Batchextractie van cannabis met sonicatie met een sonde

De extractie van cannabinoïden zoals CBD, THC, CBN enz. uit hennep en marihuana voor productiedoeleinden omvat een combinatie van het hakken, malen of vermalen van de cannabisplant, ultrasoon ondersteunde oplosmiddelextractie en de daaropvolgende isolatie van de bioactieve verbindingen. Hier volgt een praktische instructie voor ultrasone cannabisextractie bij batchproductie op middelgrote schaal met grotere vaten, bijvoorbeeld vaten van 120L.

Materialen en apparatuur voor cannabisextractie

• Cannabisbladeren (hennep of marihuana)
• Waterige ethanol (80% of hoger)
• Blender of maalmachine
• Sonicator met sonde UIP2000hdT
• Mechanische roerder
• Koelmachine of koelsysteem voor het extractievat
• Voedselveilige container of batch (bijvoorbeeld roestvrij staal, kunststof)
• Gaasfilter of een opstelling voor vacuümfiltratie
• Rotatieverdamper
• Opslagcontainers

Protocol voor cannabisextractie met behulp van sonicatie

Voorbereiding:
Zorg ervoor dat alle apparatuur schoon en gesteriliseerd is.
Meet de gewenste hoeveelheid plantaardig cannabismateriaal af en bereid deze voor op de extractie.
Monteer de roerder en de sonicator boven het extractievat.
 
Optioneel: Koel de waterige ethanol tot een zo laag mogelijke temperatuur. (Als u bij cryogene temperaturen wilt extraheren, koel dan tot -150 graden Celsius (-238 graden Fahrenheit). Cryogene extractie helpt de afgifte van chlorofyl te verminderen).
 
Stapsgewijze instructies:
 

1. Maal of vermaal de gedroogde cannabisbladeren tot grove deeltjes van ongeveer 2 tot 4 millimeter. Voor ons voorbeeld gebruiken we 10kg gedroogde deeltjes van de cannabisplant.
2. Voeg vervolgens de cannabisdeeltjes toe aan het extractievat.
3. Voeg daarna 100L waterige ethanol toe aan het bekerglas met het te extraheren cannabismateriaal. We gebruiken hier een verhouding van cannabis tot oplosmiddel van 1:10. De verhouding van cannabis tot oplosmiddel kan variëren afhankelijk van de specifieke cannabisvariëteit, de verbindingen die u wilt verkrijgen en de deeltjesgrootte.
4. Zet de roerder aan om de suspensie te mengen. Na 2–3 minuten is de suspensie voorgemengd.
5. Laat de roerder draaien. Schakel de sonicator in en soniceer de cannabissuspensie. Soniceer ongeveer 5 tot 10 minuten bij gebruik van de UIP2000hdT. Houd er rekening mee dat de temperatuur en de extractietijd kunnen variëren afhankelijk van het gebruikte ultrasone vermogen. Als u grotere volumes verwerkt, zijn overeenkomstig langere sonicatietijden nodig.
6. Filter het gesoniceerde mengsel na het sonicatieproces door filterdoek of gebruik vacuümfiltratie om de waterige ethanol met de geëxtraheerde cannabinoïden en andere bioactieve verbindingen te scheiden van het vaste cannabisresidu.
7. Optioneel: Winterisatie is een proces waarbij het extract wordt gekoeld om wassen en lipiden te laten neerslaan, waarna deze door filtratie worden verwijderd. Na de winterisatie wordt het extract onderworpen aan verdere verdamping of andere zuiveringsstappen om cannabinoïden te isoleren.
8. Gebruik vervolgens destillatie, verdamping of rotatieverdamping om de cannabinoïden en bioactieve verbindingen uit het oplosmiddel te isoleren.
9. Daarna kunt u het extract verder zuiveren om specifieke verbindingen te verkrijgen of uw extract in opslagcontainers doen.

Cryogene ethanolextractie

Cryogene temperaturen worden gebruikt bij ethanolextractieprocessen om de extractie-efficiëntie te verhogen en de extractie van ongewenste verbindingen, zoals chlorofyl en wassen, tot een minimum te beperken. Lagere temperaturen kunnen ook helpen om vluchtige verbindingen zoals terpenen te behouden.

Opschaling: van ultrasone batchextractie naar inline-extractie

Als u van plan bent uw cannabisextractiemethode op te schalen van batchverwerking naar continue inline-extractie, raden wij aan een ultrasone doorstroomcel op uw sonicator te installeren. U zou de verhoudingen tussen vaste stof en vloeistof en alle andere parameters constant kunnen houden. Het extraheren van grotere hoeveelheden cannabinoïden uit hennep of marihuana met een ultrasoon doorstroomsysteem is een geavanceerde methode om grote extractievolumes te produceren. Hielscher Ultrasonics biedt doorstroomcelreactoren die zijn ontworpen voor de extractie van plantaardig materiaal.
Als u geïnteresseerd bent in het verwerken van grote cannabisstromen, nodigen wij u uit om ons rechtstreeks om meer informatie te vragen. Ons technische team helpt u graag bij het bepalen van de meest geschikte opstelling voor uw specifieke behoeften. Wij bieden diverse industriële extractieopstellingen voor de extractie van plantaardige verbindingen volgens voedingsmiddelen- en farmaceutische kwaliteitsnormen.

Ultrasoonapparaat met sonde UIP1000hdT met roerder voor de productie van plantaardige extracten zoals cannabinoïden (bijvoorbeeld CBD, THC, CBG)

Literatuur / Referenties

• 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.
• Turrini, Federica; Donno, Dario; Beccaro, Gabriele; Zunin, Paola; Pittaluga, Anna; Boggia, Raffaella (2019): Pulsed Ultrasound-Assisted Extraction as an Alternative Method to Conventional Maceration for the Extraction of the Polyphenolic Fraction of Ribes nigrum Buds: A New Category of Food Supplements Proposed by The FINNOVER Project. Foods. 8. 466; 2019
• Dent M., Dragović-Uzelac V., Elez Garofulić I., Bosiljkov T., Ježek D., Brnčić M. (2015): Comparison of Conventional and Ultrasound Assisted Extraction Techniques on Mass Fraction of Phenolic Compounds from sage (Salvia officinalis L.). Chem. Biochem. Eng. Q. 29(3), 2015. 475–484.