Extração de canábis por lotes utilizando sonicação com sonda
A extração de canabinoides como CBD, THC, CBN, etc., do cânhamo e da marijuana para fins de produção envolve uma combinação de corte, moagem ou trituração da planta de canábis, extração com solvente assistida por ultrassons e posterior isolamento dos compostos bioativos. Seguem-se instruções práticas para a extração ultrassónica de canábis na produção por lotes de média escala, utilizando recipientes maiores, por exemplo, tambores de 120L.
Materiais e equipamento para a extração de canábis
- Folhas de canábis (cânhamo ou marijuana)
- Etanol aquoso (80% ou superior)
- Liquidificador ou moinho
- Sonicador de sonda UIP2000hdT
- Agitador mecânico
- Refrigerador ou sistema de arrefecimento para o recipiente de extração
- Recipiente ou lote adequado para uso alimentar (por exemplo, aço inoxidável, plástico)
- Filtro de malha ou sistema de filtração a vácuo
- Evaporador rotativo
- Recipientes de armazenamento
Sonicador UIP2000hdT com agitador num tambor para extração de canábis em grande escala
Protocolo de extração de canábis assistida por sonicação
Preparação:
Certifique-se de que todo o equipamento está limpo e esterilizado.
Meça e prepare a quantidade desejada de material vegetal de canábis para a extração.
Monte o agitador e o sonicador por cima do recipiente de extração.
Opcional: Arrefeça o etanol aquoso até à temperatura mais baixa possível. (Se pretender efetuar a extração a temperaturas criogénicas, arrefeça até -150 graus Celsius (-238 graus Fahrenheit). A extração criogénica ajuda a reduzir a libertação de clorofila).
Instruções passo a passo:
- Moa ou triture as folhas secas de canábis até obter partículas grosseiras de aproximadamente 2 a 4 milímetros. No nosso exemplo, utilizamos 10kg de partículas de material vegetal seco de canábis.
- Em seguida, adicione as partículas de canábis ao recipiente de extração.
- Depois, adicione 100L de etanol aquoso ao copo de precipitação que contém o material de canábis a extrair. Utilizamos aqui uma proporção de canábis para solvente de 1:10. A proporção de canábis para solvente pode variar consoante a variedade específica de canábis, os compostos pretendidos e o tamanho das partículas.
- Ligue o agitador para misturar a suspensão. Após 2–3 minutos, a suspensão está pré-misturada.
- Mantenha o agitador em funcionamento. Ligue o sonicador e submeta a suspensão de canábis a sonicação. Efetue a sonicação durante aproximadamente 5 a 10 minutos quando utilizar o UIP2000hdT. Tenha em atenção que a temperatura e o tempo de extração podem variar consoante a potência ultrassónica utilizada. Se processar volumes maiores, serão necessários tempos de sonicação proporcionalmente mais longos.
- Após o processo de sonicação, filtre a mistura sonicada através de um tecido filtrante ou utilize filtração a vácuo para separar o etanol aquoso que contém os canabinoides extraídos e outros compostos bioativos do resíduo sólido de canábis.
- Opcional: A winterização é um processo que envolve o arrefecimento do extrato para precipitar ceras e lípidos, que são depois removidos por filtração. Após a winterização, o extrato é submetido a evaporação adicional ou a outras etapas de purificação para isolar os canabinoides.
- Em seguida, utilize destilação, evaporação ou evaporação rotativa para isolar os canabinoides e os compostos bioativos do solvente.
- Depois disso, pode purificar ainda mais o extrato para obter compostos específicos ou colocar o extrato em recipientes de armazenamento.
Extração criogénica com etanol
As temperaturas criogénicas são utilizadas nos processos de extração com etanol para aumentar a eficiência da extração e minimizar a extração de compostos indesejados, como a clorofila e as ceras. As temperaturas mais baixas também podem ajudar a preservar compostos voláteis, como os terpenos.
O sonicador de sonda UP400St é um extrator ultrassónico popular utilizado para isolar CBD, THC, CBG, CBN, outros canabinoides, bem como terpenos, do cânhamo e da marijuana.
Aumento de escala: da extração ultrassónica por lotes à extração em linha
Se planear aumentar a escala do seu método de extração de canábis, passando do processamento por lotes à extração contínua em linha, recomendamos a instalação de uma célula de fluxo ultrassónica no seu sonicador. Poderá manter constantes as proporções de sólido para líquido e todos os outros parâmetros. A extração de maiores quantidades de canabinoides do cânhamo ou da marijuana utilizando um sistema ultrassónico de fluxo contínuo é um método sofisticado para produzir grandes volumes de extração. A Hielscher Ultrasonics disponibiliza reatores com células de fluxo concebidos para a extração de material vegetal.
Se estiver interessado em processar grandes fluxos de canábis, convidamo-lo a pedir-nos diretamente mais informações. A nossa equipa técnica terá todo o gosto em ajudar a determinar a configuração mais adequada às suas necessidades específicas. Disponibilizamos várias configurações de extração industrial para a extração de compostos vegetais de qualidade alimentar e farmacêutica.
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Sonicador de sonda UIP1000hdT com agitador para a produção de extratos vegetais, como canabinoides (por exemplo, CBD, THC, CBG)
Perguntas frequentes
Qual é a diferença entre a extração ultrassónica e a QWET?
Na extração ultrassónica, pode utilizar-se etanol gelado como solvente. Tal como na técnica de lavagem rápida com etanol (QWET), são extraídos canabinoides (por exemplo, THC, CBD) e terpenos, enquanto a clorofila, as ceras e as gorduras permanecem, em grande parte, na matriz vegetal. Em comparação, a extração ultrassónica é normalmente mais rápida, mais eficiente e mais fácil de ampliar para escalas maiores do que a QWET convencional, continuando a permitir a extração seletiva quando parâmetros como a temperatura, o solvente e o tempo de sonicação são cuidadosamente controlados. Se combinar a extração ultrassónica com etanol gelado, obtém o melhor de ambas as técnicas.
Que solventes podem ser utilizados na extração ultrassónica de canábis?
Na extração ultrassónica de canábis, podem utilizar-se vários solventes, consoante os compostos pretendidos e a aplicação subsequente. O etanol é o solvente mais comum porque extrai eficientemente canabinoides e terpenos e é amplamente aceite no processamento alimentar, nutracêutico e farmacêutico. O etanol gelado é frequentemente preferido para reduzir a extração de clorofila e ceras. Outros solventes possíveis incluem o metanol, o isopropanol e os solventes de hidrocarbonetos, embora estes sejam geralmente menos preferidos para produtos destinados ao consumo devido a questões de toxicidade, segurança ou regulamentação. Por vezes, a canábis também é extraída diretamente em óleo (por exemplo, MCT, azeite). Na prática, o etanol é geralmente o solvente preferido para a extração ultrassónica de canábis.
Que temperaturas são necessárias para a extração criogénica?
A extração criogénica requer temperaturas inferiores a zero para suprimir a coextração de compostos indesejados, como a clorofila, as gorduras e as ceras. Na extração de canábis com etanol, as temperaturas variam habitualmente entre cerca de -20°C e -80°C, sendo que condições mais frias geralmente melhoram a seletividade. Muitos processos criogénicos utilizados na prática funcionam entre cerca de -40°C e -60°C, como equilíbrio entre o desempenho da extração e a viabilidade técnica. A temperatura exata depende do sistema de solventes, do tempo de extração e da composição pretendida para o produto.
Bibliografia / Referências
- 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.
Os extratores ultrassónicos da Hielscher destacam-se pela eficiência, fiabilidade e facilidade de utilização
A Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrassónicos de elevado desempenho, desde a escala laboratorial até à escala industrial.