Kaņepju ekstrakcijas iekārtas – apstrādes ar ultraskaņu priekšrocības
Ultraskaņas ekstrakcijas iekārtām ir daudz priekšrocību, kas padara šo ekstrakcijas metodi pārāku šķiedras kaņepju un marihuānas ekstrakcijā. Lai gan bioaktīvos savienojumus, piemēram, THC un CBD, no kaņepēm var ekstrahēt ar dažādām metodēm, apstrāde ar ultraskaņu sniedz daudzas priekšrocības. Pateicoties lielam iznākumam, augstas kvalitātes ekstraktiem, ātram procesam, zemām ieguldījumu un ekspluatācijas izmaksām, drošai un lietotājam ērtai ekspluatācijai, ultraskaņas ekstrakcija ir vēlamā metode ekstrakcijas procesiem gan neliela apjoma, gan rūpnieciskā kaņepju ekstraktu ražošanā.
Kaņepju ultraskaņas ekstrakcijas priekšrocības
Zondes tipa ultraskaņas ierīces ir ekstrakcijas iekārtas, kas izmanto ultraskaņas viļņus, lai saārdītu augu materiālu un ekstrahētu vēlamos savienojumus. Ir pierādīts, ka šī metode kaņepju ekstrakcijā pārspēj tradicionālās ekstrakcijas metodes vairāku iemeslu dēļ:
- Efektivitāte: Ultraskaņas zondes spēj no augu materiāla ekstrahēt lielāku mērķa savienojumu procentuālo daļu nekā tradicionālās ekstrakcijas metodes, piemēram, ekstrakcija ar šķīdinātāju vai destilācija ar ūdens tvaiku. Tas ir tāpēc, ka ultraskaņas zondes izmanto augstfrekvences skaņas viļņus, lai saārdītu augu materiālu šūnu līmenī, atvieglojot vēlamo savienojumu ekstrakciju.
- Ātra ekstrakcija: Ultraskaņas zondes spēj ekstrahēt mērķa savienojumus no augu materiāla dažu minūšu laikā, savukārt tradicionālās ekstrakcijas metodes var aizņemt stundas vai pat dienas. Tas nozīmē, ka ultraskaņas zondes spēj apstrādāt vairāk materiāla īsākā laikā, padarot šo ekstrakcijas metodi efektīvāku.
- Pilns spektrs: Zondes tipa ultraskaņas ierīces ekstrahē visu bioaktīvo savienojumu klāstu. Tas ļauj ar ultraskaņas zondēm ražot pilna spektra ekstraktus, kas ir pazīstami ar savu komponentu kopiedarbības efektu, kurš var būt svarīgs medicīniskiem vai pētniecības mērķiem.
- Drošība: Ekstrakcija ar ultraskaņas zondēm tiek uzskatīta par drošāku ekstrakcijas metodi salīdzinājumā ar tradicionālajām metodēm, piemēram, ekstrakciju ar šķīdinātāju, kurā var izmantot uzliesmojošus un potenciāli toksiskus šķīdinātājus, vai ekstrakciju ar superkritiskā CO2 ekstraktoriem, kurus darbina augstā spiedienā. Apstrāde ar ultraskaņu ir saderīga ar jebkura veida šķīdinātāju, tostarp ūdeni un etanola ūdens šķīdumu, padarot to par drošāku un videi draudzīgāku ekstrakcijas metodi.
Īsumā, kaņepju ekstrakcijai ar ultraskaņas zondēm ir vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālajām ekstrakcijas metodēm, tostarp augstāka efektivitāte, ātrums, selektivitāte un drošība.
Ultraskaņas ekstraktors UIP2000hdT (2kW) pilnīgi dabisku, bioloģisku kaņepju ekstraktu rūpnieciskai ražošanai.
Ultraskaņas ierīču un CO2 ekstraktora salīdzinājums kaņepju ekstrakcijā
Ekstrakcija ar superkritisko CO2 ir tradicionāla kaņepju ekstraktu ražošanas metode. Tomēr augsto izmaksu, drošības problēmu un sarežģītās ekspluatācijas dēļ ultraskaņas ierīces ir aizstājušas daudzus uzstādītos CO2 ekstraktorus. Tālāk lasiet par priekšrocībām, kuru dēļ apstrāde ar ultraskaņu pārspēj ekstrakciju ar superkritisko CO2.
- Iznākums: Ir pierādīts, ka ultraskaņas ekstrakcija nodrošina lielāku vēlamo savienojumu iznākumu salīdzinājumā ar CO2 ekstrakciju. Tas ir tāpēc, ka ultraskaņas ekstrakcija spēj saārdīt augu materiālu šūnu līmenī, ļaujot efektīvāk ekstrahēt mērķa savienojumus.
- Ātrums: Ultraskaņas ekstrakciju var pabeigt dažu minūšu laikā, savukārt CO2 ekstrakcija var aizņemt vairākas stundas. Tas nozīmē, ka ultraskaņas ekstrakcija ir ātrāka metode un ļauj apstrādāt lielākus materiāla apjomus īsākā laikā.
- Selektivitāte: Ultraskaņas ekstrakcija nodrošina plaša spektra ekstraktus, kas satur plašu bioaktīvo savienojumu klāstu. Plaša spektra ekstrakti tiek augstu vērtēti to tā dēvētā komponentu kopiedarbības efekta dēļ, kad vielas sinerģiski atbalsta un pastiprina savu specifisko iedarbību. Tas padara ultraskaņas ekstrakciju par lielisku izvēli gan terapeitisku ekstraktu iegūšanai, gan pētniecības mērķiem.
- Energoefektivitāte: Ultraskaņas ekstrakcija patērē mazāk enerģijas nekā CO2 ekstrakcija, padarot to par videi draudzīgāku izvēli.
- Iekārtu izmaksas: Ultraskaņas ekstrakcijas iekārtas parasti ir lētākas nekā CO2 ekstrakcijas iekārtas, tādēļ tās var būt pieejamāka izvēle neliela mēroga ražotājiem.
- Drošība: Ultraskaņas ekstrakciju var veikt, neizmantojot uzliesmojošus vai toksiskus šķīdinātājus. Ūdens vai etanola ūdens šķīdums ir visbiežāk izmantotie šķīdinātāji kaņepju ekstrakcijai. Turpretī CO2 ekstrakcijā nepieciešams izmantot CO2 augstā spiedienā. Šāds augsts spiediens rada CO2 noplūdes vai iekārtas atteices risku un ar augstu spiedienu saistītus apdraudējumus. Tādēļ ultraskaņas ekstrakciju uzskata par drošāku metodi gan operatoriem, gan videi.
Kaņepju ekstrakcija ar ultraskaņu – ultraskaņas darbības princips ekstrakcijā
Ekstrakcija ar ultraskaņu balstās uz akustiskās kavitācijas principu. Lieljaudas ultraskaņas iedarbība uz šķidrumiem un suspensijām rada intensīvu kavitāciju un bīdes spēkus. Lapu, pumpuru, ziedu, stublāju un citu augu daļu suspensijā ultraskaņas radītie bīdes spēki sagrauj augu šūnas, atbrīvojot bioaktīvos savienojumus, piemēram, kanabidiolu (CBD) un tetrahidrokanabinolu (THC). Ultraskaņas ekstrakcija ir plaši atzīta par ļoti efektīvu un uzticamu metodi bioaktīvo augu savienojumu izolēšanai. Īpaši augstas kvalitātes kaņepju eļļu ražošanā apstrāde ar ultraskaņu ir sevi pierādījusi ar lielu iznākumu (lielāku iegūtā ekstrakta daudzumu), izcilu kvalitāti (pilnu spektru) un īsu apstrādes laiku. Ultraskaņas viļņu izmantošana ir mehāniska apstrāde, kas ir netoksiska, droša un videi draudzīga.
Kaņepju ultraskaņas ekstrakcija 120L partijā ar UIP2000hdT un maisītāju
- Lielāks iznākums
- Augsta kvalitāte
- Bez termiskas noārdīšanās
- Ātra ekstrakcija
- Vienkārša un droša lietošana
- Videi draudzīga ekstrakcija
Īss pārskats – Hielscher ultraskaņas ekstraktoru priekšrocības
Efektivitāte
- Lielāks iznākums
- Ātrs ekstrakcijas process – dažu minūšu laikā
- Augstas kvalitātes ekstrakti – saudzīga, netermiska ekstrakcija
- Videi draudzīgi šķīdinātāji (ūdens, etanols, glicerīns, augu eļļas utt.)
Vienkāršība
- Pievienojiet un lietojiet – uzstādīšana un darba sākšana dažu minūšu laikā
- Augsta ražība – liela mēroga ekstraktu ražošanai
- Darbība partijās vai nepārtrauktas plūsmas režīmā
- Vienkārša uzstādīšana un palaišana
- Pārnēsājamas / pārvietojamas – pārnēsājamas iekārtas vai iekārtas uz riteņiem
- Lineāra mērogošana – pievienojiet paralēli vēl vienu ultraskaņas sistēmu, lai palielinātu jaudu
- Attālināta uzraudzība un vadība – ar personālo datoru, viedtālruni vai planšetdatoru
- Procesa uzraudzība nav nepieciešama – uzstādiet un darbiniet
- Augsta veiktspēja – paredzētas nepārtrauktai ražošanai 24/7 režīmā
- Izturība un nelielas apkopes prasības
- Augsta kvalitāte – projektētas un izgatavotas Vācijā
- Ātra iekraušana un izkraušana starp partijām
- Viegli tīrāmas
Drošība
- Vienkārša un droša darbināšana
- Ekstrakcija bez šķīdinātājiem vai ar šķīdinātājiem (ūdeni, etanolu, augu eļļām, glicerīnu utt.)
- Bez augsta spiediena un augstas temperatūras
- Pieejamas ATEX sertificētas sprādziendrošas sistēmas
- Viegli vadāmas (arī attālināti)
UP400St Augu, piemēram, kaņepju, ultraskaņas ekstrakcija 8L partijā
Ultraskaņas iekārtas kaņepju ekstrakcijai
Hielscher Ultrasonic ir jūsu uzticamais partneris augstas veiktspējas ultraskaņas ekstrakcijas iekārtu jomā kaņepju un citu augu ekstrakcijai. Pateicoties neskaitāmām uzstādītām iekārtām visā pasaulē, Hielscher ultraskaņas ekstraktori ir plaši atzīti to augstā ekstrakcijas ātruma, uzticamības un izturības dēļ.
No mazākiem, kompaktiem galda ultraskaņas aparātiem, piemēram, UP400St (400W), līdz pasaulē jaudīgākajam UIP16000hdT – Hielscher piedāvā pilnu ultraskaņas ekstrakcijas iekārtu klāstu. Tas ļauj mums ieteikt jums ultraskaņas ekstraktoru, kas vislabāk atbilst jūsu procesa prasībām.
Projektēšana, ražošana un konsultācijas – Vācijā radīta kvalitāte
Hielscher ultraskaņas apstrādes iekārtas ir labi pazīstamas ar visaugstākajiem kvalitātes un konstrukcijas standartiem. Izturība un vienkārša ekspluatācija ļauj mūsu ultraskaņas apstrādes iekārtas viegli integrēt rūpnieciskās ražotnēs. Hielscher ultraskaņas apstrādes iekārtas viegli tiek galā ar skarbiem apstākļiem un prasīgu darba vidi.
Hielscher Ultrasonics ir ISO sertificēts uzņēmums, kas īpašu uzmanību pievērš augstas veiktspējas ultraskaņas apstrādes iekārtām ar vismodernākajām tehnoloģijām un lietotājam draudzīgu darbību. Protams, Hielscher ultraskaņas apstrādes iekārtas atbilst CE prasībām, kā arī UL, CSA un RoHs prasībām.
Tālāk redzamā tabula sniedz priekšstatu par mūsu ultraskaņas apstrādes iekārtu aptuveno apstrādes jaudu:
| Partijas tilpums | Plūsmas ātrums | Ieteicamās iekārtas |
|---|---|---|
| 1 līdz 500mL | – | UP100H |
| 10 līdz 8000mL | – | UP200Ht, UP400St |
| 0,5–150L | 0,2 līdz 4L/min | UIP2000hdT |
| 1 līdz 300L | 2 līdz 10L/min | UIP4000hdT |
| – | 10 līdz 100L/min | UIP16000 |
| – | lielāks | iekārtu grupa UIP16000 |
Noderīga informācija
Izplatītāko kaņepju ekstrakcijas metožu pārskats un salīdzinājums
Ekstrakcija ar ultraskaņu
Produkts: Ekstrakcija ar ultraskaņu nodrošina augstas kvalitātes pilna spektra ekstraktu. Neattīrīto ekstraktu attīra ar filtrēšanu, destilāciju un/vai vinterizāciju.
Iekārtu izmaksas: sākot no aptuveni US$5 000 līdz vairākiem simtiem tūkstošu ASV dolāru (US$100 000), atkarībā no jaudas un konfigurācijas
Konfigurācija: darbība partijās/mucās vai nepārtrauktā plūsmā
Tehniskās prasmes: vienkārša un droša lietošana un ekspluatācija
Šķīdinātājs: var izmantot visu veidu šķīdinātājus, piemēram, ūdeni, ūdens un spirta maisījumu, izopropilspirtu, heksānu, etanolu, metanolu, butānu, augu eļļas (olīveļļu, kokosriekstu eļļu), glicerīnu utt.
Iegūstamie savienojumi: pilns spektrs (visi pieejamie kanabinoīdi un terpēni)
Galvenās priekšrocības: augsts iznākums, vienkārša ekspluatācija, zemas izmaksas, vienkārša mēroga palielināšana līdz rūpnieciskai ražošanai
Ekstrakcija ar šķīdinātāju (spirtu, etanolu)
Produkts: parasti neattīrīts ekstrakts, kam nepieciešama turpmāka attīrīšana, piemēram, vinterizācija vai filtrēšana. Parasti etanola ekstraktu pēc vinterizācijas un filtrēšanas tālāk attīra ar destilāciju.
Iekārtu izmaksas: no $5 000 līdz miljoniem atkarībā no izmēra, iespējām vai automatizācijas iespējām.
Tehniskās prasmes: zināšanas ķīmijas pamatos / vidējs prasmju līmenis.
Iegūstamie savienojumi: visi pieejamie kanabinoīdi; iegūtais ekstrakts satur nelielu daudzumu monoterpēnu.
CO2 ekstrakcija
Produkts: neattīrīts ekstrakts, kam nepieciešama turpmāka attīrīšana, piemēram, vinterizācija vai filtrēšana
Iekārtu izmaksas: no $100 000 līdz miljoniem USD atkarībā no izmēra, iespējām vai automatizācijas
Tehniskās prasmes: apmācība darbam ar šķidru CO2 (augstspiediena sistēma – drošība)
Iegūstamie savienojumi: kanabinoīdi ar tikai nelielu daudzumu monoterpēnu
Ekstrakcija ar ogļūdeņražiem
Produkts: shatter, budder, vasks, HTFSE, HCFSE vai neattīrīts ekstrakts destilācijai, vai terpēni pievienošanai destilātam
Iekārtu izmaksas: $5 000 līdz $100 000 atkarībā no izmēra un iespējām
Tehniskās prasmes: apmācība ķīmijā un drošībā (uzliesmojošu šķidrumu, šķidra butāna izmantošana)
Iegūstamie savienojumi: visi kanabinoīdi
Ultraskaņas viļņu izmantošana ekstrakcijā
Iedarbojoties uz šķidrām sistēmām (tostarp suspensijām un viskozām pastām) ar augstas veiktspējas ultraskaņu, rodas akustiskā kavitācija. Akustiskā kavitācija ir parādība, kas ietver kavitācijas burbuļu veidošanos, augšanu un galu galā imploziju. Ultraskaņas viļņu izplatīšanās laikā vakuuma burbuļi svārstās, aug un sabrūk brīdī, kad burbulis vairs nespēj absorbēt enerģiju. Burbuļa implozija lokāli rada ekstremālus apstākļus ar ļoti augstu temperatūru, spiedienu, uzsilšanas un atdzišanas ātrumu, kā arī spiediena starpībām un šķidruma strūklām. Šie ekstremālie apstākļi izraisa termisku, mehānisku un ķīmisku iedarbību. Šūnu sagraušana un bioaktīvo savienojumu izdalīšanās (= ekstrakcija) ir mehāniska iedarbība, kas ir ļoti iedarbīga un efektīva.
Akustiskā kavitācija, ko rada augstas intensitātes zemfrekvences ultraskaņa, izraisa intensīvus bīdes spēkus un lokālas lielas spiediena un temperatūras starpības, kas nodrošina nepieciešamo iedarbību šūnu sagraušanai, intensīvai sajaukšanai un masas pārnesei. Šos ultraskaņas radītos bīdes spēkus veiksmīgi izmanto kaņepju ekstrakcijai.
Pateicoties lielākam iegūtā ekstrakta daudzumam, augstam ekstrakcijas ātrumam, procesa ātrumam, kā arī vienkāršai un drošai darbībai, ultraskaņas ekstrakciju veiksmīgi izmanto daudzveidīgu augu savienojumu ekstrakcijai.
Spēcīgi ultraskaņas viļņi sagrauj bioloģisko struktūru šūnu matricu un atbrīvo bioaktīvos savienojumus. Pastiprinās masas pārnese starp augu materiālu un šķīdinātāju. Šo mehānismu dēļ ultraskaņas ekstrakcija ir ļoti efektīva kaņepju ekstrakcijai.
Plaši pazīstami ultraskaņas ekstrakcijas piemēri ir kaņepes (kanabinoīdi un kaņepju eļļa no marihuānas un rūpnieciskajām kaņepēm), kurkumīns, pipari, safrāns, kafija, rūgtā melone, olīveļļa, avokado eļļa, henna, ājurvēdas ārstniecības augi, ingvers, tēja, un citi ārstniecības augi.
Dekarboksilēšana
Dekarboksilēšana ir svarīgs posms tādu galveno kaņepju bioaktīvo savienojumu efektīvai ražošanai kā Δ9-tetrahidrokanabinols (Δ9-THC), kanabidiols (CBD) un kanabigerols (CBG). Dekarboksilēšanu, ko dēvē arī par “aktivizēšanu” vai “dekarbēšanu”, izmanto kā priekšapstrādi, lai palielinātu THC (delta9-tetrahidrokanabinola) saturu augu materiālā. Ķīmiski dekarboksilēšana ir reakcija, kurā tiek atšķelta karboksilgrupa (-COOH) un izdalās oglekļa dioksīds (CO2). Lai palielinātu THC saturu kaņepju augu materiālā, izmanto dekarboksilēšanas procesa posmu. Ar dekarboksilēšanu nepsihoaktīvo Δ9-tetrahidrokanabinolskābi (THCA) var pārvērst psihoaktīvā THC. Δ9-tetrahidrokanabinolskābe dekarboksilējas, to karsējot (aptuveni līdz 105°C / 220°F 30 min. sausa materiāla gadījumā un līdz 90min. mitra augu materiāla gadījumā), un pēc tam pārvēršas psihoaktīvajā savienojumā Δ9-tetrahidrokanabinolā.
Līdzīgi kaņepju augu materiālu ar augstu CBD-A saturu var dekarboksilēt ar termisko apstrādi un tādējādi pārvērst CBD. Augu materiāla vinterizācijai izžāvētu, sasmalcinātu augu materiālu karsē aptuveni līdz 160°C / 320°F 30–60min., lai sāktu dekarboksilēšanu.
Kanabinoīdu dekarboksilēšanas temperatūras:
CBD: 160°C / 320°F
CBC: 220°C / 428°F
THC: 155°C / 314,6°F
CBN: 185°C / 365°F
THCV: 220°C / 428°F
Turpmākie procesi – filtrēšana un destilācija
Pēc ultraskaņas ekstrakcijas kaņepju daļiņas ir jāatfiltrē no šķidruma. Tādēļ kaņepju suspensiju izkāš caur filtru, piemēram, sietu (piemēram, filtra zeķi), vai izmanto filtrpresi. Iegūto šķīdinātāja (piemēram, etanola) un kaņepju ekstrakta mātes šķīdumu pēc tam koncentrē, atdalot etanolu. Šķīdinātāju atdalīšanai parasti izmanto rotācijas ietvaicētājus vai vakuumdestilācijas sistēmas.
Rotācijas ietvaicētāju (sarunvalodā roto-vap) parasti izmanto, lai no kaņepēm atdalītu šķīdinātājus, piemēram, etanolu, tādējādi iegūstot attīrītu kaņepju eļļu. Regulējama temperatūra un vienkārša lietošana padara rotācijas ietvaicētāju par dominējošo destilācijas iekārtu kaņepju nozarē.
Vakuumdestilāciju galvenokārt izmanto CBD izolēšanai farmaceitiskai un medicīniskai lietošanai, kad ir nepieciešams atdalīt terpēnus un/vai THC. Tā kā terpēniem, THC un CBD ir augsta viršanas temperatūra (160–250°C / 310–482°F robežās), destilācijai atmosfēras spiedienā būtu nepieciešama apstrāde augstā temperatūrā, kas izraisa siltumjutīgo kanabinoīdu termisko noārdīšanos. Turklāt skābekļa iedarbība sāk oksidēšanās reakcijas, kas negatīvi ietekmē kanabinoīdu kvalitāti. Izmantojot vakuumu, viršanas temperatūra pazeminās. Turklāt, izmantojot vakuumu, tiek atdalīts skābeklis. Tādējādi destilācija vakuumā samazina ekstraktu termisko un oksidatīvo noārdīšanos.
Vinterizācija
Vinterizācija ir augu lipīdu, tauku un vasku atdalīšanas process, kurā izmanto mazgāšanu ar spirtu, lai atdalītu kanabinoīdus un terpēnus no nevēlamām vielām, piemēram, augu vaskiem, taukiem un hlorofila. Vinterizācijai ekstrahēto kaņepju eļļu ievieto etanolā un atdzesē līdz temperatūrai, kas ir zemāka par -20°C / -6°F. Šādā zemā temperatūrā lipīdi, tauki un vaski izgulsnējas, un tos var atdalīt.
Hielscher Ultrasonics ražo augstas veiktspējas ultraskaņas homogenizatorus no laboratorijas mēroga līdz rūpnieciskam mērogam.