고출력 초음파로 개선하는 초임계 유체 추출

초음파 추출은 단독으로 사용하거나 용매 추출 또는 초임계 CO₂ 추출기와 같은 다른 추출 방법과 결합하여 대마 식물(헴프 및 마리화나)에서 전체 범위의 칸나비노이드를 추출하는 데 성공적으로 사용되고 있습니다. 마리화나의 주요 칸나비노이드 성분은 잘 알려진 향정신성 효과를 지닌 Δ9-테트라히드로칸나비놀(Δ9-THC)입니다. 향정신성 활성이 더 낮거나 없는 다른 주요 칸나비노이드는 헴프와 마리화나 모두에서 발견되며, 칸나비디올산(CBDA), 칸나비디올(CBD), 칸나비게롤(CBG), 칸나비크로멘(CBC), 칸나비놀(CBN), 칸나비시클롤(CBL) 및 기타 C19 관련 동족체를 포함합니다.

초음파로 개선하는 초임계 CO₂ 추출

고출력 초음파와 초임계 유체 추출기(SFE)의 결합은 물질 전달 공정을 가속하고 개선하는 매우 효율적이고 청정한 방법입니다. 원료(예: 잎, 꽃, 꽃봉오리 등의 식물성 원료)와 용매(예: 초임계 CO₂) 사이의 물질 전달은 추출 공정의 제한 요인입니다. 물질 전달이 제한되면 추출 효율이 감소합니다. 부족한 효율을 보완하려면 추출 시간을 늘리거나 추출 수율을 희생해야 합니다.
고출력 초음파 처리는 두 상 사이의 물질 전달을 개선하여 느린 반응을 촉진하는, 충분히 입증된 기술입니다. 고출력 초음파는 강한 진동, 전단력 및 교반 난류를 통해 추출 원료가 용매와 접촉하는 속도를 크게 높입니다. 그 결과 우수한 추출 수율과 단축된 추출 시간을 얻을 수 있습니다. 초음파 처리는 다음과 같은 방식으로 모든 유형의 초임계 유체 추출기의 추출 효율을 높입니다:

• 수율 증가
• 추출 시간 단축
• 필요 압력 감소
• 전체 생산 능력 향상

초임계 CO2 추출 공정에서 초음파를 통한 물질 전달 향상은 Cascatrode와 같은 고성능 초음파 프로브를 초임계 유체 추출기에 설치하여 쉽게 구현할 수 있습니다. Hielscher Ultrasonics 프로브(초음파 혼 또는 소노트로드라고도 함)는 표준 플랜지 밀봉 방식을 통해 연결할 수 있으며 스웨지 록 커넥터와 호환됩니다. 따라서 설치와 운전이 간단하고 안전합니다. 모든 Hielscher 초음파 처리기는 견고함과 지속적인 성능으로 잘 알려져 있으므로, 일단 설치된 시스템은 유지보수가 거의 필요하지 않습니다.

물질 전달을 개선하기 위해 초임계 CO2 시스템에 설치한 초음파 추출기. 이를 통해 추출 수율이 증가하고 추출 시간과 온도가 감소합니다.
그림 및 연구: Hu et al. 2007

초음파로 향상된 초임계 CO₂ 추출 사례 연구

생강 추출: Balachandran 등(2006)은 초음파 보조 초임계 CO2 추출의 효율을 Hielscher 초음파 처리기 UIP500hdT를 사용하여 조사했습니다. 이들은 동결 건조한 생강을 사용하여 초음파가 초임계 추출에 미치는 영향을 연구했습니다. “초음파의 영향으로 생강의 매운맛 성분 수율이 크게 증가하며, 추출 기간이 끝날 무렵에는 최대 30%까지 향상된다.” (Balachandran et al. 2006)
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