Extração ultrassônica rápida e simples de cannabis
- Para atender à crescente demanda e fornecer canabinóides de alta qualidade, um método de extração de cannabis eficiente e confiável é substancial. Está comprovado que a extração ultrassônica reduz o tempo de extração e aumenta consideravelmente o rendimento.
- Com o ultrassom de potência, a extração de cannabis fica mais rápida, completa e altamente eficiente. A extração ultrassônica é simples e confiável.
- A Hielscher fabrica extratores ultrassônicos para o isolamento de canabinóides em laboratório em escala industrial total.
Extração ultrassônica de canabinóides e terpenos
A extração assistida por ultrassom é uma técnica de extração comprovada há muito tempo e estabelecida industrialmente, conhecida por altos rendimentos de extratos, processamento rápido e operação simples. A sonicação aplica intensas forças de cisalhamento e estresse ao meio, quebrando assim as paredes celulares do material da planta de cannabis. A partir das células quebradas, grandes quantidades de compostos bioativos, como canabinóides, são liberadas de forma eficaz em um tempo de extração muito curto. Isso significa que o processo de extração de substâncias ativas, como canabinóides e terpenos da planta de cannabis, pode ser substancialmente aumentado pelo ultrassom.
A extração ultrassônica pode ser realizada com uma ampla variedade de solventes. Dependendo de seu uso subsequente, as substâncias ativas da cannabis são extraídas, por exemplo, em butano, CO2, propano, etc., quando os extratos são utilizados para inalação. Para a preparação de extratos para ingestão oral, etanol, ciclohexano, isopropanol, azeite, óleo de coco, etc. são preferidos como solventes.
A Hielscher Ultrasonics oferece o equipamento de extração adequado – se você precisa de um extrator de pequena ou média escala, um piloto ou um sistema industrial, os ultrasonicadores Hielscher atendem às suas necessidades.
Ultrassonicador UP400St com agitador para extração de cannabis
- Tempo de extração curto
- alta taxa de extração
- Extração mais completa
- tratamento suave e não térmico
- Fácil integração e operação segura
- Sem produtos químicos perigosos / tóxicos, sem impurezas
- baixo custo
- com eficiência energética
- Extração verde: Ambientalmente amigável
Ultrasonicadores Hielscher para extração de cannabis – Eficiência cientificamente comprovada!
Casiraghi e colegas da Universidade Italiana de Milão compararam três métodos de extração de cannabis: extração ultrassônica, extração Soxhlet e maceração.
O estudo teve como objetivo investigar a eficácia da extração ultrassônica para a extração de canabinóides da cannabis sativa e compará-la com outros métodos de extração, como extração e maceração de Soxhlet.
Os pesquisadores usaram o processador ultrassônico Hielscher UP200Ht (veja a imagem à esquerda) para o processo de extração e descobriram que o método de extração assistida por ultrassom foi mais eficaz na extração de canabinóides do que os outros dois métodos. A extração ultrassônica também foi mais rápida, mais eficiente e menos trabalhosa do que os outros métodos.
A extração foi realizada usando azeite de oliva como solvente. O material vegetal foi adicionado ao solvente e sonicado por 10 minutos a 60% de amplitude com o ultrasonicador UP200Ht.
Após a etapa de sonicação, o extrato foi filtrado e o solvente foi evaporado sob pressão reduzida para obter um extrato concentrado. O extrato foi então analisado quanto ao conteúdo de canabinóides usando cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC).
No geral, os resultados deste estudo mostraram que a extração ultrassônica dos canabinóides CBD e THC no azeite de oliva é um método eficaz para extrair canabinóides do material vegetal Cannabis sativa, com alto rendimento e pureza.
Uma das vantagens da extração ultrassônica usando o UP200Ht é que ela pode produzir maiores rendimentos de canabinóides em um período de tempo mais curto do que os métodos tradicionais de extração. Os pesquisadores também observaram que a extração ultrassônica era um método mais ecológico em comparação com outros métodos de extração, pois requer menos solvente e energia. Além disso, a extração ultrassônica pode ser facilmente ampliada para produção industrial, tornando-se um método promissor para a produção em larga escala de extratos de CBD.
Em conclusão, o estudo sugere que a extração ultrassônica usando o UP200Ht é um método promissor para a extração de canabinóides da cannabis sativa para fins medicinais.
(cf. Casiraghi et al., 2022)
A extração ultrassônica é um método altamente eficiente para extrair canabinóides como CBD e THC. O azeite foi utilizado como solvente, a extração ultrassônica foi realizada com o UP200ST.
(imagem e estudo: © Casiraghi et al., 2022)
Condições de sonicação e extração
Processo de sonicação da cannabis
A extração assistida por ultrassom é baseada na repetição de ciclos de alta e baixa pressão. Esses ciclos alternados de alta e baixa pressão de 20.000 vezes por segundo de sonicação criam intensas forças de cisalhamento e jatos de líquido. Esse estresse extremo supera a seletividade da membrana, perfura e quebra a parede celular e resulta em uma alta transferência de massa entre a célula interna e o solvente circundante. Por extração ultrassônica, maiores rendimentos e durações de extração mais curtas podem ser obtidos. Como a extração ultrassônica é um processo reprodutível, os resultados da extração podem ser repetidos para uma qualidade de extração padronizada.
Os extratores ultrassônicos da Hielscher oferecem controle total sobre os parâmetros importantes de extração. Ajustando a amplitude, a duração, a pressão e a composição do líquido, a saída do processo de extração pode ser controlada e reproduzida com precisão.
Solventes para extração de cannabis
Todos os solventes comuns podem ser usados para sua extração ultrassônica. Dependendo se os extratos são produzidos para produtos farmacêuticos orais ou por inalação, análise, controle de qualidade ou outros fins, certos solventes são particularmente adequados para fins específicos. A extração ultrassônica permite o uso de vários solventes, incluindo água, solventes e óleos (por exemplo, H2O, CO2, etanol, metanol, butano, propano, azeite, óleo de coco, etc.).
Temperatura de extração
Os melhores resultados para extração assistida por ultrassom de extratos de plantas (por exemplo, compostos ativos de ervas, plantas medicinais, etc.) são alcançados a uma temperatura de processo entre 0-60°C. A extração ultrassônica é um método não térmico e, portanto, suave, para que os ingredientes ativos extraídos sejam impedidos de degradação.
Métodos de extração combinados
A extração ultrassônica pode ser facilmente combinada com pressão, calor, condições de extração supercríticas ou extrator Soxhlet para melhorar os resultados e/ou adaptar a configuração de extração a requisitos específicos. A adaptação de um ultrassônico em uma instalação de extração de cannabis existente é de especial interesse, se um método de extração existente não funcionar com o desempenho e a produção desejados.
As máquinas de extração já existentes podem ser facilmente atualizadas com a implementação de um extrator ultrassônico. Teremos o maior prazer em ajudá-lo com a instalação para adaptar um ultrassônico à sua configuração de extração.
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Campos de aplicação para extração ultrassônica de cannabis
Canabinóides, terpenos e outros ingredientes ativos da planta de cannabis são extraídos para diversos fins. A extração ultrassônica é um método confiável para obter extratos da planta de cannabis para
- Produção Médica/Farmacêutica
- Produtos recreativos de cannabis
- produção nutracêutica e de alimentos
- antes do processamento a jusante, por exemplo, nanoemulsificação
- teste de potência do medicamento
- Análise forense/química
Extratores ultrassônicos – Para pequena e grande escala
A Hielscher Ultrasonics é sua parceira para equipamentos de extração ultrassônica de alto desempenho. Se você deseja produzir lotes menores de extratos de CBD de alta qualidade para sua marca boutique ou processar grandes quantidades de cânhamo ou maconha em escala industrial – A Hielscher Ultrasonics tem o equipamento de extração ultrassônica ideal para você!
A escalabilidade linear e o controle preciso do processo permitem resultados confiáveis em qualquer nível. Leia mais sobre o aumento de escala dos processos de extração ultrassônica!
Nós ajudamos você: Nossa Consultoria de Processos & serviço
A Hielscher Ultrasonics tem uma longa experiência com processamento ultrassônico e tem um profundo conhecimento dos processos de extração ultrassônica. Ajudamos você com recomendações para o ultrassônico mais adequado para o seu processo e o ensinamos sobre como usar nossos dispositivos com mais eficiência. Nossos engenheiros estão disponíveis para serviços de instalações, em todo o mundo.
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Extração ultrassônica de plantas com ultrassônico UP400St
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.
- Da Porto, C.; Natolino, A.; Decorate, D. (2015): Effect of ultrasound pre-treatment of hemp (Cannabis sativa L.) seed on supercritical CO2 extraction of oil. J Food Sci Technol 2015 Mar 25;52(3):1748-53.
- Djenni, Zoubida; Pingret, Daniella; Mason, Timothy J.; Chemat, Farid (2012): Sono–Soxhlet: In Situ Ultrasound-Assisted Extraction of Food Products. Food Analytical Methods. 2012.
- Karami, Z.; Yousefi, G.; Alipour, M.; Emam Djomeh, Z.(2013): Modeling and Optimization of Ultrasonic Assisted Extraction (UAE) of Oil from Cannabis with RSM.
- Suslick, K.S. (2001): Sonoluminescence and Sonochemistry. Encyclopedia of Physical Science and Technology; R.A. Meyers (ed.): Academic Press, San Diego, 2001.
Informação básica
Extração ultrassônica
O ultrassom de potência é um método comprovado para extração eficiente e confiável de compostos ativos, incluindo compostos fitoterápicos/medicinais, óleo, proteínas e bioativos (por exemplo, flavonas, polifenólicos, antocianina, aroma) de botânicos, ervas, flores e sementes.
Para extração ultrassônica, poderosas ondas de ultrassom são acopladas à mistura planta-solvente, de modo que ocorra cavitação acústica. A cavitação acústica é descrita como a formação, crescimento e colapso implosivo de bolhas em líquidos causados por ultrassom.
“Durante a cavitação, o colapso das bolhas produz intenso aquecimento local e altas pressões, com vida útil muito curta. Em nuvens de bolhas cavitantes, esses pontos quentes têm temperaturas equivalentes a aproximadamente 5000 K, pressões de cerca de 1000 atmosferas e taxas de aquecimento e resfriamento acima de 1010 K / s. Na cavitação de bolha única, as condições podem ser ainda mais extremas. A cavitação, então, pode criar condições físicas e químicas extremas em líquidos frios. Se líquidos contendo sólidos forem irradiados com ultrassom, fenômenos relacionados podem ocorrer. Perto de uma superfície sólida estendida, o colapso da cavidade torna-se não esférico, o que impulsiona jatos de líquido de alta velocidade para a superfície sólida. Esses jatos e as ondas de choque associadas podem causar danos substanciais à superfície e expor superfícies frescas e altamente aquecidas. Além disso, colisões entre partículas de alta velocidade ocorrerão durante a irradiação ultrassônica de suspensões de pó líquido através da cavitação e das ondas de choque que ela cria em tais pastas. As colisões resultantes são capazes de induzir mudanças dramáticas na morfologia, composição e reatividade da superfície.” [Suslick 2001: 2f.]
Essas condições intensas de cavitação ultrassônica têm vários efeitos no material vegetal e em sua capacidade de extração:
- superação da seletividade da membrana celular
- aumento da transferência de massa entre a célula interna e o solvente circundante
- quebra celular
- Liberação de material intracelular
Isso torna a sonicação um método de extração altamente eficaz. Devido às intensas forças mecânicas, muitas vezes solventes verdes e suaves, como água, etanol, etc., podem ser usados.
A extração ultrassônica reduz o tempo de extração e permite um uso reduzido e/ou mais suave do solvente. Isso significa que a extração ultrassônica resulta em taxas de extração mais altas e produz extratos mais saudáveis. Isso se deve às características de seu funcionamento em baixa temperatura tanto para reduzir a perda de calor causada por fatores de temperatura, mas também para evitar a vaporização de substâncias devido ao baixo ponto de ebulição e também para manter as substâncias ativas biológicas.
Outra vantagem da extração ultrassônica reside em seu uso simples e seguro e sua aplicação precisamente controlável. Como método de extração não térmica, a sonicação pode ser realizada a baixas temperaturas para evitar a degradação de substâncias sensíveis ao calor e lábeis ao calor.
Processamento ultrassônico: Hielscher oferece suporte desde a viabilidade e otimização até a produção comercial!