Периодическая экстракция каннабиса с помощью обработки ультразвуком зондового типа
Извлечение каннабиноидов, таких как CBD, THC, CBN и др., из конопли и марихуаны в производственных целях включает сочетание нарезки, измельчения или дробления растения каннабиса, экстракции растворителем с применением ультразвука и последующего выделения биоактивных соединений. Ниже приведена практическая инструкция по ультразвуковой экстракции каннабиса при периодическом производстве среднего масштаба с использованием больших бочек, например бочек объёмом 120L.
Материалы и оборудование для экстракции каннабиса
- Листья каннабиса (конопли или марихуаны)
- Водный раствор этанола (80% или выше)
- Блендер или измельчитель
- Ультразвуковой аппарат зондового типа UIP2000hdT
- Механическая мешалка
- Чиллер или система охлаждения экстракционной ёмкости
- Контейнер или партия для пищевого применения (например, нержавеющая сталь, пластик)
- Сетчатый фильтр или установка для вакуумной фильтрации
- Роторный испаритель
- Контейнеры для хранения
Ультразвуковой аппарат UIP2000hdT с мешалкой в бочке для крупномасштабной экстракции каннабиса
Протокол экстракции каннабиса с применением обработки ультразвуком
Подготовка:
Убедитесь, что всё оборудование очищено и стерилизовано.
Отмерьте и подготовьте необходимое количество растительного сырья каннабиса для экстракции.
Установите мешалку и ультразвуковой аппарат над экстракционной ёмкостью.
Необязательно: Охладите водный раствор этанола до минимально возможной температуры. (Если вы хотите проводить экстракцию при криогенных температурах, охладите его до -150 градусов Цельсия (-238 градусов Фаренгейта). Криогенная экстракция помогает уменьшить высвобождение хлорофилла).
Пошаговая инструкция:
- Измельчите или раздробите высушенные листья каннабиса до крупных частиц размером примерно от 2 до 4 миллиметров. В нашем примере мы используем 10kg высушенных частиц растения каннабиса.
- Затем поместите частицы каннабиса в экстракционную ёмкость.
- Далее добавьте 100L водного раствора этанола в стакан с сырьём каннабиса, предназначенным для экстракции. Здесь мы используем соотношение каннабиса и растворителя 1:10. Соотношение каннабиса и растворителя может изменяться в зависимости от конкретного сорта каннабиса, целевых соединений и размера частиц.
- Включите мешалку для перемешивания суспензии. Через 2–3 минуты суспензия будет предварительно перемешана.
- Оставьте мешалку включённой. Включите ультразвуковой аппарат и обработайте суспензию каннабиса ультразвуком. При использовании UIP2000hdT проводите обработку ультразвуком в течение примерно 5–10 минут. Обратите внимание, что температура и время экстракции могут изменяться в зависимости от используемой ультразвуковой мощности. При обработке больших объёмов соответственно требуется более длительная обработка ультразвуком.
- После обработки ультразвуком профильтруйте обработанную смесь через фильтровальную ткань или используйте вакуумную фильтрацию, чтобы отделить водный раствор этанола, содержащий извлечённые каннабиноиды и другие биоактивные соединения, от твёрдого остатка каннабиса.
- Необязательно: винтеризация – это процесс, включающий охлаждение экстракта для осаждения восков и липидов, которые затем удаляют фильтрацией. После винтеризации экстракт подвергают дальнейшему выпариванию или другим этапам очистки для выделения каннабиноидов.
- Затем используйте дистилляцию, выпаривание или роторное выпаривание для выделения каннабиноидов и биоактивных соединений из растворителя.
- После этого вы можете дополнительно очистить экстракт для получения определённых соединений или разлить его в контейнеры для хранения.
Криогенная экстракция этанолом
Криогенные температуры используют в процессах экстракции этанолом для повышения эффективности экстракции и минимизации извлечения нежелательных соединений, таких как хлорофилл и воски. Более низкие температуры также могут помочь сохранить летучие соединения, такие как терпены.
Ультразвуковой аппарат зондового типа UP400St – популярный ультразвуковой экстрактор для выделения CBD, THC, CBG, CBN, других каннабиноидов, а также терпенов из конопли и марихуаны.
Масштабирование: от периодической ультразвуковой экстракции к экстракции в потоке
Если вы планируете масштабировать свой метод экстракции каннабиса, перейдя от периодической обработки к непрерывной экстракции в потоке, мы рекомендуем установить на ваш ультразвуковой аппарат ультразвуковую проточную ячейку. Вы можете сохранить соотношение твёрдой и жидкой фаз и все остальные параметры постоянными. Извлечение больших количеств каннабиноидов из конопли или марихуаны с помощью ультразвуковой проточной системы представляет собой технологически сложный метод экстракции в больших объёмах. Hielscher Ultrasonics предлагает реакторы с проточными ячейками, предназначенные для экстракции растительного сырья.
Если вас интересует обработка больших потоков каннабиса, рекомендуем обратиться непосредственно к нам за дополнительной информацией. Наша техническая команда будет рада помочь определить наиболее подходящую конфигурацию для ваших конкретных потребностей. Мы предлагаем различные промышленные экстракционные установки для экстракции растительных соединений с соблюдением требований пищевого и фармацевтического производства.
Свяжитесь с нами! / Задайте нам вопрос!
Ультразвуковой аппарат зондового типа UIP1000hdT с мешалкой для производства растительных экстрактов, таких как каннабиноиды (например, CBD, THC, CBG)
Часто задаваемые вопросы
В чём разница между ультразвуковой экстракцией и QWET?
При ультразвуковой экстракции в качестве растворителя можно использовать ледяной этанол. Как и при методе быстрой промывки этанолом (QWET), извлекаются каннабиноиды (например, THC, CBD) и терпены, тогда как хлорофилл, воски и жиры в основном остаются в растительной матрице. При сравнении ультразвуковая экстракция обычно оказывается более быстрой, более эффективной и легче масштабируемой, чем традиционная QWET, при этом сохраняя возможность селективной экстракции при тщательном контроле таких параметров, как температура, растворитель и время обработки ультразвуком. Сочетая ультразвуковую экстракцию с ледяным этанолом, вы получаете лучшее от обоих методов.
Какие растворители можно использовать для ультразвуковой экстракции каннабиса?
Для ультразвуковой экстракции каннабиса можно использовать несколько растворителей в зависимости от целевых соединений и последующего применения. Этанол является наиболее распространённым растворителем, поскольку он эффективно извлекает каннабиноиды и терпены и широко допускается к применению в пищевом, нутрицевтическом и фармацевтическом производстве. Ледяному этанолу часто отдают предпочтение для уменьшения извлечения хлорофилла и восков. Другие возможные растворители включают метанол, изопропанол и углеводородные растворители, хотя для продуктов, предназначенных для употребления, они обычно менее предпочтительны из-за токсичности, вопросов безопасности или нормативных требований. Иногда экстракцию каннабиса также проводят непосредственно в масле (например, MCT, оливковом масле). На практике этанол обычно является предпочтительным растворителем для ультразвуковой экстракции каннабиса.
Какие температуры необходимы для криогенной экстракции?
Криогенная экстракция требует температур ниже нуля для подавления совместного извлечения нежелательных соединений, таких как хлорофилл, жиры и воски. При экстракции каннабиса с использованием этанола температуры обычно находятся в диапазоне примерно от -20°C до -80°C, причём более низкие температуры, как правило, повышают селективность. Многие криогенные процессы на практике проводят при температурах примерно от -40°C до -60°C, обеспечивая баланс между эффективностью экстракции и технической осуществимостью. Точная температура зависит от системы растворителей, времени экстракции и желаемого состава продукта.
Литература / Источники
- 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.
Ультразвуковые экстракторы Hielscher отличаются высокой эффективностью, надёжностью и удобством использования
Hielscher Ultrasonics производит высокопроизводительные ультразвуковые гомогенизаторы от лабораторного до промышленного масштаба.