استخراج ناپیوسته کانابیس با فراصوت‌دهی پروبی
استخراج کانابینوئیدهایی مانند CBD، THC، CBN و غیره از شاهدانه صنعتی و ماری‌جوانا برای مقاصد تولیدی، شامل ترکیبی از خردکردن، آسیاب‌کردن یا کوبیدن گیاه کانابیس، استخراج با حلال به کمک فراصوت و سپس جداسازی ترکیبات زیست‌فعال است. در ادامه، دستورالعملی عملی برای استخراج فراصوتی کانابیس در تولید ناپیوسته با مقیاس متوسط و با استفاده از بشکه‌های بزرگ‌تر، مثلاً بشکه‌های 120L، ارائه می‌شود.
مواد و تجهیزات موردنیاز برای استخراج کانابیس
- برگ‌های کانابیس (شاهدانه صنعتی یا ماری‌جوانا)
- اتانول آبی (80% یا بیشتر)
- مخلوط‌کن یا آسیاب
- سونیکاتور پروبی UIP2000hdT
- همزن مکانیکی
- چیلر یا سامانه خنک‌کننده برای ظرف استخراج
- ظرف یا مخزن فرآوری ناپیوسته با گرید غذایی (مثلاً از جنس فولاد زنگ‌نزن یا پلاستیک)
- فیلتر توری یا مجموعه فیلتراسیون تحت خلأ
- تبخیرکننده دوار
- ظروف نگهداری
سونیکاتور UIP2000hdT همراه با همزن در یک بشکه برای استخراج کانابیس در مقیاس بزرگ
پروتکل استخراج کانابیس به کمک فراصوت‌دهی
آماده‌سازی:
اطمینان حاصل کنید که تمام تجهیزات تمیز و استریل شده‌اند.
مقدار موردنظر از مواد گیاهی کانابیس را برای استخراج اندازه‌گیری و آماده کنید.
همزن و سونیکاتور را بالای ظرف استخراج نصب کنید.
اختیاری: اتانول آبی را تا پایین‌ترین دمای ممکن سرد کنید. (اگر می‌خواهید استخراج را در دماهای برودتی انجام دهید، آن را تا -150 درجه سلسیوس (-238 درجه فارنهایت) سرد کنید. استخراج برودتی به کاهش آزادشدن کلروفیل کمک می‌کند).
دستورالعمل گام‌به‌گام:
- برگ‌های خشک‌شده کانابیس را آسیاب کنید یا بکوبید تا به ذرات درشت با اندازه تقریبی 2 تا 4 میلی‌متر تبدیل شوند. در این مثال، از 10kg ذرات خشک‌شده گیاه کانابیس استفاده می‌کنیم.
- سپس ذرات کانابیس را به ظرف استخراج اضافه کنید.
- در مرحله بعد، 100L اتانول آبی را به بشر حاوی مواد کانابیس که قرار است استخراج شوند، اضافه کنید. در اینجا از نسبت 1:10 کانابیس به حلال استفاده می‌کنیم. نسبت کانابیس به حلال ممکن است بسته به سویه مشخص کانابیس، ترکیبات هدف شما و اندازه ذرات متفاوت باشد.
- همزن را روشن کنید تا دوغاب مخلوط شود. پس از 2-3 دقیقه، دوغاب پیش‌مخلوط شده است.
- همزن را روشن نگه دارید. سونیکاتور را روشن کنید و دوغاب کانابیس را تحت فراصوت‌دهی قرار دهید. هنگام استفاده از UIP2000hdT، فراصوت‌دهی را به مدت تقریبی 5 تا 10 دقیقه انجام دهید. توجه داشته باشید که دما و زمان استخراج ممکن است بسته به توان فراصوتی مورد استفاده متفاوت باشند. اگر حجم‌های بیشتری را فرآوری می‌کنید، به‌تناسب به زمان فراصوت‌دهی طولانی‌تری نیاز خواهید داشت.
- پس از فرآیند فراصوت‌دهی، مخلوط فراصوت‌دهی‌شده را از پارچه صافی عبور دهید یا از فیلتراسیون تحت خلأ استفاده کنید تا اتانول آبی حاوی کانابینوئیدهای استخراج‌شده و سایر ترکیبات زیست‌فعال از باقی‌مانده جامد کانابیس جدا شود.
- اختیاری: زمستانه‌سازی فرآیندی است که طی آن عصاره سرد می‌شود تا موم‌ها و لیپیدها رسوب کنند و سپس از طریق فیلتراسیون حذف شوند. پس از زمستانه‌سازی، عصاره برای جداسازی کانابینوئیدها تحت تبخیر بیشتر یا سایر مراحل خالص‌سازی قرار می‌گیرد.
- سپس از تقطیر، تبخیر یا تبخیر دوار برای جداسازی کانابینوئیدها و ترکیبات زیست‌فعال از حلال استفاده کنید.
- پس از آن، می‌توانید عصاره را برای دستیابی به ترکیبات مشخص بیشتر خالص‌سازی کنید یا آن را در ظروف نگهداری بریزید.
استخراج برودتی با اتانول
در فرآیندهای استخراج با اتانول، از دماهای برودتی برای افزایش کارایی استخراج و به‌حداقل‌رساندن استخراج ترکیبات ناخواسته مانند کلروفیل و موم‌ها استفاده می‌شود. دماهای پایین‌تر همچنین می‌توانند به حفظ ترکیبات فرّار مانند ترپن‌ها کمک کنند.
سونیکاتور پروبی UP400St یک استخراج‌کننده فراصوتی پرطرفدار است که برای جداسازی CBD، THC، CBG، CBN، سایر کانابینوئیدها و همچنین ترپن‌ها از شاهدانه صنعتی و ماری‌جوانا به کار می‌رود.
افزایش مقیاس: از استخراج فراصوتی ناپیوسته به استخراج درون‌خطی
اگر قصد دارید روش استخراج کانابیس خود را از فرآوری ناپیوسته به استخراج پیوسته درون‌خطی ارتقا دهید، توصیه می‌کنیم یک سلول جریان فراصوتی به سونیکاتور خود متصل کنید. می‌توانید نسبت‌های جامد به مایع و تمام پارامترهای دیگر را ثابت نگه دارید. استخراج مقادیر بیشتر کانابینوئیدها از شاهدانه صنعتی یا ماری‌جوانا با استفاده از یک سامانه فراصوتی با جریان عبوری، روشی پیشرفته برای استخراج در حجم زیاد است. Hielscher Ultrasonics راکتورهای سلول جریان را عرضه می‌کند که برای استخراج مواد گیاهی طراحی شده‌اند.
اگر به فرآوری جریان‌های حجیم کانابیس علاقه‌مند هستید، برای دریافت اطلاعات بیشتر مستقیماً با ما تماس بگیرید. تیم فنی ما با کمال میل در تعیین مناسب‌ترین آرایش تجهیزات برای نیازهای خاص شما کمک خواهد کرد. ما مجموعه‌های مختلف تجهیزات استخراج صنعتی را برای استخراج ترکیبات گیاهی با گرید غذایی و دارویی عرضه می‌کنیم.
با ما تماس بگیرید! / از ما بپرسید!
دستگاه فراصوت پروبی UIP1000hdT همراه با همزن برای تولید عصاره‌های گیاهی مانند کانابینوئیدها (مثلاً CBD، THC، CBG)
پرسش‌های متداول
تفاوت استخراج فراصوتی و QWET چیست؟
در استخراج فراصوتی، می‌توان از اتانول یخ‌سرد به‌عنوان حلال استفاده کرد. مشابه روش شست‌وشوی سریع با اتانول (QWET)، کانابینوئیدها (مثلاً THC، CBD) و ترپن‌ها استخراج می‌شوند، درحالی‌که کلروفیل، موم‌ها و چربی‌ها عمدتاً در ماتریس گیاهی باقی می‌مانند. در مقایسه، استخراج فراصوتی معمولاً از QWET متداول سریع‌تر و کارآمدتر است و افزایش مقیاس آن آسان‌تر انجام می‌شود؛ درعین‌حال، با کنترل دقیق پارامترهایی مانند دما، حلال و زمان فراصوت‌دهی، همچنان امکان استخراج گزینشی را فراهم می‌کند. اگر استخراج فراصوتی را با اتانول یخ‌سرد ترکیب کنید، از بهترین مزایای هر دو روش بهره‌مند می‌شوید.
برای استخراج فراصوتی کانابیس از چه حلال‌هایی می‌توان استفاده کرد؟
برای استخراج فراصوتی کانابیس، بسته به ترکیبات هدف و کاربرد پایین‌دستی، می‌توان از چندین حلال استفاده کرد. اتانول رایج‌ترین حلال است، زیرا کانابینوئیدها و ترپن‌ها را به‌طور مؤثر استخراج می‌کند و برای فرآوری مواد غذایی، فرآورده‌های تغذیه‌ای‌دارویی و داروها به‌طور گسترده پذیرفته شده است. برای کاهش استخراج کلروفیل و موم‌ها، اغلب اتانول یخ‌سرد ترجیح داده می‌شود. سایر حلال‌های قابل استفاده شامل متانول، ایزوپروپانول و حلال‌های هیدروکربنی هستند، هرچند این حلال‌ها به‌دلیل ملاحظات مربوط به سمیت، ایمنی یا مقررات، عموماً برای محصولات مصرفی کمتر ترجیح داده می‌شوند. گاهی استخراج کانابیس مستقیماً در روغن نیز انجام می‌شود (مثلاً MCT، روغن زیتون). در عمل، اتانول عموماً حلال ترجیحی برای استخراج فراصوتی کانابیس است.
برای استخراج برودتی به چه دماهایی نیاز است؟
استخراج برودتی به دماهای زیر صفر نیاز دارد تا استخراج هم‌زمان ترکیبات ناخواسته مانند کلروفیل، چربی‌ها و موم‌ها مهار شود. در استخراج کانابیس با اتانول، دماها معمولاً در محدوده حدود -20°C تا -80°C قرار دارند و شرایط سردتر عموماً گزینش‌پذیری را بهبود می‌بخشند. بسیاری از فرآیندهای برودتی در عمل در محدوده حدود -40°C تا -60°C انجام می‌شوند تا میان عملکرد استخراج و امکان‌پذیری فنی تعادل برقرار شود. دمای دقیق به سامانه حلال، زمان استخراج و ترکیب محصول موردنظر بستگی دارد.
منابع علمی / مراجع
- 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.
- Turrini, Federica; Donno, Dario; Beccaro, Gabriele; Zunin, Paola; Pittaluga, Anna; Boggia, Raffaella (2019): Pulsed Ultrasound-Assisted Extraction as an Alternative Method to Conventional Maceration for the Extraction of the Polyphenolic Fraction of Ribes nigrum Buds: A New Category of Food Supplements Proposed by The FINNOVER Project. Foods. 8. 466; 2019
- Dent M., Dragović-Uzelac V., Elez Garofulić I., Bosiljkov T., Ježek D., Brnčić M. (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound Assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from sage (Salvia officinalis L.). Chem. Biochem. Eng. Q. 29(3), 2015. 475–484.
استخراج‌کننده‌های فراصوتی Hielscher از نظر کارایی، قابلیت اطمینان و سهولت استفاده ممتاز هستند
Hielscher Ultrasonics هموژنایزرهای فراصوتی با عملکرد بالا را در مقیاس‌های آزمایشگاهی تا صنعتی تولید می‌کند.