Extração ultra-sônica usando cânhamo como matéria-prima

  • Para a planta de cannabis sativa, duas espécies podem ser diferenciadas: maconha e cânhamo.
  • Ultrasonic é bem conhecido como método superior para isolar os canabinóides de ambos, maconha e cânhamo.

Extração ultra-sônica de canabinóides

A tecnologia de extração ultra-sônica é altamente eficiente para liberar os compostos ativos (ou seja, canabinóides (Cbd, THC, CBG), óleos essenciais, Terpenos etc.) do material vegetal, como brotos, folhas e hastes.
A extração ultrassônica supera as técnicas convencionais de extração devido a várias vantagens:
A extração assistida por ultrassom (EAU) é bem conhecida como uma técnica de intensificação de processos, que melhora a transferência de massa e libera maiores rendimentos de compostos bioativos, como canabinoides, terpenos etc.
Ultrasonication produz extratos de alta qualidade, uma vez que a extração ultra-sônica não requer o uso de solventes agressivos e tóxicos para liberar canabinóides. A extração ultra-sônica pode ser executada com água, mistura de água-álcool, álcool ou óleo (azeitona, coco) como solventes, por exemplo. Isso torna a extração assistida por ultrassom (EAU) significativamente mais amigável ao meio ambiente.
Leia mais sobre a escolha certa de solventes para extração ultra-sônica!
 
As condições de extração suaves de ultrassom resultam em um extrato, que oferece as mesmas propriedades, mas intensificadas, da matéria-prima (por exemplo, cânhamo, maconha) – oferecendo efeitos de saúde, sabor e cheiro superiores.
Os extratores ultra-sônicos Hielscher podem ser controlados com precisão. Através do controle total sobre os parâmetros do processo, como intensidade e temperatura, uma qualidade de extrato excepcionalmente alta pode ser obtida. Como a sonicação é um método de processamento não térmico, a degradação térmica de componentes sensíveis ao calor é evitada. Temperaturas de extração entre 0-60°C são ideais para extratos superiores.
Outro benefício da extração ultra-sônica é o processo rápido: todo o processo de extração leva apenas minutos para liberar os canabinóides das células vegetais, enquanto outras técnicas de extração exigem horas ou até dias de tempo de processamento.
Tanto o investimento quanto os custos operacionais são mínimos em comparação com extratores alternativos, por exemplo, extratores de CO2 supercríticos. Os sistemas de extração ultra-sônica fornecem um RoI muito rápido.

 

Homogeneizador ultrassônico UP400St para a extração de lote agitado de botânicos

Extração Ultrassônica de Botânicos - Lote de 8 Litros - UP400St

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Hielscher ' s UP400St é um poderoso extrator ultra-sônico (clique para ampliar!)

UP400St para a extração de canabinóides de cânhamo

Vantagens de Ultrasonic Extração

  • extratos de alta qualidade
  • extracção mais completa
  • elevada taxa de extracção
  • Extrato de espectro total
  • Uso de vários solventes
  • não tóxico
  • Método não térmico (frio)
  • Processo de extração rápida
  • Seguro e fácil de usar
  • escalabilidade linear

 

Cânhamo vs maconha

Planta do cannabis sativaA cannabis é uma família de plantas que podem ser classificadas em C. indica e C. Sativa. Cânhamo e maconha são espécies de cannabis sativa.
Ao comparar cânhamo vs maconha, há uma enorme distinção; enquanto o cânhamo contém uma concentração muito baixa de THC (0,3% ou menos), a maconha é abundante em THC com concentrações entre 15% a 40%.
Portanto, até recentemente, o cânhamo foi cultivado principalmente para fins industriais. Hoje em dia o cânhamo é valorizado por seu rendimento CBD, também. CBD é um canabinóide não psicoativo que tem propriedades anti-inflamatórias, ansiolíticas. A maconha é cultivada principalmente por seu teor de THC, que é usado para fins recreativos e medicinais.

O óleo de cânhamo e CBD, o principal canabinóide encontrado no cânhamo, são substâncias promissoras que são administradas a fim de ajudar com condições médicas como ansiedade, inflamação crônica, doenças auto-imunes, dor, dores de cabeça e enxaqueca, distúrbios gastrointestinais, Além de outros.

 
Confira o protocolo simples de extração ultrassônica de cannabis usando lotes médios de 120L!
 

Hielscher UP400St(400W, 24kHz) é o mais vendido para extração de cannabis de tamanho médio. O UP400St pode processar facilmente lotes de 2-4L e produz óleos CBD de alta qualidade e extratos de cânhamo.

O sonicator do tipo sonda UP400St é um extrator de ultrassom popular usado para o isolamento de CBD, THC, CBG, CBN, outros canabinoides, bem como terpenos de cânhamo e maconha.

Extratores ultra-sônicos de alto desempenho

Hielscher Ultrasonics oferece pequeno, mid-tamanho e Industrial processadores ultra-sônicos, que podem ser operados 24/7. Dependendo de sua matéria-prima e volume de processo, nós somos capazes de lhe oferecer um sistema de extração ultra-sônica que atenda às suas necessidades. Você pode escolher entre o lote e a extração contínua. Mais tarde a escala-até capacidades maiores do processo pode facilmente ser feita desde que os processos ultra-sônicos podem ser escalados linearmente.
Os sistemas piloto e industrial da Hielscher podem fornecer amplitudes muito altas – permitindo executar amplitudes de até 200μm confiáveis e funcionar continuamente em operação 24/7. Para amplitudes ainda maiores, sonotrodos ultrassônicos personalizados estão disponíveis. A robustez dos sonicators Hielscher permite operações em serviços pesados e em ambientes exigentes.
Como longa-tempo experiente fabricante de alta-potência ultra-sônica extratores, Hielscher é o seu parceiro de confiança para a extração sofisticada. Nós Consultar e ajudar nossos clientes com nosso conhecimento e orientá-los de testes de viabilidade para a instalação industrial.
Contate-nos já! Nós estamos contentes de discutir suas exigências da extração com você!

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Nesta apresentação, apresentamos a fabricação de extratos botânicos. Explicamos os desafios de produzir extratos botânicos de alta qualidade e como um sonicator pode ajudá-lo a superar esses desafios. Esta apresentação irá mostrar-lhe como a extração ultra-sônica funciona. Você vai aprender, quais benefícios você pode esperar usando um sonicator para extração e como você pode implementar um extrator ultra-sônico em sua produção de extrato.

Extração botânica ultra-sônica - Como usar sonicators para extrair compostos botânicos

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Literatura / Referências



Fatos, vale a pena conhecer

Extração ultra-sônica subiu para a técnica mais eficaz e fácil de usar quando se trata de extração de compostos bioativos a partir de Botanicals. O exemplo mais proeminente de extração bem-sucedida pode ser o isolamento de CBD e outros canabinóides da cannabis.

Ultrasonic vs. métodos convencionais de extração

Imersão em etanol é um método simples, mas é muito demorado, a capacidade do processo é limitada e os custos de solvente e energia são elevados. Solvente residual no produto final são interferir com o objetivo de produzir um extrato de alta qualidade.
A extração por meio de um sistema de hidrocarbonetos fechado requer o uso de combustíveis fósseis, de modo que substâncias causadoras de câncer como o benzeno podem ser encontradas no produto final.
Os sistemas de extração de CO2 supercrítico são altos em custo de investimento, bem como consumo de energia. Os extratores de CO2 supercríticos exigem pessoal bem treinado para operação, uma vez que os sistemas de CO2 de alta pressurização são perigosos para operar. Quando o CO2 vaza, pode causar asfixia, morte dos trabalhadores presentes.
A extração de água crítica é uma alternativa favorável ao meio ambiente, que é lenta e libera apenas uma pequena fração dos compostos bioativos.

Extração ultra-sônica

A extração ultra-sônica é uma técnica de extração intensificante que pode ser usada em combinação com água (solvente-livre) bem como com solventes como etanol, etanol-água, glicerina, metanol, óleos vegetais ou outros solventes de escolha. Extração ultra-sônica promove a transferência de massa para que rendimentos de extrato de 95-99% pode ser obtido. Sonication pode ser facilmente dimensionado e produz um extratos de alta qualidade.
Um extrator ultra-sônico de pequena escala como o UP400St (400W) é capaz de processar um lote de até 10L dentro de 5-15min (dependendo dos parâmetros do processo, como matéria-prima (fresca ou seca; brotos, folhas, caules), solvente, temperatura).
O extrator ultra-sônico poderoso de 2kW UIP2000hdT pode ser operado como o sistema inline. No modo de fluxo, o UIP2000hdT processa facilmente 200 a 800L/hr (também dependendo dos parâmetros do processo).
O custo de investimento para um processador ultra-sônico é baixo em comparação com um extrator de CO2. Também os custos de energia para operação são negligenciáveis. Extratores ultra-sônicos são muito seguros de operar, fáceis de limpar e exigem manutenção muito baixa.

canabis

Os compostos bioativos da planta cannabis (ambos, cânhamo e maconha) ganharam muita atenção no passado mais próximo. Especialmente para o canabinóide cannabidiol (CBD) muitos benefícios para a saúde têm sido mostrados, que atingem a partir de câncer de combate e propriedades anti-inflamatórias para aliviar a dor e efeitos anti-depressor. Além do cannabidiol, a planta de cannabis contém outros canabinóides como o THC (Tetrahydrocannabinol), canabinol (CBN), cannabigerol (CBG), cannabichromene (CBC), e cannabinodiol (cbnd). Os canabinóides mostraram imenso potencial terapêutico e estão no foco de muitos estudos de pesquisa.
A interação dos vários canabinóides e outros compostos bioativos como terpenos, polifenóis, flavonoides e alcalóides parece resultar em benefícios de saúde ainda melhores. A interacção de diferentes terpenos, canabinóides diferentes e outros compostos vegetais é chamado “efeito do Entourage”. Devido a este efeitos de comitiva, extratos de espectro completo, que podem ser obtidos com sucesso através de extração assistida por ultrasonicamente (EAU), são conhecidos por efeitos terapêuticos excepcionais.

Terpenos cannabis

Os terpenóides são componentes de óleo essencial, que podem ser encontrados em Botanicals. A planta de cannabis é muito rica em Terpenos. Na cannabis, os terpenos são feitos nas casas trichomes da planta. Os trichomes são os cristais brilhantes e pegajosos que aderem às folhas e botões. Esses trichomes são o mecanismo de defesa natural da planta cannabis, que protege a planta contra insetos e animais. Devido ao cheiro perfumado, os terpenos agem como um repelente. Para nós humanos, a característica mais notável dos terpenos de cannabis é o cheiro deles. Esses terpenos contribuem para os múltiplos benefícios para a saúde da planta de cannabis (cânhamo e maconha).
Além de seu aroma e perfume, as moléculas de terpeno são poderosas substâncias botânicas que oferecem vários benefícios médicos.
Tanto a maconha quanto o cânhamo do gênero cannabis sativa contêm uma quantidade excepcionalmente de terpenóides e contêm mais de 100 tipos diferentes dessas substâncias.
Cada terpeno tem propriedades únicas que vão do sedativo ao edificante. Por exemplo, nerolidol tem efeitos sedativos e anti-ansiedade, linalool ajuda a gerenciar sintomas de ansiedade e artrite, enquanto o myrcene é conhecido por aliviar a dor crônica. Os terpenes β-Myrcene, Ɣ-pinene e humulene reduzem a inflamação e têm efeitos analgésicos.
Vários terpenos são exclusivos da cannabis, mas muitos dos terpenos encontrados na cannabis estão presentes em várias outras plantas, também. Caryophyllene é encontrado, por exemplo, em vegetais de folhas verdes, hops bem como em alecrim e orégano. Limoneno é o principal terpeno encontrado em frutas cítricas, como limões e laranjas.

O efeito Entourage

Cada terpeno é conhecido por efeitos terapêuticos específicos. No entanto, os terpenos e outros compostos botânicos, como polifenóis e flavonoides, são conhecidos por apresentar efeitos sinápticos excepcionais, o que resulta em uma simbiose melhorada entre os canabinóides. Esta interacção de vários compostos bioactivos é conhecida “efeito do Entourage“.
O efeito do Entourage faz terpenos mais biodisponível e ajuda o corpo a absorver mais eficientemente os canabinóides.

Tipos de compostos bioativos

O número, a concentração e a variedade de compostos bioativos são responsáveis pelas propriedades medicinais de um extrato botânico. Estes compostos bioativos são sintetizados como metabólitos secundários, que não contribuem para o crescimento ou fotossíntese em plantas. No entanto, eles são cruciais para as plantas’ sobrevivência e interação com o seu ambiente. Compostos bioativos botânicos podem ser amplamente classificados nas três classes de terpenos e terpenóides, alcalóides e compostos fenólicos. Compostos fenólicos são o grupo mais amplamente distribuído de metabólitos secundários no Reino vegetal e são bem conhecidos e avaliados por seus efeitos antioxidantes. Outra classe importante de compostos fenólicos de baixo peso molecular são os flavonoides, que exibem efeitos antioxidantes muito fortes, também.
A gama de compostos fenólicos inclui ácidos fenólicos tais ácidos benzóico e hidroxicinâmico, flavonoides como flavonas e flavonóis, lignans e Stilbenes. Um extrato de espectro completo (por exemplo, obtido por extração ultra-sônica de cannabis) inclui todos estes compostos botânicos diferentes, que exibem os efeitos de saúde mais amplos.

O princípio de funcionamento da extração ultra-sônica

A extração ultra-sônica é baseada em ondas acústicas (ultra-som) acopladas em uma mídia líquida. Ondas intensas de ultra-som geram ciclos de alta pressão/baixa pressão. Devido a diferenciais de pressão durante a propagação de ondas de ultra-som através do líquido, ocorrem bolhas de cavitação. A implosão dessas bolhas de cavitação resulta em condições de energia densa.

Extração ultra-sônica de óleos essenciais e compostos ativos de material botânico.

Extração ultra-sônica de compostos ativos e óleos essenciais baseia-se no princípio de funcionamento de cavitação acústica. A figura acima mostra o efeito de um colapso da bolha da cavitação e a liberação resultante do óleo essencial do material vegetal
Fonte: Altaf et al. 2018

As condições na proximidade de implodindo bolhas de cavitação pode ser extrema – produzindo temperaturas de até 4500 ° c e pressões até 100 MPa. Os diferenciais de imlosão e pressão resultantes resultam em forças de cisalhamento muito elevadas e turbulências no ponto quente cavitacional. A combinação desses fatores de diferenciais de pressão, diferenciais de calor e cisalhamento promove a transferência de massa e, assim, processos de extração. Pelas forças ultra-sônicas intensas da cavitação, as pilhas (por exemplo. das plantas, das bactérias, ou do tecido) são interrompidas e o material intracelular (tal como óleos, lipídios, proteínas, e compostos ativos) é liberado no solvente circunvizinho.
A extração ultra-sônica é, portanto, o método preferencial para intensificar os processos de extração.

Cavitação ultra-sônica/acústica cria forças altamente intensas que abre as paredes celulares conhecidas como lise (clique para ampliar!)

A extração ultra-sônica é baseada em cavitação acústica e suas forças de cisalhamento hidrodinâmicas

Hielscher ultrasonics fabrica ultrasonicators de alto desempenho para extratos de espectro completo.

Extratores ultra-sônicos de alta potência do laboratório à escala piloto e industrial.

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