Equipamento de extração de cannabis – A vantagem da sonicação
O equipamento de extração ultrassônica tem muitas vantagens, o que o torna o método de extração superior para cânhamo e maconha. Embora a extração de compostos bioativos como THC e CBD da cannabis possa ser realizada com diferentes técnicas, a sonicação oferece inúmeras vantagens. Devido aos seus altos rendimentos, extratos de alta qualidade, processo rápido, baixo investimento e custos operacionais, operação segura e fácil de usar, a extração ultrassônica é o método preferido para processos de extração em pequenas e industriais produção de extrato de cannabis.
Vantagens da extração ultrassônica de cannabis
Os ultrassônicos do tipo sonda são um tipo de equipamento de extração que usa ondas de ultrassom para quebrar o material vegetal e extrair os compostos desejados. Este método demonstrou superar os métodos tradicionais de extração na extração de cannabis por vários motivos:
- Eficiência: As sondas ultrassônicas podem extrair uma porcentagem maior de compostos-alvo do material vegetal do que os métodos tradicionais de extração, como extração por solvente ou destilação a vapor. Isso ocorre porque as sondas ultrassônicas usam ondas sonoras de alta frequência para quebrar o material vegetal em nível celular, facilitando a extração dos compostos desejados.
- Extração rápida: As sondas ultrassônicas podem extrair compostos-alvo do material vegetal em questão de minutos, enquanto os métodos tradicionais de extração podem levar horas ou até dias. Isso significa que as sondas ultrassônicas podem processar mais material em menos tempo, tornando-o um método de extração mais eficiente.
- Espectro completo: Os ultrassônicos do tipo sonda extraem toda a gama de compostos bioativos. Isso permite produzir extratos de espectro completo com sondas ultrassônicas, que são conhecidas por seu efeito entourage, que pode ser importante para fins medicinais ou de pesquisa.
- Segurança: As sondas ultrassônicas são consideradas um método de extração mais seguro em comparação com os métodos tradicionais, como a extração por solvente, que pode envolver o uso de solventes inflamáveis e potencialmente tóxicos ou extratores de CO2 supercríticos, que são operados sob altas pressões. O ultrassônico é compatível com qualquer tipo de solvente, incluindo água e etanol aquoso, tornando-o um método de extração mais seguro e ecológico.
Resumidamente, a extração de cannabis usando sondas ultrassônicas tem várias vantagens sobre os métodos tradicionais de extração, incluindo maior eficiência, velocidade, seletividade e segurança.
Extrator ultrassônico UIP2000hdT (2kW) para a produção industrial de extratos de cannabis orgânicos totalmente naturais.
Ultrassônicos vs Extrator de CO2 para Extração de Cannabis
A extração supercrítica de CO2 é um método convencional para a produção de extratos de cannabis. No entanto, devido aos altos custos, problemas de segurança e operação complexa, os ultrassônicos substituíram vários extratores de CO2 instalados. Leia abaixo as vantagens pelas quais a sonicação supera a extração supercrítica de CO2.
- Rendimento: A extração ultrassônica demonstrou produzir maiores rendimentos dos compostos desejados em comparação com a extração de CO2. Isso ocorre porque a extração ultrassônica pode quebrar o material vegetal em nível celular, permitindo uma extração mais eficiente dos compostos-alvo.
- Velocidade: A extração ultrassônica pode ser concluída em questão de minutos, enquanto a extração de CO2 pode levar várias horas. Isso significa que a extração ultrassônica é um método mais rápido e pode processar volumes maiores de material em menos tempo.
- Seletividade: A extração ultrassônica fornece extratos de amplo espectro, que contêm uma ampla gama de compostos bioativos. Os extratos de amplo espectro são valiosos por seu chamado efeito entourage, onde as substâncias apoiam e reforçam seus efeitos específicos sinergicamente. Isso torna a extração ultrassônica uma ótima opção para extratos terapêuticos, bem como para fins de pesquisa.
- Eficiência energética: A extração ultrassônica usa menos energia do que a extração de CO2, tornando-a uma opção mais ecológica.
- Custo do equipamento: O equipamento de extração ultrassônica geralmente é mais barato do que o equipamento de extração de CO2, o que pode torná-lo uma opção mais acessível para pequenos produtores.
- Segurança: A extração ultrassônica pode ser executada sem o uso de solventes inflamáveis ou tóxicos. Água ou etanol aquoso são os solventes mais comumente usados para extração de cannabis. Em contraste, a extração de CO2 requer o uso de CO2 sob alta pressão. Com essas altas pressões, surge o risco de vazamento de CO2 ou falha do equipamento e os perigos relacionados à alta pressão. Portanto, a extração ultrassônica é considerada um método mais seguro para os operadores e para o meio ambiente.
extração ultrassônica de cannabis – O princípio de funcionamento do ultrassom na extração
A extração por ultrassom é baseada no princípio da cavitação acústica. A aplicação de ultrassom de alta potência a líquidos e lamas resulta em intensas forças de cavitação e cisalhamento. Em uma pasta de folhas, botões, flores, caules e outras partes da planta, a célula vegetal é interrompida por forças de cisalhamento ultrassônicas e os compostos bioativos como canabidiol (CBD) e tetrahidrocanabinol (THC) são liberados. A extração ultrassônica está bem estabelecida como uma técnica altamente eficiente e confiável para isolar compostos vegetais bioativos. Especialmente na produção de óleos de cannabis de alta qualidade, a sonicação convenceu devido aos seus altos rendimentos (maior produção de extrato), excelente qualidade (espectro completo) e rápido tempo de processamento. A aplicação de ondas de ultrassom é um tratamento mecânico, não tóxico, seguro e ecologicamente correto.
Extração ultrassônica em lote de 120L de cannabis com UIP2000hdT e Agitador
- maior rendimento
- Alta qualidade
- Sem degradação térmica
- extração rápida
- Operação simples e segura
- Extração Verde
Em síntese – As vantagens dos extratores ultrassônicos Hielscher
Eficiência
- Rendimentos mais altos
- Processo de extração rápida – em poucos minutos
- Extratos de alta qualidade – extração suave e não térmica
- Solventes verdes (água, etanol, glicerina, óleos vegetais, etc.)
Simplicidade
- Plug-and-play – Configure e opere em minutos
- Alto rendimento – Para produção de extratos em larga escala
- Operação em linha contínua ou em lote
- Instalação e inicialização simples
- Portátil / Móvel – Unidades portáteis ou construídas sobre rodas
- Aumento de escala linear – adicione outro sistema ultrassônico em paralelo para aumentar a capacidade
- Monitoramento e controle remotos – via PC, smartphone ou tablet
- Não é necessária supervisão de processo – Configuração e execução
- Alto desempenho - projetado para produção contínua 24 horas por dia, 7 dias por semana
- Robustez e baixa manutenção
- Alta qualidade – projetado e construído na Alemanha
- Carga e descarga rápidas entre lotes
- Fácil de limpar
Segurança
- Simples e seguro de executar
- Extração sem solvente ou à base de solvente (água, etanol, óleos vegetais, glicerina, etc.)
- Sem altas pressões e temperaturas
- Sistemas à prova de explosão com certificação ATEX disponíveis
- Fácil de controlar (também via controle remoto)
UP400St Extração ultrassônica de botânicos como cannabis em lote de 8L
Equipamento ultrassônico para extração de cannabis
A Hielscher Ultrasonic é o seu parceiro de confiança quando se trata de equipamentos de extração ultrassônica de alto desempenho para a extração de cannabis e outros botânicos. Com inúmeras instalações em todo o mundo, os extratores ultrassônicos Hielscher são bem reconhecidos por sua alta taxa de extração, confiabilidade e robustez.
De ultrassônicos de bancada compactos menores, como o UP400St (400W) ao UIP16000hdT mais poderoso do mundo, a Hielscher cobre toda a gama de equipamentos de extração de ultrassom. Isso nos permite recomendar o extrator ultrassônico mais adequado para seus requisitos de processo.
Projeto, Fabricação e Consultoria – Qualidade Made in Germany
Os ultrassônicos Hielscher são conhecidos por seus mais altos padrões de qualidade e design. A robustez e a fácil operação permitem a integração suave de nossos ultrasonicadores em instalações industriais. Condições adversas e ambientes exigentes são facilmente manuseados pelos ultrassônicos Hielscher.
A Hielscher Ultrasonics é uma empresa certificada pela ISO e dá ênfase especial aos ultrassônicos de alto desempenho com tecnologia de ponta e facilidade de uso. Obviamente, os ultrassônicos Hielscher são compatíveis com CE e atendem aos requisitos da UL, CSA e RoHs.
A tabela abaixo fornece uma indicação da capacidade aproximada de processamento de nossos ultrassônicos:
| Volume do lote | Vazão | Dispositivos recomendados |
|---|---|---|
| 1 a 500mL | – | UP100H |
| 10 a 8000mL | – | UP200Ht, UP400St |
| 0.5-150L | 0.2 a 4L/min | UIP2000hdT |
| 1 a 300L | 2 a 10L/min | UIP4000hdT |
| – | 10 a 100L/min | UIP16000 |
| – | maior | cluster de UIP16000 |
Fatos, vale a pena conhecer
Visão geral e comparação dos métodos de extração de cannabis mais comuns
Extração ultrassônica
Produto: A extração ultrassônica produz um extrato de espectro completo de alta qualidade. O extrato bruto é refinado por filtração, destilação e/ou preparação para o inverno.
Custo do equipamento: a partir de aprox. US$ 5.000 até vários US$ 100.000, dependendo da capacidade e configuração
Configuração: em batelada/barril ou operação contínua em linha
Habilidades técnicas: Fácil e seguro de manusear e operar
Solvente: todos os tipos de solventes podem ser usados, como água, mistura de água-álcool, álcool isopropílico, hexano, etanol, metanol, butano, óleos vegetais (azeite de oliva, óleo de coco), glicerina, etc.
Compostos visados: espectro completo (todos os canabinóides e terpenos disponíveis)
Principais vantagens: alto rendimento, fácil de operar, barato, fácil escalonamento para produção industrial
Extração por solvente (álcool, etanol)
Produto: normalmente um extrato bruto que requer refinamento adicional, como preparação para o inverno ou filtração. Comumente, o extrato etanólico é refinado por meio de destilação após a preparação para o inverno e filtração.
Custo do equipamento: entre US$ 5.000 e milhões, dependendo do tamanho, capacidades ou habilidades de automação.
Habilidades técnicas: educado em química básica / moderada.
Compostos visados: todos os canabinóides disponíveis, o extrato resultante tem baixas quantidades de monoterpenos.
CO2 Extração
Produto: extrato bruto que requer refinamento adicional, como preparação para o inverno ou filtração
Custo do equipamento: entre US$ 100.000 e milhões de dólares, dependendo do tamanho, recursos ou automação
Habilidades técnicas: educado para operar CO2 líquido (sistema de alta pressão – segurança)
Compostos visados: canabinóides com apenas baixas quantidades de monoterpenos
Extração de hidrocarbonetos
Produto: estilhaçar, brotar, cera, HTFSE, HCFSE ou extracto bruto para destilação, ou terpenos a adicionar ao destilado
Custo do equipamento: US$ 5.000 a US$ 100.000, dependendo do tamanho e dos recursos
Habilidades técnicas: Formação em Química e Segurança (uso de fluidos inflamáveis, butano líquido)
Compostos visados: Todos os canabinóides
Aplicação de ondas de ultrassom para extração
Quando o ultrassom de alto desempenho é aplicado a sistemas líquidos (incluindo pastas e pastas viscosas), a cavitação acústica é gerada. A cavitação acústica descreve o fenômeno da geração, crescimento e eventual implosão das bolhas de cavitação. Durante a propagação das ondas de ultrassom, as bolhas de vácuo oscilam, crescem e colapsam no ponto em que a bolha não consegue absorver mais energia. A implosão da bolha cria condições localmente extremas de temperaturas, pressões, taxas de aquecimento e resfriamento muito altas, bem como diferenciais de pressão e jatos de líquido. As condições extremas resultam em efeitos térmicos, mecânicos e químicos. A ruptura celular e liberação de compostos bioativos (= extração) é um efeito mecânico, muito eficaz e eficiente.
A cavitação acústica, gerada por ultrassom de alta intensidade e baixa frequência, cria forças de cisalhamento intensas e diferenciais de alta pressão e temperatura que ocorrem localmente, que fornecem o impacto necessário para a ruptura celular, mistura intensa e transferência de massa. Essas forças de cisalhamento ultrassônicas são aplicadas com sucesso para a extração de cannabis.
Devido à sua saída de extrato superior, sua alta taxa de extração, velocidade de processo, bem como operação simples e segura, a extração ultrassônica é usada com sucesso para os compostos botânicos de vários coletores de extração.
Poderosas ondas de ultrassom interrompem a matriz celular das estruturas biológicas e liberam os compostos bioativos. A transferência de massa entre o material vegetal e o solvente é intensificada. Devido a esses mecanismos, a extração ultrassônica é altamente eficiente para a extração de cannabis.
Exemplos proeminentes de extração ultrassônica são Cannabis (canabinóides e óleo de cannabis de maconha e cânhamo), Curcumina, pimenta, açafrão, café, cabaça amarga, azeite, óleo de abacate, Hena, Ervas ayurvédicas, gengibre, cháe outros Ervas medicinais.
descarboxilação
A descarboxilação é uma etapa importante para a produção eficiente dos principais compostos bioativos da cannabis, como Δ9-tetrahidrocanabinol (Δ9-THC), canabidiol (CBD) e canabigerol (CBG). A descarboxilação, também conhecida como "ativação" ou "descarburador", é aplicada como um pré-tratamento para aumentar o teor de THC (delta9-tetrahidrocanabinol) no material vegetal. Quimicamente, a descarboxilação é uma reação em que um grupo carboxila (-COOH) é removido e o dióxido de carbono (CO2) é lançado. Para aumentar o teor de THC da matéria vegetal da cannabis, é aplicada a etapa do processo de descarboxilação. Por descarboxilação, a quantidade de ácido Δ9-tetrahidrocanabinólico (THCA) não psicoativo pode ser convertida em THC psicoativo. O ácido Δ9-tetrahidrocanabinólico descarboxila quando aquecido (a aprox. 105 ° C / 220 ° F por 30 min. quando material seco, até 90 min. para material vegetal úmido) e converte-se no composto psicoativo Δ9-Tetrahidrocanabinol.
De maneira semelhante, o material vegetal de cannabis rico em CBD-A pode ser descarboxilado por tratamento térmico e, assim, convertido em CBD. Para a preparação do material vegetal para o inverno, a matéria vegetal seca picada é aquecida a aprox. 160 ° C / 320 ° F por 30-60 min. para iniciar a descarboxilação.
Temperaturas de descarboxilação para canabinóides:
CBD: 160 ° C / 320 ° F
Hemograma completo: 220 ° C / 428 ° F
THC: 155 ° C / 314,6 ° F
CBN: 185 ° C / 365 ° F
THCV: 220 ° C / 428 ° F
Processos a jusante – Filtração e Destilação
Após a extração ultrassônica, as partículas de cannabis devem ser filtradas do líquido. Portanto, a pasta de cannabis é filtrada através de um filtro, como malha (por exemplo, meia de filtro) ou usando um filtro prensa. O licor-mãe resultante do solvente (por exemplo, etanol) e extrato de cannabis é então concentrado separando o etanol. Os métodos típicos de destilação para a remoção de solventes são evaporadores rotativos ou sistemas de destilação a vácuo.
Um evaporador rotativo (coloquialmente roto-vap) é comumente usado para separar solventes como o etanol da cannabis, produzindo assim um óleo de cannabis refinado. A temperatura regulada e o fácil manuseio tornam o evaporador rotativo o equipamento de destilação dominante na indústria da cannabis.
A destilação a vácuo é usada principalmente para isolar o CBD para uso farmacêutico e medicinal, onde é necessário remover terpenos e/ou THC. Como os terpenos, THC e CBD têm altos pontos de ebulição (entre 160-250 ° C / 310-482 ° F), sob condições atmosféricas, uma destilação exigiria tratamento de alta temperatura, que vem com a degradação térmica dos canabinóides sensíveis ao calor. Além disso, a exposição ao oxigênio inicia reações oxidativas, o que afeta negativamente a qualidade dos canabinóides. Pela aplicação de vácuo, os pontos de ebulição são reduzidos. Além disso, o oxigênio é removido com a aplicação de vácuo. Assim, a destilação em condições de vácuo reduz a degradação térmica e oxidativa dos extratos.
Preparação para o inverno
A preparação para o inverno é o processo de remoção dos lipídios, gorduras e ceras vegetais por uma lavagem com álcool, a fim de separar canabinóides e terpenos de substâncias indesejadas, como ceras vegetais, gorduras e clorofila. Para a preparação para o inverno, o óleo de cannabis extraído é colocado em etanol e resfriado a temperaturas inferiores a -20 ° C / -6 ° F. Nessas baixas temperaturas, lipídios, gorduras e ceras precipitam e podem ser removidos.
A Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrassônicos de alto desempenho de labrador Para tamanho industrial.