Estrazione di cannabis a ultrasuoni semplice e veloce
- L’estrazione ad ultrasuoni di cannabis nasce dalla necessità di soddisfare una domanda sempre crescente di cannabinoidi di alta qualità. Questo metodo di estrazione della cannabis, efficiente e affidabile, riduce i tempi di estrazione e ne aumenta notevolmente la resa
- I punti forti dell’estrazione ad ultrasuoni di cannabis sono la semplicità, l’affidabilità e la velocità del metodo.
- Hielscher produce estrattori a ultrasuoni per l'isolamento dei cannabinoidi in laboratorio e su scala industriale.
Estrazione ad Ultrasuoni dei Cannabinoidi e dei Terpeni
L'estrazione assistita da ultrasuoni è una tecnica di estrazione di lunga durata e consolidata a livello industriale, nota per le elevate rese di estratto, la rapidità di lavorazione e la semplicità di funzionamento. La sonicazione applica forze di taglio e sollecitazioni intense al terreno di coltura, rompendo le pareti cellulari della pianta di cannabis. Dalle cellule rotte, vengono rilasciate efficacemente elevate quantità di composti bioattivi, come i cannabinoidi, in un tempo di estrazione molto breve. Ciò significa che il processo di estrazione di sostanze attive come i cannabinoidi e i terpeni dalla pianta di cannabis può essere sostanzialmente incrementato dagli ultrasuoni.
L'estrazione a ultrasuoni può essere eseguita con un'ampia varietà di solventi. A seconda dell'uso successivo, le sostanze attive della cannabis vengono estratte, ad esempio, in butano, CO2, propano, ecc. quando gli estratti vengono utilizzati per l'inalazione. Per la preparazione di estratti da ingerire per via orale, si preferiscono come solventi etanolo, cicloesano, isopropanolo, olio di oliva, olio di cocco, ecc.
Hielscher Ultrasonics le offre la soluzione giusta per tutti i volumi di estrazione – Che abbiate bisogno di un estrattore di piccole o medie dimensioni, di un sistema pilota o industriale, gli ultrasuonatori Hielscher soddisfano le vostre esigenze.
Ultrasuonatore UP400St con agitatore per l'estrazione della cannabis
- Tempo di estrazione breve
- Tasso di estrazione più elevati
- Eestrazione più completo
- Trattamento delicato (non-termico)
- Facile integrazione e sicurezza di funzionamento
- Nessun prodotto chimico tossico o pericoloso
- Basso costo
- Efficienza energetica
- Estrazione ecologica, rispetta l’ambiente
Ultrasuonatori Hielscher per l'estrazione della cannabis – Efficienza scientificamente provata!
Casiraghi e colleghi dell'Università di Milano hanno confrontato tre metodi di estrazione della cannabis: estrazione a ultrasuoni, estrazione Soxhlet e macerazione.
Lo studio si proponeva di indagare l'efficacia dell'estrazione a ultrasuoni per l'estrazione dei cannabinoidi dalla cannabis sativa e di confrontarla con altri metodi di estrazione, come l'estrazione Soxhlet e la macerazione.
I ricercatori hanno utilizzato il processore a ultrasuoni Hielscher UP200Ht (vedi foto a sinistra) per il processo di estrazione e hanno scoperto che il metodo di estrazione assistito da ultrasuoni era più efficace nell'estrarre i cannabinoidi rispetto agli altri due metodi. L'estrazione a ultrasuoni è stata anche più veloce, più efficiente e meno laboriosa rispetto agli altri metodi.
L'estrazione è stata eseguita utilizzando come solvente l'olio d'oliva. Il materiale vegetale è stato aggiunto al solvente e sonicato per 10 minuti al 60% di ampiezza con l'ultrasuonatore UP200Ht.
Dopo la fase di sonicazione, l'estratto è stato filtrato e il solvente è stato evaporato a pressione ridotta per ottenere un estratto concentrato. L'estratto è stato poi analizzato per il contenuto di cannabinoidi mediante cromatografia liquida ad alta prestazione (HPLC).
Nel complesso, i risultati di questo studio hanno dimostrato che l'estrazione a ultrasuoni dei cannabinoidi CBD e THC nell'olio d'oliva è un metodo efficace per estrarre i cannabinoidi dal materiale vegetale della Cannabis sativa, con rese e purezza elevate.
Uno dei vantaggi dell'estrazione a ultrasuoni con l'UP200Ht è che può produrre rese più elevate di cannabinoidi in un tempo più breve rispetto ai metodi di estrazione tradizionali. I ricercatori hanno anche notato che l'estrazione a ultrasuoni è un metodo più rispettoso dell'ambiente rispetto ad altri metodi di estrazione, in quanto richiede meno solvente ed energia. Inoltre, l'estrazione a ultrasuoni può essere facilmente scalata per la produzione industriale, il che la rende un metodo promettente per la produzione su larga scala di estratti di CBD.
In conclusione, lo studio suggerisce che l'estrazione a ultrasuoni con l'UP200Ht è un metodo promettente per l'estrazione di cannabinoidi dalla cannabis sativa a scopo terapeutico.
(cfr. Casiraghi et al., 2022)
L'estrazione a ultrasuoni è un metodo altamente efficiente per estrarre cannabinoidi come CBD e THC. L'olio d'oliva è stato usato come solvente e l'estrazione a ultrasuoni è stata eseguita con l'UP200ST.
(immagine e studio: © Casiraghi et al., 2022)
Sonicazione ed Estrazione
Processo di sonicazione della cannabis
L'estrazione tramite ultrasuoni si basa su cicli ad alta pressione e a bassa pressione ripetuti. Questi cicli che si alternano 20.000 volte al secondo creano intense forze che superano la selettività della membrana, perforano e rompono la parete cellulare che si traduce in un alto trasferimento di massa cellulare interna e solvente circostante. Con l’estrazione ad ultrasuoni, i rendimenti sono più elevati e il tempo di estrazione è più breve. Poiché l'estrazione ad ultrasuoni è un processo riproducibile, i risultati di estrazione possono essere ripetuti per un estratto standardizzato di qualità.
Gli estrattori ad ultrasuoni Hielscher permettono il controllo completo dei parametri di estrazione, permettono quindi di regolarne l'ampiezza, la durata, la pressione e la composizione del liquido, dunque l'output del processo di estrazione può essere finemente controllato e riprodotto.
Solventi per l'estrazione della cannabis
Per l'estrazione a ultrasuoni si possono utilizzare tutti i solventi più comuni. A seconda che gli estratti vengano prodotti per prodotti farmaceutici per via orale o inalatoria, per l'analisi, per il controllo di qualità o per altri scopi, alcuni solventi sono particolarmente adatti a scopi specifici. L'estrazione a ultrasuoni consente di utilizzare diversi solventi, tra cui acqua, solventi e oli (ad esempio H2O, CO2, etanolo, metanolo, butano, propano, olio d'oliva, olio di cocco ecc.)
Temperatura di estrazione
I migliori risultati per l’estrazione con ultrasuoni di estratti vegetali (es. composti attivi da erbe aromatiche, medicinali vegetali ecc.) si ottengono con una temperatura di processo tra gli 0°C e i 60°C. L'estrazione ad ultrasuoni è un metodo delicato non-termico che salvaguarda gli ingredienti attivi estratti da possibili degradi.
Metodi di Estrazione Combinata
L'estrazione a ultrasuoni può essere facilmente combinata con la pressione, il calore, le condizioni di estrazione supercritica o l'estrattore Soxhlet per migliorare i risultati e/o adattare l'impianto di estrazione a requisiti specifici. L'installazione a posteriori di un ultrasuonatore in un impianto di estrazione della cannabis già esistente è di particolare interesse, se il metodo di estrazione esistente non garantisce le prestazioni e i risultati desiderati.
Macchine di estrazione già esistenti possono essere facilmente aggiornate mediante l'implementazione di un estrattore ad ultrasuoni.
Hielscher sarà lieta di aiutare i suoi clienti con l'installazione di un ultra sonicatore nel complesso di estrazione.
Per saperne di più sull'estrazione di CO2 supercritica migliorata con gli ultrasuoni!
Campi di Applicazione per l'Estrazione ad Ultrasuoni di Cannabis
Cannabinoidi, terpeni e altri principi attivi della pianta della cannabis vengono estratti per soddisfare molteplici richieste. L'estrazione ad ultrasuoni è un metodo affidabile per ottenere estratti della pianta della cannabis. Gli estratti ottenuti vengono impiegati in molteplici settori:
- Produzione medicale / farmaceutico
- Prodotti a base di cannabis
- produzione nutraceutica e alimentare
- prima della lavorazione a valle, ad esempio la nanoemulsificazione
- Test di droga
- Analisi forense/chimiche
Estrattori ad Ultrasuoni – Per Piccole e Grandi Dimensioni
Hielscher Ultrasonics è il vostro partner per le apparecchiature di estrazione a ultrasuoni ad alte prestazioni. Sia che vogliate produrre piccoli lotti di estratti di CBD di alta qualità per il vostro marchio commerciale, sia che vogliate lavorare grandi quantità di canapa o marijuana su scala industriale... – Hielscher Ultrasonics ha l'apparecchiatura di estrazione a ultrasuoni ideale per voi!
La scalabilità lineare e il controllo preciso del processo consentono di ottenere risultati affidabili a qualsiasi livello. Per saperne di più sulla scalabilità dei processi di estrazione a ultrasuoni!
Vi aiutiamo: La nostra consulenza di processo & Servizio
Hielscher Ultrasonics è specializzata nei processi di estrazione ad ultrasuoni da anni, ha raggiunto dunque una profonda conoscenza del metodo ed è quindi disponibile nell’aiutare i suoi clienti fornendogli consigli preziosi riguardo la sonicazione più adatta al loro processo di estrazione e a istruirli circa l’utilizzo più efficiente dei dispositivi a loro necessari. I tecnici Hielscher sono disponibili per il servizio di installazione in tutto il mondo.
Il laboratorio Hielscher in Germania è altamente attrezzato e il team di ingegneri di processo e ingenieri chimici è in grado di sviluppare e ottimizzare il processo per i clienti o insieme ai clienti.
Estrazione a ultrasuoni di prodotti botanici con l'ultrasuonatore UP400St
Letteratura/riferimenti
- 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.
Informazioni di Base
estrazione ad ultrasuoni
Gli ultrasuoni di potenza sono un metodo collaudato per l'estrazione efficiente e affidabile di composti attivi, tra cui composti erboristici/medicinali, oli, proteine e bioattivi (ad esempio flavoni, polifenoli, antociani, aromi) da piante, erbe, fiori e semi.
Per l'estrazione a ultrasuoni, potenti onde ultrasonore vengono accoppiate alla miscela pianta-solvente, in modo che si verifichi la cavitazione acustica. La cavitazione acustica è descritta come la formazione, la crescita e il collasso implosivo di bolle nei liquidi causati dagli ultrasuoni.
“Durante la cavitazione, il collasso delle bolle produce un intenso riscaldamento locale e alte pressioni, con tempi di vita molto brevi. Nelle nubi di bolle in cavitazione, questi punti caldi hanno temperature equivalenti a circa 5000 K, pressioni di circa 1000 atmosfere e velocità di riscaldamento e raffreddamento superiori a 1010 K/s. Nella cavitazione a bolla singola, le condizioni possono essere ancora più estreme. La cavitazione, quindi, può creare condizioni fisiche e chimiche estreme in liquidi altrimenti freddi. Se i liquidi contenenti solidi vengono irradiati con ultrasuoni, possono verificarsi fenomeni correlati. In prossimità di una superficie solida estesa, il collasso della cavità diventa non sferico e spinge getti di liquido ad alta velocità verso la superficie solida. Questi getti e le onde d'urto associate possono causare danni sostanziali alla superficie ed esporre superfici fresche e altamente riscaldate. Inoltre, durante l'irradiazione a ultrasuoni di sospensioni liquido-polvere si verificano collisioni interparticellari ad alta velocità attraverso la cavitazione e le onde d'urto che si creano in questi impasti. Le collisioni risultanti sono in grado di indurre drastici cambiamenti nella morfologia, nella composizione e nella reattività della superficie.” [Suslick 2001: 2f.]
Queste condizioni intense di cavitazione ultrasonica hanno diversi effetti sul materiale vegetale e sulla sua estraibilità:
- superamento della selettività della membrana cellulare
- aumento del trasferimento di massa tra l'interno della cellula e il solvente circostante
- rottura delle cellule
- rilascio di materiale intracellulare
Ciò rende la sonicazione un metodo di estrazione molto efficace. Grazie alle intense forze meccaniche, è possibile utilizzare spesso solventi verdi e delicati come acqua, etanolo ecc.
L'estrazione a ultrasuoni accorcia i tempi di estrazione e consente un uso ridotto e/o più blando del solvente. Ciò significa che l'estrazione a ultrasuoni consente di ottenere tassi di estrazione più elevati e produce estratti più sani. Ciò è dovuto alle caratteristiche del suo funzionamento a bassa temperatura, sia per ridurre la perdita di calore causata da fattori di temperatura, ma anche per evitare la vaporizzazione delle sostanze a causa del basso punto di ebollizione e per mantenere le sostanze attive biologiche.
Un altro vantaggio dell'estrazione a ultrasuoni consiste nell'uso semplice e sicuro e nell'applicazione controllabile con precisione. Essendo un metodo di estrazione non termico, la sonicazione può essere effettuata a basse temperature, in modo da evitare la degradazione di sostanze termosensibili e termolabili.
Gli estrattori ad ultrasuoni Hielscher soddisfano le esigenze di diversi settori, dagli studi di fattibilità di laboratorio, alla produzione commerciale.