빠르고 간단한 초음파 대마초 추출
Hielscher 초음파 추출 시스템을 사용하면 칸나비노이드, 테르펜 및 기타 귀중한 대마초 성분을 더 빠르게 추출할 수 있습니다. 고출력 초음파는 물질 전달을 촉진하고 식물 세포를 파열시켜, 활성 성분이 선택한 용매로 효율적으로 방출되도록 돕습니다. – 에탄올과 식용유부터 특수 추출 매체에 이르기까지.
수율 향상과 처리 속도 향상을 위한 초음파 대마초 추출 장비
실험실 프로토콜을 개발하거나, 파일럿 공정을 검증하거나, 산업용 생산 규모로 확장하는 경우를 막론하고, Hielscher 초음파 장비는 진폭, 온도, 압력, 체류 시간 및 용매 조건을 정밀하게 제어할 수 있게 해줍니다. 덕분에 초음파 추출은 짧은 처리 시간과 확장 가능한 처리량을 바탕으로 재현성 높은 대마초 및 헴프 추출물을 생산할 수 있는 신뢰할 수 있는 선택지입니다.
가공업체들이 Hielscher 초음파 추출 방식을 선택하는 이유:
- 카나비노이드와 테르펜의 더 빠른 추출
- 높은 추출 효율과 일관된 제품 품질
- 열에 민감한 화합물을 위한 온화한 비열처리 공정
- 에탄올 및 캐리어 오일을 포함한 일반적인 추출 용매와 호환됩니다
- 실험실 단계에서 본격적인 산업 생산으로의 원활한 확대
- Hielscher 엔지니어들이 제공하는 공정 컨설팅, 타당성 조사 및 설치 지원
원료, 용매, 배치 규모 또는 유량, 그리고 추출하고자 하는 성분을 알려주시기 바랍니다. 귀사의 용도에 적합한 초음파 장비 구성과 공정 파라미터를 제안해 드리겠습니다.
초음파 발생기 UP400St 대마초 추출용
| 메서드 | 과제와 우려 사항 | 초음파 추출의 장점 |
|---|---|---|
| 침용 | 처리 시간이 오래 걸림 | 더 빠른 물질 전달 및 더 짧은 추출 시간 |
| 속슬렛 | 열 노출 및 용제 수요 | 더 온화하고 낮은 온도에서 추출 |
| 초임계 CO2 | 자본 비용 및 처리량 한계 | 배기 효율을 높이기 위해 결합하거나 개조할 수 있습니다 |
| 에탄올 추출 | 수율, 속도, 테르펜 보존 | 더 우수한 세포 분해 효율과 재현성 있는 파라미터 |
대마초 추출을위한 Hielscher 초음파 발생기 – 과학적으로 입증된 효율성!
이탈리아 밀라노 대학의 Casiraghi와 동료들은 초음파 추출, Soxhlet 추출 및 침용의 세 가지 대마초 추출 방법을 비교했습니다.
이 연구는 cannabis sativa에서 카나비노이드 추출을위한 초음파 추출의 효과를 조사하고 Soxhlet 추출 및 침용과 같은 다른 추출 방법과 비교하는 것을 목표로했습니다.
연구원들은 추출 과정에 Hielscher 초음파 프로세서 UP200Ht (왼쪽 그림 참조)를 사용했으며, 초음파 보조 추출 방법이 다른 두 가지 방법보다 카나비노이드 추출에 더 효과적이라는 것을 발견했습니다. 초음파 추출은 또한 다른 방법보다 빠르고 효율적이며 노동 집약적이었습니다.
추출은 올리브 오일을 용매로 사용하여 수행되었습니다. 식물 재료를 용매에 첨가하고 초음파기 UP200Ht를 사용하여 60 % 진폭으로 10 분 동안 초음파 처리했다.
초음파 처리 단계 후, 추출물을 여과하고 용매를 감압 하에서 증발시켜 농축 추출물을 얻었다. 그런 다음 추출물을 고성능 액체 크로마토 그래피 (HPLC)를 사용하여 카나비노이드 함량을 분석했습니다.
전반적으로이 연구의 결과는 올리브 오일에서 카나비노이드 CBD 및 THC의 초음파 추출이 높은 수율과 순도로 대마초 sativa 식물 재료에서 카나비노이드를 추출하는 효과적인 방법임을 보여주었습니다.
UP200Ht를 사용한 초음파 추출의 장점 중 하나는 기존의 추출 방법보다 짧은 시간에 더 높은 수율의 카나비노이드를 생산할 수 있다는 것입니다. 연구원들은 또한 초음파 추출이 용매와 에너지가 덜 필요하기 때문에 다른 추출 방법에 비해 환경 친화적 인 방법이라고 지적했습니다. 또한 초음파 추출은 산업 생산을 위해 쉽게 확장 할 수 있으므로 CBD 추출물의 대량 생산에 유망한 방법입니다.
결론적으로,이 연구는 UP200Ht를 사용한 초음파 추출이 의약 목적으로 대마초 sativa에서 카나비노이드를 추출하는 유망한 방법임을 시사합니다.
초음파 추출은 CBD 및 THC 등의 카나비노이드를 추출하는 고효율 방법입니다. 올리브 오일을 용매로 사용하고, UP200ST로 초음파 추출을 수행했습니다.
(사진 및 연구: © Casiraghi et al., 2022)
산업용 초음파 발생기 UIP2000hdT 대규모 대마초 추출을 위한 배럴에 교반기로
초음파 처리 및 추출 조건
Hielscher 초음파 추출기는 진폭, 초음파 처리 시간, 압력, 온도, 유량 및 용매 조성 등 모든 관련 공정 매개변수를 완벽하게 제어할 수 있게 해줍니다. 이를 통해 수율, 추출물 성분, 처리량 및 후속 공정 요구 사항에 맞춰 추출 공정을 최적화할 수 있습니다.
대마초의 초음파 처리 과정
초음파 보조 추출은 반복되는 고압 및 저압 사이클을 기반으로 합니다. 초당 20,000 회의 초음파 처리의 고압 및 저압 순환이 번갈아 가며 강렬한 전단력과 액체 제트를 생성합니다. 이 극도의 응력은 멤브레인의 선택성을 극복하고, 세포벽을 천공 및 파괴하며, 내부 세포와 주변 용매 사이에 높은 질량 전달을 초래합니다. 초음파 추출을 통해 더 높은 수율과 더 짧은 추출 시간을 실현할 수 있습니다. 초음파 추출은 재현 가능한 공정이기 때문에 표준화 된 추출 품질을 위해 추출 결과를 반복 할 수 있습니다.
Hielscher의 초음파 추출기는 중요한 추출 매개 변수를 완벽하게 제어 할 수 있습니다. 진폭, 지속 시간, 압력 및 액체 조성을 조정함으로써 추출 공정의 출력을 정밀하게 제어하고 재현할 수 있습니다.
대마초 추출을 위한 용매
초음파 추출 방식은 모든 일반적인 용매와 호환되므로 물, 용매, 오일(예: H₂O, CO₂, 에탄올, 메탄올, 부탄, 프로판, 올리브 오일, 코코넛 오일 등)과 같이 원하는 용매를 자유롭게 사용할 수 있습니다.
일반적인 용매 및 추출 매질로는 다음이 있습니다:
경구용 제품의 경우, 식품 등급 용매와 캐리어 오일이 주로 선호됩니다. 분석 시험 및 품질 관리에는 실험실용 용매를 사용할 수 있습니다. 산업용 칸나비노이드 추출의 경우, 에탄올 및 이산화탄소(CO2) 기반 공정이 일반적인 선택입니다. 초음파 처리는 이러한 용매 시스템의 대부분에서 물질 전달을 개선할 수 있으므로, 추출 시간을 단축하고 추출 효율을 높이거나 공정 표준화를 지원하는 데 도움이 될 수 있습니다.
추출 온도
많은 식물 추출 공정에서 효과적인 초음파 추출은 0°C에서 60°C 사이의 공정 온도에서 이루어집니다. 낮은 온도는 휘발성 향기 성분과 온도에 민감한 성분을 보존하는 데 도움이 되는 반면, 적당한 온도는 용해도와 추출 속도를 향상시킬 수 있습니다. 이상적인 온도는 용매, 바이오매스, 대상 화합물 및 최종 제품 사양에 따라 달라집니다.
Hielscher 초음파 시스템은 냉각 재킷, 열교환기 및 온도 제어 반응기와 연동하여 추출 공정을 원하는 온도 범위 내에서 유지할 수 있습니다.
결합된 추출 방법 – 시너지 효과
기존 대마초 추출 시설에 초음파 장치를 추가 설치하면 추출 성능을 향상시키고, 처리량을 늘리며, 추출 시간을 단축하거나 공정의 재현성을 높이는 데 도움이 될 수 있습니다.
초음파 추출은 압력, 열, 초임계 추출 조건 또는 Soxhlet 추출기와 쉽게 결합하여 결과를 개선하고 추출 설정을 특정 요구 사항에 맞게 조정할 수 있습니다. 기존 대마초 추출 시설에 초음파기를 개조하는 것은 기존 추출 방법이 원하는 성능과 출력으로 수행되지 않는 경우 특별한 관심사입니다.
기존 추출 장비는 초음파 추출기를 도입함으로써 손쉽게 업그레이드할 수 있습니다. 공정 평가, 장비 선정, 설치 계획 수립 및 기존 생산 라인과의 통합에 대해 기꺼이 도와드리겠습니다.
초음파로 개선된 초임계 CO2 추출에 대해 자세히 알아보십시오!
초음파 대마초 추출을위한 응용 분야
정밀한 공정 제어와 선형적인 확장성 덕분에 실험실 단계의 추출 매개변수를 파일럿 생산 및 본격적인 양산 단계로 원활하게 적용할 수 있습니다. 이를 통해 가공업체는 신뢰할 수 있는 추출 공정을 개발하고, 소규모로 검증한 후 확신을 가지고 생산 규모를 확대할 수 있습니다.
카나비노이드, 테르펜 및 기타 대마초 식물의 활성 성분은 다양한 목적으로 추출됩니다. 초음파 추출은 대마초 식물의 추출물을 얻는 신뢰할 수있는 방법입니다.
- 의료/제약 생산
- 레크리에이션 용 대마초 제품
- 기능 식품 및 식품 생산
- 다운스트림 공정 전, 예: 나노 유화
- 약물 효능 테스트
- 법의학/화학 분석
초음파 추출기 – 소규모 및 대규모용
Hielscher 초음파는 고성능 초음파 추출 장비의 파트너입니다. 부티크 브랜드를 위해 고품질 CBD 추출물을 소량 생산하거나 산업 규모로 대량의 대마 또는 마리화나를 가공하려는 경우 – Hielscher 초음파는 이상적인 초음파 추출 장비를 갖추고 있습니다!
선형 확장성과 정밀한 공정 제어를 통해 모든 수준에서 신뢰할 수 있는 결과를 얻을 수 있습니다. 초음파 추출 공정의 규모 확장에 대해 자세히 알아보십시오!
당사가 도와드리는 분야: 컨설팅 & 공정 최적화 서비스
Hielscher 초음파는 초음파 처리에 오랜 경험을 가지고 있으며 초음파 추출 공정에 대한 깊은 이해를 가지고 있습니다. 우리는 귀하의 공정에 가장 적합한 초음파기에 대한 권장 사항을 지원하고 장치를 가장 효율적으로 사용하는 방법을 교육합니다. 당사의 엔지니어는 전 세계적으로 설치 서비스를 받을 수 있습니다.
독일에 있는 완벽한 장비를 갖춘 초음파 공정 실험실에서 공정 엔지니어 및 화학자 팀은 귀하를 위해 또는 귀하와 함께 공정을 개발하고 최적화할 수 있습니다.
- 짧은 추출 시간
- 높은 추출 속도
- 보다 완벽한 추출
- 온화한, 비열 처리
- 간편한 통합 및 안전한 작동
- 유해/독성 화학 물질 없음, 불순물 없음
- 저가
- 에너지 효율적
- 녹색 추출 : 환경 친화적 인
초음파 대마초 추출이란 무엇인가요?
초음파 대마 추출은 고출력 초음파를 이용해 대마 또는 헴프 식물 원료에서 칸나비노이드, 테르펜 및 기타 생리활성 물질을 추출하는 방법입니다. 초음파 캐비테이션은 액체 내에서 강력한 전단력을 발생시켜 식물 세포를 파괴하고, 식물 원료와 용매 간의 물질 전달을 촉진합니다.
초음파는 칸나비노이드 추출을 어떻게 개선하나요?
초음파는 세포벽을 파괴하고 용매의 침투를 높이며 식물 매트릭스에서 화합물의 방출을 촉진함으로써 칸나비노이드 추출 효율을 향상시킵니다. 이는 침출법과 같은 느린 수동적 방법에 비해 추출 시간을 단축하고 추출 효율을 높일 수 있습니다.
초음파 추출을 통해 어떤 칸나비노이드를 추출할 수 있나요?
초음파 추출법은 대마초나 헴프 바이오매스에 함유된 CBD, THC, THCA, CBDA, CBG 등의 칸나비노이드 및 기타 화합물을 추출하는 데 활용될 수 있습니다. 최종 칸나비노이드 성분은 원료 식물, 용매, 온도, 추출 시간 및 후속 처리 조건에 따라 달라집니다.
초음파 추출을 통해 테르펜을 보존할 수 있나요?
네, 초음파 추출은 낮은 온도에서 정밀하게 제어하며 진행할 수 있어, 테르펜과 같은 열에 민감한 화합물을 처리할 때 유용합니다. 온도 제어, 짧은 추출 시간, 그리고 적절한 용매 선택은 휘발성이 높고 민감한 추출 성분을 보호하는 데 도움이 됩니다.
초음파 대마 추출에는 어떤 용매를 사용할 수 있나요?
초음파 대마초 추출법은 에탄올, 물-에탄올 혼합물, 올리브유나 코코넛유와 같은 식용유, 그리고 기타 공정별 용매를 포함하여 다양한 일반적인 추출 용매와 호환됩니다. 최적의 용매는 목표 제품, 규제 요건, 후속 공정, 그리고 추출 대상 화합물에 따라 달라집니다.
초음파 추출법은 에탄올 대마초 추출에 적합한가요?
네, 에탄올은 대마초 초음파 추출에 흔히 사용됩니다. 초음파 처리는 용매와 식물 원료 간의 접촉을 개선하고, 추출 시간을 단축하며, 재현 가능한 공정 조건을 조성함으로써 에탄올 추출 효율을 높일 수 있습니다.
초음파 대마초 추출법을 캐리어 오일과 함께 사용할 수 있나요?
네, 칸나비노이드는 올리브 오일이나 코코넛 오일과 같은 캐리어 오일에 추출할 수 있습니다. 이는 오일이 추출 매체로 직접 사용되거나 최종 제품 제형의 일부로 포함되는 경우에 유용할 수 있습니다.
초음파 대마초 추출은 열처리 과정인가요?
아닙니다. 초음파 추출은 온화한 비열적 추출 방법으로 간주됩니다. 공정 온도를 여전히 모니터링하고 제어해야 하지만, 추출 효과는 주로 기포 붕괴, 전단력, 입자 분해, 그리고 향상된 물질 전달과 같은 기계적 작용에 기인합니다.
초음파 대마초 추출에는 얼마나 걸리나요?
추출 시간은 식물 원료, 입자 크기, 용매, 온도, 고형분 농도, 초음파 진폭 및 장비 구성에 따라 달라집니다. 많은 응용 분야에서 초음파 처리는 기존의 침출 방식에 비해 추출 시간을 크게 단축시킵니다.
초음파 대마 추출 공정을 산업 규모로 확대할 수 있을까?
네. 초음파 추출 공정은 실험실 단계에서 파일럿 및 산업 생산 단계로 확장 적용할 수 있습니다. Hielscher 초음파 장비는 소량 시험 생산, 공정 개발 및 대규모 연속 공정에 모두 활용 가능합니다.
초음파 대마초 추출에서 가장 중요한 공정 매개변수는 무엇인가요?
주요 파라미터로는 초음파 진폭, 초음파 처리 시간, 온도, 압력, 용매 종류, 용매 대 바이오매스 비율, 입자 크기, 그리고 혼합 또는 유동 조건 등이 있습니다. 이러한 파라미터를 정밀하게 제어하면 재현성 있는 추출물 품질을 확보하는 데 도움이 됩니다.
기존 대마초 추출 라인에 초음파 추출 공정을 추가할 수 있습니까?
네. 초음파 장치는 질량 전달을 개선하거나, 처리 시간을 단축하거나, 추출 효율을 높이기 위해 기존 추출 시스템에 통합되는 경우가 많습니다. 최적의 통합 방안은 현재의 추출 방법, 용매 처리 방식, 처리량, 그리고 사용 가능한 공정 공간에 따라 달라집니다.
대마 추출에 어떤 Hielscher 초음파 장치가 적합할까요?
적합한 초음파 장비는 필요한 배치 규모, 유량, 용매, 식물 원료 및 생산 목표에 따라 달라집니다. 소형 장비는 타당성 시험 및 실험실 규모 프로토콜 개발에 적합하며, 산업용 UIP 시리즈 초음파 장비는 파일럿 및 생산 규모 추출을 위해 설계되었습니다.
적합한 초음파 추출 장비를 어떻게 선택해야 할까요?
적합한 설비를 선택하려면 바이오매스 유형, 대상 칸나비노이드 또는 테르펜, 용매, 배치 규모 또는 연속 유량, 온도 범위, 그리고 후공정 단계를 정의하십시오. Hielscher는 이러한 요구 사항을 바탕으로 초음파 처리기, 소노트로드, 반응기 및 공정 매개변수를 추천해 드립니다.
초음파 추출에 관한 기본 정보
Power 초음파는 식물, 허브, 꽃 및 씨앗에서 허브/의약 화합물, 오일, 단백질 및 생체 활성물질(예: 플라본, 폴리페놀, 안토시아닌, 아로마)을 포함한 활성 화합물을 효율적이고 신뢰할 수 있게 추출하는 입증된 방법입니다.
초음파 추출을 위해 강력한 초음파가 식물-용매 혼합물에 결합되어 음향 캐비테이션이 발생합니다. 음향 캐비테이션은 초음파로 인한 액체의 기포의 형성, 성장 및 내파적 붕괴로 설명됩니다.
“캐비테이션 동안 기포의 붕괴는 매우 짧은 수명으로 강렬한 국부 가열과 고압을 생성합니다. 캐비테이션 버블 구름에서 이러한 핫스팟은 약 5000K의 동일한 온도, 약 1000기압의 압력, 1010K/s 이상의 가열 및 냉각 속도를 갖습니다. 단일 버블 캐비테이션에서는 조건이 훨씬 더 극단적일 수 있습니다. 따라서 캐비테이션은 차가운 액체에서 극한의 물리적, 화학적 조건을 만들 수 있습니다. 고체를 포함한 액체에 초음파를 조사하면 관련 현상이 발생할 수 있습니다. 확장된 고체 표면 근처에서 캐비티 붕괴는 비구형이 되어 고체 표면으로 액체 고속 제트를 구동합니다. 이러한 제트 및 관련 충격파는 상당한 표면 손상을 일으키고 신선하고 고도로 가열된 표면을 노출시킬 수 있습니다. 또한, 캐비테이션을 통한 액체 분말 현탁액의 초음파 조사 중에 고속 입자 간 충돌이 발생하고 이러한 슬러리에서 생성되는 충격파가 발생합니다. 그 결과로 발생하는 충돌은 표면 형태, 구성 및 반응성에 극적인 변화를 유발할 수 있습니다.” [Suslick 2001 : 2f.]
초음파 캐비테이션의 이러한 강렬한 조건은 식물 재료와 그 추출성에 몇 가지 영향을 미칩니다.
- 세포막 선택성의 극복
- 세포 내부와 주변 용매 사이의 질량 전달 증가
- 세포 파괴
- 세포 내 물질의 방출
이것은 초음파 처리를 매우 효과적인 추출 방법으로 만듭니다. 강렬한 기계적 힘으로 인해 종종 물, 에탄올 등과 같은 녹색의 온화한 용매를 사용할 수 있습니다.
초음파 추출은 추출 시간을 단축하고 용매 사용을 줄이거나 더 순하게 할 수 있습니다. 이는 초음파 추출이 더 높은 추출 속도를 제공하고 더 건강한 추출물을 생산한다는 것을 의미합니다. 이는 온도 요인으로 인한 열 손실을 줄이기 위해 저온에서 작동하는 특성 때문이기도 하지만 끓는점이 낮아 물질의 기화를 방지하고 생물학적 활성 물질을 유지하기 위해서이기도 합니다.
초음파 추출의 또 다른 장점은 간단하고 안전한 사용과 정밀하게 제어 가능한 적용에 있습니다. 비 열 추출 방법으로, 열에 민감하고 열에 불안정한 물질의 분해를 피할 수 있도록 저온에서 초음파 처리를 수행 할 수 있습니다.
문헌/참고문헌
- 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.
SonoStation: 초음파 처리를 위한 모바일 턴키 시스템 – 초음파 분산기, 펌프, 교반기 및 탱크로 구성

