Gyors és egyszerű ultrahangos kannabisz extrakció
A Hielscher ultrahangos extrakciós rendszereivel gyorsabban kivonhatja a kannabinoidokat, terpéneket és egyéb értékes kannabiszvegyületeket. A nagy teljesítményű ultrahang fokozza az anyagátadást, felnyitja a növényi sejteket, és elősegíti a hatóanyagok hatékony felszabadulását a választott oldószerbe – az etanoltól és az étkezési olajoktól kezdve a speciális extrakciós közegekig.
Ultrahangos kannabisz-kivonó berendezések a nagyobb hozam és a gyorsabb feldolgozás érdekében
Akár laboratóriumi protokollt dolgoz ki, akár egy kísérleti eljárást validál, akár ipari méretű gyártásra készül, a Hielscher ultrahangos készülékei pontos szabályozást biztosítanak az amplitúdó, a hőmérséklet, a nyomás, a tartózkodási idő és az oldószer-feltételek tekintetében. Ezért az ultrahangos extrakció megbízható választás a reprodukálható kannabisz- és kenderkivonatok előállításához, rövid feldolgozási idővel és skálázható teljesítménnyel.
Miért választják a feldolgozók a Hielscher ultrahangos extrakciós eljárását:
- A kannabinoidok és terpének gyorsabb kivonása
- Magas kivonási hatékonyság és reprodukálható termékminőség
- Hőérzékeny vegyületek kíméletes, nem termikus feldolgozása
- Kompatibilis a szokásos extrakciós oldószerekkel, beleértve az etanolt és a hordozóolajokat
- Könnyű átállás a laboratóriumi kísérletekről a teljes körű ipari gyártásra
- Folyamat-tanácsadás, megvalósíthatósági vizsgálat és telepítési támogatás a Hielscher mérnökeitől
Kérjük, adja meg a nyersanyagot, az oldószert, a tétel méretét vagy az áramlási sebességet, valamint a kívánt kivonatot. Az Ön alkalmazásához megfelelő ultrahangos berendezést és folyamatparamétereket javaslunk.
Sonicator UP400ST kannabisz-kivonáshoz
| Módszer | Kihívások és aggályok | Az ultrahangos extrakció előnyei |
|---|---|---|
| Kivonatolás | Hosszú feldolgozási idő | Gyorsabb anyagátvitel és rövidebb extrakciós idő |
| Soxhlet | Hőhatás és oldószerigény | Kíméletesebb, alacsonyabb hőmérsékletű kivonás |
| szuperkritikus CO2 | Tőkeköltség és átviteli kapacitás korlátai | Kombinálható vagy utólag felszerelhető a szellőzés javítása érdekében |
| etanol extrakció | Hozam, sebesség, terpének megőrzése | Hatékonyabb sejtfelbontás és reprodukálható paraméterek |
Hielscher Ultrasonicators kannabisz extrakcióhoz – Tudományosan bizonyított hatékonyság!
Casiraghi és kollégái a milánói olasz egyetemen három kannabisz extrakciós módszert hasonlítottak össze: ultrahangos extrakció, Soxhlet extrakció és maceráció.
A tanulmány célja az ultrahangos extrakció hatékonyságának vizsgálata a kannabinoidok cannabis sativa-ból történő kivonásában, és összehasonlítása más extrakciós módszerekkel, például a Soxhlet extrakcióval és macerációval.
A kutatók a Hielscher ultrahangos processzort használták UP200Ht (lásd a bal oldali képet) az extrakciós folyamathoz, és megállapították, hogy az ultrahanggal segített extrakciós módszer hatékonyabb volt a kannabinoidok kivonásában, mint a másik két módszer. Az ultrahangos extrakció is gyorsabb, hatékonyabb és kevésbé munkaigényes volt, mint a többi módszer.
Az extrahálást olívaolaj oldószerrel végeztük. A növényi anyagot hozzáadtuk az oldószerhez, és 10 percig ultrahanggal ultrahangos készülékpel UP200Ht.
Az ultrahangos lépés után az extraktumot szűrjük, és az oldószert csökkentett nyomás alatt elpárologtatjuk, hogy koncentrált kivonatot kapjunk. A kivonatot ezután nagy teljesítményű folyadékkromatográfiával (HPLC) elemeztük kannabinoid tartalom szempontjából.
Összességében a tanulmány eredményei azt mutatták, hogy a CBD és THC kannabinoidok olívaolajban történő ultrahangos extrakciója hatékony módszer a kannabinoidok kivonására a Cannabis sativa növényi anyagból, magas hozammal és tisztasággal.
Az ultrahangos extrakció egyik előnye a UP200Ht az, hogy rövidebb idő alatt nagyobb mennyiségű kannabinoidot képes előállítani, mint a hagyományos extrakciós módszerek. A kutatók azt is megjegyezték, hogy az ultrahangos extrakció környezetbarátabb módszer volt a többi extrakciós módszerhez képest, mivel kevesebb oldószert és energiát igényel. Ezenkívül az ultrahangos extrakció könnyen méretezhető ipari termelésre, így ígéretes módszer a CBD-kivonatok nagyszabású előállítására.
Összefoglalva, a tanulmány azt sugallja, hogy az ultrahangos extrakció az UP200Ht használatával ígéretes módszer a kannabinoidok kannabisz sativa-ból gyógyászati célokra történő kivonására.
Az ultrahangos extrakció rendkívül hatékony módszer a kannabinoidok, például a CBD és a THC kivonására. Oldószerként olívaolajat használtunk, ultrahangos extrakciót végeztünk a UP200ST.
(kép és tanulmány: © Casiraghi et al., 2022)
Ipari sonicator UIP2000hdT keverővel egy hordóban a kannabisz nagyüzemi kivonásához
Szonikálási és extrakciós feltételek
A Hielscher ultrahangos extrakciós berendezései teljes ellenőrzést biztosítanak az összes releváns folyamatparaméter felett, beleértve az amplitúdót, az ultrahangos kezelés időtartamát, a nyomást, a hőmérsékletet, az áramlási sebességet és az oldószer összetételét. Ez lehetővé teszi az extrakciós folyamat optimalizálását a hozam, az extrakciós profil, az átbocsátási teljesítmény és a további feldolgozási követelmények tekintetében.
A kannabisz szonikációs folyamata
Az ultrahanggal segített extrakció a nagynyomású és alacsony nyomású ciklusok ismétlésén alapul. Ezek a váltakozó nagynyomású és alacsony nyomású ciklusok másodpercenként 20 000-szer szonikálás intenzív nyíróerőket és folyékony fúvókákat hoznak létre. Ez az extrém feszültség legyőzi a membrán szelektivitását, perforálja és megszakítja a sejtfalat, és nagy tömegátadást eredményez a belső sejt és a környező oldószer között. Ultrahangos extrakcióval nagyobb hozamok és rövidebb extrakciós időtartamok valósíthatók meg. Mivel az ultrahangos extrakció reprodukálható folyamat, az extrakciós eredmények megismételhetők a szabványosított kivonatminőség érdekében.
A Hielscher ultrahangos elszívói teljes mértékben ellenőrzik a fontos extrakciós paramétereket. Az amplitúdó, az időtartam, a nyomás és a folyadékösszetétel beállításával az extrakciós folyamat kimenete pontosan szabályozható és reprodukálható.
Oldószerek kannabisz extrakcióhoz
Az ultrahangos extrakció minden általános oldószerrel kompatibilis, így szabadon választhatja ki a számára legmegfelelőbb oldószert, legyen az víz, oldószerek vagy olajok (pl. H₂O, CO₂, etanol, metanol, bután, propán, olívaolaj, kókuszolaj stb.).
A leggyakrabban használt oldószerek és extrakciós közegek a következők:
Orális készítmények esetében gyakran élelmiszeripari minőségű oldószereket és hordozóolajokat részesítenek előnyben. Analitikai vizsgálatokhoz és minőség-ellenőrzéshez laboratóriumi oldószerek is használhatók. Ipari kannabinoid-kivonáshoz általában etanol- és CO2-alapú eljárásokat alkalmaznak. Az ultrahangos kezelés javíthatja a tömegátadást ezeknek az oldószerrendszereknek a többségében, és így hozzájárulhat az extrakciós idő csökkentéséhez, az extrakciós hatékonyság javításához, illetve a folyamat szabványosításához.
Extrakciós hőmérséklet
Számos növényi kivonási eljárás esetében a hatékony ultrahangos kivonás 0 °C és 60 °C közötti hőmérsékleten valósítható meg. Az alacsonyabb hőmérséklet elősegítheti az illékony aromakomponensek és a hőmérsékletérzékeny összetevők megőrzését, míg a mérsékelt hőmérséklet javíthatja az oldhatóságot és a kivonás sebességét. Az ideális hőmérséklet az oldószertől, a biomasszától, a célvegyületektől és a végtermék előírásaitól függ.
A Hielscher ultrahangos rendszerei hűtőköpenyekkel, hőcserélőkkel és hőmérséklet-szabályozott reaktorokkal kombinálhatók, hogy az extrakciós folyamat a kívánt hőmérsékleti tartományon belül maradjon.
Kombinált extrakciós módszerek – Szinergiák
Egy ultrahangos berendezés utólagos beépítése egy meglévő kannabisz-kivonó üzembe hozzájárulhat a kivonási teljesítmény javításához, az átbocsátási kapacitás növeléséhez, a kivonási idő lerövidítéséhez, illetve a folyamat reprodukálhatóságának javításához.
Az ultrahangos extrakció könnyen kombinálható nyomással, hővel, szuperkritikus extrakciós körülményekkel vagy Soxhlet elszívóval az eredmények javítása és / vagy az extrakciós beállítás speciális követelményekhez való igazítása érdekében. Az ultrahangos készülék utólagos felszerelése egy meglévő kannabisz-extrakciós létesítménybe különösen érdekes, ha egy meglévő extrakciós módszer nem működik a kívánt teljesítménnyel és kimenettel.
A már meglévő extrakciós gépek ultrahangos extrakciós berendezés beépítésével egyszerűen korszerűsíthetők. Örömmel segítünk Önnek a folyamatok értékelésében, a berendezések kiválasztásában, a telepítési tervek kidolgozásában, valamint a meglévő gyártósorokba való integrálásban.
További információ ultrahanggal javított szuperkritikus CO2 extrakció!
Az ultrahangos kannabisz extrakció alkalmazási területei
A folyamat pontos szabályozása és a lineáris skálázhatóság lehetővé teszi az extrakciós paraméterek átvitelét a laboratóriumi kísérletekből a kísérleti gyártásba, majd a teljes körű gyártásba. Ez lehetővé teszi a feldolgozók számára, hogy megbízható extrakciós módszert dolgozzanak ki, azt kisebb léptékben validálják, majd magabiztosan növeljék a termelési méretet.
A kannabinoidokat, terpéneket és a kannabisz növény egyéb hatóanyagait sokféle célból extrahálják. Az ultrahangos extrakció megbízható módszer a kannabisz növény kivonatainak megszerzésére
- orvosi/gyógyszeripari termelés
- Rekreációs kannabisztermékek
- táplálék- és élelmiszertermelés
- későbbi feldolgozás előtt, pl. nanoemulgeálás
- Kábítószer-potencia tesztelés
- Törvényszéki/kémiai elemzés
Ultrahangos elszívók – Kis és nagy léptékben
Hielscher Ultrasonics az Ön partnere a nagy teljesítményű ultrahangos extrakciós berendezések. Akár kisebb tételű, kiváló minőségű CBD kivonatokat szeretne előállítani butikmárkája számára, akár nagy mennyiségű kendert vagy marihuánát szeretne ipari méretekben feldolgozni – A Hielscher Ultrasonics ideális ultrahangos extrakciós berendezéssel rendelkezik az Ön számára!
A lineáris méretezhetőség és a precíz folyamatvezérlés megbízható eredményeket tesz lehetővé minden szinten. További információ az ultrahangos extrakciós folyamatok méretarányáról!
Segítünk Önnek: Tanácsadási szolgáltatásaink & Folyamatoptimalizálási szolgáltatás
A Hielscher Ultrasonics régóta tapasztalattal rendelkezik az ultrahangos feldolgozásban, és mélyen megérti az ultrahangos extrakciós folyamatokat. Segítünk Önnek a folyamathoz legmegfelelőbb ultrahangos készülékre vonatkozó ajánlásokkal, és megtanítjuk, hogyan kell eszközeinket a leghatékonyabban használni. Mérnökeink világszerte rendelkezésre állnak telepítési szolgáltatásra.
Teljesen felszerelt ultrahangos folyamatlaboratóriumunkban Németországban, folyamatmérnökökből és vegyészekből álló csapatunk képes fejleszteni és optimalizálni a folyamatot az Ön számára vagy veled együtt.
- rövid extrakciós idő
- magas extrakciós sebesség
- Teljesebb extrakció
- enyhe, nem hőkezelés
- Egyszerű integráció és biztonságos üzemeltetés
- Nincs veszélyes / mérgező vegyi anyag, nincs szennyeződés
- alacsony költség
- energiahatékony
- Zöld kitermelés: környezetbarát
Mi az ultrahangos kannabisz-kivonás?
Az ultrahangos kannabisz-kivonás egy olyan kivonási módszer, amely nagy teljesítményű ultrahangot alkalmaz a kannabinoidok, terpének és egyéb bioaktív vegyületek kivonására a kannabisz- vagy kender növényi anyagból. Az ultrahangos kavitáció intenzív nyíróerőket hoz létre a folyadékban, amelyek felbomlasztják a növényi sejteket, és javítják az anyagátadást a növényi anyag és az oldószer között.
Hogyan javítja az ultrahang a kannabinoidok kivonását?
Az ultrahang javítja a kannabinoidok kivonását azáltal, hogy felbontja a sejtfalakat, növeli az oldószer behatolását, és felgyorsítja a vegyületek felszabadulását a növényi mátrixból. Ez lerövidítheti a kivonási időt és javíthatja a kivonás hatékonyságát az olyan lassú, passzív módszerekhez képest, mint például a maceráció.
Mely kannabinoidok nyerhetők ki ultrahangos extrakcióval?
Az ultrahangos extrakcióval kivonhatók a kannabinoidok – például a CBD, a THC, a THCA, a CBDA, a CBG – valamint a kannabiszban vagy a kenderbiomasszában jelen lévő egyéb vegyületek. A végső kannabinoidprofil a növényi alapanyagtól, az oldószertől, a hőmérséklettől, az extrakciós időtől és a további feldolgozási feltételektől függ.
Az ultrahangos extrakcióval megőrizhetők a terpének?
Igen, az ultrahangos extrakció alacsony és szabályozott hőmérsékleten is végrehajtható, ami hasznos lehet hőérzékeny vegyületek, például terpének feldolgozásakor. A hőmérséklet-szabályozás, a rövid extrakciós idők és a megfelelő oldószer kiválasztása hozzájárul az illékony és érzékeny kivonatkomponensek megóvásához.
Milyen oldószerek használhatók az ultrahangos kannabisz-kivonáshoz?
Az ultrahangos kannabisz-kivonás számos általánosan használt oldószerrel alkalmazható, ideértve az etanolt, a víz-etanol keverékeket, az étkezési olajokat (például az olívaolajat vagy a kókuszolajat), valamint egyéb, az adott eljáráshoz igazodó oldószereket. A legmegfelelőbb oldószer kiválasztása a kívánt terméktől, a jogszabályi előírásoktól, a további feldolgozási lépésektől és a célvegyületektől függ.
Alkalmas-e az ultrahangos extrakció a kannabisz etanolos kivonására?
Igen, az etanolt gyakran használják az ultrahangos kannabisz-kivonás során. Az ultrahangos kezelés fokozhatja az etanolos kivonást azáltal, hogy javítja az oldószer és a növényi anyag közötti érintkezést, lerövidíti a kivonási időt, és elősegíti a folyamat reprodukálható feltételeinek biztosítását.
Használható-e az ultrahangos kannabisz-kivonás hordozóolajokkal?
Igen, a kannabinoidok kivonhatók hordozóolajokba, például olívaolajba vagy kókuszolajba. Ez hasznos lehet olyan készítmények esetében, ahol az olaj közvetlenül kivonási közegként vagy a végtermék összetételének részeként szolgál.
Az ultrahangos kannabisz-kivonás hőkezelési eljárásnak minősül?
Nem. Az ultrahangos extrakciót kíméletes, nem termikus extrakciós módszernek tekintik. Bár a folyamat hőmérsékletét továbbra is figyelemmel kell kísérni és szabályozni kell, az extrakciós hatás elsősorban mechanikus jellegű: kavitáció, nyíróerők, a részecskék felbomlása és a jobb anyagátvitel.
Mennyi ideig tart az ultrahangos kannabisz-kivonás?
Az extrakciós idő a növényi anyagtól, a részecskemérettől, az oldószertől, a hőmérséklettől, a szilárdanyag-koncentrációtól, az ultrahangos amplitúdótól és a berendezés felépítésétől függ. Számos alkalmazás esetében az ultrahangos kezelés jelentősen lerövidíti az extrakciós időt a hagyományos macerációhoz képest.
Az ultrahangos kannabisz-kivonás ipari méretekre bővíthető-e?
Igen. Az ultrahangos extrakció a laboratóriumi kísérletektől a kísérleti és ipari gyártásig terjedő skálán alkalmazható. A Hielscher ultrahangos készülékei kis tételű kísérletekhez, folyamatfejlesztéshez és nagy léptékű, folyamatos feldolgozáshoz egyaránt rendelkezésre állnak.
Melyek a legfontosabb folyamatparaméterek az ultrahangos kannabisz-kivonás során?
A fontos paraméterek közé tartozik az ultrahangos amplitúdó, az ultrahangos kezelés időtartama, a hőmérséklet, a nyomás, az oldószer típusa, az oldószer és a biomassza aránya, a részecskeméret, valamint a keverési vagy áramlási feltételek. Ezen paraméterek pontos szabályozása segít a kivonat minőségének reprodukálhatóságában.
Beépíthető-e az ultrahangos extrakció egy meglévő kannabisz-kivonó vonalba?
Igen. Az ultrahangos készülékek gyakran beépíthetők a meglévő extrakciós rendszerekbe az anyagátvitel javítása, a feldolgozási idő csökkentése vagy az extrakciós hatékonyság növelése érdekében. A legmegfelelőbb integrációs megoldás a jelenlegi extrakciós módszertől, az oldószer-kezeléstől, az átbocsátási kapacitástól és a rendelkezésre álló folyamathelytől függ.
Melyik Hielscher ultrahangos készülék alkalmas a kannabisz kivonására?
A megfelelő ultrahangos készülék kiválasztása a szükséges tételmennyiségtől, az áramlási sebességtől, az oldószertől, a növényi alapanyagtól és a gyártási célkitűzéstől függ. A kisebb berendezések megvalósíthatósági vizsgálatokhoz és laboratóriumi méretű protokollok kidolgozásához alkalmasak, míg az ipari UIP-sorozatú ultrahangos készülékeket kísérleti és ipari méretű extrakcióra tervezték.
Hogyan válasszam ki a megfelelő ultrahangos extrakciós berendezést?
A megfelelő berendezés kiválasztásához adja meg a biomassza típusát, a kívánt kannabinoidokat vagy terpéneket, az oldószert, az adag méretét vagy a folyamatos áramlási sebességet, a hőmérsékleti határértékeket, valamint a további feldolgozási lépéseket. A Hielscher ezeknek a követelményeknek megfelelően ajánl majd ultrahangos feldolgozót, szonotródot, reaktort és folyamatparamétereket.
Alapvető információk az ultrahangos extrakcióról
A teljesítmény ultrahang bizonyított módszer a hatóanyagok hatékony és megbízható kivonására, beleértve a gyógynövény / gyógyászati vegyületeket, olajat, fehérjéket és bioaktív anyagokat (pl. Flavonok, polifenolok, antocianin, aroma) botanikai, gyógynövényekből, virágokból és magvakból.
Az ultrahangos extrakcióhoz erős ultrahanghullámok kapcsolódnak a növény-oldószer keverékhez, így akusztikus kavitáció történik. Az akusztikus kavitációt úgy írják le, mint a folyadékokban lévő buborékok ultrahanggal okozott kialakulását, növekedését és implozív összeomlását.
“A kavitáció során a buborékok összeomlása intenzív helyi fűtést és magas nyomást eredményez, nagyon rövid élettartammal. A kavitáló buborékok felhőiben ezek a forró pontok nagyjából 5000 K egyenértékű hőmérséklettel, körülbelül 1000 atmoszféra nyomással és 1010 K/s feletti fűtési és hűtési sebességgel rendelkeznek. Egyetlen buborékos kavitáció esetén a körülmények még szélsőségesebbek lehetnek. A kavitáció tehát szélsőséges fizikai és kémiai körülményeket teremthet az egyébként hideg folyadékokban. Ha a szilárd anyagokat tartalmazó folyadékokat ultrahanggal besugározzák, kapcsolódó jelenségek léphetnek fel. Kiterjesztett szilárd felület közelében az üreg összeomlása nem gömb alakúvá válik, ami nagy sebességű folyadéksugarakat vezet a szilárd felületre. Ezek a fúvókák és a kapcsolódó lökéshullámok jelentős felületi károkat okozhatnak, és friss, erősen fűtött felületeket tehetnek ki. Ezenkívül nagy sebességű részecske-ütközések lépnek fel a folyadékpor-szuszpenziók ultrahangos besugárzása során kavitáció és az ilyen szuszpenziókban létrehozott lökéshullámok során. Az ebből eredő ütközések drámai változásokat idézhetnek elő a felület morfológiájában, összetételében és reakcióképességében.” [Suslick 2001: 2f.]
Ezek az ultrahangos kavitáció intenzív körülményei számos hatással vannak a növényi anyagra és azok kivonhatóságára:
- a sejtmembrán szelektivitásának leküzdése
- fokozott tömegátadás a sejten belüli sejt és a környező oldószer között
- sejttörés
- intracelluláris anyag felszabadulása
Ez teszi az ultrahangos kezelést rendkívül hatékony extrakciós módszer. Az intenzív mechanikai erők miatt gyakran zöld és enyhe oldószerek, például víz, etanol stb. használhatók.
Az ultrahangos extrakció lerövidíti az extrakciós időt, és lehetővé teszi a csökkentett és / vagy enyhébb oldószer használatát. Ez azt jelenti, hogy az ultrahangos extrakció magasabb extrakciós sebességet eredményez és egészségesebb kivonatokat eredményez. Ennek oka az alacsony hőmérsékleten való működésének jellemzői mind a hőmérsékleti tényezők által okozott hőveszteség csökkentése, mind az alacsony forráspont miatt az anyagok elpárolgásának elkerülése, valamint a biológiai hatóanyagok fenntartása érdekében.
Az ultrahangos extrakció másik előnye abban rejlik, hogy egyszerű és biztonságos használata és pontosan szabályozható alkalmazása. Nem termikus extrakciós módszerként az ultrahangos kezelést alacsony hőmérsékleten lehet elvégezni, hogy elkerülhető legyen a hőérzékeny, hő-labilis anyagok lebomlása.
Irodalom/Hivatkozások
- 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.
- Espinoza-Silva, Clara, Pascual, Erika, Delgadillo, Yacnehs, Flores, Omar R., Artica, Luis M., Marmolejo, Doris and Baños-Medina, Lilian (2023): Optimization of extraction using surface response methodology and quantification of cannabinoids in female inflorescences of marijuana (Cannabis sativa L.) at three altitudinal floors of Peru. Open Agriculture, Vol. 8, No. 1, 2023.
- 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.
- Karami, Z.; Yousefi, G.; Alipour, M.; Emam Djomeh, Z.(2013): Modeling and Optimization of Ultrasonic Assisted Extraction (UAE) of Oil from Cannabis with RSM.
Ultrahangos feldolgozás: A Hielscher támogatja Önt a megvalósíthatóságtól és az optimalizálástól a kereskedelmi termelésig!
SonoStation: Mobil kulcsrakész rendszer ultrahangos feldolgozáshoz – amely ultrahangos diszpergálószerekből, szivattyúból, keverőből és tartályból áll