Cannabisextractie-apparatuur – Het voordeel van Sonicatie
Ultrasone extractieapparatuur heeft veel voordelen waardoor het de superieure extractiemethode is voor hennep en marihuana. Hoewel de extractie van bioactieve stoffen zoals THC en CBD uit cannabis met verschillende technieken kan worden uitgevoerd, biedt sonicatie talloze voordelen. Vanwege de hoge opbrengst, de hoge kwaliteit van de extracten, het snelle proces, de lage investerings- en operationele kosten en de veilige en gebruiksvriendelijke bediening, is ultrasone extractie de voorkeursmethode voor extractieprocessen in zowel de kleine als de industriële productie van cannabisextracten.
Voordelen van ultrasone cannabisextractie
Ultrasone sondes zijn een type extractie-apparatuur die ultrasone geluidsgolven gebruiken om plantaardig materiaal af te breken en gewenste verbindingen te extraheren. Het is aangetoond dat deze methode de traditionele extractiemethoden bij cannabisextractie om verschillende redenen overtreft:
- Efficiëntie: Ultrasone sondes kunnen een hoger percentage doelverbindingen uit plantenmateriaal extraheren dan traditionele extractiemethoden zoals oplosmiddelextractie of stoomdestillatie. Dit komt doordat ultrasone sondes geluidsgolven met een hoge frequentie gebruiken om plantaardig materiaal op cellulair niveau af te breken, waardoor het makkelijker wordt om de gewenste verbindingen te extraheren.
- Snelle extractie: Ultrasone sondes kunnen in slechts enkele minuten doelverbindingen uit plantaardig materiaal extraheren, terwijl traditionele extractiemethoden uren of zelfs dagen kunnen duren. Dit betekent dat ultrasone sondes meer materiaal in minder tijd kunnen verwerken, waardoor het een efficiëntere extractiemethode is.
- Volledig spectrum: Ultrasone sondes extraheren het volledige spectrum van bioactieve verbindingen. Hierdoor kunnen extracten met een volledig spectrum worden geproduceerd met ultrasone sondes, die bekend staan om hun entourage-effect, dat belangrijk kan zijn voor medicinale of onderzoeksdoeleinden.
- Veiligheid: Ultrasone sondes worden beschouwd als een veiligere extractiemethode in vergelijking met traditionele methoden zoals extractie met oplosmiddelen, waarbij brandbare en mogelijk giftige oplosmiddelen worden gebruikt, of superkritische CO2-extractors, die onder hoge druk werken. Ultrasoon is compatibel met elk soort oplosmiddel, inclusief water en waterige ethanol, waardoor het een veiligere en milieuvriendelijkere extractiemethode is.
Kort samengevat heeft cannabisextractie met behulp van ultrasone sondes verschillende voordelen ten opzichte van traditionele extractiemethoden, waaronder een hogere efficiëntie, snelheid, selectiviteit en veiligheid.
Ultrasone extractor UIP2000hdT (2kW) voor de industriële productie van volledig natuurlijke, biologische cannabisextracten.
Ultrasoon vs CO2 Extractor voor Cannabisextractie
Superkritische CO2-extractie is een conventionele methode voor de productie van cannabisextracten. Vanwege de hoge kosten, veiligheidsproblemen en complexe bediening hebben ultrasone extractiemethoden echter veel geïnstalleerde CO2-extractors vervangen. Lees hieronder de voordelen waarmee sonicatie superkritische CO2-extractie overtreft.
- Opbrengst: Het is aangetoond dat ultrasone extractie een hogere opbrengst van gewenste verbindingen oplevert dan CO2-extractie. Dit komt doordat ultrasone extractie plantaardig materiaal op cellulair niveau kan afbreken, waardoor de doelverbindingen efficiënter kunnen worden geëxtraheerd.
- Snelheid: Ultrasone extractie kan binnen enkele minuten worden voltooid, terwijl CO2-extractie enkele uren kan duren. Dit betekent dat ultrasone extractie een snellere methode is en grotere hoeveelheden materiaal in minder tijd kan verwerken.
- Selectiviteit: Ultrasone extractie levert breedspectrum-extracten op, die een breed scala aan bioactieve stoffen bevatten. Breed spectrum extracten zijn waardevol vanwege hun zogenaamde entourage-effect, waarbij stoffen hun specifieke effecten synergetisch ondersteunen en versterken. Dit maakt ultrasone extractie een geweldige optie voor therapeutische extracten en voor onderzoeksdoeleinden.
- Energie-efficiëntie: Ultrasone extractie verbruikt minder energie dan CO2 extractie, waardoor het een milieuvriendelijkere optie is.
- Kosten uitrusting: Ultrasone extractieapparatuur is over het algemeen minder duur dan CO2-extractieapparatuur, waardoor het een meer toegankelijke optie kan zijn voor kleinschalige producenten.
- Veiligheid: Ultrasone extractie kan worden uitgevoerd zonder gebruik te maken van ontvlambare of giftige oplosmiddelen. Water of waterige ethanol zijn de meest gebruikte oplosmiddelen voor cannabisextractie. CO2-extractie daarentegen vereist het gebruik van CO2 onder hoge druk. Bij deze hoge druk bestaat het risico op CO2-lekkage of apparatuurdefecten en de daarmee samenhangende gevaren van hoge druk. Daarom wordt ultrasone extractie beschouwd als een veiligere methode voor zowel operators als het milieu.
ultrasone cannabisextractie – Het werkingsprincipe van ultrageluid bij extractie
Extractie met ultrageluid is gebaseerd op het principe van akoestische cavitatie. De toepassing van ultrageluid met een hoog vermogen op vloeistoffen en slurries resulteert in intense cavitatie en schuifkrachten. In een slurry van bladeren, toppen, bloemen, stengels en andere plantendelen worden de plantaardige cellen verstoord door ultrasone schuifkrachten en komen de bioactieve stoffen zoals cannabidiol (CBD) en tetrahydrocannabinol (THC) vrij. Ultrasone extractie staat bekend als een zeer efficiënte en betrouwbare techniek om bioactieve plantverbindingen te isoleren. Vooral bij de productie van cannabisoliën van hoge kwaliteit heeft ultrasone extractie overtuigd vanwege de hoge opbrengst (hogere extractoutput), uitstekende kwaliteit (volledig spectrum) en snelle verwerkingstijd. De toepassing van ultrasone golven is een mechanische behandeling die niet giftig, veilig en milieuvriendelijk is.
120L Ultrasone Batch Extractie van Cannabis met UIP2000hdT en roerwerk
- Hogere opbrengst
- hoge kwaliteit
- Geen thermische degradatie
- snelle extractie
- eenvoudige en veilige bediening
- Groene extractie
In een oogopslag – De voordelen van Hielscher ultrasone afzuigers
Efficiëntie
- hogere opbrengsten
- Snel extractieproces – binnen enkele minuten
- Extracten van hoge kwaliteit – milde, niet-thermische extractie
- Groene oplosmiddelen (water, ethanol, glycerine, plantaardige oliën etc.)
Eenvoud
- Plug-and-play - instellen en gebruiken binnen enkele minuten
- Hoge verwerkingscapaciteit - Voor grootschalige productie van extracten
- Batchgewijze of continue inline werking
- Eenvoudig installeren en opstarten
- Draagbaar / verplaatsbaar - Draagbare units of gebouwd op wielen
- Lineaire schaalvergroting - voeg parallel nog een ultrasoon systeem toe om de capaciteit te verhogen
- Bewaking en bediening op afstand - via pc, smartphone of tablet
- Geen procesbewaking nodig - Opzetten en uitvoeren
- Hoge prestaties - ontworpen voor continue 24/7 productie
- Robuustheid en weinig onderhoud
- hoge kwaliteit – ontworpen en gebouwd in Duitsland
- Snel laden en lossen tussen kavels
- Gemakkelijk schoon te maken
Veiligheid
- Eenvoudig en veilig te gebruiken
- Extractie zonder oplosmiddelen of op basis van oplosmiddelen (water, ethanol, plantaardige oliën, glycerine, enz.)
- Geen hoge druk en temperaturen
- ATEX-gecertificeerde explosieveilige systemen beschikbaar
- Eenvoudig te bedienen (ook via afstandsbediening)
UP400St Ultrasone extractie van plantaardige producten zoals cannabis in een batch van 8 liter
Ultrasone apparatuur voor cannabisextractie
Hielscher Ultrasonic is je vertrouwde partner als het gaat om hoogwaardige ultrasone extractieapparatuur voor de extractie van cannabis en andere plantaardige producten. Hielscher ultrasone extractoren hebben wereldwijd talloze installaties en staan bekend om hun hoge extractiesnelheid, betrouwbaarheid en robuustheid.
Van kleinere compacte bench-top ultrasone apparaten zoals de UP400St (400 W) tot de krachtigste UIP16000hdT ter wereld, Hielscher levert het volledige assortiment ultrasone extractieapparatuur. Hierdoor kunnen wij u de ultrasone extractor aanbevelen die het meest geschikt is voor uw procesvereisten.
Ontwerp, productie en advies – Kwaliteit Made in Germany
Hielscher ultrasone machines staan bekend om hun hoge kwaliteit en ontwerpnormen. Robuustheid en eenvoudige bediening zorgen voor een soepele integratie van onze ultrasoonapparatuur in industriële faciliteiten. Ruwe omstandigheden en veeleisende omgevingen worden gemakkelijk door Hielscher ultrasoontoestellen aangepakt.
Hielscher Ultrasonics is een ISO-gecertificeerd bedrijf en legt speciale nadruk op hoogwaardige ultrasone apparaten met state-of-the-art technologie en gebruiksvriendelijkheid. Uiteraard zijn de Hielscher ultrasoonapparaten CE-conform en voldoen ze aan de eisen van UL, CSA en RoHs.
De onderstaande tabel geeft een indicatie van de verwerkingscapaciteit van onze ultrasone machines:
| Batchvolume | Debiet | Aanbevolen apparaten |
|---|---|---|
| 1 tot 500 ml | – | UP100H |
| 10 tot 8000 ml | – | UP200Ht, UP400St |
| 0.5-150L | 0.2 tot 4L/min | UIP2000hdT |
| 1 tot 300 liter | 2 tot 10 l/min | UIP4000hdT |
| – | 10 tot 100 l/min | UIP16000 |
| – | groter | cluster van UIP16000 |
Wetenswaardigheden
Overzicht en vergelijking van de meest gebruikte cannabisextractiemethoden
ultrasone extractie
Product: Ultrasone extractie produceert een hoogwaardig extract met een volledig spectrum. Het ruwe extract wordt verfijnd door filtratie, destillatie en/of overwintering.
Kosten uitrusting: vanaf ongeveer US$ 5.000 tot meerdere US$ 100.000, afhankelijk van capaciteit en configuratie
Setup: in batch/vat of continue inline werking
Technische vaardigheden: eenvoudig en veilig te hanteren en te bedienen
Oplosmiddel: alle soorten oplosmiddelen kunnen worden gebruikt, zoals water, water-alcoholmengsel, isopropylalcohol, hexaan, ethanol, methanol, butaan, plantaardige oliën (olijfolie kokosolie), glycerine, enz.
Gerichte verbindingen: volledig spectrum (alle beschikbare cannabinoïden en terpenen)
Belangrijkste voordelen: hoog rendement, eenvoudig te bedienen, goedkoop, eenvoudig op te schalen naar industriële productie
Extractie met oplosmiddelen (alcohol, ethanol)
Product: meestal een ruw extract dat verdere verfijning vereist zoals overwintering of filtratie. Gewoonlijk wordt het ethanolextract verder verfijnd door destillatie na overwintering en filtratie.
Kosten uitrusting: tussen $5.000 en miljoenen, afhankelijk van de grootte, mogelijkheden of automatiseringsmogelijkheden.
Technische vaardigheden: geschoold in basischemie/matig.
Gerichte verbindingen: Alle beschikbare cannabinoïden, waardoor het extract lage hoeveelheden monoterpenen bevat.
CO2 Extractie
Product: ruw extract dat verdere verfijning behoeft, zoals overwintering of filtratie
Kosten uitrusting: tussen $100.000 en miljoenen USD, afhankelijk van grootte, mogelijkheden of automatisering
Technische vaardigheden: opgeleid om met vloeibare CO2 (systeem met hoge druk) te werken – veiligheid)
Gerichte verbindingen: cannabinoïden met slechts lage hoeveelheden monoterpenen
Koolwaterstofextractie
Product: shatter, budder, was, HTFSE, HCFSE of ruw extract voor destillatie, of terpenen die aan het destillaat moeten worden toegevoegd
Kosten uitrusting: $5.000 tot $100.000, afhankelijk van grootte en mogelijkheden
Technische vaardigheden: geschoold in chemie en veiligheid (gebruik van ontvlambare vloeistoffen, vloeibaar butaan)
Gerichte verbindingen: alle cannabinoïden
Toepassing van ultrageluidgolven voor extractie
Wanneer ultrageluid met hoge prestaties wordt toegepast op vloeibare systemen (waaronder slurries en viskeuze pasta's) wordt akoestische cavitatie gegenereerd. Akoestische cavitatie beschrijft het fenomeen van het ontstaan, de groei en de uiteindelijke implosie van de cavitatiebellen. Tijdens de voortplanting van de ultrasone golven oscilleren de vacuümbellen, groeien ze en storten ze in op het punt waar de bel niet meer energie kan absorberen. De implosie van de bellen creëert plaatselijk extreme omstandigheden van zeer hoge temperaturen, drukken, verwarmings- en koelsnelheden evenals drukverschillen en vloeistofstralen. De extreme omstandigheden resulteren in thermische, mechanische en chemische effecten. De celdisruptie en het vrijkomen van bioactieve stoffen (= extractie) is een mechanisch effect dat zeer effectief en efficiënt is.
Akoestische cavitatie, gegenereerd door ultrageluid met hoge intensiteit en lage frequentie, creëert intense schuifkrachten en lokaal optredende hoge druk- en temperatuurverschillen, die de nodige impact hebben voor celdisruptie, intense menging en massaoverdracht. Deze ultrasone schuifkrachten worden met succes toegepast voor cannabisextractie.
Vanwege de superieure extractoutput, de hoge extractiesnelheid, de processnelheid en de eenvoudige en veilige bediening, wordt ultrasone extractie met succes gebruikt voor de extractie van veel botanische verbindingen.
Krachtige ultrageluidsgolven verstoren de celmatrix van biologische structuren en maken de bioactieve stoffen vrij. De massaoverdracht tussen het plantenmateriaal en het oplosmiddel wordt geïntensiveerd. Door deze mechanismen is ultrasone extractie zeer efficiënt voor cannabisextractie.
Bekende voorbeelden van ultrasone extractie zijn cannabis (cannabinoïden en cannabisolie van marihuana en hennep), curcumine, peper, saffraan, koffie, bittere kalebas, olijfolie, avocado-olie, Henna, Ayurvedische kruiden, gember, theeen andere geneeskrachtige kruiden.
decarboxylering
Decarboxylatie is een belangrijke stap voor een efficiënte productie van de belangrijkste bioactieve stoffen in cannabis, zoals Δ9-tetrahydrocannabinol (Δ9-THC), cannabidiol (CBD) en cannabigerol (CBG). Decarboxylatie, ook bekend als "activeren" of "decarbing", wordt toegepast als voorbehandeling om het THC-gehalte (delta9-tetrahydrocannabinol) in het plantmateriaal te verhogen. Chemisch gezien is decarboxylatie een reactie waarbij een carboxylgroep (-COOH) wordt verwijderd en kooldioxide (CO2) vrijkomt. Om het THC-gehalte van het cannabisplantmateriaal te verhogen, wordt de processtap van decarboxylering toegepast. Door decarboxylering kan de hoeveelheid niet-psychoactief Δ9-tetrahydrocannabinolzuur (THCA) worden omgezet in psychoactief THC. Δ9-tetrahydrocannabinolzuur decarboxyleert bij verhitting (tot ongeveer 105°C / 220°F gedurende 30 minuten bij droog materiaal, tot 90 minuten bij vochtig plantmateriaal) en wordt vervolgens omgezet in de psychoactieve verbinding Δ9-tetrahydrocannabinol.
Op dezelfde manier kan CBD-A-rijk cannabis plantmateriaal worden gedecarboxyleerd door hittebehandeling en zo worden omgezet in CBD. Voor het overwinteren van plantmateriaal wordt gedroogd gehakseld plantmateriaal verwarmd tot ongeveer 160°C / 320°F gedurende 30-60 minuten om de decarboxylering te starten.
Decarboxylatietemperaturen voor cannabinoïden:
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
Downstreamprocessen – Filtratie en destillatie
Na de ultrasone extractie moeten de cannabisdeeltjes uit de vloeistof worden gefilterd. Daarom wordt de cannabisslurry gezeefd door een filter, zoals gaas (bijvoorbeeld een filtersok) of met behulp van een filterpers. De resulterende moedervloeistof van oplosmiddel (bijv. ethanol) en cannabisextract wordt vervolgens geconcentreerd door de ethanol af te scheiden. Typische destillatiemethoden voor het verwijderen van oplosmiddelen zijn roterende verdampers of vacuümdestillatiesystemen.
Een roterende verdamper (in de volksmond roto-vap genoemd) wordt vaak gebruikt om oplosmiddelen zoals ethanol van cannabis te scheiden en zo een geraffineerde cannabisolie te produceren. Geregelde temperatuur en eenvoudige bediening maken van de roterende verdamper de belangrijkste destillatieapparatuur in de cannabisindustrie.
Vacuümdestillatie wordt meestal gebruikt om CBD te isoleren voor farmaceutisch en medicinaal gebruik, waarbij het noodzakelijk is om terpenen en/of THC te verwijderen. Aangezien terpenen, THC en CBD hoge kookpunten hebben (tussen 160-250°C / 310-482°F), zou een destillatie onder atmosferische omstandigheden een behandeling op hoge temperatuur vereisen, wat gepaard gaat met thermische degradatie van de hittegevoelige cannabinoïden. Bovendien leidt blootstelling aan zuurstof tot oxidatieve reacties, wat de kwaliteit van de cannabinoïden negatief beïnvloedt. Door toepassing van vacuüm worden de kookpunten verlaagd. Bovendien wordt zuurstof verwijderd door toepassing van vacuüm. Daardoor verlaagt destillatie onder vacuümomstandigheden de thermische en oxidatieve afbraak van de extracten.
winterklaar maken
Overwintering is het proces waarbij de lipiden, vetten en wassen van de plant worden verwijderd door middel van een alcoholspoeling om cannabinoïden en terpenen te scheiden van ongewenste stoffen, zoals plantaardige wassen, vetten en chlorofyl. Voor de overwintering wordt de geëxtraheerde cannabisolie in ethanol gedaan en gekoeld tot temperaturen van minder dan -20°C. Bij deze lage temperaturen slaan lipiden, vetten en wassen neer en kunnen ze worden verwijderd.
Hielscher Ultrasonics produceert hoogwaardige ultrasone homogenisatoren van lab naar industrieel formaat.