Kannabiszextrakciós berendezések – Az ultrahangos kezelés előnye
Az ultrahangos extrakciós berendezések számos előnnyel rendelkeznek, amelyek az ultrahangos extrakciót a kender és a marihuána kivonásának legelőnyösebb módszerévé teszik. Bár a bioaktív vegyületek, például a THC és a CBD kannabiszból történő kivonása különféle technikákkal végezhető, az ultrahangos kezelés számos előnyt kínál. Nagy hozamának, kiváló minőségű kivonatainak, gyors folyamatának, alacsony beruházási és üzemeltetési költségeinek, valamint biztonságos és felhasználóbarát működésének köszönhetően az ultrahangos extrakció az előnyben részesített módszer mind a kisüzemi, mind az ipari kannabiszkivonat-gyártás extrakciós folyamataihoz.
Az ultrahangos kannabiszextrakció előnyei
A szondás ultrahangos készülékek olyan extrakciós berendezések, amelyek ultrahanghullámokkal bontják fel a növényi anyagot és vonják ki a kívánt vegyületeket. Ez a módszer bizonyítottan több szempontból is felülmúlja a hagyományos extrakciós módszereket a kannabiszextrakcióban:
- Hatékonyság: Az ultrahangos szondák a célvegyületek nagyobb százalékát képesek kivonni a növényi anyagból, mint a hagyományos extrakciós módszerek, például az oldószeres extrakció vagy a vízgőz-desztilláció. Ennek oka, hogy az ultrahangos szondák nagyfrekvenciás hanghullámokkal sejtszinten bontják fel a növényi anyagot, megkönnyítve a kívánt vegyületek kivonását.
- Gyors extrakció: Az ultrahangos szondák percek alatt képesek kivonni a célvegyületeket a növényi anyagból, míg a hagyományos extrakciós módszerek órákat vagy akár napokat is igénybe vehetnek. Ez azt jelenti, hogy az ultrahangos szondák rövidebb idő alatt több anyagot képesek feldolgozni, így hatékonyabb extrakciós módszert biztosítanak.
- Teljes spektrum: A szondás ultrahangos készülékek a bioaktív vegyületek teljes körét kivonják. Ez lehetővé teszi olyan teljes spektrumú kivonatok előállítását ultrahangos szondákkal, amelyek az úgynevezett társas hatásukról ismertek; ez gyógyászati vagy kutatási célokra fontos lehet.
- Biztonság: Az ultrahangos szondákkal végzett extrakciót biztonságosabb módszernek tekintik a hagyományos módszerekhez képest, például az oldószeres extrakcióhoz képest, amely gyúlékony és potenciálisan mérgező oldószerek használatával járhat, vagy a nagy nyomáson működtetett szuperkritikus CO2-extraktorokhoz képest. Az ultrahangos eljárás bármilyen oldószerrel kompatibilis, beleértve a vizet és a vizes etanolt is, így biztonságosabb és környezetbarátabb extrakciós módszert kínál.
Röviden összefoglalva, az ultrahangos szondákkal végzett kannabiszextrakció számos előnnyel rendelkezik a hagyományos extrakciós módszerekkel szemben, többek között nagyobb hatékonyságot, gyorsaságot, szelektivitást és biztonságot kínál.
UIP2000hdT ultrahangos extraktor (2kW) teljesen természetes, bio kannabiszkivonatok ipari előállításához.
Ultrahangos készülékek és CO2-extraktorok összehasonlítása a kannabiszextrakcióban
A szuperkritikus CO2-extrakció a kannabiszkivonatok előállításának hagyományos módszere. A magas költségek, a biztonsági problémák és az összetett üzemeltetés miatt azonban az ultrahangos készülékek számos telepített CO2-extraktort váltottak fel. Az alábbiakban megismerheti azokat az előnyöket, amelyek révén az ultrahangos kezelés felülmúlja a szuperkritikus CO2-extrakciót.
- Hozam: Az ultrahangos extrakció bizonyítottan nagyobb hozamot biztosít a kívánt vegyületekből, mint a CO2-extrakció. Ennek oka, hogy az ultrahangos extrakció sejtszinten képes felbontani a növényi anyagot, lehetővé téve a célvegyületek hatékonyabb kivonását.
- Gyorsaság: Az ultrahangos extrakció percek alatt elvégezhető, míg a CO2-extrakció több órát is igénybe vehet. Ez azt jelenti, hogy az ultrahangos extrakció gyorsabb módszer, és rövidebb idő alatt nagyobb térfogatú anyagot képes feldolgozni.
- Szelektivitás: Az ultrahangos extrakció széles spektrumú kivonatokat eredményez, amelyek a bioaktív vegyületek széles körét tartalmazzák. A széles spektrumú kivonatokat az úgynevezett társas hatásuk miatt értékelik, amelynek során az anyagok szinergikusan támogatják és erősítik egymás sajátos hatásait. Ez az ultrahangos extrakciót kiváló választássá teszi terápiás kivonatok előállításához, valamint kutatási célokra.
- Energiahatékonyság: Az ultrahangos extrakció kevesebb energiát használ, mint a CO2-extrakció, így környezetbarátabb lehetőséget kínál.
- Berendezésköltség: Az ultrahangos extrakciós berendezések általában olcsóbbak a CO2-extrakciós berendezéseknél, ami elérhetőbb lehetőséggé teheti őket a kisüzemi gyártók számára.
- Biztonság: Az ultrahangos extrakció gyúlékony vagy mérgező oldószerek használata nélkül is végezhető. A kannabiszextrakcióhoz leggyakrabban használt oldószerek a víz és a vizes etanol. Ezzel szemben a CO2-extrakcióhoz nagy nyomású CO2 használata szükséges. Ezzel a nagy nyomással együtt jár a CO2-szivárgás vagy a berendezés meghibásodásának kockázata, valamint a nagy nyomással kapcsolatos veszélyek. Ezért az ultrahangos extrakciót mind a kezelők, mind a környezet szempontjából biztonságosabb módszernek tekintik.
Ultrahangos kannabiszextrakció – Az ultrahang működési elve az extrakcióban
Az ultrahangos extrakció az akusztikus kavitáció elvén alapul. A nagy teljesítményű ultrahang folyadékokra és szuszpenziókra történő alkalmazása intenzív kavitációt és nyíróerőket hoz létre. A levelekből, bimbókból, virágokból, szárakból és más növényi részekből álló szuszpenzióban az ultrahangos nyíróerők feltárják a növényi sejteket, és felszabadulnak a bioaktív vegyületek, például a kannabidiol (CBD) és a tetrahidrokannabinol (THC). Az ultrahangos extrakció a bioaktív növényi vegyületek izolálásának jól bevált, rendkívül hatékony és megbízható technikája. Az ultrahangos kezelés különösen a kiváló minőségű kannabiszolajok előállításában bizonyult meggyőzőnek nagy hozama (nagyobb kivonatmennyiség), kiváló minősége (teljes spektrum) és rövid feldolgozási ideje miatt. Az ultrahanghullámok alkalmazása mechanikai kezelés, amely nem mérgező, biztonságos és környezetbarát.
120L-es szakaszos ultrahangos kannabiszextrakció UIP2000hdT berendezéssel és keverővel
- Nagyobb hozam
- Kiváló minőség
- Nincs termikus lebomlás
- Gyors extrakció
- Egyszerű és biztonságos üzemeltetés
- Környezetbarát extrakció
Áttekintés – A Hielscher ultrahangos extraktorok előnyei
Hatékonyság
- Nagyobb hozamok
- Gyors extrakciós folyamat – perceken belül
- Kiváló minőségű kivonatok – kíméletes, nem termikus extrakció
- Környezetbarát oldószerek (víz, etanol, glicerin, növényi olajok stb.)
Egyszerűség
- Azonnal használható – Beállítás és üzemeltetés perceken belül
- Nagy átbocsátóképesség – Nagyüzemi kivonatgyártáshoz
- Szakaszos vagy folyamatos, átfolyásos üzem
- Egyszerű telepítés és üzembe helyezés
- Hordozható / mozgatható – Hordozható vagy kerekekre szerelt egységek
- Lineáris kapacitásnövelés – A kapacitás növeléséhez adjon hozzá egy másik, párhuzamosan működő ultrahangos rendszert
- Távoli felügyelet és vezérlés – PC-n, okostelefonon vagy táblagépen keresztül
- Nincs szükség folyamatfelügyeletre – Állítsa be és indítsa el
- Nagy teljesítmény – Folyamatos, 24/7 termelésre tervezve
- Robusztus felépítés és csekély karbantartási igény
- Kiváló minőség – Németországban tervezve és gyártva
- Gyors betöltés és ürítés a gyártási tételek között
- Könnyen tisztítható
Biztonság
- Egyszerűen és biztonságosan üzemeltethető
- Oldószermentes vagy oldószeres extrakció (víz, etanol, növényi olajok, glicerin stb.)
- Nincs nagy nyomás és magas hőmérséklet
- ATEX-tanúsítvánnyal rendelkező robbanásbiztos rendszerek is elérhetők
- Könnyen vezérelhető (távvezérléssel is)
UP400St – Növényi anyagok, például kannabisz ultrahangos extrakciója 8L-es adagban
Ultrahangos berendezések kannabiszextrakcióhoz
A Hielscher Ultrasonic az Ön megbízható partnere, ha nagy teljesítményű ultrahangos extrakciós berendezésekre van szüksége kannabisz és más növényi anyagok kivonásához. A világszerte számtalan helyen telepített Hielscher ultrahangos extraktorok nagy extrakciós sebességükről, megbízhatóságukról és robusztus felépítésükről ismertek.
A kisebb, kompakt asztali ultrahangos készülékektől, például az UP400St (400W) modelltől a világ legnagyobb teljesítményű UIP16000hdT készülékéig a Hielscher az ultrahangos extrakciós berendezések teljes választékát lefedi. Ez lehetővé teszi számunkra, hogy a folyamat követelményeinek leginkább megfelelő ultrahangos extraktort ajánljuk Önnek.
Tervezés, gyártás és tanácsadás – Németországban készült minőség
A Hielscher ultrahangos készülékek a legmagasabb minőségi és tervezési követelményszintjükről ismertek. Robusztus felépítésük és egyszerű üzemeltetésük lehetővé teszi ultrahangos készülékeink zökkenőmentes integrálását ipari létesítményekbe. A Hielscher ultrahangos készülékek könnyedén megbirkóznak a mostoha körülményekkel és az igényes üzemi környezetekkel.
A Hielscher Ultrasonics ISO-tanúsítvánnyal rendelkező vállalat, amely különös hangsúlyt fektet a korszerű technológiát és felhasználóbarát működést kínáló, nagy teljesítményű ultrahangos készülékekre. A Hielscher ultrahangos készülékek természetesen megfelelnek a CE-előírásoknak, valamint az UL, a CSA és a RoHs követelményeinek.
Az alábbi táblázat tájékoztatást ad ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitásáról:
| Adagtérfogat | Térfogatáram | Ajánlott készülékek |
|---|---|---|
| 1–500mL | – | UP100H |
| 10–8000mL | – | UP200Ht, UP400St |
| 0,5–150L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 1–300L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| – | 10–100L/min | UIP16000 |
| – | nagyobb | a következő készülékekből álló csoport: UIP16000 |
Hasznos tudnivalók
A leggyakoribb kannabiszextrakciós módszerek áttekintése és összehasonlítása
Ultrahangos extrakció
Termék: Az ultrahangos extrakció kiváló minőségű, teljes spektrumú kivonatot eredményez. A nyers kivonatot szűréssel, desztillációval és/vagy téliesítéssel finomítják.
Berendezésköltség: kb. US$5 000-tól akár több US$100 000-ig, a kapacitástól és a konfigurációtól függően
Üzemmód: szakaszos/hordós vagy folyamatos, átfolyásos üzemben
Szükséges szakismeretek: könnyen és biztonságosan kezelhető és üzemeltethető
Oldószer: mindenféle oldószer használható, például víz, víz–alkohol keverék, izopropil-alkohol, hexán, etanol, metanol, bután, növényi olajok (olívaolaj, kókuszolaj), glicerin stb.
Célvegyületek: teljes spektrum (az összes jelen lévő kannabinoid és terpén)
Fő előnyök: nagy hozam, könnyű üzemeltetés, alacsony költség, egyszerű kapacitásnövelés ipari termeléshez
Oldószeres extrakció (alkohol, etanol)
Termék: jellemzően nyers kivonat, amely további finomítást, például téliesítést vagy szűrést igényel. Az etanolos kivonatot a téliesítés és a szűrés után általában desztillációval tovább finomítják.
Berendezésköltség: $5 000 és több millió között, a mérettől, a funkcióktól vagy az automatizálási lehetőségektől függően.
Szükséges szakismeretek: alapvető kémiai képzettség/középszintű szakismeretek.
Célvegyületek: az összes jelen lévő kannabinoid; a kapott kivonat kis mennyiségű monoterpént tartalmaz.
CO2 alapú extrakció
Termék: nyers kivonat, amely további finomítást, például téliesítést vagy szűrést igényel
Berendezésköltség: $100 000 és több millió USD között, a mérettől, a funkcióktól vagy az automatizálástól függően
Szükséges szakismeretek: képzettség a folyékony CO2 kezeléséhez (nagynyomású rendszer – biztonság)
Célvegyületek: kannabinoidok, csak kis mennyiségű monoterpénnel
Szénhidrogénes extrakció
Termék: shatter, budder, wax, HTFSE, HCFSE, desztillációhoz szánt nyers kivonat vagy a desztillátumhoz hozzáadandó terpének
Berendezésköltség: $5 000–$100 000, a mérettől és a funkcióktól függően
Szükséges szakismeretek: kémiai és biztonsági képzettség (gyúlékony folyadékok, folyékony bután használata)
Célvegyületek: az összes kannabinoid
Ultrahanghullámok alkalmazása extrakcióhoz
Ha nagy teljesítményű ultrahangot alkalmaznak folyékony rendszerekben (beleértve a szuszpenziókat és a viszkózus pasztákat), akusztikus kavitáció keletkezik. Az akusztikus kavitáció a kavitációs buborékok kialakulásának, növekedésének és végül bekövetkező implóziójának jelenségét írja le. Az ultrahanghullámok terjedése során a vákuumbuborékok rezegnek, növekednek, majd összeomlanak, amikor a buborék már nem képes több energiát elnyelni. A buborék implóziója helyileg szélsőséges körülményeket hoz létre: rendkívül magas hőmérsékletet és nyomást, nagyon nagy felmelegedési és lehűlési sebességet, valamint nyomáskülönbségeket és folyadéksugarakat. A szélsőséges körülmények termikus, mechanikai és kémiai hatásokat eredményeznek. A sejtfeltárás és a bioaktív vegyületek felszabadulása (= extrakció) mechanikai hatás, amely nagyon eredményes és hatékony.
A nagy intenzitású, alacsony frekvenciájú ultrahang által létrehozott akusztikus kavitáció intenzív nyíróerőket, valamint helyileg nagy nyomás- és hőmérséklet-különbségeket hoz létre, amelyek biztosítják a sejtfeltáráshoz, az intenzív keveréshez és az anyagátadáshoz szükséges hatást. Ezeket az ultrahangos nyíróerőket sikeresen alkalmazzák kannabiszextrakcióhoz.
Kiemelkedő kivonathozamának, nagy extrakciós sebességének, gyors folyamatának, valamint egyszerű és biztonságos üzemeltetésének köszönhetően az ultrahangos extrakciót sikeresen alkalmazzák sokféle növényi vegyület kivonására.
Az erőteljes ultrahanghullámok felbontják a biológiai struktúrák sejtmátrixát és felszabadítják a bioaktív vegyületeket. A növényi anyag és az oldószer közötti anyagátadás fokozódik. E mechanizmusoknak köszönhetően az ultrahangos extrakció rendkívül hatékony a kannabiszextrakcióban.
Az ultrahangos extrakció kiemelkedő példái: kannabisz (kannabinoidok és kannabiszolaj marihuánából és kenderből), kurkumin, bors, sáfrány, kávé, keserű dinnye, olívaolaj, avokádóolaj, henna, ájurvédikus gyógynövények, gyömbér, tea, valamint más gyógynövények.
Dekarboxilezés
A dekarboxilezés fontos lépés a kannabisz fő bioaktív vegyületeinek, például a Δ9-tetrahidrokannabinolnak (Δ9-THC), a kannabidiolnak (CBD) és a kannabigerolnak (CBG) a hatékony előállításában. A dekarboxilezést, amelyet „aktiválásnak” vagy „dekarbolásnak” is neveznek, előkezelésként alkalmazzák a növényi anyag THC-tartalmának (delta9-tetrahidrokannabinol) növelésére. Kémiai szempontból a dekarboxilezés olyan reakció, amelynek során egy karboxilcsoport (-COOH) eltávolításra kerül, és szén-dioxid (CO2) szabadul fel. A kannabisz növényi anyagának THC-tartalmát a dekarboxilezés folyamatlépésével növelik. Dekarboxilezéssel a nem pszichoaktív Δ9-tetrahidrokannabinolsav (THCA) mennyisége pszichoaktív THC-vé alakítható. A Δ9-tetrahidrokannabinolsav melegítés hatására dekarboxileződik (kb. 105°C / 220°F hőmérsékleten, száraz anyag esetén 30 percig, nedves növényi anyag esetén akár 90min. időtartamig), majd a pszichoaktív Δ9-tetrahidrokannabinol vegyületté alakul.
Hasonlóképpen, a CBD-A-ban gazdag kannabisz növényi anyag hőkezeléssel dekarboxilezhető, és ezáltal CBD-vé alakítható. A növényi anyag téliesítéséhez a szárított, aprított növényi anyagot kb. 160°C / 320°F hőmérsékletre melegítik 30–60min. időtartamra a dekarboxilezés megindításához.
A kannabinoidok dekarboxilezési hőmérsékletei:
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
Utófeldolgozási folyamatok – Szűrés és desztilláció
Az ultrahangos extrakció után a kannabiszrészecskéket ki kell szűrni a folyadékból. Ehhez a kannabiszszuszpenziót szűrőn, például szűrőhálón (pl. szűrőzsákon) vezetik át, vagy szűrőprést használnak. Az oldószerből (pl. etanolból) és kannabiszkivonatból álló, így kapott anyalúgot ezután az etanol elválasztásával töményítik. Az oldószerek eltávolítására jellemzően rotációs bepárlókat vagy vákuumdesztillációs rendszereket használnak.
A rotációs bepárlót (köznyelven roto-vap) gyakran használják oldószerek, például etanol elválasztására a kannabisztól, így finomított kannabiszolajat állítanak elő. A szabályozott hőmérséklet és az egyszerű kezelés a rotációs bepárlót a kannabiszipar meghatározó desztillációs berendezésévé teszi.
A vákuumdesztillációt leginkább a CBD gyógyszerészeti és gyógyászati célú izolálására használják, amikor szükséges a terpének és/vagy a THC eltávolítása. Mivel a terpének, a THC és a CBD forráspontja magas (160–250°C / 310–482°F között), légköri körülmények között a desztilláció magas hőmérsékletű kezelést igényelne, amely a hőérzékeny kannabinoidok termikus lebomlásával jár. Emellett az oxigénnek való kitettség oxidációs reakciókat indít el, amelyek kedvezőtlenül befolyásolják a kannabinoidok minőségét. Vákuum alkalmazásával a forráspontok csökkennek. Továbbá a vákuum alkalmazása az oxigént is eltávolítja. Így a vákuumban végzett desztilláció csökkenti a kivonatok termikus és oxidatív lebomlását.
Téliesítés
A téliesítés a növényi lipidek, zsírok és viaszok alkoholos mosással történő eltávolításának folyamata, amelynek célja a kannabinoidok és a terpének elválasztása a nem kívánt anyagoktól, például a növényi viaszoktól, zsíroktól és klorofilltól. A téliesítéshez a kivont kannabiszolajat etanolba helyezik és -20°C / -6°F alatti hőmérsékletre hűtik. Ilyen alacsony hőmérsékleten a lipidek, zsírok és viaszok kicsapódnak és eltávolíthatók.
A Hielscher Ultrasonics nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorokat gyárt a laboratóriumi mérettől az ipari méretig.