Équipement d'extraction de cannabis – L'avantage de la sonication
Extraction ultrasonique de cannabis
L'extraction par ultrasons est basée sur le principe de la cavitation acoustique. L'application d'ultrasons de haute puissance aux liquides et aux boues entraîne une cavitation intense et des forces de cisaillement. Dans une suspension de feuilles, de bourgeons, de fleurs, de tiges et d'autres parties de plantes, les cellules végétales sont perturbées par les forces de cisaillement ultrasoniques et les composés bioactifs comme le cannabidiol (CBD) et le tétrahydrocannabinol (THC) sont libérés. L'extraction par ultrasons est une technique très efficace et fiable pour isoler les composés végétaux bioactifs. En particulier dans la production d'huiles de cannabis de haute qualité, la sonication a convaincu par ses rendements élevés (rendement d'extrait plus élevé), son excellente qualité (spectre complet) et son temps de traitement rapide. L'application des ondes ultrasonores est un traitement mécanique, non toxique, sûr et respectueux de l'environnement.
120L Extraction par ultrasons d'un lot de cannabis à l'aide de UIP2000hdT et agitateur
- rendements plus élevés
- haute qualité
- pas de dégradation thermique
- Extraction rapide
- opération simple et sûre
- Extraction vert
Pourquoi l'extraction par ultrasons est-elle la meilleure méthode ?
Efficacité
- Les rendements plus élevés
- Processus d'extraction rapide – en quelques minutes
- extraits de haute qualité – extraction légère, non thermique
- Solvants verts (eau, éthanol, glycérine, huiles végétales, etc.)
Simplicité
- Plug-and-play - Configuration et fonctionnement en quelques minutes
- Débit élevé - Pour la production d'extraits à grande échelle
- Fonctionnement en ligne par lots ou en continu
- Installation et mise en service simples
- Portatif / Mobile - Unités portatives ou sur roulettes
- Mise à l'échelle linéaire - ajoutez un autre système ultrasonique en parallèle pour augmenter la capacité.
- Surveillance et contrôle à distance - via PC, téléphone intelligent ou tablette
- Aucune supervision de processus requise - Mise en service et fonctionnement
- Haute performance - conçu pour une production continue 24h/24 et 7j/7
- Robustesse et maintenance réduite
- haute qualité – conçu et construit en Allemagne
- Chargement et déchargement rapides entre les lots
- Facile à nettoyer
sécurité
- Simplicité et sécurité d'utilisation
- Extraction sans solvant ou à base de solvant (eau, éthanol, huiles végétales, glycérine, etc.)
- Pas de hautes pressions et températures
- Systèmes antidéflagrants certifiés ATEX disponibles
- Facile à contrôler (également par télécommande)
UP400St Extraction par ultrasons de plantes médicinales telles que le cannabis en lot de 8L
Équipement d'extraction à ultrasons haute performance
Hielscher Ultrasonic est votre partenaire de confiance lorsqu'il s'agit d'équipements d'extraction ultrasonique haute performance pour l'extraction du cannabis et d'autres plantes. Avec d'innombrables installations dans le monde entier, les extracteurs à ultrasons de Hielscher sont reconnus pour leur taux d'extraction élevé, leur fiabilité et leur robustesse.
À partir de petits ultrasoniseurs compacts de paillasse, tels que le UP400St (400W) à la plus puissante centrale électrique au monde. UIP16000 (16kW, voir photo à gauche), Hielscher couvre toute la gamme des équipements d'extraction. Cela nous permet de vous recommander l'extracteur à ultrasons le mieux adapté à vos besoins.
Hielscher Ultrasonics’ Les processeurs ultrasoniques industriels peuvent fournir des amplitudes très élevées. Des amplitudes allant jusqu'à 200µm peuvent être facilement utilisées en continu 24h/24 et 7j/7. Pour des amplitudes encore plus élevées, des sonotrodes ultrasoniques personnalisées sont disponibles. La robustesse de l'équipement ultrasonique de Hielscher permet un fonctionnement 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, dans des environnements difficiles et exigeants.
Le tableau ci-dessous vous donne une indication de la capacité de traitement approximative de nos ultrasonicators:
| lot Volume | Débit | Appareils recommandés |
|---|---|---|
| 1 à 500 ml | – | UP100H |
| 10 à 8000mL | – | UP200Ht, UP400St |
| 0.5-150L | 00,2 à 4L / min | UIP2000hdT |
| 1 à 300L | 2 à 10 L / min | UIP4000hdT |
| – | 10 à 100 litres / min | UIP16000 |
| – | plus grand | groupe de UIP16000 |
Des processeurs à ultrasons de haute puissance, du laboratoire au pilote et à l'échelle industrielle.
Qu'il faut savoir
Aperçu et comparaison des méthodes d'extraction de cannabis les plus courantes
Extraction par ultrasons
Produit : L'extraction par ultrasons produit un extrait de haute qualité à spectre complet. L'extrait brut est raffiné par filtration, distillation et/ou hivernisation.
Coût de l'équipement : à partir d'environ 5 000 $US jusqu'à plusieurs centaines de milliers de $US selon la capacité et la configuration.
Mise en place : en mode batch/baril ou en continu en ligne
Compétences techniques : facile et sûr à manipuler et à utiliser
Solvant : tous les solvants peuvent être utilisés tels que l'eau, le mélange eau-alcool, l'alcool isopropylique, l'hexane, l'éthanol, le méthanol, le butane, les huiles végétales (huile d'olive, huile de noix de coco), la glycérine, etc.
Composés ciblés : spectre complet (tous les cannabinoïdes et terpènes disponibles)
Principaux avantages : un rendement élevé, facile à utiliser, peu coûteux, facile à mettre à l'échelle de la production industrielle
Extraction par solvant (alcool, éthanol)
Produit : généralement un extrait brut qui nécessite un raffinement plus poussé, comme l'hivernage ou la filtration. Généralement, l'extrait d'éthanol est encore raffiné par distillation après l'hivernage et la filtration.
Coût de l'équipement : entre 5 000 $ et des millions de dollars selon la taille, les capacités ou les capacités d'automatisation.
Compétences techniques : éduqués en chimie de base/modérée.
Composés ciblés : tous les cannabinoïdes disponibles, l'extrait obtenu contient de faibles quantités de monoterpènes.
CO2 Extraction
Produit : extrait brut qui nécessite un raffinement plus poussé comme l'hivernage ou la filtration
Coût de l'équipement : entre 100 000 $ et des millions de dollars US, selon la taille, les capacités ou l'automatisation.
Compétences techniques : éduqués pour faire fonctionner un système à haute pression de CO2 liquide (haute pression) – sécurité)
Composés ciblés : cannabinoïdes avec seulement de faibles quantités de monoterpènes
Extraction d'hydrocarbures
Produit : briser, bourgeonner, cirer, HTFSE, HCFSE, ou extrait brut pour la distillation, ou terpènes à ajouter au distillat
Coût de l'équipement : 5 000 $ à 100 000 $ selon la taille et les capacités
Compétences techniques : formés en chimie et en sécurité (utilisation de fluides inflammables, butane liquide)
Composés ciblés : tous les cannabinoïdes
Application des ondes ultrasonores pour l'extraction
Lorsque des ultrasons de haute performance sont appliqués à des systèmes liquides (y compris les boues et les pâtes visqueuses), une cavitation acoustique est générée. La cavitation acoustique décrit le phénomène de génération, de croissance et d'implosion éventuelle des bulles de cavitation. Pendant la propagation des ondes ultrasonores, les bulles de vide oscillent, grossissent et s'effondrent au point où la bulle ne peut plus absorber d'énergie. L'implosion des bulles crée localement des conditions extrêmes de très hautes températures, pressions, vitesses de chauffage et de refroidissement ainsi que des différences de pression et des jets liquides. Les conditions extrêmes entraînent des effets thermiques, mécaniques et chimiques. La désintégration cellulaire et la libération de composés bioactifs (= extraction) est un effet mécanique très efficace et efficient.
L'extraction par ultrasons est basée sur la cavitation acoustique et ses forces de cisaillement hydrodynamiques.
En raison de son débit d'extraction supérieur, de son taux d'extraction élevé, de sa vitesse de traitement élevée ainsi que de son fonctionnement simple et sûr, l'extraction par ultrasons est utilisée avec succès pour les composés botaniques du collecteur d'extraction.
Extraction ultrasonore à partir de cellules : la coupe transversale microscopique (TS) montre le mécanisme d'action lors de l'extraction ultrasonore à partir de cellules (grossissement 2000x)[ressource : Vilkhu et al. 2011].
Les exemples les plus marquants d'extraction par ultrasons sont les suivants cannabis (cannabinoïdes et huile de cannabis provenant de la marijuana et du chanvre), Curcumine, Poivre, Safran, café, courge amère, huile d'olive, Huile d'avocat, henné, Herbes ayurvédiques, gingembre, théet d'autres plantes médicinales.
décarboxylation
La décarboxylation est une étape importante pour la production efficace des principaux composés bioactifs du cannabis, comme le Δ9-tétrahydrocannabinol (Δ9-THC), le cannabidiol (CBD) et le cannabigerol (CBG). La décarboxylation, également appelée "activation" ou "décarburation", est appliquée comme prétraitement pour augmenter la teneur en THC (delta9-tétrahydrocannabinol) dans le matériel végétal. La décarboxylation chimique est une réaction au cours de laquelle un groupe carboxyle (-COOH) est éliminé et le dioxyde de carbone (CO2) est lancé. Afin d'augmenter la teneur en THC de la matière végétale de cannabis, l'étape de décarboxylation est appliquée. Par décarboxylation, la quantité d'acide Δ9-tétrahydrocannabinolique (THCA) non psychoactif peut être convertie en THC psychoactif. Δ9 L'acide tétrahydrocannabinolique se décarboxyle lorsqu'il est chauffé (à environ 105°C / 220°F pendant 30 minutes lorsqu'il est sec, jusqu'à 90 minutes lorsqu'il est humide) et se transforme ensuite en composé psychoactif Δ9-Tétrahydrocannabinol.
De la même manière, le matériel végétal de cannabis riche en CBD-A peut être décarboxylé par traitement thermique et ainsi converti en CBD. Pour l'hivernage du matériel végétal, la matière végétale séchée hachée est chauffée à environ 160°C / 320°F pendant 30-60min. pour initier la décarboxylation.
Températures de décarboxylation pour les cannabinoïdes :
CBD : 160°C / 320°F
CBC : 220°C / 428°F
THC : 155°C / 314.6°F
CBN : 185°C / 365°F
THCV : 220°C / 428°F
Procédés en aval – Filtration et distillation
Après l'extraction par ultrasons, les particules de cannabis doivent être filtrées du liquide. Par conséquent, la bouillie de cannabis est filtrée à travers un filtre, tel qu'un tamis (par exemple une chaussette filtrante) ou à l'aide d'un filtre-presse. La liqueur mère résultante de solvant (p. ex. éthanol) et d'extrait de cannabis est ensuite concentrée par séparation de l'éthanol. Les méthodes de distillation typiques pour l'élimination des solvants sont les évaporateurs rotatifs ou les systèmes de distillation sous vide.
Un évaporateur rotatif (communément appelé roto-vap) est couramment utilisé pour séparer les solvants tels que l'éthanol du cannabis, produisant ainsi une huile de cannabis raffinée. La température régulée et la facilité de manipulation font de l'évaporateur rotatif l'équipement de distillation dominant dans l'industrie du cannabis.
La distillation sous vide est surtout utilisée pour isoler le CBD à des fins pharmaceutiques et médicinales, où il est nécessaire d'éliminer les terpènes et/ou le THC. Comme les terpènes, le THC et le CBD ont des points d'ébullition élevés (entre 160-250°C / 310-482°F), une distillation dans des conditions atmosphériques nécessiterait un traitement à haute température, qui s'accompagne d'une dégradation thermique des cannabinoïdes thermosensibles. De plus, l'exposition à l'oxygène déclenche des réactions d'oxydation qui affectent négativement la qualité des cannabinoïdes. Par l'application du vide, les points d'ébullition sont abaissés. De plus, l'oxygène est éliminé par l'application du vide. Ainsi, la distillation sous vide diminue la dégradation thermique et oxydative des extraits.
Hivernage
L'hivernisation consiste à éliminer les lipides, les graisses et les cires des plantes par un lavage à l'alcool afin de séparer les cannabinoïdes et les terpènes des substances indésirables, comme les cires, les graisses et la chlorophylle végétales. Pour l'hivernisation, l'huile de cannabis extraite est placée dans de l'éthanol et refroidie à des températures inférieures à -20°C / -6°F. A ces basses températures, les lipides, les graisses et les cires précipitent et peuvent être éliminés.