Oprema za ekstrakciju kanabisa – Prednost sonikacije
Oprema za ultrazvučnu ekstrakciju ima mnoge prednosti što je čini superiornom metodom ekstrakcije konoplje i marihuane. Iako se ekstrakcija bioaktivnih spojeva kao što su THC i CBD iz kanabisa može izvesti različitim tehnikama, sonikacija nudi brojne prednosti. Zbog svojih visokih prinosa, visokokvalitetnih ekstrakata, brzog procesa, niskih investicijskih i operativnih troškova, sigurnog i jednostavnog rada, ultrazvučna ekstrakcija je preferirana metoda za ekstrakcijske procese u maloj kao iu industrijskoj proizvodnji ekstrakta kanabisa.
Prednosti ultrazvučne ekstrakcije kanabisa
Ultrazvučni uređaji tipa sonde vrsta su opreme za ekstrakciju koja koristi ultrazvučne valove za razgradnju biljnog materijala i ekstrakciju željenih spojeva. Pokazalo se da ova metoda nadmašuje tradicionalne metode ekstrakcije u ekstrakciji kanabisa iz nekoliko razloga:
- Učinkovitost: Ultrazvučne sonde mogu ekstrahirati veći postotak ciljnih spojeva iz biljnog materijala nego tradicionalne metode ekstrakcije kao što su ekstrakcija otapalom ili destilacija vodenom parom. To je zato što ultrazvučne sonde koriste visokofrekventne zvučne valove za razgradnju biljnog materijala na staničnoj razini, što olakšava ekstrakciju željenih spojeva.
- Brzo izvlačenje: Ultrazvučne sonde mogu izdvojiti ciljne spojeve iz biljnog materijala u nekoliko minuta, dok tradicionalne metode ekstrakcije mogu trajati satima ili čak danima. To znači da ultrazvučne sonde mogu obraditi više materijala u kraćem vremenu, što ih čini učinkovitijom metodom ekstrakcije.
- Cijeli spektar: Ultrazvučni uređaji tipa sonde izvlače cijeli niz bioaktivnih spojeva. To omogućuje proizvodnju ekstrakata punog spektra s ultrazvučnim sondama, koje su poznate po svom efektu okruženja, što može biti važno u medicinske ili istraživačke svrhe.
- Sigurnost: Ultrazvučne sonde smatraju se sigurnijom metodom ekstrakcije u usporedbi s tradicionalnim metodama kao što je ekstrakcija otapalom, koja može uključivati upotrebu zapaljivih i potencijalno otrovnih otapala ili superkritičnih ekstraktora CO2 koji rade pod visokim tlakom. Ultrasonic je kompatibilan s bilo kojom vrstom otapala, uključujući vodu i vodeni etanol, što ga čini sigurnijim i ekološki prihvatljivijim načinom ekstrakcije.
Ukratko sažeto, ekstrakcija kanabisa ultrazvučnim sondama ima nekoliko prednosti u odnosu na tradicionalne metode ekstrakcije, uključujući veću učinkovitost, brzinu, selektivnost i sigurnost.
Ultrazvučni ekstraktor UIP2000hdT (2kW) za industrijsku proizvodnju potpuno prirodnih, organskih ekstrakata kanabisa.
Ultrasonicators vs CO2 ekstraktor za ekstrakciju kanabisa
Superkritična CO2 ekstrakcija je konvencionalna metoda za proizvodnju ekstrakata kanabisa. Međutim, zbog visokih troškova, sigurnosnih pitanja i složenog rada, ultrasonicators su zamijenili brojne instalirane CO2 ekstraktore. U nastavku pročitajte prednosti kojima ultrazvuk nadmašuje superkritičnu ekstrakciju CO2.
- Prinos: Pokazalo se da ultrazvučna ekstrakcija proizvodi veće prinose željenih spojeva u usporedbi s CO2 ekstrakcijom. To je zato što ultrazvučna ekstrakcija može razgraditi biljni materijal na staničnoj razini, omogućujući učinkovitiju ekstrakciju ciljnih spojeva.
- Ubrzati: Ultrazvučna ekstrakcija može biti dovršena za nekoliko minuta, dok CO2 ekstrakcija može trajati nekoliko sati. To znači da je ultrazvučna ekstrakcija brža metoda i može obraditi veće količine materijala u kraćem vremenu.
- Selektivnost: Ultrazvučna ekstrakcija daje ekstrakte širokog spektra, koji sadrže širok raspon bioaktivnih spojeva. Ekstrakti širokog spektra vrijedni su zbog svog takozvanog entourage učinka, gdje tvari sinergistički podržavaju i pojačavaju svoje specifične učinke. To čini ultrazvučnu ekstrakciju izvrsnom opcijom za terapeutske ekstrakte, kao i za istraživačke svrhe.
- Energetska učinkovitost: Ultrazvučna ekstrakcija koristi manje energije od ekstrakcije CO2, što je čini ekološki prihvatljivijom opcijom.
- Cijena opreme: Oprema za ultrazvučnu ekstrakciju općenito je jeftinija od opreme za ekstrakciju CO2, što je može učiniti pristupačnijom opcijom za male proizvođače.
- Sigurnost: Ultrazvučna ekstrakcija može se izvoditi bez upotrebe zapaljivih ili otrovnih otapala. Voda ili vodeni etanol su najčešće korištena otapala za ekstrakciju kanabisa. Nasuprot tome, ekstrakcija CO2 zahtijeva korištenje CO2 pod visokim pritiskom. Uz ove visoke tlakove dolazi rizik od istjecanja CO2 ili kvara opreme i povezane opasnosti visokog tlaka. Stoga se ultrazvučna ekstrakcija smatra sigurnijom metodom i za operatere i za okoliš.
Ultrazvučna ekstrakcija kanabisa – Princip rada ultrazvuka u ekstrakciji
Ekstrakcija ultrazvukom temelji se na principu akustične kavitacije. Primjena ultrazvuka velike snage na tekućine i kaše rezultira intenzivnom kavitacijom i silama smicanja. U kaši od lišća, pupoljaka, cvjetova, stabljika i drugih dijelova biljaka, ultrazvučne sile smicanja ometaju biljne stanice i oslobađaju se bioaktivni spojevi kao što su kanabidiol (CBD) i tetrahidrokanabinol (THC). Ultrazvučna ekstrakcija dobro je uspostavljena kao vrlo učinkovita i pouzdana tehnika za izolaciju bioaktivnih biljnih spojeva. Posebno u proizvodnji visokokvalitetnih ulja kanabisa sonikacija je uvjerila zbog svojih visokih prinosa (veći izlaz ekstrakta), izvrsne kvalitete (puni spektar) i brzog vremena obrade. Primjena ultrazvučnih valova je mehanički tretman, koji je netoksičan, siguran i ekološki prihvatljiv.
120L ultrazvučna šaržna ekstrakcija kanabisa sa UIP2000hdT i Agitator
- Veći prinos
- visoka kvaliteta
- Nema toplinske degradacije
- brza ekstrakcija
- jednostavan i siguran rad
- Zelena ekstrakcija
Na prvi pogled – Prednosti Hielscher ultrazvučnih ekstraktora
Učinkovitost
- veći prinosi
- Brzi proces ekstrakcije – kroz nekoliko minuta
- Ekstrakti visoke kvalitete – blaga, netermalna ekstrakcija
- Zelena otapala (voda, etanol, glicerin, biljna ulja itd.)
Jednostavnost
- Plug-and-play – Postavite i radite u roku od nekoliko minuta
- Visoka propusnost – Za proizvodnju ekstrakta velikih razmjera
- Serijski ili kontinuirani inline rad
- Jednostavna instalacija i pokretanje
- Prijenosni/pokretni – prijenosne jedinice ili izgrađene na kotačima
- Linearno povećavanje – dodajte još jedan ultrazvučni sustav paralelno za povećanje kapaciteta
- Daljinski nadzor i upravljanje – putem računala, pametnog telefona ili tableta
- Nije potreban nadzor procesa – Postavite i pokrenite
- Visoki učinak – dizajniran za kontinuiranu proizvodnju 24/7
- Robusnost i malo održavanja
- visoka kvaliteta – dizajniran i izgrađen u Njemačkoj
- Brzo utovar i pražnjenje između serija
- Jednostavan za čišćenje
Sigurnost
- Jednostavan i siguran za pokretanje
- Ekstrakcija na bazi otapala ili bez otapala (voda, etanol, biljna ulja, glicerin itd.)
- Nema visokih tlakova i temperatura
- Dostupni sustavi otporni na eksploziju s ATEX certifikatom
- Jednostavno upravljanje (također putem daljinskog upravljača)
UP400St Ultrazvučna ekstrakcija biljaka kao što je kanabis u seriji od 8L
Ultrazvučna oprema za ekstrakciju kanabisa
Hielscher Ultrasonic je vaš partner od povjerenja kada je u pitanju visokoučinkovita ultrazvučna ekstrakcijska oprema za ekstrakciju kanabisa i drugih biljaka. S bezbrojnim instalacijama diljem svijeta, Hielscher ultrazvučni ekstraktori dobro su poznati po svojoj visokoj stopi ekstrakcije, pouzdanosti i robusnosti.
Od manjih kompaktnih stolnih ultrazvučnih uređaja kao što je UP400St (400W) do najsnažnijeg UIP16000hdT na svijetu, Hielscher pokriva cijeli raspon opreme za ultrazvučnu ekstrakciju. To nam omogućuje da vam preporučimo ultrazvučni ekstraktor koji najviše odgovara vašim zahtjevima procesa.
Projektiranje, proizvodnja i savjetovanje – Kvaliteta Proizvedeno u Njemačkoj
Hielscher ultrasonicators su poznati po svojim najvišim standardima kvalitete i dizajna. Robusnost i jednostavan rad omogućuju glatku integraciju naših ultrazvučnih uređaja u industrijske objekte. Teški uvjeti i zahtjevna okruženja lako se nose s Hielscher ultrasonicators.
Hielscher Ultrasonics je ISO certificirana tvrtka i stavlja poseban naglasak na ultrazvučne uređaje visokih performansi koji sadrže najsuvremeniju tehnologiju i jednostavnu su za korištenje. Naravno, Hielscher ultrasonicators sukladni su CE i ispunjavaju zahtjeve UL, CSA i RoHs.
Donja tablica daje vam naznaku približnog kapaciteta obrade naših ultrazvučnih uređaja:
| Volumen serije | Protok | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 1 do 500 ml | – | UP100H |
| 10 do 8000 ml | – | UP200Ht, UP400St |
| 0.5-150L | 0.2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 1 do 300l | 2 do 10L/min | UIP4000hdT |
| – | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| – | veći | klaster od UIP16000 |
Činjenice koje vrijedi znati
Pregled i usporedba najčešćih metoda ekstrakcije kanabisa
ultrazvučna ekstrakcija
Proizvod: Ultrazvučna ekstrakcija proizvodi visokokvalitetni ekstrakt punog spektra. Sirovi ekstrakt se pročišćava filtracijom, destilacijom i/ili zimovanjem.
Cijena opreme: počevši od cca. 5.000 USD do nekoliko 100.000 USD, ovisno o kapacitetu i konfiguraciji
Postaviti: u batch/barel ili kontinuiranom inline radu
Tehničke vještine: jednostavan i siguran za rukovanje i rad
Otapalo: mogu se koristiti sve vrste otapala kao što su voda, mješavina vode i alkohola, izopropilni alkohol, heksan, etanol, metanol, butan, biljna ulja (maslinovo ulje, kokosovo ulje), glicerin itd.
Ciljani spojevi: puni spektar (svi dostupni kanabinoidi i terpeni)
Glavne prednosti: visok prinos, jednostavan za rukovanje, jeftin, lako se povećava na industrijsku proizvodnju
Ekstrakcija otapalom (alkohol, etanol)
Proizvod: obično sirovi ekstrakt koji zahtijeva daljnje pročišćavanje kao što je zimovanje ili filtracija. Obično se etanolni ekstrakt dalje pročišćava destilacijom nakon zimovanja i filtracije.
Cijena opreme: između 5000 dolara i milijuna, ovisno o veličini, mogućnostima ili sposobnostima automatizacije.
Tehničke vještine: obrazovan u osnovnoj kemiji/umjereno.
Ciljani spojevi: svih dostupnih kanabinoida, dobiveni ekstrakt ima male količine monoterpena.
CO2 Izvlačenje
Proizvod: sirovi ekstrakt koji zahtijeva daljnje pročišćavanje kao što je zimovanje ili filtracija
Cijena opreme: između 100.000 USD i milijune USD, ovisno o veličini, mogućnostima ili automatizaciji
Tehničke vještine: educiran za rad s tekućim CO2 (sustav pod visokim pritiskom – sigurnost)
Ciljani spojevi: kanabinoidi s malim količinama monoterpena
Ekstrakcija ugljikovodika
Proizvod: drobilica, pupoljci, vosak, HTFSE, HCFSE ili sirovi ekstrakt za destilaciju ili terpeni koji se dodaju destilatu
Cijena opreme: 5.000 do 100.000 dolara, ovisno o veličini i mogućnostima
Tehničke vještine: educiran za kemiju i sigurnost (uporaba zapaljivih tekućina, tekući butan)
Ciljani spojevi: svi kanabinoidi
Primjena ultrazvučnih valova za ekstrakciju
Kada se ultrazvuk visokih performansi primijeni na tekuće sustave (uključujući kaše i viskozne paste), stvara se akustična kavitacija. Akustična kavitacija opisuje fenomen stvaranja, rasta i eventualne implozije kavitacijskih mjehurića. Tijekom širenja ultrazvučnih valova, vakuumski mjehurići osciliraju, rastu i kolabiraju u točki kada mjehur ne može apsorbirati više energije. Implozija mjehurića stvara lokalno ekstremne uvjete vrlo visokih temperatura, tlakova, brzina zagrijavanja i hlađenja, kao i razlike tlaka i mlaznice tekućine. Ekstremni uvjeti rezultiraju toplinskim, mehaničkim i kemijskim učincima. Razbijanje stanica i oslobađanje bioaktivnih spojeva (= ekstrakcija) je mehanički učinak, koji je vrlo učinkovit i učinkovit.
Akustična kavitacija, koju stvara ultrazvuk visokog intenziteta, niske frekvencije, stvara intenzivne sile smicanja i lokalne razlike visokog tlaka i temperature, koje osiguravaju neophodan učinak za ometanje stanica, intenzivno miješanje i prijenos mase. Ove ultrazvučne sile smicanja uspješno se primjenjuju za ekstrakciju kanabisa.
Zbog vrhunskog izlaza ekstrakta, visoke stope ekstrakcije, brzine procesa, kao i jednostavnog i sigurnog rada, ultrazvučna ekstrakcija se uspješno koristi za ekstrakcijske botaničke spojeve.
Snažni ultrazvučni valovi remete stanični matriks bioloških struktura i oslobađaju bioaktivne spojeve. Intenzivira se prijenos mase između biljnog materijala i otapala. Zbog ovih mehanizama, ultrazvučna ekstrakcija je vrlo učinkovita za ekstrakciju kanabisa.
Istaknuti primjeri ultrazvučne ekstrakcije su kanabis (kanabinoidi i ulje kanabisa iz marihuane i konoplje), kurkumin, papar, šafran, kava, gorka tikva, maslinovo ulje, ulje avokada, Kana, Ajurvedsko bilje, đumbir, čaj, i druge ljekovito bilje.
dekarboksilacija
Dekarboksilacija je važan korak za učinkovitu proizvodnju glavnih bioaktivnih spojeva u kanabisu, kao što su Δ9-tetrahidrokanabinol (Δ9-THC), kanabidiol (CBD) i kanabigerol (CBG). Dekarboksilacija, također poznata kao "aktivacija" ili "dekarbizacija", primjenjuje se kao predtretman za povećanje sadržaja THC-a (delta9-tetrahidrokanabinola) u biljnom materijalu. Kemijski gledano, dekarboksilacija je reakcija u kojoj se uklanja karboksilna skupina (-COOH) i ugljični dioksid (CO2) pušteno je. Kako bi se povećao sadržaj THC-a u biljnoj tvari kanabisa, primjenjuje se korak procesa dekarboksilacije. Dekarboksilacijom se količina nepsihoaktivne Δ9-tetrahidrokanabinolne kiseline (THCA) može pretvoriti u psihoaktivni THC. Δ9-Tetrahidrokanabinolna kiselina dekarboksilira kada se zagrijava (na približno 105°C / 220°F tijekom 30 minuta kada je suhi materijal, do 90 minuta za vlažan biljni materijal) i zatim se pretvara u psihoaktivni spoj Δ9-Tetrahidrokanabinol.
Na sličan način, biljni materijal kanabisa bogat CBD-A može se dekarboksilirati toplinskom obradom i na taj način pretvoriti u CBD. Za zimovanje biljnog materijala, osušena usitnjena biljna masa zagrijava se na ca. 160°C / 320°F 30-60 min. za početak dekarboksilacije.
Temperature dekarboksilacije za kanabinoide:
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
Nizvodni procesi – Filtriranje i destilacija
Nakon ultrazvučne ekstrakcije, čestice kanabisa moraju se filtrirati iz tekućine. Stoga se kaša od kanabisa procijedi kroz filter, kao što je mrežica (npr. filter čarapa) ili pomoću filter preše. Dobivena matična tekućina otapala (npr. etanola) i ekstrakta kanabisa zatim se koncentrira odvajanjem etanola. Tipične metode destilacije za uklanjanje otapala su rotacijski isparivači ili sustavi vakuumske destilacije.
Rotacijski isparivač (kolokvijalno roto-vap) obično se koristi za odvajanje otapala kao što je etanol od kanabisa, čime se proizvodi rafinirano ulje kanabisa. Regulirana temperatura i jednostavno rukovanje čine rotacijski isparivač dominantnom opremom za destilaciju u industriji kanabisa.
Vakuum destilacija se uglavnom koristi kako bi se izolirao CBD za farmaceutsku i medicinsku upotrebu, gdje je potrebno ukloniti terpene i/ili THC. Budući da terpeni, THC i CBD imaju visoka vrelišta (između 160-250°C / 310-482°F), u atmosferskim uvjetima destilacija bi zahtijevala obradu na visokoj temperaturi, koja dolazi s toplinskom degradacijom kanabinoida osjetljivih na toplinu. Osim toga, izloženost kisiku pokreće oksidativne reakcije, što negativno utječe na kvalitetu kanabinoida. Primjenom vakuuma snižavaju se vrelišta. Nadalje, kisik se uklanja primjenom vakuuma. Na taj način destilacija u uvjetima vakuuma smanjuje toplinsku i oksidativnu degradaciju ekstrakata.
zimovanje
Prezimljavanje je proces uklanjanja biljnih lipida, masti i voskova pranjem alkoholom kako bi se kanabinoidi i terpeni odvojili od neželjenih tvari, kao što su biljni voskovi, masti i klorofil. Za prezimljavanje ekstrahirano ulje kanabisa stavlja se u etanol i hladi na temperature ispod -20°C / -6°F. Na ovim niskim temperaturama, lipidi, masti i voskovi se talože i mogu se ukloniti.
Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi od laboratorija do industrijska veličina.