Ultraskaņas ekstrakcija, izmantojot kaņepes kā izejvielu
- Cannabis sativa augam var diferencēt divas sugas: marihuānu un kaņepes.
- Ultraskaņa ir labi pazīstama kā augstākā metode, lai izolētu kanabinoīdus gan no marihuānas, gan no kaņepēm.
Kanabinoīdu ultraskaņas ekstrakcija
Ultraskaņas ekstrakcijas tehnoloģija ir ļoti efektīva, lai atbrīvotu aktīvos savienojumus (t.i., kanabinoīdus (CBD, THC, CBG), ēteriskās eļļas, terpēni utt.) no augu materiāla, piemēram, pumpuriem, lapām un stublājiem.
Ultraskaņas ekstrakcija pārspēj parastās ekstrakcijas metodes dažādu priekšrocību dēļ:
Ultrasoniski atbalstīta ekstrakcija (AAE) ir labi pazīstama kā procesa pastiprināšanas metode, kas uzlabo masas pārnesi un atbrīvo lielāku bioaktīvo savienojumu, piemēram, kanabinoīdu, terpēnu utt., Ražu.
Ultrasonication ražo augstas kvalitātes ekstraktus, jo ultraskaņas ekstrakcija neprasa izmantot skarbus, toksiskus šķīdinātājus, lai atbrīvotu kanabinoīdus. Ultraskaņas ekstrakciju var veikt, piemēram, ar ūdeni, ūdens un spirta maisījumu, spirtu vai eļļu (olīvu, kokosriekstu) kā šķīdinātājus. Tas padara ultrasoniski atbalstītu ekstrakciju (AAE) ievērojami videi draudzīgāku.
Lasiet vairāk par pareizo šķīdinātāju izvēli ultraskaņas ekstrakcijai!
Viegli ekstrakcijas apstākļi ultrasonication rezultātā iegūst ekstraktu, kas piedāvā tādas pašas, bet pastiprinātas izejvielu īpašības (piemēram, kaņepes, marihuāna) – piedāvājot izcilu ietekmi uz veselību, garša, un smarža.
Hielscher ultraskaņas nosūcējus var precīzi kontrolēt. Pilnībā kontrolējot procesa parametrus, piemēram, intensitāti un temperatūru, var iegūt ārkārtīgi augstu ekstrakta kvalitāti. Tā kā ultraskaņas apstrāde ir netermiska apstrādes metode, tiek novērsta karstumjutīgu komponentu termiskā degradācija. Ekstrakcijas temperatūra no 0 līdz 60 ° C ir optimāla izciliem ekstraktiem.
Vēl viens ultraskaņas ekstrakcijas ieguvums ir ātrs process: Viss ekstrakcijas process aizņem tikai minūtes, lai atbrīvotu kanabinoīdus no augu šūnām, bet citām ekstrakcijas metodēm ir nepieciešamas stundas vai pat dienas apstrādes laika.
Gan ieguldījumu, gan ekspluatācijas izmaksas ir minimālas salīdzinājumā ar alternatīviem nosūcējiem, piemēram, superkritiskiem CO2 nosūcējiem. Ultraskaņas ekstrakcijas sistēmas nodrošina ļoti ātru RoI.
Caution: Video "duration" is missing
UP400St kanabinoīdu ekstrakcijai no kaņepēm
- Augstas kvalitātes ekstrakti
- Pilnīgāka ekstrakcija
- augsts ekstrakcijas ātrums
- Pilna spektra ekstrakts
- Dažādu šķīdinātāju izmantošana
- Nav toksisks
- Netermiskā (aukstā) metode
- Ātrs ekstrakcijas process
- Drošs un ērti lietojams
- lineārā mērogojamība
Kaņepes pret marihuānu
Kaņepes ir augu ģimene, ko var iedalīt C. Indica un C. Sativa. Kaņepes un marihuāna ir Cannabis Sativa sugas.
Salīdzinot kaņepes pret marihuānu, ir milzīga atšķirība; kamēr Kaņepes satur ļoti zemu THC koncentrāciju (0,3% vai mazāk), Marihuāna ir bagāta ar THC ar koncentrāciju no 15% līdz 40%.
Tāpēc līdz šim kaņepes tika audzētas galvenokārt rūpnieciskiem mērķiem. Mūsdienās kaņepes tiek novērtētas arī par tās CBD ražu. CBD ir ne-psihoaktīvs kanabinoīds, kam piemīt pretiekaisuma, anksiolītiskas īpašības. Marihuānu galvenokārt audzē tā THC saturam, ko izmanto atpūtas un medicīniskiem nolūkiem.
Kaņepju eļļa un CBD, galvenais kanabinoīds, kas atrodams kaņepēs, ir daudzsološas vielas, kuras tiek ievadītas, lai palīdzētu tādiem medicīniskiem stāvokļiem kā trauksme, hronisks iekaisums, autoimūnas slimības, sāpes, galvassāpes un migrēna, kuņģa-zarnu trakta traucējumi, kā arī citi.
UP400St zondes tipa sonikators ir populārs ultraskaņas nosūcējs, ko izmanto CBD, THC, CBG, CBN, citu kanabinoīdu, kā arī terpēnu izolēšanai no kaņepēm un marihuānas.
Augstas veiktspējas ultraskaņas nosūcēji
Hielscher Ultrasonics piedāvā mazs, vidēja izmēra un Rūpniecības ultraskaņas procesori, kurus var darbināt 24/7. Atkarībā no jūsu izejvielām un procesa apjoma, mēs varam piedāvāt jums ultraskaņas ekstrakcijas sistēmu, kas atbilst jūsu vajadzībām. Jūs varat izvēlēties starp partijas un nepārtrauktu ekstrakciju. Vēlāk mērogošanu līdz lielākām procesa jaudām var viegli izdarīt, jo ultraskaņas procesus var mērogot lineāri.
Hielscher izmēģinājuma un rūpnieciskās sistēmas var nodrošināt ļoti augstas amplitūdas – ļauj darbināt amplitūdas līdz 200 μm, uzticamas un nepārtraukti darboties 24/7 darbībā. Vēl augstākām amplitūdām ir pieejami pielāgoti ultraskaņas sonotrodes. Hielscher sonikatoru izturība ļauj darboties ar lielu slodzi un prasīgā vidē.
Kā ilggadējs pieredzējis lieljaudas ultraskaņas nosūcēju ražotājs, Hielscher ir jūsu uzticams partneris sarežģītai ekstrakcijai. Mēs Konsultēties un palīdzēt mūsu klientiem ar mūsu zināšanām un vadīt viņus no priekšizpētes līdz rūpnieciskai uzstādīšanai.
Sazinieties ar mums tūlīt! Mēs esam priecīgi apspriest jūsu ieguves prasības ar jums!
Sazinieties ar mums!? Jautājiet mums!
Hielscher UIP4000hdT, 4kW ultraskaņas nosūcēja, uzstādīšana, rūpnieciskai ieguvei.
Literatūra? Atsauces
- 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.
Fakti, kurus ir vērts zināt
Ultraskaņas ekstrakcija ir kļuvusi par visefektīvāko un lietotājam draudzīgāko tehniku, kad runa ir par bioaktīvo savienojumu ekstrakciju no botāniskajiem produktiem. Visredzamākais veiksmīgas ekstrakcijas piemērs varētu būt CBD un citu kanabinoīdu izolācija no kaņepēm.
Ultraskaņas vs. Parastās ekstrakcijas metodes
Mērcēšana etanolā ir vienkārša metode, taču tā ir ļoti laikietilpīga, procesa jauda ir ierobežota un šķīdinātāju un enerģijas izmaksas ir augstas. Atlikušais šķīdinātājs galaproduktā traucē sasniegt mērķi iegūt augstas kvalitātes ekstraktu.
Ekstrakcijai, izmantojot slēgtu ogļūdeņražu sistēmu, ir jāizmanto fosilais kurināmais, lai galaproduktā varētu atrast vēzi izraisošas vielas, piemēram, benzolu.
Superkritiskajām CO2 ekstrakcijas sistēmām ir augstas investīciju izmaksas, kā arī enerģijas patēriņš. Superkritisko CO2 nosūcēju darbībai ir nepieciešams labi apmācīts personāls, jo augsta spiediena CO2 sistēmas ir bīstamas darbībai. Kad CO2 noplūst, tas var izraisīt klātesošo darbinieku nosmakšanas nāvi.
Kritiskā ūdens ieguve ir videi draudzīga alternatīva, kas ir lēna un atbrīvo tikai nelielu daļu no bioaktīvajiem savienojumiem.
ultraskaņas ekstrakcija
Ultraskaņas ekstrakcija ir pastiprinoša ekstrakcijas tehnika, ko var izmantot kopā ar ūdens (bez šķīdinātājiem) kā arī ar Šķīdinātājus piemēram, etanols, etanols-ūdens, glicerīns, metanols, augu eļļas vai citi šķīdinātāji pēc izvēles. Ultraskaņas ekstrakcija veicina masas pārnesi tā, ka ekstraktu raža 95-99% var iegūt. Ultraskaņas apstrādi var viegli palielināt un radīt augstas kvalitātes ekstraktus.
Maza mēroga ultraskaņas nosūcējs, piemēram, UP400St (400W) spēj apstrādāt partiju līdz 10L 5-15min laikā (atkarībā no procesa parametriem, piemēram, izejvielām (svaigas vai kaltētas; pumpuri, lapas, stublāji), šķīdinātāja, temperatūras).
2kW jaudīgs ultraskaņas nosūcējs UIP2000hdT var darbināt kā inline sistēmu. Caurplūdes režīmā UIP2000hdT viegli apstrādā 200 līdz 800L/h (arī atkarībā no procesa parametriem).
Ultraskaņas procesora ieguldījumu izmaksas ir zemas salīdzinājumā ar CO2 nosūcēju. Arī enerģijas izmaksas darbībai ir nevērīgas. Ultraskaņas nosūcēji ir ļoti droši darbināmi, viegli tīrāmi un prasa ļoti zemu apkopi.
kaņepes
Kaņepju (gan kaņepju, gan marihuānas) augu bioaktīvie savienojumi tuvākajā pagātnē ir ieguvuši lielu uzmanību. Īpaši attiecībā uz kanabinoīdu Cannabidiol (CBD) ir pierādīti daudzi ieguvumi veselībai, kas sniedzas no vēža apkarošanas un pretiekaisuma īpašībām līdz sāpju mazināšanai un antidepresantiem. Papildus kanabidiolam kaņepju augs satur dažādus citus kanabinoīdus, piemēram, THC (tetrahidrokanabinols), kanabinols (CBN), kanabigerols (CBG), kanabichromens (CBC) un kanabinodiols (CBND). Kanabinoīdi ir parādījuši milzīgu terapeitisko potenciālu un ir daudzu pētījumu uzmanības centrā.
Šķiet, ka dažādu kanabinoīdu un citu bioaktīvo savienojumu, piemēram, terpēnu, polifenolu, flavonoīdu un alkaloīdu, mijiedarbība rada vēl labākus ieguvumus veselībai. Dažādu terpēnu, dažādu kanabinoīdu un citu augu savienojumu mijiedarbību sauc par “pavadoņa efekts”. Sakarā ar šo pavadoņa efektu, pilna spektra ekstrakti, kurus var veiksmīgi iegūt, izmantojot ultrasoniski atbalstītu ekstrakciju (AAE), ir pazīstami ar ārkārtas terapeitisko iedarbību.
Cannabis Terpenes
Terpenoīdi ir ēterisko eļļu sastāvdaļas, kuras var atrast botānikā. Kaņepju augs ir ļoti bagāts ar terpēni. Kaņepēs terpēni tiek ražoti auga trihomās. Trihomas ir spīdīgi, lipīgi kristāli, kas piestiprinās pie lapām un pumpuriem. Šīs trichomes ir kaņepju auga dabiskais aizsardzības mehānisms, kas aizsargā augu pret kukaiņiem un dzīvniekiem. Aromātiskās smaržas dēļ terpēni darbojas kā repelents. Mums, cilvēkiem, visievērojamākā kaņepju terpēnu īpašība ir to smarža. Šie terpēni veicina kaņepju auga (kaņepju un marihuānas) daudzveidīgos ieguvumus veselībai.
Papildus aromātam un smaržai terpēnu molekulas ir spēcīgas botāniskās vielas, kas piedāvā dažādas medicīniskas priekšrocības.
Gan marihuāna, gan Cannabis Sativa ģints kaņepes satur ārkārtīgi daudz terpenoīdu un satur vairāk nekā 100 dažādu šo vielu veidu.
Katram terpēnam piemīt unikālas īpašības, kas svārstās no nomierinoša līdz pacilājošam. Piemēram, nerolidolam ir nomierinoša un prettrauksmes iedarbība, linalols palīdz pārvaldīt trauksmes un artrīta simptomus, savukārt ir zināms, ka mircēns mazina hroniskas sāpes. Terpēni β-Myrcene, Ɣ-pinene un humulene samazina iekaisumu un tiem ir pretsāpju iedarbība.
Dažādi terpēni ir unikāli kaņepēm, bet daudzi no terpēniem, kas atrodami kaņepēs, ir sastopami arī vairākos citos augos. Kariofilēns ir atrodams, piemēram, zaļajos lapu dārzeņos, apiņi kā arī rozmarīnā un oregano. Limonēns ir galvenais terpēns, kas atrodams citrusaugļos, piemēram, citronos un apelsīnos.
Svīta efekts
Katrs terpēns ir pazīstams ar specifisku terapeitisko iedarbību. Tomēr ir zināms, ka terpēniem un citiem botāniskajiem savienojumiem, piemēram, polifenoliem un flavonoīdiem, piemīt ārkārtēja sinerģiska iedarbība, kā rezultātā uzlabojas simbioze starp kanabinoīdiem. Šī dažādu bioaktīvo savienojumu mijiedarbība ir pazīstama kā “pavadoņa efekts“.
Svīta efekts padara terpēnus biopieejamākus un palīdz organismam efektīvāk absorbēt kanabinoīdus.
Bioaktīvo savienojumu veidi
Bioaktīvo savienojumu skaits, koncentrācija un daudzveidība ir atbildīga par botāniskā ekstrakta ārstnieciskajām īpašībām. Šie bioaktīvie savienojumi tiek sintezēti kā sekundārie metabolīti, kas neveicina augšanu vai fotosintēzi augos. Tomēr tie ir ļoti svarīgi augiem’ izdzīvošana un mijiedarbība ar apkārtējo vidi. Botāniskos bioaktīvos savienojumus var plaši iedalīt trīs terpēnu un terpenoīdu, alkaloīdu un fenola savienojumu klasēs. Fenola savienojumi ir visplašāk izplatītā sekundāro metabolītu grupa augu valstībā, un tie ir labi zināmi un novērtēti to antioksidatīvās iedarbības dēļ. Vēl viena svarīga zemas molekulmasas fenola savienojumu klase ir flavonoīdi, kuriem piemīt arī ļoti spēcīga antioksidatīva iedarbība.
Fenola savienojumu klāstā ietilpst fenolskābes, piemēram, benzoskābes un hidroksinīnskābes, flavonoīdi, piemēram, flavoni un flavonoli, lignāni un stilbēni. Pilna spektra ekstrakts (piemēram, iegūts ar Ultraskaņas ekstrakcija no kaņepēm) ietver visus šos dažādos botāniskos savienojumus, kuriem ir visplašākā ietekme uz veselību.
Ultraskaņas ekstrakcijas darba princips
Ultraskaņas ekstrakcija balstās uz akustiskiem viļņiem (ultraskaņu), kas savienoti šķidrā vidē. Intensīvi ultraskaņas viļņi rada augsta spiediena? zema spiediena ciklus. Sakarā ar spiediena atšķirībām ultraskaņas viļņu izplatīšanās laikā caur šķidrumu rodas kavitācijas burbuļi. Šo kavitācijas burbuļu implosija rada enerģētiski blīvus apstākļus.
Aktīvo savienojumu un ēterisko eļļu ultraskaņas ekstrakcija ir balstīta uz darba principu akustiskā kavitācija. Iepriekš redzamajā attēlā parādīta kavitācijas burbuļa sabrukuma ietekme un no tā izrietošā ēteriskās eļļas izdalīšanās no augu materiāla
Apstākļi, kas atrodas implodējošo kavitācijas burbuļu tuvumā, var būt ārkārtēji – kas rada temperatūru līdz 4500°C un spiedienu līdz 100 MPa. Imlosion un no tā izrietošās ressure diferenciāļi rada ļoti lielus bīdes spēkus un turbulences kavitācijas karstajā vietā. Šo spiediena diferenciāļu, siltuma diferenciāļu un bīdes faktoru kombinācija veicina masas pārnesi un tādējādi ekstrakcijas procesus. Ar intensīviem ultraskaņas kavitācijas spēkiem šūnas (piemēram, augu, baktēriju vai audu) tiek traucētas, un intracelulārais materiāls (piemēram, eļļas, lipīdi, olbaltumvielas un aktīvie savienojumi) tiek izlaists apkārtējā šķīdinātājā.
Tāpēc ultraskaņas ekstrakcija ir vēlamā metode ekstrakcijas procesu pastiprināšanai.
Ultraskaņas ekstrakcija ir balstīta uz akustisko kavitāciju un tās hidrodinamiskajiem bīdes spēkiem
Lieljaudas ultraskaņas nosūcēji no laboratorijas līdz izmēģinājuma un rūpnieciskajam mērogam.