ヘンプを原料とする超音波抽出法

知っておくべき事実

超音波抽出は、植物から生物活性化合物を抽出する際に、最も効果的で使い勝手の良い技術になりました。抽出に成功した最も顕著な例は、大麻からCBDやその他のカンナビノイドを分離したことでしょう。

超音波抽出法と従来の抽出法の比較

エタノールに浸すのは簡単な方法だが、非常に時間がかかり、処理能力に限界があり、溶媒とエネルギーのコストが高い。最終製品に残留する溶媒は、高品質のエキスを生産するという目標に支障をきたす。
密閉された炭化水素システムを使った抽出には化石燃料の使用が必要なため、ベンゼンのような発ガン性物質が最終製品に含まれる可能性がある。
超臨界CO2抽出システムは、エネルギー消費だけでなく投資コストも高い。超臨界CO2抽出装置は、高圧のCO2システムを操作するのが危険であるため、操作には十分な訓練を受けたスタッフが必要です。CO2が漏れると、その場にいる作業員が窒息死する可能性があります。
臨界水抽出は環境に優しい代替手段であり、時間がかかり、生物活性化合物のごく一部しか放出しない。

超音波抽出

超音波抽出は、以下のものと組み合わせて使用することができる強化抽出技術である。 水（無溶剤） と同様に 溶剤 エタノール、エタノール-水、グリセリン、メタノール、植物油、その他お好みの溶媒など。超音波抽出は物質移動を促進するため、次のような効果がある。 エキス収率95-99 が得られる。ソニケーションは簡単にスケールアップでき、高品質の抽出物が得られる。
UP400St（400W）などの小型超音波抽出機 は、最大10Lのバッチを5～15分以内に処理できる（原料（生または乾燥；芽、葉、茎）、溶媒、温度などのプロセス・パラメーターによる）。
2kW 強力超音波抽出機 UIP2000hdT はインラインシステムとして作動させることができる。フロースルー・モードでは UIP2000hdT 毎時200～800Lを簡単に処理できる（プロセスパラメータにも依存）。
超音波処理装置の投資コストは、CO2抽出装置に比べて低い。また、運転にかかるエネルギーコストも無視できない。超音波抽出機は、操作が非常に安全で、洗浄が簡単で、メンテナンスが非常に少なくて済みます。

大麻

大麻（ヘンプとマリファナの両方）の生理活性化合物は、近い過去に多くの注目を集めてきた。特にカンナビノイドの一種であるカンナビジオール（CBD）については、がん予防や抗炎症作用から鎮痛作用や抗うつ作用に至るまで、多くの健康効果が示されている。カンナビジオール以外にも、大麻植物にはTHC（テトラヒドロカンナビノール）、カンナビノール（CBN）、カンナビゲロール（CBG）、カンナビクロメン（CBC）、カンナビノジオール（CBND）など、さまざまなカンナビノイドが含まれています。カンナビノイドは計り知れない治療の可能性を示しており、多くの研究の焦点となっている。
様々なカンナビノイドと、テルペン、ポリフェノール、フラボノイド、アルカロイドなどの他の生理活性化合物との相互作用は、さらに優れた健康効果をもたらすようだ。さまざまなテルペン、さまざまなカンナビノイド、その他の植物化合物の相互作用は、次のように呼ばれている。 “エンタテインメント効果”.このような付随効果のために、超音波補助抽出法（UAE）でうまく得られるフルスペクトルエキスは、卓越した治療効果があることで知られている。

大麻テルペン

テルペノイドは植物に含まれる精油成分である。大麻植物には テルペン.大麻では、テルペンは植物のトリコームで作られる。トリコームとは、葉や蕾に付着している光沢のある粘着性の結晶のことです。このトリコームは大麻植物の自然な防御機構であり、昆虫や動物から植物を守っている。香ばしい匂いのために、テルペン類は忌避剤として働く。私たち人間にとって、大麻テルペンの最も顕著な特徴はその匂いである。これらのテルペン類は、大麻植物（ヘンプとマリファナ）のさまざまな健康効果に寄与している。
テルペン分子はアロマや香りだけでなく、さまざまな医療効果をもたらす強力な植物性物質である。
カンナビス・サティバ属のマリファナもヘンプも、非常に多くのテルペノイドを含み、その種類は100を超える。
それぞれのテルペンには、鎮静作用から高揚作用まで、ユニークな特性がある。例えば、ネロリドールには鎮静作用と抗不安作用があり、リナロールは不安や関節炎の症状に効果があり、ミルセンは慢性的な痛みを和らげることで知られている。テルペン類のβ-ミルセン、Ɣピネン、フムレンには炎症を抑え、鎮痛作用がある。
さまざまなテルペンは大麻特有のものだが、大麻に含まれるテルペンの多くは他の植物にも含まれている。カリオフィレンは、例えば緑の葉野菜に含まれている、 ホップ やローズマリー、オレガノに含まれる。リモネンは、レモンやオレンジなどの柑橘類に含まれる主要なテルペンである。

エンタテインメント効果

それぞれのテルペンには、特定の治療効果があることが知られている。しかし、テルペン類とポリフェノールやフラボノイドなどの他の植物性化合物は、卓越した相乗効果を示すことが知られており、その結果、カンナビノイド間の共生が改善される。様々な生物活性化合物のこの相互作用は、以下のように知られている。 “エンタテインメント効果“.
アントラージュ効果により、テルペン類はより生物学的に利用しやすくなり、カンナビノイドの体内吸収がより効率的になる。

生理活性化合物の種類

植物エキスの薬効を左右するのは、生理活性化合物の数、濃度、種類である。これらの生物活性化合物は二次代謝産物として合成され、植物の成長や光合成には寄与しない。しかし、それらは植物にとって極めて重要である。’ 生存と環境との相互作用植物の生理活性化合物は、テルペンおよびテルペノイド、アルカロイド、フェノール化合物の3つのクラスに大別される。フェノール化合物は、植物界で最も広く分布する二次代謝産物群で、抗酸化作用がよく知られており、高く評価されている。低分子フェノール化合物のもう一つの重要なクラスはフラボノイドで、これも非常に強い抗酸化作用を示す。
フェノール化合物の範囲には、安息香酸やヒドロキシ桂皮酸などのフェノール酸、フラボンやフラボノールなどのフラボノイド、リグナン、スチルベンなどが含まれる。フルスペクトル抽出物（例えば、以下の方法によって得られる。 大麻からの超音波抽出)には、最も広範な健康効果を示すこれらの異なる植物性化合物がすべて含まれている。

超音波抽出の原理

超音波抽出は、液体媒体に結合された音響波（超音波）に基づいている。強い超音波は高圧/低圧サイクルを発生させる。液体中を超音波が伝播する間の圧力差により、キャビテーション気泡が発生します。このキャビテーション気泡の爆縮により、エネルギー密度の高い状態になります。

活性化合物とエッセンシャルオイルの超音波抽出は、以下の作業原理に基づいています。 音響キャビテーション.上の図は、キャビテーションによる気泡の崩壊と、その結果生じる植物原料からの精油の放出の効果を示している。
ソースアルタフら2018年

爆縮するキャビテーション気泡の近傍は、極端な状態になることがある。 – 最大温度4500℃、最大圧力100MPa。爆轟とその結果生じる再圧力の差は、キャビテーション・ホットスポット内で非常に高いせん断力と乱流をもたらす。圧力差、熱差、せん断のこれらの要因が組み合わさることで、物質移動が促進され、それにより抽出プロセスが促進されます。強力な超音波キャビテーション力により、細胞（植物、細菌、組織など）は破壊され、細胞内物質（油、脂質、タンパク質、活性化合物など）は周囲の溶媒中に放出される。
したがって、超音波抽出は、抽出プロセスを強化するために好ましい方法である。

超音波抽出は、音響キャビテーションとその流体力学的せん断力に基づいている。