Ultraschallextraktioun mat Hanf als Réimaterial
- Bei der Cannabis-sativa-Planz kënnen zwou Aarten ënnerscheet ginn: Marihuana an Hanf.
- Ultraschall ass als iwwerleeë Method bekannt, fir Cannabinoiden esouwuel aus Marihuana wéi och aus Hanf ze isoléieren.
Ultraschallextraktioun vu Cannabinoiden
D’Ultraschallextraktiounstechnologie ass héich effizient, fir déi aktiv Verbindungen (dat heescht Cannabinoiden (CBD, THC, CBG), ätheresch Ueleger, Terpenen asw.) aus dem Planzematerial wéi Bléieknospen, Blieder a Stiller fräizesetzen.
D’Ultraschallextraktioun iwwertrëfft konventionell Extraktiounstechniken duerch verschidde Virdeeler:
D’ultraschallënnerstëtzt Extraktioun (UAE) ass als Technik zur Prozessintensivéierung bekannt, déi de Stofftransport verbessert a méi héich Ausbezuele vu bioaktive Verbindunge wéi Cannabinoiden, Terpenen asw. erméiglecht.
D’Ultraschallbehandlung produzéiert héichwäerteg Extrakter, well fir d’Ultraschallextraktioun keng aggressiv, gëfteg Léisungsmëttele gebraucht ginn, fir Cannabinoide fräizesetzen. D’Ultraschallextraktioun kann zum Beispill mat Waasser, engem Waasser-Alkohol-Gemësch, Alkohol oder Ueleg (Oliven, Kokosnoss) als Léisungsmëttel duerchgefouert ginn. Dat mécht d’ultraschallënnerstëtzt Extraktioun (UAE) däitlech méi ëmweltfrëndlech.
Liest méi iwwer déi richteg Wiel vu Léisungsmëttele fir d’Ultraschallextraktioun!
Déi schounend Extraktiounsbedéngunge vun der Ultraschallbehandlung erginn en Extrakt, deen déi selwecht, awer verstäerkt Eegenschafte wéi d’Réimaterial (z. B. Hanf, Marihuana) bitt – mat iwwerleeë Wierkungen op d’Gesondheet, engem iwwerleeë Goût an engem iwwerleeë Geroch.
Hielscher Ultraschallextraktere kënne prezis gesteiert ginn. Duerch déi voll Kontroll iwwer d’Prozessparameter wéi Intensitéit an Temperatur kann eng aussergewéinlech héich Extraktqualitéit erreecht ginn. Well d’Ultraschallbehandlung eng net-thermesch Veraarbechtungsmethod ass, gëtt den thermeschen Ofbau vun hëtzeempfindleche Bestanddeeler verhënnert. Extraktiounstemperaturen tëscht 0–60°C sinn optimal fir iwwerleeën Extrakter.
En anere Virdeel vun der Ultraschallextraktioun ass de séiere Prozess: De ganzen Extraktiounsprozess brauch nëmme Minutten, fir d’Cannabinoiden aus de Planzenzelle fräizesetzen, wärend aner Extraktiounstechnike Stonnen oder souguer Deeg Veraarbechtungszäit brauchen.
Souwuel d’Investitiouns- wéi och d’Betribskäschte si minimal am Verglach mat alternativen Extrakteren, z. B. iwwerkriteschen CO2-Extrakteren. Ultraschallextraktiounssystemer bidden eng ganz séier Amortiséierung vun der Investitioun.
UP400St fir d’Extraktioun vu Cannabinoiden aus Hanf
- Héichwäerteg Extrakter
- Méi vollstänneg Extraktioun
- Héich Extraktiounsquot
- Vollspektrumextrakt
- Asaz vu verschiddene Léisungsmëttelen
- Net gëfteg
- Net-thermesch (kal) Method
- Séieren Extraktiounsprozess
- Sécher an einfach ze benotzen
- Linear Skaléierbarkeet
Hanf am Verglach mat Marihuana
Cannabis ass eng Planzefamill, déi an C. Indica an C. Sativa agedeelt ka ginn. Hanf a Marihuana sinn Aarte vu Cannabis Sativa.
Beim Verglach vun Hanf a Marihuana gëtt et e ganz groussen Ënnerscheed; wärend Hanf eng ganz niddreg THC-Konzentratioun (0,3% oder manner) enthält, ass Marihuana räich un THC, mat Konzentratiounen tëscht 15% a 40%.
Dofir gouf Hanf bis viru Kuerzem haaptsächlech fir industriell Zwecker ugebaut. Hautdesdaags gëtt Hanf och fir säi CBD-Ertrag geschat. CBD ass en net-psychoaktive Cannabinoid mat entzündungshemmenden an angschtléisenden Eegenschaften. Marihuana gëtt haaptsächlech wéinst sengem THC-Gehalt ugebaut, deen zu Fräizäit- a medezineschen Zwecker benotzt gëtt.
Hanfueleg a CBD, den Haaptcannabinoid am Hanf, si villverspriechend Substanzen, déi verofreecht ginn, fir ënner anerem bei gesondheetleche Problemer wéi Angschtzoustänn, chroneschen Entzündungen, Autoimmunkrankheeten, Péng, Kappwéi a Migrän souwéi Mo-Daarm-Stéierungen ze hëllefen.
Den UP400St Ultraschallapparat mat Sond ass e beléiften Ultraschallextrakter, dee fir d’Isolatioun vu CBD, THC, CBG, CBN, anere Cannabinoide souwéi Terpenen aus Hanf a Marihuana benotzt gëtt.
Héichleeschtungsultraschallextrakteren
Hielscher Ultrasonics bitt kleng, mëttelgrouss an industriell Ultraschallprozessoren, déi 24/7 bedriwwe kënne ginn. Ofhängeg vun Ärem Réimaterial an Ärem Prozessvolumen kënne mir Iech en Ultraschallextraktiounssystem ubidden, deen Äre Besoinen entsprécht. Dir kënnt tëscht chargëweiser a kontinuéierlecher Extraktioun wielen. Eng spéider Vergréisserung op méi héich Prozesskapazitéite léisst sech einfach realiséieren, well Ultraschallprozesser linear skaléiert kënne ginn.
D’Pilot- an Industriesystemer vun Hielscher kënne ganz héich Amplitudë liwweren – esou kënnen Amplitudë vu bis zu 200µm zouverlässeg a kontinuéierlech am 24/7-Betrib agesat ginn. Fir nach méi héich Amplitudë si personaliséiert Ultraschallsonotroden disponibel. D’Robustheet vun den Hielscher Ultraschallapparater erméiglecht de Betrib ënner héijer Belaaschtung an an usprochsvollen Ëmfeld.
Als Hiersteller mat laangjäreger Erfarung mat héichleeschtungsfäegen Ultraschallextrakteren ass Hielscher Ären zouverlässege Partner fir usprochsvoll Extraktioun. Mir beroden an ënnerstëtzen eis Clientë mat eisem Wëssen a begleeden si vun de Machbarkeetstester bis zur industrieller Installatioun.
Kontaktéiert eis elo! Mir beschwätzen Är Ufuerderungen un d’Extraktioun gär mat Iech!
Kontaktéiert eis! / Frot eis!
Installatioun vum Hielscher UIP4000hdT, engem 4kW Ultraschallextrakter, fir industriell Extraktioun.
Literatur / Referenzen
- 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.
- Uzma Altaf, A Rouf, Varsha Kanojia, Qudsiya Ayaz, Imtiyaz Zargar (2018): Ultrasound treatment: A novel processing technique for food preservation. The Pharma Innovation Journal 2018; 7(2): 234-241.
- Renata Vardanega, Diego T. Santos, M. Angela A. Meireles (2014): Intensification of bioactive compounds extraction from medicinal plants using ultrasonic irradiation. Pharmacogn Rev. 2014 Jul-Dec; 8(16): 88–95.
Wëssenswäert Fakten
D’Ultraschallextraktioun huet sech zur effektivster a benotzerfrëndlechster Technik fir d’Extraktioun vu bioaktive Verbindungen aus Planzematerial entwéckelt. Dat prominentst Beispill vun enger erfollegräicher Extraktioun kéint d’Isolatioun vu CBD an anere Cannabinoiden aus Cannabis sinn.
Ultraschallextraktioun am Verglach mat konventionellen Extraktiounsmethoden
D’Aweechen an Ethanol ass eng einfach Method, mee si ass ganz zäitopwänneg, d’Prozesskapazitéit ass limitéiert an d’Käschte fir Léisungsmëttel an Energie sinn héich. Reschtléisungsmëttel am Endprodukt stinn dem Zil am Wee, en héichwäertegen Extrait ze produzéieren.
D’Extraktioun mat engem zouene Kuelewaasserstoffsystem erfuerdert den Asaz vu fossille Brennstoffer, soudatt kriibserreegend Substanze wéi Benzol am Endprodukt ze fanne kënne sinn.
Superkritesch CO2-Extraktiounssystemer hunn héich Investitiounskäschten an en héijen Energieverbrauch. Superkritesch CO2-Extrakteren erfuerdere gutt ausgebilt Personal fir de Betrib, well de Betrib vun de CO2-Systemer ënner héijem Drock geféierlech ass. Wann CO2 austrëtt, kann dat dozou féieren, datt déi uwiesend Aarbechter erstécken.
Déi kritesch Waasserextraktioun ass eng ëmweltfrëndlech Alternativ, déi lues ass an nëmmen e klengen Deel vun de bioaktive Verbindunge fräisetzt.
Ultraschallextraktioun
D’Ultraschallextraktioun ass eng prozessintensivéierend Extraktiounstechnik, déi a Kombinatioun mat Waasser (ouni Léisungsmëttel) esouwéi mat Léisungsmëttelen wéi Ethanol, Ethanol-Waasser, Glycerin, Methanol, planzlechen Ueleger oder anere Léisungsmëttelen no Wiel agesat ka ginn. D’Ultraschallextraktioun fërdert de Stofftransport, soudatt Extraktiounsausbezuele vu 95–99% erreecht kënne ginn. D’Ultraschallbehandlung léisst sech einfach op e méi grousse Moossstaf iwwerdroen a produzéiert héichwäerteg Extraiten.
En Ultraschallextrakter fir de klenge Moossstaf wéi den UP400St (400W) kann eng Charge vu bis zu 10L bannent 5–15min verschaffen (ofhängeg vu Prozessparameteren ewéi Réimaterial (frësch oder gedréchent; Bléieknospen, Blieder, Stiller), Léisungsmëttel, Temperatur).
Den 2kW staarken Ultraschallextrakter UIP2000hdT kann als Inline-System bedriwwe ginn. Am Duerchflossmodus verschafft den UIP2000hdT ouni Schwieregkeeten 200 bis 800L/hr (och ofhängeg vun de Prozessparameteren).
D’Investitiounskäschte fir en Ultraschallprozessor sinn am Verglach mat engem CO2-Extrakter niddreg. Och d’Energiekäschte fir de Betrib si vernoléissegbar. Ultraschallextraktere si ganz sécher ze bedreiwen, einfach ze botzen an erfuerdere ganz wéineg Ënnerhalt.
Cannabis
Déi bioaktiv Verbindunge vun der Cannabisplanz (souwuel Hanf wéi och Marihuana) hunn an der rezenter Vergaangenheet vill Opmierksamkeet kritt. Besonnesch fir de Cannabinoid Cannabidiol (CBD) si vill gesondheetlech Virdeeler nogewise ginn, déi vu kriibsbekämpfenden an entzündungshemmenden Eegenschafte bis zu schmäerzlindernden an antidepressiven Effekter reechen. Nieft Cannabidiol enthält d’Cannabisplanz vill aner Cannabinoide wéi THC (Tetrahydrocannabinol), Cannabinol (CBN), Cannabigerol (CBG), Cannabichromen (CBC) a Cannabinodiol (CBND). Cannabinoiden hunn en immenst therapeutescht Potenzial gewisen a stinn am Mëttelpunkt vu ville Fuerschungsstudien.
D’Zesummewierke vun de verschiddene Cannabinoiden an anere bioaktive Verbindunge wéi Terpenen, Polyphenolen, Flavonoiden an Alkaloide schéngt zu nach bessere gesondheetleche Virdeeler ze féieren. D’Zesummespill vu verschiddenen Terpenen, verschiddene Cannabinoiden an anere Planzestoffer gëtt als “Entourage-Effekt” bezeechent. Wéinst dësen Entourage-Effekter si Vollspektrumextrakter, déi erfollegräich duerch ultraschallënnerstëtzten Extraktioun (UAE) gewonne kënne ginn, fir aussergewéinlech therapeutesch Effekter bekannt.
Cannabisterpenen
Terpenoide si Bestanddeeler vun äthereschen Ueleger, déi a Planze virkommen. D’Cannabisplanz ass ganz räich un Terpenen. Bei Cannabis ginn d’Terpenen an den Trichome vun der Planz gebilt. D’Trichome sinn déi glänzend, pecheg Kristaller, déi un de Blieder a Bléieknospen haften. Dës Trichome sinn den natierleche Verdeedegungsmechanismus vun der Cannabisplanz, deen d’Planz géint Insekten an Déiere schützt. Duerch hire parfüméierte Geroch wierken d’Terpenen als Ofwiermëttel. Fir eis Mënschen ass déi opfällegst Eegenschaft vu Cannabisterpenen hire Geroch. Dës Terpenen droen zu de ville gesondheetleche Virdeeler vun der Cannabisplanz (Hanf a Marihuana) bäi.
Nieft hirem Aroma an hirem Doft sinn Terpenmoleküllen héichwierksam Planzestoffer, déi verschidde medezinesch Virdeeler bidden.
Souwuel Marihuana wéi och Hanf aus der Gattung Cannabis Sativa enthalen eng aussergewéinlech grouss Quantitéit un Terpenoiden a méi wéi 100 verschidden Zorte vun dëse Stoffer.
All Terpen huet eenzegaarteg Eegenschaften, déi vu berouegend bis stëmmungsophiewend reechen. Zum Beispill huet Nerolidol berouegend an angschtléisend Effekter, Linalool hëlleft, d’Symptomer vun Angscht an Arthritis ze bewältegen, wärend Myrcen dofir bekannt ass, chronesch Schmäerzen ze linderen. D’Terpenen β-Myrcene, Ɣ-pinene an Humulen reduzéieren Entzündungen an hunn schmäerzlindernd Effekter.
Verschidden Terpene komme just a Cannabis vir, mee vill vun den Terpenen, déi a Cannabis ze fanne sinn, kommen och a verschiddenen anere Planze vir. Caryophyllen kënnt z. B. a gréngem Blatgeméis, Happ souwéi a Rosmarin an Oregano vir. Limonen ass den Haaptterpen an Zitrusfriichte wéi Zitrounen an Orangen.
Den Entourage-Effekt
All Terpen ass fir spezifesch therapeutesch Effekter bekannt. Terpenen an aner Planzestoffer wéi Polyphenolen a Flavonoide sinn awer dofir bekannt, aussergewéinlech synergetesch Effekter ze weisen, déi zu enger verbesserter Symbios tëscht Cannabinoide féieren. Dëst Zesummewierke vu verschiddene bioaktive Verbindunge gëtt als “Entourage-Effekt” bezeechent.
Den Entourage-Effekt mécht Terpene méi bioverfügbar an hëlleft dem Kierper, d’Cannabinoide méi effizient opzehuelen.
Zorte vu bioaktive Verbindungen
D’Zuel, d’Konzentratioun an d’Villfalt vu bioaktive Verbindunge si fir d’medezinesch Eegenschafte vun engem planzlechen Extrakt verantwortlech. Dës bioaktiv Verbindunge ginn als sekundär Metabolitte synthetiséiert, déi net zum Wuesstem oder zur Fotosynthes vu Planze bäidroen. Si sinn awer entscheedend fir d’Iwwerliewe vun de Planzen an hir Interaktioun mat hirer Ëmwelt. Planzlech bioaktiv Verbindunge kënne graff an dräi Klassen agedeelt ginn: Terpenen an Terpenoiden, Alkaloiden a phenolesch Verbindungen. Phenolesch Verbindunge sinn déi am wäitste verbreet Grupp vu sekundäre Metabolitten am Planzeräich a si fir hir antioxidativ Wierkunge bekannt a geschat. Eng aner wichteg Klass vu phenolesche Verbindunge mat nidderegem Molekulargewiicht sinn d’Flavonoiden, déi och ganz staark antioxidativ Wierkungen hunn.
D’Spektrum vu phenolesche Verbindungen ëmfaasst phenolesch Saieren ewéi Benzoe- an Hydroxyzimtsaieren, Flavonoiden ewéi Flavonen a Flavonolen, Lignanen a Stilbenen. E Vollspektrumextrakt (z. B. kritt duerch Ultraschallextraktioun aus Cannabis) enthält all dës verschidde planzlech Verbindungen, déi déi breet gefächertst gesondheetlech Wierkungen hunn.
De Wierkungsprinzip vun der Ultraschallextraktioun
D’Ultraschallextraktioun baséiert op akustesche Wellen (Ultraschall), déi an e flëssegt Medium agekoppelt ginn. Intensiv Ultraschallwellen erzeugen Zykle mat héijem Drock / nidderegem Drock. Duerch Drockënnerscheeder wärend der Ausbreedung vun den Ultraschallwellen duerch d’Flëssegkeet entstinn Kavitatiounsblosen. D’Implosioun vun dëse Kavitatiounsblose féiert zu Bedéngunge mat héijer Energiedicht.
D’Ultraschallextraktioun vun aktive Verbindungen an äthereschen Ueleger baséiert op dem Wierkungsprinzip vun der akustescher Kavitatioun. D’Ofbildung uewen weist den Effekt vum Zesummebroch vun enger Kavitatiounsblos an déi doraus resultéierend Fräisetzung vun äthereschem Ueleg aus Planzematerial
Quell: Altaf et al. 2018
D’Bedéngungen an der Géigend vun implodéierende Kavitatiounsblose kënnen extrem sinn – dobäi entstinn Temperature vu bis zu 4500°C an Dréck vu bis zu 100 MPa. D’Implosioun an déi doraus resultéierend Drockënnerscheeder féieren zu ganz héije Schéierkräften an Turbulenzen am Kavitatiouns-Hotspot. D’Kombinatioun vun dëse Facteuren – Drockënnerscheeder, Temperaturënnerscheeder a Schéierwierkung – fërdert de Stofftransport an domat d’Extraktiounsprozesser. Duerch déi intensiv Ultraschallkavitatiounskräfte ginn Zellen (z. B. vu Planzen, Bakterien oder Tissu) opgebrach, an dat intrazelluläert Material (ewéi Ueleger, Lipiden, Proteinnen an aktiv Verbindungen) gëtt an dat ëmginnend Léisungsmëttel fräigesat.
D’Ultraschallextraktioun ass dofir déi bevorzugt Method fir Extraktiounsprozesser ze intensivéieren.
D’Ultraschallextraktioun baséiert op akustescher Kavitatioun an hiren hydrodynamesche Schéierkräften
Ultraschallextrakter mat héijer Leeschtung vum Labo iwwer de Pilotmoossstaf bis zum industrielle Moossstaf.