Быстрая и простая ультразвуковая экстракция каннабиса
- Чтобы удовлетворить растущий спрос и обеспечить каннабиноиды высокого качества, необходим эффективный и надежный метод экстракции каннабиса. Доказано, что ультразвуковая экстракция сокращает время экстракции и значительно увеличивает производительность.
- С помощью силового ультразвука экстракция каннабиса становится быстрее, полнее и высокоэффективнее. Ультразвуковая экстракция проста и надежна.
- Hielscher производит ультразвуковые экстракторы для выделения каннабиноидов в лабораторных условиях до полного промышленного масштаба.
Ультразвуковая экстракция каннабиноидов и терпенов
Ультразвуковая экстракция — это давно проверенный и промышленно зарекомендовавший себя метод экстракции, который известен высоким выходом экстракта, быстрой обработкой и простотой в эксплуатации. Ультразвуковая обработка прикладывает к среде интенсивные силы сдвига и напряжение, тем самым разрушая клеточные стенки растительного материала каннабиса. Из разрушенных клеток большое количество биологически активных соединений, таких как каннабиноиды, эффективно высвобождается в течение очень короткого времени экстракции. Это означает, что процесс экстракции активных веществ, таких как каннабиноиды и терпены, из растения каннабиса может быть значительно увеличен с помощью ультразвука.
Ультразвуковая экстракция может быть выполнена с использованием широкого спектра растворителей. В зависимости от последующего использования, активные вещества из каннабиса экстрагируются, например, в бутан, CO2, пропан и т.д., когда экстракты используются для ингаляций. Для приготовления экстрактов для приема внутрь в качестве растворителей предпочтительны этанол, циклогексан, изопропанол, оливковое масло, кокосовое масло и др.
Hielscher Ultrasonics предлагает вам подходящее оборудование для экстракции – Независимо от того, нужна ли вам маленькая или средняя вытяжка, пилотная или промышленная система, ультразвуковые аппараты Hielscher удовлетворят ваши требования.
- Короткое время экстракции
- высокая скорость экстракции
- Более полное извлечение
- мягкая, нетермическая обработка
- Простая интеграция и безопасная эксплуатация
- Без опасных/токсичных химикатов, без примесей
- низкая стоимость
- Энергоэффективность
- Зеленая добыча: экологичность
Ультразвуковые аппараты Hielscher для экстракции каннабиса – Научно доказанная эффективность!
Казираги и его коллеги из итальянского университета Милана сравнили три метода экстракции каннабиса: ультразвуковую экстракцию, экстракцию по методу Сокслета и мацерацию.
Целью исследования было изучение эффективности ультразвуковой экстракции для экстракции каннабиноидов из Cannabis sativa и сравнение ее с другими методами экстракции, такими как экстракция по методу Сокслета и мацерация.
Исследователи использовали ультразвуковой процессор Hielscher UP200Ht (см. фото слева) для процесса экстракции, и они обнаружили, что метод экстракции с помощью ультразвука был более эффективным в экстракции каннабиноидов, чем два других метода. Ультразвуковая экстракция также была быстрее, эффективнее и менее трудоемкой, чем другие методы.
Экстракцию проводили с использованием оливкового масла в качестве растворителя. Растительный материал добавляли в растворитель и обрабатывали ультразвуком в течение 10 минут с амплитудой 60% с помощью ультразвукового аппарата UP200Ht.
После стадии ультразвуковой обработки экстракт фильтровали и растворитель испаряли при пониженном давлении для получения концентрированного экстракта. Затем экстракт был проанализирован на содержание каннабиноидов с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ).
В целом, результаты этого исследования показали, что ультразвуковая экстракция каннабиноидов КБД и ТГК в оливковом масле является эффективным методом экстракции каннабиноидов из растительного сырья Cannabis sativa, с высокой урожайностью и чистотой.
Одним из преимуществ ультразвуковой экстракции с использованием UP200Ht является то, что она может производить более высокие выходы каннабиноидов за более короткий промежуток времени, чем традиционные методы экстракции. Исследователи также отметили, что ультразвуковая экстракция является более экологичным методом по сравнению с другими методами экстракции, так как требует меньше растворителя и энергии. Кроме того, ультразвуковая экстракция может быть легко масштабирована для промышленного производства, что делает ее перспективным методом для крупномасштабного производства экстрактов CBD.
В заключение можно сделать вывод о том, что ультразвуковая экстракция с использованием UP200Ht является перспективным методом экстракции каннабиноидов из конопли сативы в медицинских целях.
(ср. Casiraghi et al., 2022)
Условия обработки ультразвуком и экстракции
Процесс ультразвуковой обработки каннабиса
Ультразвуковая экстракция основана на повторяющихся циклах высокого и низкого давления. Эти чередующиеся циклы высокого и низкого давления 20 000 раз в секунду создают интенсивные силы сдвига и струи жидкости. Это экстремальное напряжение преодолевает селективность мембраны, перфорирует и разрушает клеточную стенку, что приводит к высокому массообмену между внутренней клеткой и окружающим растворителем. С помощью ультразвуковой экстракции можно добиться более высокого выхода и более короткой продолжительности экстракции. Поскольку ультразвуковая экстракция является воспроизводимым процессом, результаты экстракции могут быть повторены для получения стандартизированного качества экстракта.
Ультразвуковые экстракторы Hielscher дают вам полный контроль над важными параметрами экстракции. Регулируя амплитуду, продолжительность, давление и состав жидкости, можно точно контролировать и воспроизводить производительность процесса экстракции.
Растворители для экстракции каннабиса
Для ультразвуковой экстракции можно использовать все распространенные растворители. В зависимости от того, производятся ли экстракты для перорального или ингаляционного применения, анализа, контроля качества или других целей, определенные растворители особенно подходят для конкретных целей. Ультразвуковая экстракция позволяет использовать различные растворители, включая воду, растворители и масла (например, H2O, CO2, этанол, метанол, бутан, пропан, оливковое масло, кокосовое масло и т. д.).
Температура экстракции
Наилучшие результаты ультразвуковой экстракции растительных экстрактов (например, активных соединений из трав, лекарственных растений и т.д.) достигаются при температуре процесса от 0 до 60°C. Ультразвуковая экстракция является нетермическим и, следовательно, щадящим методом, так что экстрагированные активные ингредиенты не разрушаются.
Комбинированные методы экстракции
Ультразвуковая экстракция может быть легко комбинирована с давлением, теплом, сверхкритическими условиями экстракции или экстрактором Сокслета для улучшения результатов и/или адаптации установки экстракции к конкретным требованиям. Модернизация ультразвукового аппарата в существующем предприятии по экстракции каннабиса представляет особый интерес, если существующий метод экстракции не обеспечивает желаемой производительности и производительности.
Уже существующие вытяжные машины могут быть легко модернизированы путем внедрения ультразвукового экстрактора. Мы будем рады помочь вам с установкой ультразвукового аппарата в вашу экстракционную установку.
Узнайте больше о сверхкритической экстракции CO2 с помощью ультразвука!
Области применения для ультразвуковой экстракции каннабиса
Каннабиноиды, терпены и другие активные ингредиенты растения каннабис экстрагируются для различных целей. Ультразвуковая экстракция является надежным методом получения экстрактов растения каннабис для
- медицинское/фармацевтическое производство
- Рекреационные продукты каннабиса
- нутрицевтическое и пищевое производство
- перед последующей обработкой, например, наноэмульгированием
- Тестирование потенции препарата
- судебно-химический анализ
Ультразвуковые экстракторы – Для малого и крупного бизнеса
Hielscher Ultrasonics - ваш партнер в области высокопроизводительного ультразвукового экстракционного оборудования. Независимо от того, хотите ли вы производить небольшие партии высококачественных экстрактов CBD для своего бутикового бренда или перерабатывать большое количество конопли или марихуаны в промышленных масштабах – У Hielscher Ultrasonics есть идеальное оборудование для ультразвуковой экстракции для вас!
Линейная масштабируемость и точное управление процессом позволяют получать надежные результаты на любом уровне. Узнайте больше о масштабировании процессов ультразвуковой экстракции!
Мы поможем вам: Наш технологический консалтинг & служба
Компания Hielscher Ultrasonics имеет многолетний опыт работы с ультразвуковой обработкой и обладает глубоким пониманием процессов ультразвуковой экстракции. Мы поможем вам с рекомендациями по выбору наиболее подходящего ультразвукового аппарата для вашего технологического процесса и научим вас наиболее эффективно использовать наши устройства. Наши инженеры доступны для монтажных работ по всему миру.
В нашей полностью оборудованной лаборатории ультразвуковых процессов в Германии наша команда инженеров-технологов и химиков может разработать и оптимизировать ваш процесс для вас или вместе с вами.
Литература/Литература
- 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.
Основная информация
ультразвуковая экстракция
Силовой ультразвук является проверенным методом эффективного и надежного извлечения активных соединений, включая растительные/лекарственные соединения, масло, белки и биологически активные вещества (например, флавоны, полифенолы, антоцианы, ароматизаторы) из растений, трав, цветов и семян.
При ультразвуковой экстракции мощные ультразвуковые волны соединяются со смесью растений и растворителей, так что происходит акустическая кавитация. Акустическая кавитация описывается как образование, рост и имплозивное схлопывание пузырьков в жидкостях, вызванное ультразвуком.
“Во время кавитации схлопывание пузырьков приводит к интенсивному локальному нагреву и высокому давлению с очень коротким временем жизни. В облаках кавитирующих пузырей эти горячие точки имеют эквивалентную температуру примерно 5000 К, давление около 1000 атмосфер и скорость нагрева и охлаждения выше 1010 К/с. При однопузырчатой кавитации условия могут быть еще более экстремальными. Таким образом, кавитация может создавать экстремальные физические и химические условия в холодных жидкостях. Если жидкости, содержащие твердые тела, облучаются ультразвуком, могут произойти связанные с этим явления. Вблизи вытянутой поверхности твердого тела коллапс полости становится несферическим, что приводит к тому, что высокоскоростные струи жидкости врезаются в поверхность твердого тела. Эти струи и связанные с ними ударные волны могут нанести существенный ущерб поверхности и обнажить свежие, сильно нагретые поверхности. Кроме того, высокоскоростные межчастичные столкновения будут происходить при ультразвуковом облучении жидкопорошковых суспензий за счет кавитации и создаваемых ею ударных волн в таких суспензиях. Возникающие в результате столкновения способны вызывать драматические изменения в морфологии, составе и реакционной способности поверхности.” [Suslick 2001: 2f.]
Эти интенсивные условия ультразвуковой кавитации оказывают несколько эффектов на растительный материал и его экстрагируемость:
- преодоление селективности клеточных мембран
- повышенный массоперенос между ячейкой внутри и окружающим растворителем
- Поломка клеток
- высвобождение внутриклеточного материала
Это делает ультразвук очень эффективным методом экстракции. Из-за интенсивных механических сил часто можно использовать зеленые и мягкие растворители, такие как вода, этанол и т. д.
Ультразвуковая экстракция сокращает время экстракции и позволяет сократить и/или снизить использование растворителя. Это означает, что ультразвуковая экстракция приводит к более высокой скорости экстракции и дает более полезные экстракты. Это связано с особенностями его работы при низких температурах как для снижения потерь тепла, вызванных температурными факторами, так и для предотвращения испарения веществ из-за низкой температуры кипения, а также для сохранения биологически активных веществ.
Еще одно преимущество ультразвуковой экстракции заключается в ее простом и безопасном использовании и точно контролируемом применении. В качестве нетермического метода экстракции ультразвук может проводиться при низких температурах, что позволяет избежать деградации термочувствительных, термолабилизированных веществ.