaboliitide rühm ning on tuntud ja hinnatud oma antioksüdatiivse toime poolest. Teine oluline madala molekulmassiga fenoolsete ühendite klass on flavonoidid, millel on ka väga tugev antioksüdatiivne toime.
Fenoolsete ühendite hulka kuuluvad fenoolhapped nagu bensoehape ja hüdroksükinnamhape, flavonoidid nagu flavoonid ja flavonoolid, lignaanid ja stilbeenid. Täisspektriga ekstrakt (nt saadud ultraheli ekstraheerimine kanepist) hõlmab kõiki neid erinevaid botaanilisi ühendeid, millel on kõige ulatuslikumad tervisemõjud.
Ultraheli ekstraheerimise tööpõhimõte
Ultraheli ekstraheerimine põhineb akustilistel lainetel (ultraheli), mis on ühendatud vedelasse keskkonda. Intensiivsed ultraheli lained tekitavad kõrge rõhu / madala rõhu tsükleid. Rõhuerinevuste tõttu ultraheli lainete levimisel vedeliku kaudu tekivad kavitatsioonimullid. Nende kavitatsioonimullide implosioon põhjustab energiatihedaid tingimusi.
Aktiivsete ühendite ja eeterlike õlide ultraheli ekstraheerimine põhineb akustiline kavitatsioon. Ülaltoodud joonisel on näidatud kavitatsioonimullide kollapsi mõju ja sellest tulenev eeterliku õli vabanemine taimsest materjalist
allikas: Altaf et al. 2018
Implodeerivate kavitatsioonimullide läheduses olevad tingimused võivad olla äärmuslikud – mille temperatuur on kuni 4500 °C ja rõhk kuni 100 MPa. Imlosioon ja sellest tulenevad ressure diferentsiaalid põhjustavad kavitatsioonilises kuumas kohas väga suuri nihkejõude ja turbulentsi. Nende rõhuerinevuste, soojuserinevuste ja nihketegurite kombinatsioon soodustab massiülekannet ja seeläbi ekstraheerimisprotsesse. Intensiivsete ultraheli kavitatsioonijõudude tõttu on rakud (nt taimede, bakterite või kudede) häiritud ja intratsellulaarne materjal (nagu õlid, lipiidid, valgud ja aktiivsed ühendid) vabaneb ümbritsevasse lahustisse.
Ultraheli ekstraheerimine on seetõttu eelistatud meetod ekstraheerimisprotsesside intensiivistamiseks.
Ultraheli ekstraheerimine põhineb akustilisel kavitatsioonil ja selle hüdrodünaamilistel nihkejõududel
Suure võimsusega ultraheli ekstraktorid laborist piloot- ja tööstuslikus mastaabis.