Extração de cannabis por lotes utilizando a sonicação por sonda
A extração de canabinóides como o CBD, THC, CBN, etc. do cânhamo e da marijuana para fins de produção envolve uma combinação de corte, trituração ou esmagamento da planta de canábis, extração por solvente assistida por ultra-sons e subsequente isolamento dos compostos bioactivos. Aqui está uma instrução prática de extração de cannabis ultra-sónica em produção em lote de média escala usando barris maiores, por exemplo, tambores de 120L.
Materiais e equipamento para extração de cannabis
- Folhas de cannabis (cânhamo ou marijuana)
- Etanol aquoso (80% ou superior)
- Misturador ou triturador
- Sonicador de tipo sonda UIP2000hdT
- Agitador mecânico
- Refrigerador ou sistema de arrefecimento para o recipiente de extração
- Recipiente ou lote de qualidade alimentar (por exemplo, aço inoxidável, plástico)
- Filtro de malha ou uma instalação de filtração por vácuo
- Evaporador rotativo
- Contentores de armazenamento
Sonicator UIP2000hdT com agitador num barril para extração de cannabis em grande escala
Protocolo de extração de cannabis assistida por sonicação
Preparação:
Assegurar que todo o equipamento está limpo e esterilizado.
Medir e preparar a quantidade desejada de material vegetal de canábis para extração.
Montar o agitador e o sonicador sobre o recipiente de extração.
Opcional: Arrefecer o etanol aquoso o mais baixo possível. (Quando quiser extrair 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:
- Moer ou esmagar as folhas secas de canábis até obter partículas grosseiras com cerca de 2 a 4 milímetros. Para o nosso exemplo, utilizamos 10 kg de partículas de plantas de canábis secas.
- Em seguida, adicionar as partículas de cannabis ao recipiente de extração.
- Em seguida, adiciona 100 L de etanol aquoso ao copo que contém o material de canábis a extrair. Utilizamos aqui uma proporção de 1:10 de canábis para solvente. O rácio canábis-solvente pode variar consoante a variedade específica de canábis, os seus compostos-alvo e o tamanho das partículas.
- Ligar o agitador para misturar a pasta. Após 2-3 minutos, a pasta está pré-misturada.
- Manter o agitador a funcionar. Ligar o sonicador e sonicar a pasta de cannabis. Sonicar durante cerca de 5 a 10 minutos quando se utiliza o UIP2000hdT. Tenha em atenção que a temperatura e o tempo de extração podem variar dependendo da potência ultra-sónica utilizada. Se processar volumes maiores, são necessários tempos de sonicação mais longos, respetivamente.
- Após o processo de sonicação, filtrar a mistura sonicada através de um pano de filtro ou utilizar a filtração a vácuo para separar o etanol aquoso que contém os canabinóides extraídos e outros compostos bioactivos do resíduo sólido de cannabis.
- Opcional: A winterização é um processo que envolve o arrefecimento do extrato para precipitar ceras e lípidos, que são depois removidos através de filtração. Após a winterização, o extrato é sujeito a evaporação adicional ou a outras etapas de purificação para isolar os canabinóides.
- Em seguida, utiliza-se a destilação, a evaporação ou a evaporação rotativa para isolar os canabinóides e os compostos bioactivos do solvente.
- Depois disso, pode purificar ainda mais o extrato para obter compostos específicos ou encher o seu extrato em recipientes de armazenamento.
Extração criogénica de etanol
As temperaturas criogénicas são utilizadas nos processos de extração de etanol para aumentar a eficiência da extração e minimizar a extração de compostos indesejáveis, como a clorofila e as ceras. As temperaturas mais baixas podem também ajudar a preservar compostos voláteis como os terpenos.
O sonicador do tipo sonda UP400St é um popular extrator de ultra-sons utilizado para o isolamento de CBD, THC, CBG, CBN, outros canabinóides e terpenos do cânhamo e da marijuana.
Aumento de escala: Do lote ultrassónico à extração em linha
Se planeia aumentar o seu método de extração de canábis do processamento em lote para a extração contínua em linha, recomendamos a instalação de uma célula de fluxo ultrassónico no seu sonicador. Poderá manter constantes os rácios sólido-líquido e todos os outros parâmetros. Extrair maiores quantidades de canabinóides de cânhamo ou maconha usando um sistema de fluxo ultra-sônico é um método sofisticado para produzir grandes volumes de extração. Hielscher Ultrasonics oferece reatores de células de fluxo projetados para extração de material botânico.
Se estiver interessado em processar grandes fluxos de canábis, convidamo-lo a contactar-nos diretamente para obter mais informações. A nossa equipa técnica terá todo o prazer em ajudá-lo a determinar a configuração mais adequada às suas necessidades específicas. Oferecemos várias configurações de extração industrial para extração de compostos botânicos de qualidade alimentar e farmacêutica.
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Ultrassonicador de tipo sonda UIP1000hdT com agitador para a produção de extractos botânicos, tais como canabinóides (por exemplo, CBD, THC, CBG)
perguntas frequentes
Qual é a diferença entre a extração por ultra-sons e a QWET?
Na extração por ultra-sons, pode ser utilizado etanol gelado como solvente. Semelhante à técnica de etanol de lavagem rápida (QWET), os canabinóides (por exemplo, THC, CBD) e os terpenos são extraídos, enquanto a clorofila, as ceras e as gorduras permanecem em grande parte na matriz vegetal. Quando comparada, a extração ultra-sónica é tipicamente mais rápida, mais eficiente e mais facilmente escalável do que a QWET convencional, permitindo ainda uma extração selectiva quando parâmetros como a temperatura, o solvente e o tempo de sonicação são cuidadosamente controlados. Se combinar a extração ultra-sónica com etanol gelado, obtém-se o melhor de ambas as técnicas.
Que solventes podem ser utilizados para a extração ultra-sónica de cannabis?
Para a extração de cannabis ultra-sónica, podem ser utilizados vários solventes, dependendo dos compostos alvo e da aplicação a jusante. O etanol é o solvente mais comum porque extrai eficientemente canabinóides e terpenos e é amplamente aceite para alimentos, nutracêuticos e processamento 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 de consumo devido à toxicidade, segurança ou preocupações regulamentares. Por vezes, a cannabis é também diretamente extraída em óleo (por exemplo, MCT, azeite). Na prática, o etanol é geralmente o solvente preferido para a extração ultra-sónica de cannabis.
Que temperaturas são necessárias para a extração criogénica?
A extração criogénica requer temperaturas abaixo de zero para suprimir a co-extração de compostos indesejáveis, como a clorofila, as gorduras e as ceras. Na extração de cannabis à base de etanol, as temperaturas variam normalmente entre -20°C e -80°C, sendo que as condições mais frias melhoram geralmente a seletividade. Muitos processos criogénicos práticos funcionam em torno de -40°C a -60°C como um equilíbrio entre o desempenho da extração e a viabilidade técnica. A temperatura exacta depende do sistema de solventes, do tempo de extração e da composição desejada do produto.
Literatura / 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 extractores ultra-sónicos da Hielscher destacam-se pela sua eficiência, fiabilidade e facilidade de utilização
A Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultra-sónicos de alto desempenho a partir de laboratório para dimensão industrial.