Extraction rapide et simple du cannabis par ultrasons
- Pour répondre à la demande croissante et fournir des cannabinoïdes de haute qualité, il est essentiel de disposer d'une méthode d'extraction du cannabis efficace et fiable. Il est prouvé que l'extraction par ultrasons permet de réduire le temps d'extraction et d'augmenter considérablement le rendement.
- Grâce aux ultrasons, l'extraction du cannabis est plus rapide, plus complète et plus efficace. L'extraction par ultrasons est simple et fiable.
- Hielscher fabrique des extracteurs ultrasoniques pour l'isolation des cannabinoïdes, du laboratoire à l'échelle industrielle.
Extraction ultrasonique de cannabinoïdes et de terpènes
L'extraction assistée par ultrasons est une technique d'extraction qui a fait ses preuves depuis longtemps et qui est reconnue par l'industrie pour ses rendements élevés, son traitement rapide et sa simplicité d'utilisation. La sonication applique des forces de cisaillement et des contraintes intenses au milieu, brisant ainsi les parois cellulaires de la plante de cannabis. Les cellules brisées libèrent efficacement de grandes quantités de composés bioactifs, tels que les cannabinoïdes, dans un temps d'extraction très court. Cela signifie que le processus d'extraction de substances actives telles que les cannabinoïdes et les terpènes de la plante de cannabis peut être considérablement amélioré par les ultrasons.
L'extraction par ultrasons peut être réalisée avec une grande variété de solvants. En fonction de leur utilisation ultérieure, les substances actives du cannabis sont extraites par exemple dans du butane, du CO2, du propane, etc. lorsque les extraits sont utilisés pour l'inhalation. Pour la préparation d'extraits destinés à être ingérés par voie orale, l'éthanol, le cyclohexane, l'isopropanol, l'huile d'olive, l'huile de noix de coco, etc. sont les solvants préférés.
Hielscher Ultrasonics vous propose l'équipement d'extraction approprié – Qu'il s'agisse d'un extracteur de petite ou moyenne taille, d'un système pilote ou industriel, les ultrasons Hielscher répondent à vos besoins.
Ultrasonateur UP400St avec agitateur pour l'extraction du cannabis
- temps d'extraction court
- taux d'extraction élevé
- Extraction plus complète
- traitement doux et non thermique
- intégration facile et fonctionnement sûr
- pas de produits chimiques dangereux/toxiques, pas d'impuretés
- faible coût
- efficacité énergétique
- extraction verte : respectueuse de l'environnement
Ultrasons Hielscher pour l'extraction du cannabis – Une efficacité scientifiquement prouvée !
Casiraghi et ses collègues de l'université italienne de Milan ont comparé trois méthodes d'extraction du cannabis : l'extraction par ultrasons, l'extraction Soxhlet et la macération.
L'étude visait à examiner l'efficacité de l'extraction ultrasonique pour l'extraction des cannabinoïdes du cannabis sativa et à la comparer à d'autres méthodes d'extraction, telles que l'extraction Soxhlet et la macération.
Les chercheurs ont utilisé le processeur ultrasonique Hielscher UP200Ht (voir photo à gauche) pour le processus d'extraction, et ils ont constaté que la méthode d'extraction assistée par ultrasons était plus efficace pour extraire les cannabinoïdes que les deux autres méthodes. L'extraction par ultrasons était également plus rapide, plus efficace et moins laborieuse que les autres méthodes.
L'extraction a été réalisée en utilisant l'huile d'olive comme solvant. Le matériel végétal a été ajouté au solvant et sonifié pendant 10 minutes à 60% d'amplitude avec l'appareil à ultrasons UP200Ht.
Après l'étape de sonication, l'extrait a été filtré et le solvant a été évaporé sous pression réduite pour obtenir un extrait concentré. La teneur en cannabinoïdes de l'extrait a ensuite été analysée par chromatographie liquide à haute performance (CLHP).
Dans l'ensemble, les résultats de cette étude ont montré que l'extraction ultrasonique des cannabinoïdes CBD et THC dans l'huile d'olive est une méthode efficace pour extraire les cannabinoïdes du matériel végétal de Cannabis sativa, avec des rendements et une pureté élevés.
L'un des avantages de l'extraction par ultrasons à l'aide de l'UP200Ht est qu'elle permet d'obtenir des rendements plus élevés de cannabinoïdes en moins de temps que les méthodes d'extraction traditionnelles. Les chercheurs ont également noté que l'extraction par ultrasons était une méthode plus respectueuse de l'environnement que les autres méthodes d'extraction, car elle nécessite moins de solvant et d'énergie. En outre, l'extraction par ultrasons peut être facilement mise à l'échelle pour la production industrielle, ce qui en fait une méthode prometteuse pour la production à grande échelle d'extraits de CBD.
En conclusion, l'étude suggère que l'extraction ultrasonique utilisant l'UP200Ht est une méthode prometteuse pour l'extraction des cannabinoïdes du cannabis sativa à des fins médicinales.
(cf. Casiraghi et al., 2022)
L'extraction par ultrasons est une méthode très efficace pour extraire les cannabinoïdes tels que le CBD et le THC. L'huile d'olive a été utilisée comme solvant et l'extraction par ultrasons a été réalisée avec l'UP200ST.
(photo et étude : © Casiraghi et al., 2022)
Conditions de sonication et d'extraction
Processus de sonication du cannabis
L'extraction assistée par ultrasons est basée sur la répétition de cycles de haute pression et de basse pression. Ces cycles alternés de haute et basse pression de 20 000 fois par seconde de sonication créent des forces de cisaillement intenses et des jets de liquide. Ce stress extrême surmonte la sélectivité de la membrane, perfore et brise la paroi cellulaire et entraîne un transfert de masse élevé entre la cellule interne et le solvant environnant. L'extraction par ultrasons permet d'obtenir des rendements plus élevés et des durées d'extraction plus courtes. L'extraction par ultrasons étant un processus reproductible, les résultats de l'extraction peuvent être répétés pour obtenir une qualité d'extrait standardisée.
Les extracteurs à ultrasons de Hielscher vous permettent de contrôler entièrement les paramètres d'extraction importants. En ajustant l'amplitude, la durée, la pression et la composition du liquide, le résultat du processus d'extraction peut être contrôlé et reproduit avec précision.
Solvants pour l'extraction du cannabis
Tous les solvants courants peuvent être utilisés pour votre extraction par ultrasons. Selon que les extraits sont produits pour des produits pharmaceutiques administrés par voie orale ou par inhalation, pour l'analyse, le contrôle de qualité ou à d'autres fins, certains solvants sont particulièrement adaptés à des objectifs spécifiques. L'extraction par ultrasons permet d'utiliser différents solvants, notamment l'eau, les solvants et les huiles (par exemple H2O, CO2, éthanol, méthanol, butane, propane, huile d'olive, huile de noix de coco, etc.)
Température d'extraction
Les meilleurs résultats de l'extraction assistée par ultrasons d'extraits de plantes (par exemple, les composés actifs des herbes, des plantes médicinales, etc.) sont obtenus à une température de traitement comprise entre 0 et 60 °C. L'extraction par ultrasons est une méthode non thermique et donc douce, ce qui empêche la dégradation des principes actifs extraits.
Méthodes d'extraction combinées
L'extraction par ultrasons peut être facilement combinée avec la pression, la chaleur, les conditions d'extraction supercritique ou l'extracteur Soxhlet afin d'améliorer les résultats et/ou d'adapter l'installation d'extraction à des exigences spécifiques. L'installation ultérieure d'un appareil à ultrasons dans une installation d'extraction de cannabis existante présente un intérêt particulier si la méthode d'extraction existante n'offre pas les performances et le rendement souhaités.
Les machines d'extraction existantes peuvent être facilement améliorées par l'installation d'un extracteur à ultrasons. Nous nous ferons un plaisir de vous aider à installer un extracteur à ultrasons dans votre installation d'extraction.
En savoir plus sur l'extraction du CO2 supercritique améliorée par ultrasons !
Domaines d'application de l'extraction ultrasonique du cannabis
Les cannabinoïdes, les terpènes et d'autres ingrédients actifs de la plante de cannabis sont extraits à des fins multiples. L'extraction par ultrasons est une méthode éprouvée pour obtenir des extraits de la plante de cannabis pour
- production médicale/pharmaceutique
- Produits du cannabis à usage récréatif
- production de produits nutraceutiques et alimentaires
- avant le traitement en aval, par exemple la nano-émulsification
- tests de puissance des médicaments
- analyse médico-légale/chimique
extracteurs à ultrasons – Pour les petites et grandes échelles
Hielscher Ultrasonics est votre partenaire pour les équipements d'extraction par ultrasons de haute performance. Que vous souhaitiez produire de petits lots d'extraits de CBD de haute qualité pour votre marque boutique ou traiter de grandes quantités de chanvre ou de marijuana à l'échelle industrielle, Hielscher Ultrasonics est votre partenaire pour des équipements d'extraction à ultrasons performants. – Hielscher Ultrasonics a l'équipement d'extraction par ultrasons idéal pour vous !
L'évolutivité linéaire et le contrôle précis des processus permettent d'obtenir des résultats fiables à tous les niveaux. En savoir plus sur la mise à l'échelle des procédés d'extraction par ultrasons !
Nous vous aidons : Nos services de conseil en processus & service
Hielscher Ultrasonics a une longue expérience du traitement par ultrasons et une connaissance approfondie des procédés d'extraction par ultrasons. Nous vous aidons en vous recommandant l'ultrasoniseur le mieux adapté à votre procédé et en vous apprenant à utiliser nos appareils de la manière la plus efficace. Nos ingénieurs sont disponibles pour des installations dans le monde entier.
Dans notre laboratoire de traitement par ultrasons entièrement équipé en Allemagne, notre équipe d'ingénieurs de procédés et de chimistes est en mesure de développer et d'optimiser votre procédé pour vous ou avec vous.
Extraction par ultrasons de plantes médicinales avec l'ultrasonateur UP400St
Littérature/références
- 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.
- 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.
- Djenni, Zoubida; Pingret, Daniella; Mason, Timothy J.; Chemat, Farid (2012): Sono–Soxhlet: In Situ Ultrasound-Assisted Extraction of Food Products. Food Analytical Methods. 2012.
- Karami, Z.; Yousefi, G.; Alipour, M.; Emam Djomeh, Z.(2013): Modeling and Optimization of Ultrasonic Assisted Extraction (UAE) of Oil from Cannabis with RSM.
- Suslick, K.S. (2001): Sonoluminescence and Sonochemistry. Encyclopedia of Physical Science and Technology; R.A. Meyers (ed.): Academic Press, San Diego, 2001.
Informations de base
extraction par ultrasons
Les ultrasons de puissance sont une méthode éprouvée pour l'extraction efficace et fiable des composés actifs, y compris les composés végétaux/médicinaux, l'huile, les protéines et les substances bioactives (par exemple, les flavones, les polyphénols, les anthocyanes, les arômes) des plantes, des herbes, des fleurs et des graines.
Pour l'extraction par ultrasons, de puissantes ondes ultrasonores sont couplées au mélange plante-solvant, ce qui provoque une cavitation acoustique. La cavitation acoustique est décrite comme la formation, la croissance et l'effondrement implosif de bulles dans les liquides, provoqués par les ultrasons.
“Lors de la cavitation, l'effondrement des bulles produit un chauffage local intense et des pressions élevées, avec des durées de vie très courtes. Dans les nuages de bulles en cavitation, ces points chauds ont des températures équivalentes d'environ 5 000 K, des pressions d'environ 1 000 atmosphères et des vitesses de chauffage et de refroidissement supérieures à 1010 K/s. Dans la cavitation d'une seule bulle, les conditions peuvent être encore plus extrêmes. La cavitation peut donc créer des conditions physiques et chimiques extrêmes dans des liquides par ailleurs froids. Si des liquides contenant des solides sont irradiés par des ultrasons, des phénomènes similaires peuvent se produire. À proximité d'une surface solide étendue, l'effondrement de la cavité devient non sphérique, ce qui entraîne des jets de liquide à grande vitesse dans la surface solide. Ces jets et les ondes de choc associées peuvent causer des dommages substantiels à la surface et exposer des surfaces fraîches et fortement chauffées. En outre, des collisions interparticulaires à grande vitesse se produisent lors de l'irradiation ultrasonique de suspensions liquide-poudre par le biais de la cavitation et des ondes de choc qu'elle crée dans ces boues. Les collisions qui en résultent sont capables d'induire des changements spectaculaires dans la morphologie, la composition et la réactivité de la surface.” [Suslick 2001 : 2f.]
Ces conditions intenses de cavitation ultrasonique ont plusieurs effets sur les matières végétales et leur extractibilité :
- surmonter la sélectivité de la membrane cellulaire
- transfert de masse accru entre l'intérieur de la cellule et le solvant environnant
- rupture de cellules
- libération de matériel intracellulaire
La sonication est donc une méthode d'extraction très efficace. En raison des forces mécaniques intenses, il est souvent possible d'utiliser des solvants verts et doux tels que l'eau, l'éthanol, etc.
L'extraction par ultrasons raccourcit le temps d'extraction et permet une utilisation réduite et/ou plus douce des solvants. En d'autres termes, l'extraction par ultrasons permet d'obtenir des taux d'extraction plus élevés et de produire des extraits plus sains. Cela est dû aux caractéristiques de son fonctionnement à basse température, à la fois pour réduire la perte de chaleur causée par les facteurs de température, mais aussi pour éviter la vaporisation des substances en raison de leur point d'ébullition bas et pour maintenir les substances biologiquement actives.
Un autre avantage de l'extraction par ultrasons réside dans son utilisation simple et sûre et dans son application contrôlable avec précision. En tant que méthode d'extraction non thermique, la sonication peut être effectuée à basse température, ce qui permet d'éviter la dégradation des substances thermosensibles et thermolabiles.
Traitement par ultrasons : Hielscher vous accompagne depuis la faisabilité et l'optimisation jusqu'à la production commerciale !