Matériel d'extraction du cannabis – L'avantage de la sonication
L'équipement d'extraction par ultrasons présente de nombreux avantages qui en font la meilleure méthode d'extraction pour le chanvre et la marijuana. Bien que l'extraction de composés bioactifs tels que le THC et le CBD du cannabis puisse être réalisée à l'aide de différentes techniques, la sonication offre de nombreux avantages. En raison de ses rendements élevés, de ses extraits de haute qualité, de sa rapidité, de ses faibles coûts d'investissement et d'exploitation, de son fonctionnement sûr et convivial, l'extraction par ultrasons est la méthode préférée pour les processus d'extraction dans les petites entreprises comme dans la production industrielle d'extraits de cannabis.
Avantages de l'extraction ultrasonique du cannabis
Les appareils à ultrasons à sonde sont un type d'équipement d'extraction qui utilise des ondes ultrasonores pour décomposer le matériel végétal et extraire les composés désirés. Il a été démontré que cette méthode surpasse les méthodes d'extraction traditionnelles dans le domaine de l'extraction du cannabis, et ce pour plusieurs raisons :
- Efficacité : Les sondes ultrasoniques peuvent extraire un pourcentage plus élevé de composés cibles du matériel végétal que les méthodes d'extraction traditionnelles telles que l'extraction par solvant ou la distillation à la vapeur. En effet, les sondes ultrasoniques utilisent des ondes sonores à haute fréquence pour décomposer le matériel végétal au niveau cellulaire, ce qui facilite l'extraction des composés souhaités.
- Extraction rapide : Les sondes ultrasoniques peuvent extraire les composés cibles du matériel végétal en quelques minutes, alors que les méthodes d'extraction traditionnelles peuvent prendre des heures, voire des jours. Cela signifie que les sondes ultrasoniques peuvent traiter plus de matériel en moins de temps, ce qui en fait une méthode d'extraction plus efficace.
- Spectre complet : Les ultrasons de type sonde extraient toute la gamme des composés bioactifs. Cela permet de produire des extraits à spectre complet avec des sondes ultrasoniques, qui sont connues pour leur effet d'entourage, ce qui peut être important à des fins médicales ou de recherche.
- La sécurité : Les sondes ultrasoniques sont considérées comme une méthode d'extraction plus sûre que les méthodes traditionnelles telles que l'extraction par solvant, qui peut impliquer l'utilisation de solvants inflammables et potentiellement toxiques, ou les extracteurs de CO2 supercritique, qui fonctionnent à haute pression. Les ultrasons sont compatibles avec tout type de solvant, y compris l'eau et l'éthanol aqueux, ce qui en fait une méthode d'extraction plus sûre et plus respectueuse de l'environnement.
En résumé, l'extraction du cannabis à l'aide de sondes ultrasoniques présente plusieurs avantages par rapport aux méthodes d'extraction traditionnelles, notamment une efficacité, une rapidité, une sélectivité et une sécurité accrues.
Extracteur à ultrasons UIP2000hdT (2kW) pour la production industrielle d'extraits de cannabis entièrement naturels et biologiques.
Ultrasonators vs CO2 Extractor pour l'extraction du cannabis
L'extraction par CO2 supercritique est une méthode conventionnelle pour la production d'extraits de cannabis. Toutefois, en raison des coûts élevés, des problèmes de sécurité et de la complexité des opérations, les ultrasons ont remplacé de nombreux extracteurs de CO2 installés. Découvrez ci-dessous les avantages de la sonication par rapport à l'extraction par CO2 supercritique.
- Rendement : Il a été démontré que l'extraction par ultrasons produit des rendements plus élevés de composés souhaités que l'extraction au CO2. En effet, l'extraction par ultrasons peut décomposer le matériel végétal au niveau cellulaire, ce qui permet une extraction plus efficace des composés ciblés.
- Vitesse : L'extraction par ultrasons peut être réalisée en quelques minutes, alors que l'extraction au CO2 peut prendre plusieurs heures. Cela signifie que l'extraction par ultrasons est une méthode plus rapide et qu'elle permet de traiter de plus grands volumes de matière en moins de temps.
- Sélectivité : L'extraction par ultrasons permet d'obtenir des extraits à large spectre, qui contiennent une large gamme de composés bioactifs. Les extraits à large spectre sont appréciés pour leur effet dit d'entourage, où les substances soutiennent et renforcent leurs effets spécifiques de manière synergique. L'extraction ultrasonique est donc une excellente option pour les extraits thérapeutiques ainsi qu'à des fins de recherche.
- Efficacité énergétique : L'extraction par ultrasons utilise moins d'énergie que l'extraction au CO2, ce qui en fait une option plus respectueuse de l'environnement.
- Coût de l'équipement : Les équipements d'extraction par ultrasons sont généralement moins coûteux que les équipements d'extraction au CO2, ce qui en fait une option plus accessible pour les petits producteurs.
- La sécurité : L'extraction par ultrasons peut être réalisée sans utiliser de solvants inflammables ou toxiques. L'eau ou l'éthanol aqueux sont les solvants les plus couramment utilisés pour l'extraction du cannabis. En revanche, l'extraction au CO2 nécessite l'utilisation de CO2 sous haute pression. Ces pressions élevées s'accompagnent d'un risque de fuite de CO2 ou de défaillance de l'équipement, ainsi que des dangers liés à la haute pression. L'extraction par ultrasons est donc considérée comme une méthode plus sûre pour les opérateurs et l'environnement.
Extraction ultrasonique du cannabis – Principe de fonctionnement des ultrasons dans l'extraction
L'extraction par ultrasons est basée sur le principe de la cavitation acoustique. L'application d'ultrasons de forte puissance à des liquides et à des boues entraîne des forces de cavitation et de cisaillement intenses. Dans une bouillie 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 tels que le cannabidiol (CBD) et le tétrahydrocannabinol (THC) sont libérés. L'extraction par ultrasons est reconnue comme une technique très efficace et fiable pour isoler les composés bioactifs des plantes. Dans la production d'huiles de cannabis de haute qualité en particulier, l'extraction par ultrasons a convaincu grâce à ses rendements élevés (production d'extraits plus importante), son excellente qualité (spectre complet) et son temps de traitement rapide. L'application d'ondes ultrasonores est un traitement mécanique non toxique, sûr et respectueux de l'environnement.
120L Ultrasonic Batch Extraction of Cannabis with UIP2000hdT et Agitateur
- rendements plus élevés
- haute qualité
- Pas de dégradation thermique
- extraction rapide
- fonctionnement simple et sûr
- Extraction verte
En bref – Les avantages des extracteurs à ultrasons Hielscher
Efficacité
- des rendements plus élevés
- Processus d'extraction rapide – en quelques minutes
- Extraits de haute qualité – extraction douce et non thermique
- Solvants verts (eau, éthanol, glycérine, huiles végétales, etc.)
Simplicité
- Plug-and-play - Installation 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
- Portable / mobile - Unités portables ou construites sur roues
- Augmentation linéaire - ajout d'un autre système ultrasonique en parallèle pour augmenter la capacité
- Surveillance et contrôle à distance - via un PC, un téléphone intelligent ou une tablette
- Aucune supervision du processus n'est requise - Mise en place et fonctionnement
- Haute performance - conçu pour une production continue 24 heures sur 24, 7 jours sur 7
- Robustesse et faible entretien
- haute qualité – conçu et fabriqué en Allemagne
- Chargement et déchargement rapides entre les lots
- Facile à nettoyer
Sécurité
- Un fonctionnement simple et sûr
- Extraction sans solvant ou à base de solvant (eau, éthanol, huiles végétales, glycérine, etc.)
- Pas de pressions ni de températures élevées
- Systèmes antidéflagrants certifiés ATEX disponibles
- Facile à contrôler (également via la télécommande)
UP400St Extraction ultrasonique de plantes telles que le cannabis en lots de 8 litres
Équipement ultrasonique pour l'extraction du cannabis
Hielscher Ultrasonic est votre partenaire de confiance lorsqu'il s'agit d'équipement d'extraction ultrasonique de haute performance pour l'extraction du cannabis et d'autres plantes. Avec d'innombrables installations dans le monde entier, les extracteurs à ultrasons Hielscher sont reconnus pour leur taux d'extraction élevé, leur fiabilité et leur robustesse.
Des petits ultrasons compacts de table tels que l'UP400St (400W) aux plus puissants UIP16000hdT, Hielscher couvre toute la gamme des équipements d'extraction par ultrasons. Cela nous permet de vous recommander l'extracteur ultrasonique le mieux adapté aux exigences de votre processus.
Conception, fabrication et conseil – Qualité Made in Germany
Les ultrasons Hielscher sont réputés pour leur qualité et leurs normes de conception les plus élevées. La robustesse et la facilité d'utilisation permettent une intégration aisée de nos ultrasons dans les installations industrielles. Les conditions difficiles et les environnements exigeants sont facilement gérés par les ultrasons Hielscher.
Hielscher Ultrasonics est une entreprise certifiée ISO et met l'accent sur les ultrasons de haute performance, dotés d'une technologie de pointe et d'une grande facilité d'utilisation. Bien entendu, les ultrasons Hielscher sont conformes à la norme CE et répondent aux exigences des normes UL, CSA et RoHs.
Le tableau ci-dessous vous donne une indication de la capacité de traitement approximative de nos ultrasons :
| Volume du lot | Débit | Dispositifs recommandés |
|---|---|---|
| 1 à 500mL | – | UP100H |
| 10 à 8000mL | – | UP200Ht, UP400St |
| 0.5-150L | 0.2 à 4L/min | UIP2000hdT |
| 1 à 300L | 2 à 10L/min | UIP4000hdT |
| – | 10 à 100L/min | UIP16000 |
| – | plus grande | groupe de UIP16000 |
Qu'il faut savoir
Aperçu et comparaison des méthodes d'extraction du cannabis les plus courantes
extraction par ultrasons
Produit : L'extraction par ultrasons produit un extrait à spectre complet de haute qualité. L'extrait brut est raffiné par filtration, distillation et/ou winterisation.
Coût de l'équipement : à partir d'environ 5 000 dollars US jusqu'à plusieurs 100 000 dollars US en fonction de la capacité et de la configuration
Mise en place : en mode batch/baril ou en mode continu en ligne
Compétences techniques : facile et sûr à manipuler et à utiliser
Solvant : toutes sortes de 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 visés : spectre complet (tous les cannabinoïdes et terpènes disponibles)
Principaux avantages : rendement élevé, facilité d'utilisation, faible coût, passage facile à la production industrielle
Extraction par solvant (alcool, éthanol)
Produit : Il s'agit généralement d'un extrait brut qui nécessite un raffinement supplémentaire, tel que l'hivernage ou la filtration. En général, l'extrait d'éthanol est raffiné par distillation après hivernage et filtration.
Coût de l'équipement : entre 5 000 $ et des millions de dollars en fonction de la taille, des capacités ou des possibilités d'automatisation.
Compétences techniques : formation en chimie de base/modérée.
Composés visés : tous les cannabinoïdes disponibles, l'extrait qui en résulte contient de faibles quantités de monoterpènes.
LE CO2 Extraction
Produit : extrait brut qui nécessite un raffinage supplémentaire tel que l'hivernage ou la filtration
Coût de l'équipement : entre 100 000 et des millions de dollars, en fonction de la taille, des capacités ou de l'automatisation
Compétences techniques : formés à l'utilisation du CO2 liquide (système à haute pression) – sécurité)
Composés visés : des cannabinoïdes ne contenant que de faibles quantités de monoterpènes
Extraction des hydrocarbures
Produit : shatter, budder, wax, HTFSE, HCFSE, ou extrait brut pour la distillation, ou terpènes à ajouter au distillat
Coût de l'équipement : De 5 000 à 100 000 dollars selon la taille et les capacités de l'entreprise
Compétences techniques : formé à la chimie et à la sécurité (utilisation de fluides inflammables, de butane liquide)
Composés visés : tous les cannabinoïdes
Application des ondes ultrasonores pour l'extraction
Lorsque des ultrasons de haute performance sont appliqués à des systèmes liquides (y compris des boues et des pâtes visqueuses), une cavitation acoustique est générée. La cavitation acoustique décrit le phénomène de génération, de croissance et d'implosion 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 de la bulle crée localement des conditions extrêmes de températures, de pressions, de taux de chauffage et de refroidissement très élevés, ainsi que des différentiels de pression et des jets de liquide. Ces conditions extrêmes entraînent des effets thermiques, mécaniques et chimiques. La rupture des cellules et la libération des composés bioactifs (= extraction) est un effet mécanique très efficace.
La cavitation acoustique, générée par des ultrasons de haute intensité et de basse fréquence, crée des forces de cisaillement intenses et des différentiels de pression et de température localement élevés, qui fournissent l'impact nécessaire à la désintégration des cellules, à un mélange intense et à un transfert de masse. Ces forces de cisaillement ultrasoniques sont appliquées avec succès à l'extraction du cannabis.
En raison de son rendement supérieur, de son taux d'extraction élevé, de sa vitesse de traitement et de son fonctionnement simple et sûr, l'extraction par ultrasons est utilisée avec succès pour l'extraction de nombreux composés botaniques.
De puissantes ondes ultrasonores perturbent la matrice cellulaire des structures biologiques et libèrent les composés bioactifs. Le transfert de masse entre la matière végétale et le solvant est intensifié. Grâce à ces mécanismes, l'extraction par ultrasons est très efficace pour l'extraction du cannabis.
Les principaux exemples d'extraction par ultrasons sont les suivants le 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 herbes médicinales.
décarboxylation
La décarboxylation est une étape importante pour la production efficace des principaux composés bioactifs du cannabis, tels que le Δ9-tétrahydrocannabinol (Δ9-THC), le cannabidiol (CBD) et le cannabigérol (CBG). La décarboxylation, également appelée "activation" ou "décarburation", est appliquée comme prétraitement pour augmenter la teneur en THC (delta9-tétrahydrocannabinol) dans le matériel végétal. Chimiquement, la décarboxylation est une réaction au cours de laquelle un groupe carboxyle (-COOH) est enlevé et le dioxyde de carbone (CO2). Afin d'augmenter la teneur en THC de la matière végétale de cannabis, l'étape de la décarboxylation est appliquée. La décarboxylation permet de transformer la quantité d'acide Δ9-tétrahydrocannabinolique (THCA) non psychoactif en THC psychoactif. L'acide Δ9-tétrahydrocannabinolique se décarboxyle lorsqu'il est chauffé (à environ 105°C / 220°F pendant 30 minutes pour une matière sèche, jusqu'à 90 minutes pour une matière végétale humide) et se transforme alors en composé psychoactif, le Δ9-Tétrahydrocannabinol.
De la même manière, la matière végétale de cannabis riche en CBD-A peut être décarboxylée par traitement thermique et ainsi convertie en CBD. Pour l'hivérisation de la matière végétale, la matière végétale hachée séchée est chauffée à environ 160°C / 320°F pendant 30 à 60 minutes 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
Processus en aval – Filtration et distillation
Après l'extraction par ultrasons, les particules de cannabis doivent être filtrées du liquide. La suspension de cannabis est donc filtrée à travers un filtre, tel qu'une maille (par exemple, une chaussette filtrante) ou à l'aide d'un filtre-presse. La liqueur mère de solvant (par exemple l'éthanol) et l'extrait de cannabis qui en résultent sont ensuite concentrés en séparant 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 principalement utilisée pour isoler le CBD à des fins pharmaceutiques et médicinales, lorsqu'il est nécessaire d'éliminer les terpènes et/ou le THC. Les terpènes, le THC et le CBD ayant des points d'ébullition élevés (entre 160 et 250 °C / 310 et 482 °F), une distillation dans des conditions atmosphériques nécessiterait un traitement à haute température, qui s'accompagne d'une dégradation thermique des cannabinoïdes sensibles à la chaleur. En outre, l'exposition à l'oxygène déclenche des réactions d'oxydation qui ont une incidence négative sur la qualité des cannabinoïdes. L'application du vide permet d'abaisser le point d'ébullition. En outre, l'oxygène est éliminé par l'application du vide. Ainsi, la distillation sous vide réduit la dégradation thermique et oxydative des extraits.
hivernage
La winterisation est le processus d'élimination des lipides, des graisses et des cires de la plante par un lavage à l'alcool afin de séparer les cannabinoïdes et les terpènes des substances indésirables, telles que les cires, les graisses et la chlorophylle de la plante. Pour l'hivernage, l'huile de cannabis extraite est placée dans de l'éthanol et refroidie à des températures inférieures à -20°C / -6°F. À ces basses températures, les lipides, les graisses et les cires précipitent et peuvent être éliminés.
Hielscher Ultrasonics fabrique des homogénéisateurs à ultrasons très performants à partir de laboratoires à taille industrielle.