Ekstrakcja konopi w trybie wsadowym z wykorzystaniem sonikacji za pomocą sonotrody
Ekstrakcja kannabinoidów, takich jak CBD, THC, CBN itp., z konopi włóknistych i marihuany do celów produkcyjnych obejmuje połączenie siekania, mielenia lub rozdrabniania roślin konopi, ekstrakcji rozpuszczalnikowej wspomaganej ultradźwiękami oraz późniejszego wyodrębniania związków bioaktywnych. Poniżej przedstawiono praktyczną instrukcję ultradźwiękowej ekstrakcji konopi w produkcji wsadowej na średnią skalę z użyciem większych beczek, np. beczek o pojemności 120L.
Materiały i wyposażenie do ekstrakcji konopi
- Liście konopi (konopi włóknistych lub marihuany)
- Wodny roztwór etanolu (80% lub więcej)
- Blender lub młynek
- Sonikator z sonotrodą UIP2000hdT
- Mieszadło mechaniczne
- Agregat chłodniczy lub układ chłodzenia naczynia ekstrakcyjnego
- Pojemnik lub partia o jakości spożywczej (np. stal nierdzewna, tworzywo sztuczne)
- Filtr siatkowy lub zestaw do filtracji próżniowej
- Wyparka obrotowa
- Pojemniki do przechowywania
Sonikator UIP2000hdT z mieszadłem w beczce do ekstrakcji konopi na dużą skalę
Procedura ekstrakcji konopi wspomaganej sonikacją
Przygotowanie:
Upewnij się, że całe wyposażenie jest czyste i wysterylizowane.
Odmierz i przygotuj żądaną ilość materiału roślinnego z konopi do ekstrakcji.
Zamontuj mieszadło i sonikator nad naczyniem ekstrakcyjnym.
Opcjonalnie: Schłodź wodny roztwór etanolu do możliwie najniższej temperatury. (Jeśli chcesz prowadzić ekstrakcję w temperaturach kriogenicznych, schłodź go do -150 stopni Celsjusza (-238 stopni Fahrenheita). Ekstrakcja kriogeniczna pomaga ograniczyć uwalnianie chlorofilu).
Instrukcja krok po kroku:
- Zmiel lub rozdrobnij wysuszone liście konopi na grube cząstki o wielkości około 2 do 4 milimetrów. W naszym przykładzie używamy 10kg wysuszonych cząstek roślin konopi.
- Następnie dodaj cząstki konopi do naczynia ekstrakcyjnego.
- Następnie dodaj 100L wodnego roztworu etanolu do zlewki zawierającej materiał z konopi przeznaczony do ekstrakcji. Stosujemy tutaj stosunek konopi do rozpuszczalnika wynoszący 1:10. Stosunek konopi do rozpuszczalnika może się różnić w zależności od konkretnej odmiany konopi, związków docelowych i wielkości cząstek.
- Włącz mieszadło, aby wymieszać zawiesinę. Po 2–3 minutach zawiesina jest wstępnie wymieszana.
- Pozostaw mieszadło włączone. Włącz sonikator i poddaj zawiesinę konopi sonikacji. Przy użyciu UIP2000hdT prowadź sonikację przez około 5 do 10 minut. Pamiętaj, że temperatura i czas ekstrakcji mogą się różnić w zależności od zastosowanej mocy ultradźwięków. Przetwarzanie większych objętości wymaga odpowiednio dłuższego czasu sonikacji.
- Po zakończeniu sonikacji przefiltruj mieszaninę poddaną sonikacji przez tkaninę filtracyjną lub zastosuj filtrację próżniową, aby oddzielić wodny roztwór etanolu zawierający wyekstrahowane kannabinoidy i inne związki bioaktywne od stałych pozostałości konopi.
- Opcjonalnie: Winteryzacja to proces polegający na chłodzeniu ekstraktu w celu wytrącenia wosków i lipidów, które następnie usuwa się przez filtrację. Po winteryzacji ekstrakt poddaje się dalszemu odparowywaniu lub innym etapom oczyszczania w celu wyodrębnienia kannabinoidów.
- Następnie zastosuj destylację, odparowywanie lub odparowywanie w wyparce obrotowej, aby wyodrębnić kannabinoidy i związki bioaktywne z rozpuszczalnika.
- Następnie możesz dalej oczyszczać ekstrakt w celu uzyskania określonych związków lub przelać go do pojemników do przechowywania.
Kriogeniczna ekstrakcja etanolem
Temperatury kriogeniczne stosuje się w procesach ekstrakcji etanolem, aby zwiększyć wydajność ekstrakcji i zminimalizować ekstrakcję niepożądanych związków, takich jak chlorofil i woski. Niższe temperatury mogą również pomóc zachować związki lotne, takie jak terpeny.
Sonikator z sonotrodą UP400St jest popularnym ekstraktorem ultradźwiękowym stosowanym do wyodrębniania CBD, THC, CBG, CBN, innych kannabinoidów, a także terpenów z konopi włóknistych i marihuany.
Zwiększanie skali: od ultradźwiękowej ekstrakcji wsadowej do ekstrakcji w linii procesowej
Jeśli planujesz zwiększyć skalę swojej metody ekstrakcji konopi, przechodząc z przetwarzania wsadowego do ciągłej ekstrakcji w linii procesowej, zalecamy zamontowanie ultradźwiękowej komory przepływowej do sonikatora. Możesz zachować stałe proporcje fazy stałej do cieczy oraz wszystkie pozostałe parametry. Ekstrakcja większych ilości kannabinoidów z konopi włóknistych lub marihuany z użyciem ultradźwiękowego systemu przepływowego jest zaawansowaną metodą uzyskiwania dużych objętości ekstraktów. Hielscher Ultrasonics oferuje reaktory z komorami przepływowymi przeznaczone do ekstrakcji materiału roślinnego.
Jeśli interesuje Cię przetwarzanie dużych strumieni materiału z konopi, zachęcamy do bezpośredniego kontaktu z nami w celu uzyskania dodatkowych informacji. Nasz zespół techniczny chętnie pomoże określić konfigurację najlepiej odpowiadającą Twoim konkretnym potrzebom. Oferujemy różne przemysłowe zestawy ekstrakcyjne do ekstrakcji związków roślinnych o jakości spożywczej i farmaceutycznej.
Skontaktuj się z nami! / Zapytaj nas!
Sonikator z sonotrodą UIP1000hdT z mieszadłem do produkcji ekstraktów roślinnych, takich jak kannabinoidy (np. CBD, THC, CBG)
Najczęściej zadawane pytania
Jaka jest różnica między ekstrakcją ultradźwiękową a QWET?
W ekstrakcji ultradźwiękowej można stosować lodowato zimny etanol jako rozpuszczalnik. Podobnie jak w technice szybkiego płukania etanolem (QWET), ekstrahowane są kannabinoidy (np. THC, CBD) i terpeny, natomiast chlorofil, woski i tłuszcze w dużej mierze pozostają w matrycy roślinnej. W porównaniu z konwencjonalną techniką QWET ekstrakcja ultradźwiękowa jest zazwyczaj szybsza, wydajniejsza i łatwiejsza do skalowania, a jednocześnie nadal umożliwia selektywną ekstrakcję przy starannej kontroli parametrów, takich jak temperatura, rozpuszczalnik i czas sonikacji. Łącząc ekstrakcję ultradźwiękową z lodowato zimnym etanolem, uzyskujesz najlepsze cechy obu technik.
Jakie rozpuszczalniki można stosować do ultradźwiękowej ekstrakcji konopi?
Do ultradźwiękowej ekstrakcji konopi można stosować różne rozpuszczalniki w zależności od związków docelowych i późniejszego zastosowania. Etanol jest najczęściej stosowanym rozpuszczalnikiem, ponieważ skutecznie ekstrahuje kannabinoidy i terpeny oraz jest powszechnie akceptowany w przetwórstwie spożywczym, nutraceutycznym i farmaceutycznym. Często preferuje się lodowato zimny etanol, aby ograniczyć ekstrakcję chlorofilu i wosków. Inne możliwe rozpuszczalniki obejmują metanol, izopropanol i rozpuszczalniki węglowodorowe, choć są one na ogół mniej preferowane w przypadku produktów przeznaczonych do spożycia ze względu na kwestie toksyczności, bezpieczeństwa lub wymogów regulacyjnych. Czasami konopie poddaje się również ekstrakcji bezpośrednio w oleju (np. MCT, oliwie z oliwek). W praktyce etanol jest na ogół preferowanym rozpuszczalnikiem do ultradźwiękowej ekstrakcji konopi.
Jakie temperatury są wymagane do ekstrakcji kriogenicznej?
Ekstrakcja kriogeniczna wymaga temperatur poniżej zera, aby ograniczyć współekstrakcję niepożądanych związków, takich jak chlorofil, tłuszcze i woski. W ekstrakcji konopi z użyciem etanolu temperatury zazwyczaj mieszczą się w zakresie od około -20°C do -80°C, przy czym niższe temperatury na ogół poprawiają selektywność. Wiele stosowanych w praktyce procesów kriogenicznych przebiega w temperaturach około -40°C do -60°C, co zapewnia równowagę między efektywnością ekstrakcji a wykonalnością techniczną. Dokładna temperatura zależy od układu rozpuszczalników, czasu ekstrakcji i pożądanego składu produktu.
Literatura / Źródła
- 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.
Ekstraktory ultradźwiękowe Hielscher wyróżniają się wydajnością, niezawodnością i łatwością obsługi
Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe w rozmiarach od laboratoryjnych do przemysłowych.