Ekstraksi Ganja Ultrasonik Cepat Dan Sederhana
Ekstraksi kanabinoid, terpen, dan senyawa ganja berharga lainnya dengan lebih cepat menggunakan sistem ekstraksi ultrasonik Hielscher. Gelombang ultrasonik bertenaga tinggi mempercepat transfer massa, memecah sel-sel tumbuhan, dan membantu melepaskan senyawa aktif secara efisien ke dalam pelarut pilihan Anda – mulai dari etanol dan minyak nabati hingga media ekstraksi khusus.
Peralatan Ekstraksi Ganja Berbasis Ultrasonik untuk Hasil yang Lebih Tinggi dan Proses yang Lebih Cepat
Baik Anda sedang menyusun protokol laboratorium, memvalidasi proses uji coba, atau meningkatkan skala ke produksi industri, alat ultrasonik Hielscher memungkinkan Anda mengontrol amplitudo, suhu, tekanan, waktu tinggal, dan kondisi pelarut secara tepat. Hal ini menjadikan ekstraksi ultrasonik sebagai pilihan yang andal untuk menghasilkan ekstrak ganja dan rami yang konsisten, dengan waktu pemrosesan singkat dan kapasitas produksi yang dapat ditingkatkan.
Mengapa produsen memilih metode ekstraksi ultrasonik Hielscher:
- Ekstraksi kanabinoid dan terpen yang lebih cepat
- Efisiensi ekstraksi yang tinggi dan kualitas produk yang konsisten
- Proses ringan dan non-termal untuk senyawa yang sensitif terhadap panas
- Kompatibel dengan pelarut ekstraksi yang umum digunakan, termasuk etanol dan minyak pembawa
- Penerapan skala besar yang mudah dari uji coba laboratorium ke produksi industri penuh
- Konsultasi proses, uji kelayakan, dan dukungan pemasangan dari para insinyur Hielscher
Beritahu kami bahan baku, pelarut, ukuran batch, atau laju aliran, serta ekstrak yang diinginkan. Kami akan merekomendasikan konfigurasi ultrasonik dan parameter proses yang sesuai untuk aplikasi Anda.
Sonicator UP400ST untuk ekstraksi ganja
| Metode | Tantangan dan kekhawatiran | Keuntungan Ekstraksi Ultrasonik |
|---|---|---|
| Maserasi | Waktu pemrosesan yang lama | Perpindahan massa yang lebih cepat dan waktu ekstraksi yang lebih singkat |
| Soxhlet | Paparan panas dan kebutuhan pelarut | Ekstraksi yang lebih lembut dan pada suhu lebih rendah |
| CO2 superkritis | Biaya modal dan batasan kapasitas produksi | Dapat digabungkan atau dipasang sebagai retrofit untuk meningkatkan efisiensi penghisapan |
| ekstraksi etanol | Hasil panen, kecepatan, pelestarian terpen | Penghancuran sel yang lebih baik dan parameter yang dapat diulang |
Hielscher Ultrasonicators untuk Ekstraksi Ganja – Efisiensi yang Terbukti Secara Ilmiah!
Casiraghi dan rekan-rekannya dari Universitas Italia Milan membandingkan tiga metode ekstraksi ganja: ekstraksi ultrasonik, ekstraksi Soxhlet, dan maserasi.
Studi ini bertujuan untuk menyelidiki efektivitas ekstraksi ultrasonik untuk ekstraksi cannabinoid dari cannabis sativa dan membandingkannya dengan metode ekstraksi lainnya, seperti ekstraksi Soxhlet dan maserasi.
Para peneliti menggunakan prosesor ultrasonik Hielscher UP200Ht (lihat gambar kiri) untuk proses ekstraksi, dan mereka menemukan bahwa metode ekstraksi berbantuan ultrasound lebih efektif dalam mengekstraksi cannabinoid daripada dua metode lainnya. Ekstraksi ultrasonik juga lebih cepat, lebih efisien, dan tidak terlalu padat karya daripada metode lainnya.
Ekstraksi dilakukan dengan menggunakan minyak zaitun sebagai pelarut. Bahan tanaman ditambahkan ke pelarut dan disonikasi selama 10 menit pada amplitudo 60% dengan ultrasonicator UP200Ht.
Setelah langkah sonikasi, ekstrak disaring dan pelarut diuapkan di bawah tekanan yang dikurangi untuk mendapatkan ekstrak pekat. Ekstrak kemudian dianalisis kandungan cannabinoid menggunakan kromatografi cair kinerja tinggi (HPLC).
Secara keseluruhan, hasil penelitian ini menunjukkan bahwa ekstraksi ultrasonik cannabinoid CBD dan THC dalam minyak zaitun adalah metode yang efektif untuk mengekstraksi cannabinoid dari bahan tanaman Cannabis sativa, dengan hasil dan kemurnian tinggi.
Salah satu keuntungan dari ekstraksi ultrasonik menggunakan UP200Ht adalah dapat menghasilkan hasil cannabinoid yang lebih tinggi dalam waktu yang lebih singkat daripada metode ekstraksi tradisional. Para peneliti juga mencatat bahwa ekstraksi ultrasonik adalah metode yang lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan metode ekstraksi lainnya, karena membutuhkan lebih sedikit pelarut dan energi. Selain itu, ekstraksi ultrasonik dapat dengan mudah ditingkatkan untuk produksi industri, menjadikannya metode yang menjanjikan untuk produksi ekstrak CBD skala besar.
Kesimpulannya, penelitian ini menunjukkan bahwa ekstraksi ultrasonik menggunakan UP200Ht adalah metode yang menjanjikan untuk ekstraksi cannabinoid dari cannabis sativa untuk tujuan pengobatan.
Ekstraksi ultrasonik adalah metode yang sangat efisien untuk mengekstrak cannabinoid seperti CBD dan THC. Minyak zaitun digunakan sebagai pelarut, ekstraksi ultrasonik dilakukan dengan UP200ST.
(gambar dan studi: © Casiraghi et al., 2022)
Sonikator industri UIP2000hdT dengan agitator dalam tong untuk ekstraksi ganja skala besar
Sonication dan Kondisi Ekstraksi
Ekstraktor ultrasonik Hielscher memungkinkan Anda mengontrol sepenuhnya semua parameter proses yang relevan, termasuk amplitudo, waktu sonikasi, tekanan, suhu, laju aliran, dan komposisi pelarut. Hal ini memungkinkan Anda mengoptimalkan proses ekstraksi untuk meningkatkan hasil, profil ekstrak, kapasitas produksi, serta memenuhi persyaratan pemrosesan lanjutan.
Proses Sonikasi Ganja
Ultrasound membantu ekstraksi berdasarkan pengulangan dari siklus bertekanan tinggi dan rendah. Siklus bolak-balik tekanan tinggi dan tekanan rendah ini 20.000 kali per detik dari sonikasi menghasilkan kekuatan memotong yang sangat besar dan menghasilkan kecpat jet cairan. Tekanan yang ekstrim ini mengalahkan selektivitas membran, melubangi dan menghancurkan dinding sel, dan mengakibatkan transfer massa yang tinggi antara sel dalaman dan pelarut di sekitarnya. Dengan ekstraksi ultrasonik, hasil yang lebih tinggi dan ekstraksi dengan durasi yang lebih pendek dapat terwujud. Karena proses ekstraksi dengan ultrasonik dapat diulang, maka hasil ekstraksi dapat diulang untuk kualitas ekstraksi yang standar.
Ekstraktor Hielscher's ultrasonik memberi Anda kontrol penuh atas parameter penting ekstraksi. Dengan menyesuaikan amplitudo, durasi, tekanan dan komposisi cair, hasil dari proses ekstraksi dapat dikontrol dengan akurat dan diproduksi kembali.
Pelarut untuk Ekstraksi Ganja
Ekstraksi ultrasonik kompatibel dengan semua pelarut umum, sehingga Anda dapat menggunakan pelarut pilihan Anda, seperti air, pelarut, dan minyak (misalnya H₂O, CO₂, etanol, metanol, butana, propana, minyak zaitun, minyak kelapa, dan sebagainya).
Pelarut dan media ekstraksi yang umum digunakan antara lain:
Untuk produk oral, pelarut dan minyak pembawa yang aman untuk makanan sering kali menjadi pilihan utama. Untuk pengujian analitis dan pengendalian mutu, pelarut laboratorium dapat digunakan. Untuk ekstraksi kanabinoid skala industri, proses berbasis etanol dan CO₂ merupakan pilihan yang umum. Ultrasonikasi dapat meningkatkan transfer massa dalam banyak sistem pelarut ini dan oleh karena itu dapat membantu mengurangi waktu ekstraksi, meningkatkan efisiensi ekstraksi, atau mendukung standarisasi proses.
Suhu ekstraksi
Pada banyak proses ekstraksi botani, ekstraksi ultrasonik yang efektif dapat dicapai pada suhu proses antara 0°C dan 60°C. Suhu yang lebih rendah dapat membantu menjaga senyawa aroma yang mudah menguap dan bahan-bahan yang sensitif terhadap suhu, sementara suhu sedang dapat meningkatkan kelarutan dan kecepatan ekstraksi. Suhu yang ideal bergantung pada pelarut, biomassa, senyawa target, dan spesifikasi produk akhir.
Sistem ultrasonik Hielscher dapat diintegrasikan dengan selubung pendingin, penukar panas, dan reaktor bersuhu terkendali untuk menjaga agar proses ekstraksi tetap berada dalam kisaran suhu yang diinginkan.
Metode Ekstraksi Gabungan – Sinergi
Pemasangan alat ultrasonik pada fasilitas ekstraksi ganja yang sudah ada dapat membantu meningkatkan kinerja ekstraksi, meningkatkan kapasitas produksi, mempersingkat waktu ekstraksi, atau membuat proses tersebut lebih dapat diulang.
Ekstraksi ultrasonik dapat dengan mudah dikombinasikan dengan tekanan, panas, kondisi ekstraksi superkritis atau ekstraktor Soxhlet untuk meningkatkan hasil dan/atau menyesuaikan pengaturan ekstraksi dengan persyaratan tertentu. Pemasangan kembali ultrasonicator ke dalam fasilitas ekstraksi ganja yang ada sangat menarik, jika metode ekstraksi yang ada tidak bekerja dengan kinerja dan output yang diinginkan.
Mesin ekstraksi yang sudah ada dapat dengan mudah ditingkatkan kinerjanya dengan menambahkan alat ekstraksi ultrasonik. Kami dengan senang hati akan membantu Anda dalam evaluasi proses, pemilihan peralatan, konsep pemasangan, serta integrasi ke dalam lini produksi yang sudah ada.
Baca lebih lanjut tentang ekstraksi CO2 superkritis yang ditingkatkan secara ultrasonik!
Bidang Penerapan untuk Ultrasonic Cannabis Extraction
Pengendalian proses yang presisi dan skalabilitas linier memungkinkan pemindahan parameter ekstraksi dari uji coba laboratorium ke produksi skala percobaan dan produksi skala penuh. Hal ini memungkinkan para pengolah untuk mengembangkan metode ekstraksi yang andal, memvalidasinya pada skala yang lebih kecil, dan melakukan peningkatan skala dengan keyakinan.
Cannabinoids, terpenes dan bahan aktif lain dari tanaman cannabis diekstraksi untuk berbagai macam proses . Ekstraksi ultrasonik adalah metode yang terpercaya untuk mendapatkan ekstrak tanaman cannabis untuk
- Kesehatan / produksi farmasi
- Produk recreational cannabis
- produksi nutraceutical dan makanan
- sebelum pemrosesan hilir, misalnya nano-emulsifikasi
- Pengujian potensi obat
- Analisis forensik/kimia
Ultrasonik Extractors – Untuk Skala Besar dan Kecil
Hielscher Ultrasonics adalah mitra Anda untuk peralatan ekstraksi ultrasonik berkinerja tinggi. Apakah Anda ingin memproduksi ekstrak CBD berkualitas tinggi dalam jumlah kecil untuk merek butik Anda atau memproses rami atau ganja dalam jumlah besar dalam skala industri – Hielscher Ultrasonics memiliki peralatan ekstraksi ultrasonik yang ideal untuk Anda!
Skalabilitas linier dan kontrol proses yang tepat memungkinkan hasil yang andal di tingkat mana pun. Baca lebih lanjut tentang peningkatan proses ekstraksi ultrasonik!
Kami membantu Anda dalam: Konsultasi & Layanan Optimalisasi Proses
Hielscher Ultrasonics memiliki pengalaman yang lama dan pemahaman yang mendalam mengenai pengolahan ultrasonik serta proses ekstraksi dengan menggunakan ultrasonik. Kami siap membantu Anda dengan rekomendasi untuk ultrasonikator yang paling cocok untuk proses Anda dan membantu Anda mengenai cara menggunakan perangkat kami dengan lebih efisien. Kami memiliki teknisi yang siap untuk layanan instalasi ke seluruh dunia.
Kami memiliki lab ultrasonik proses yang lengkap di Jerman, tim proses engineer dan kimiawan Jerman kami mampu mengembangkan dan mengoptimalkan proses Anda atau bersama-sama dengan kehadiran Anda.
- waktu yang pendek untuk ekstraksi
- tingkat ekstraksi yang tinggi
- hasil ekstraksi yang lebih lengkap
- pengobatan ringan, non-thermal
- integrasi yang mudah dan operasi yang aman
- tidak mengandung bahan kimia yang berbahaya / racun, tidak ada kotoran
- biaya yang rendah
- hemat energi
- green extraction: ramah lingkungan
Apa itu ekstraksi ganja dengan ultrasonik?
Ekstraksi ganja dengan ultrasonik adalah metode ekstraksi yang memanfaatkan gelombang ultrasonik berdaya tinggi untuk melepaskan kanabinoid, terpen, dan senyawa bioaktif lainnya dari bahan tanaman ganja atau rami. Kavitasi ultrasonik menghasilkan gaya geser yang sangat kuat dalam cairan, yang merusak sel-sel tanaman dan meningkatkan transfer massa antara bahan tanaman dan pelarut.
Bagaimana ultrasonik dapat meningkatkan proses ekstraksi kanabinoid?
Ultrasonik meningkatkan proses ekstraksi kanabinoid dengan cara memecah dinding sel, meningkatkan penetrasi pelarut, dan mempercepat pelepasan senyawa dari matriks tumbuhan. Hal ini dapat mempersingkat waktu ekstraksi dan meningkatkan efisiensi ekstraksi dibandingkan dengan metode pasif yang lambat seperti maserasi.
Cannabinoid apa saja yang dapat diekstraksi dengan metode ekstraksi ultrasonik?
Ekstraksi ultrasonik dapat digunakan untuk mengekstraksi kanabinoid seperti CBD, THC, THCA, CBDA, CBG, dan senyawa lain yang terdapat dalam biomassa ganja atau rami. Profil kanabinoid akhir bergantung pada bahan tanaman, pelarut, suhu, waktu ekstraksi, dan kondisi pemrosesan lanjutan.
Apakah ekstraksi ultrasonik dapat mempertahankan terpen?
Ya, ekstraksi ultrasonik dapat dilakukan pada suhu rendah dan terkendali, yang sangat berguna saat mengolah senyawa yang sensitif terhadap panas seperti terpen. Pengendalian suhu, waktu ekstraksi yang singkat, dan pemilihan pelarut yang tepat membantu melindungi komponen ekstrak yang mudah menguap dan sensitif.
Pelarut apa saja yang dapat digunakan untuk ekstraksi ganja dengan metode ultrasonik?
Ekstraksi ganja dengan ultrasonik dapat dilakukan menggunakan berbagai media ekstraksi yang umum, termasuk etanol, campuran air-etanol, minyak nabati seperti minyak zaitun atau minyak kelapa, serta pelarut khusus lainnya yang disesuaikan dengan proses tertentu. Pilihan pelarut terbaik bergantung pada produk yang diinginkan, persyaratan regulasi, proses lanjutan, dan senyawa target.
Apakah ekstraksi ultrasonik cocok untuk ekstraksi ganja dengan etanol?
Ya, etanol sering digunakan dalam ekstraksi ganja dengan metode ultrasonik. Proses sonikasi dapat meningkatkan efisiensi ekstraksi etanol dengan memperbaiki kontak antara pelarut dan bahan tanaman, memperpendek waktu ekstraksi, serta memastikan kondisi proses yang konsisten.
Apakah ekstraksi ganja dengan ultrasonik dapat digunakan bersama minyak pembawa?
Ya, kanabinoid dapat diekstraksi ke dalam minyak pembawa seperti minyak zaitun atau minyak kelapa. Hal ini dapat berguna untuk formulasi di mana minyak tersebut berfungsi langsung sebagai media ekstraksi atau sebagai bagian dari formulasi produk akhir.
Apakah ekstraksi ganja dengan ultrasonik merupakan proses termal?
Tidak. Ekstraksi ultrasonik dianggap sebagai metode ekstraksi yang lembut dan non-termal. Meskipun suhu proses tetap harus dipantau dan dikendalikan, efek ekstraksinya terutama bersifat mekanis: kavitasi, gaya geser, pemecahan partikel, dan peningkatan transfer massa.
Berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk ekstraksi ganja dengan metode ultrasonik?
Waktu ekstraksi bergantung pada bahan tanaman, ukuran partikel, pelarut, suhu, konsentrasi padatan, amplitudo ultrasonik, dan konfigurasi peralatan. Dalam banyak aplikasi, sonikasi secara signifikan memperpendek waktu ekstraksi dibandingkan dengan proses maserasi konvensional.
Apakah ekstraksi ganja dengan ultrasonik dapat diterapkan pada skala produksi industri?
Ya. Ekstraksi ultrasonik dapat diterapkan mulai dari uji laboratorium hingga produksi skala percontohan dan industri. Alat ultrasonik Hielscher tersedia untuk uji coba dalam skala kecil, pengembangan proses, serta pengolahan berkelanjutan dalam skala besar.
Parameter proses apa yang paling penting dalam ekstraksi ganja dengan ultrasonik?
Parameter-parameter penting meliputi amplitudo ultrasonik, waktu sonikasi, suhu, tekanan, jenis pelarut, perbandingan pelarut-terhadap-biomassa, ukuran partikel, serta kondisi pencampuran atau aliran. Pengendalian yang tepat terhadap parameter-parameter ini membantu menghasilkan kualitas ekstrak yang konsisten.
Apakah ekstraksi ultrasonik dapat ditambahkan ke jalur ekstraksi ganja yang sudah ada?
Ya. Alat ultrasonik sering kali dapat diintegrasikan ke dalam sistem ekstraksi yang sudah ada untuk meningkatkan transfer massa, mempersingkat waktu pemrosesan, atau meningkatkan efisiensi ekstraksi. Konsep integrasi yang paling tepat bergantung pada metode ekstraksi yang digunakan saat ini, penanganan pelarut, kapasitas produksi, dan ruang proses yang tersedia.
Ultrasonikator Hielscher mana yang cocok untuk ekstraksi ganja?
Pemilihan ultrasonikator yang tepat bergantung pada ukuran batch yang dibutuhkan, laju aliran, pelarut, bahan tanaman, dan target produksi. Unit berukuran kecil cocok untuk uji kelayakan dan pengembangan protokol skala laboratorium, sedangkan ultrasonikator seri UIP skala industri dirancang untuk ekstraksi skala percontohan dan produksi.
Bagaimana cara memilih sistem ekstraksi ultrasonik yang tepat?
Untuk memilih konfigurasi yang tepat, tentukan jenis biomassa, kanabinoid atau terpen yang diinginkan, pelarut, ukuran batch atau laju aliran kontinu, batas suhu, serta langkah-langkah pemrosesan lanjutan. Hielscher akan merekomendasikan prosesor ultrasonik, sonotrode, reaktor, dan parameter proses berdasarkan persyaratan tersebut.
Informasi Dasar tentang Ekstraksi Ultrasonik
Kekuatan ultrasound adalah metode yang telah terbukti untuk efisiensi dan dapat diandalkan untuk ekstraksi senyawa aktif termasuk senyawa herbal / obat, minyak, protein dan bioactives (misalnya Flavon, penangkal, anthocyanin, aroma) dari botani, tumbuhan, bunga dan bibit.
Untuk ekstraksi ultrasonik, gelombang ultrasound yang kuat digabungkan ke dalam campuran larutan tanaman, sehingga akustik kavitasi terjadi. Akustik kavitasi digambarkan sebagai ultrasonikasi yang menyebabkan pembentukan , pertumbuhan, dan implosive runtuhnya gelembung dalam cairan.
“Selama kavitasi, runtuhnya gelembung menhasilkan pemanas lokal dan intensitas tekanan tinggi, dengan daya tahan yang sangat singkat. Di dalam awan gelembung kavitasi, panas di daerah ini memiliki suhu setara sekitar 5000 K, tekanan atmosfer sekitar 1000, dan tingkat pemanasan dan pendinginan di atas 1010 K/s. Dalam gelembung tunggal kavitasi, kondisi mungkin bahkan lebih ekstrem. Kavitasi, kemudian, dapat membuat kondisi fisik dan kimia yang ekstrim sebagai bagian cairan dingin. Jika cairan yang mengandung padatan yang diradiasi dengan ultrasound, fenomena yang terkait dapat terjadi. Di dekat permukaan padat yang diperpanjang, kaviatsi runtuh menjadi tidak bulat, yang mendorong cairan berkecepatan jet tinggi ke permukaan padat. Jet ini dan dengan hubungan gelombang kejut ini dapat menyebabkan kerusakan permukaan yang besar dan mengekspos permukaan yang baru yang sangat panas. Selain itu, tabrakan antar-partikel kecepatan tinggi akan terjadi selama ultrasonik iradiasi dari cairan-bubuk suspensi melalui kavitasi dan shockwaves ini menciptakan slurries. Hasil dari tabrakan mampu mendorong perubahan dramatis pada di morfologi, komposisi dan reaktivitasp permukaan.” [Suslick 2001: 2f.]
Syarat-syarat ini intens ultrasonik kavitasi memiliki beberapa efek pada bahan tanaman dan extractability mereka:
- mengatasi selektivitas membran sel
- peningkatan massa transfer antara sel dan sekitarnya larutan
- kerusakan sel
- rilis bahan intraseluler
Hal ini membuat metode ekstraksi sonikasi sangat efektif. Karena kekuatan intensitas mekanik, pelarut sering hijau dan larutan ringan seperti air, etanol dll dapat digunakan.
Ekstraksi ultrasonik memperpendek waktu ekstraksi dan memungkinkan untuk mengurangi dan / atau lebih meringankan penggunaan larutan. Ini berarti, ultrasonik ekstraksi menghasil tingkat ekstraksi yang lebih tinggi dan menghasilkan ekstraksi yang sehat. Hal ini disebabkan oleh karakteristik beroperasi pada temperatur rendah baik untuk mengurangi kehilangan panas yang disebabkan oleh faktor suhu, tetapi juga untuk menghindari penguapan bahan karena titik didih yang rendah dan juga untuk mempertahankan zat-zat biologis aktif.
Keuntungan lain dari ekstraksi ultrasonik terletak pada sederhana dan aman digunakan serta aplikasinya dapat dikontrol. Sebagai metode ekstraksi bebas-thermal, sonikasi dapat dilakukan pada suhu rendah sehingga degradasi panas sensitif, panas-labil zat dapat dihindari.
Literatur / Referensi
- 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.
Ultrasonik pengolahan: Hielscher mendukung Anda dari uji kelayakan dan optimasi untuk produksi komersial!
SonoStation: Sistem turnkey seluler untuk pemrosesan ultrasonik – terdiri dari disperser ultrasonik, pompa, pengaduk dan tangki