Zariadenia na extrakciu kanabisu – Výhoda sonikácie
Ultrazvukové extrakčné zariadenie má mnoho výhod, čo z neho robí vynikajúcu metódu extrakcie konope a marihuany. Hoci extrakciu bioaktívnych zlúčenín, ako je THC a CBD, z kanabisu možno vykonávať rôznymi technikami, sonikacia ponúka množstvo výhod. Vďaka vysokým výnosom, vysoko kvalitným extraktom, rýchlemu procesu, nízkym investičným a prevádzkovým nákladom, bezpečnej a užívateľsky prívetivej prevádzke je ultrazvuková extrakcia preferovanou metódou pre extrakčné procesy v malej aj priemyselnej výrobe extraktov z kanabisu.
Výhody ultrazvukovej extrakcie kanabisu
Ultrazvukové prístroje sondového typu sú typom extrakčného zariadenia, ktoré využíva ultrazvukové vlny na rozklad rastlinného materiálu a extrakciu požadovaných zlúčenín. Ukázalo sa, že táto metóda prekonáva tradičné extrakčné metódy pri extrakcii kanabisu z niekoľkých dôvodov:
- Účinnosť: Ultrazvukové sondy dokážu extrahovať vyššie percento cieľových zlúčenín z rastlinného materiálu ako tradičné extrakčné metódy, ako je extrakcia rozpúšťadlom alebo parná destilácia. Je to preto, že ultrazvukové sondy využívajú vysokofrekvenčné zvukové vlny na rozklad rastlinného materiálu na bunkovej úrovni, čo uľahčuje extrakciu požadovaných zlúčenín.
- Rýchla extrakcia: Ultrazvukové sondy dokážu extrahovať cieľové zlúčeniny z rastlinného materiálu v priebehu niekoľkých minút, zatiaľ čo tradičné metódy extrakcie môžu trvať hodiny alebo dokonca dni. To znamená, že ultrazvukové sondy dokážu spracovať viac materiálu za kratší čas, čo z nich robí efektívnejšiu metódu extrakcie.
- Celé spektrum: Ultrazvukové prístroje sondového typu extrahujú celú škálu bioaktívnych zlúčenín. To umožňuje vyrábať plnospektrálne extrakty pomocou ultrazvukových sond, ktoré sú známe svojím sprievodným účinkom, ktorý môže byť dôležitý pre liečebné alebo výskumné účely.
- Bezpečnosť: Ultrazvukové sondy sa považujú za bezpečnejšiu metódu extrakcie v porovnaní s tradičnými metódami, ako je extrakcia rozpúšťadlom, ktorá môže zahŕňať použitie horľavých a potenciálne toxických rozpúšťadiel alebo superkritických extraktorov CO2, ktoré sú prevádzkované pod vysokým tlakom. Ultrazvuk je kompatibilný s akýmkoľvek druhom rozpúšťadla vrátane vody a vodného etanolu, čo z neho robí bezpečnejšiu a ekologickejšiu metódu extrakcie.
Stručne zhrnuté, extrakcia kanabisu pomocou ultrazvukových sond má oproti tradičným extrakčným metódam niekoľko výhod, vrátane vyššej účinnosti, rýchlosti, selektivity a bezpečnosti.
Ultrazvukové prístroje vs CO2 extraktor na extrakciu kanabisu
Superkritická extrakcia CO2 je konvenčná metóda výroby extraktov z kanabisu. Kvôli vysokým nákladom, bezpečnostným problémom a zložitej prevádzke však ultrazvukové prístroje nahradili množstvo nainštalovaných odsávačov CO2. Nižšie si prečítajte výhody, ktorými sonikácia prekonáva superkritickú extrakciu CO2.
- Výnos: Ukázalo sa, že ultrazvuková extrakcia produkuje vyššie výťažky požadovaných zlúčenín v porovnaní s extrakciou CO2. Je to preto, že ultrazvuková extrakcia môže rozložiť rastlinný materiál na bunkovej úrovni, čo umožňuje efektívnejšiu extrakciu cieľových zlúčenín.
- Rýchlosť: Ultrazvuková extrakcia môže byť dokončená v priebehu niekoľkých minút, zatiaľ čo extrakcia CO2 môže trvať niekoľko hodín. To znamená, že ultrazvuková extrakcia je rýchlejšia metóda a dokáže spracovať väčšie objemy materiálu za kratší čas.
- Selektívnosť: Ultrazvuková extrakcia poskytuje širokospektrálne extrakty, ktoré obsahujú širokú škálu bioaktívnych zlúčenín. Širokospektrálne extrakty sú cenné pre svoj takzvaný sprievodný efekt, kde látky synergicky podporujú a posilňujú ich špecifické účinky. Vďaka tomu je ultrazvuková extrakcia skvelou voľbou pre terapeutické extrakty, ako aj pre výskumné účely.
- Energetická účinnosť: Ultrazvuková extrakcia spotrebuje menej energie ako extrakcia CO2, čo z nej robí ekologickejšiu možnosť.
- Náklady na vybavenie: Ultrazvukové extrakčné zariadenie je vo všeobecnosti lacnejšie ako zariadenie na extrakciu CO2, čo z neho môže urobiť dostupnejšiu možnosť pre malých výrobcov.
- Bezpečnosť: Ultrazvukovú extrakciu je možné spustiť bez použitia horľavých alebo toxických rozpúšťadiel. Voda alebo vodný etanol sú najčastejšie používané rozpúšťadlá na extrakciu kanabisu. Naproti tomu extrakcia CO2 vyžaduje použitie CO2 pod vysokým tlakom. S týmito vysokými tlakmi prichádza riziko úniku CO2 alebo zlyhania zariadenia a s tým súvisiace nebezpečenstvo vysokého tlaku. Preto sa ultrazvuková extrakcia považuje za bezpečnejšiu metódu pre operátorov aj životné prostredie.
ultrazvuková extrakcia kanabisu – Princíp činnosti ultrazvuku pri extrakcii
Extrakcia ultrazvukom je založená na princípe akustické kavitácie. Aplikácia vysokovýkonného ultrazvuku na kvapaliny a kaše má za následok intenzívnu kavitáciu a šmykové sily. V suspenzii listov, púčikov, kvetov, stoniek a iných častí rastlín je rastlinná bunka narušená ultrazvukovými šmykovými silami a uvoľňujú sa bioaktívne zlúčeniny, ako je kanabidiol (CBD) a tetrahydrokanabinol (THC). Ultrazvuková extrakcia je dobre zavedená ako vysoko účinná a spoľahlivá technika na izoláciu bioaktívnych rastlinných zlúčenín. Najmä pri výrobe vysokokvalitných kanabisových olejov sonikácia presvedčila vďaka vysokým výnosom (vyšší výstup extraktu), vynikajúcej kvalite (plné spektrum) a rýchlej dobe spracovania. Aplikácia ultrazvukových vĺn je mechanické ošetrenie, ktoré je netoxické, bezpečné a šetrné k životnému prostrediu.
- Vyšší výnos
- vysoká kvalita
- Žiadna tepelná degradácia
- rýchla extrakcia
- jednoduchá a bezpečná obsluha
- Zelená extrakcia
V skratke – Výhody ultrazvukových extraktorov Hielscher
Účinnosť
- vyššie výnosy
- Rýchly proces extrakcie – v priebehu niekoľkých minút
- Vysoko kvalitné extrakty – mierna, netermická extrakcia
- Zelené rozpúšťadlá (voda, etanol, glycerín, veget. oleje atď.)
Jednoduchosť
- Plug-and-play – nastavenie a prevádzka v priebehu niekoľkých minút
- Vysoká priepustnosť – pre výrobu extraktov vo veľkom meradle
- Dávková alebo nepretržitá inline prevádzka
- Jednoduchá inštalácia a uvedenie do prevádzky
- Prenosné / pohyblivé – Prenosné jednotky alebo zabudované na kolieskach
- Lineárne škálovanie – paralelne pridajte ďalší ultrazvukový systém na zvýšenie kapacity
- Diaľkové monitorovanie a ovládanie – cez PC, smartfón alebo tablet
- Nie je potrebný žiadny dohľad nad procesmi – nastavenie a spustenie
- Vysoký výkon – navrhnutý pre nepretržitú výrobu 24 hodín denne, 7 dní v týždni
- Robustnosť a nízka údržba
- vysoká kvalita – navrhnuté a vyrobené v Nemecku
- Rýchle nakladanie a vykladanie medzi šaržami
- Jednoduché čistenie
Bezpečnosť
- Jednoduchá a bezpečná prevádzka
- Extrakcia bez rozpúšťadiel alebo na báze rozpúšťadiel (voda, etanol, rastlinné oleje, glycerín atď.)
- Žiadne vysoké tlaky a teploty
- K dispozícii sú systémy odolné proti výbuchu s certifikáciou ATEX
- Jednoduché ovládanie (aj pomocou diaľkového ovládača)
Ultrazvukové zariadenie na extrakciu kanabisu
Spoločnosť Hielscher Ultrasonic je vaším dôveryhodným partnerom, pokiaľ ide o vysoko výkonné ultrazvukové extrakčné zariadenia na extrakciu kanabisu a iných rastlinných látok. S nespočetnými inštaláciami po celom svete sú ultrazvukové odsávače Hielscher dobre známe pre svoju vysokú rýchlosť odsávania, spoľahlivosť a robustnosť.
Od menších kompaktných stolových ultrazvukových prístrojov, ako je UP400St (400 W), až po celosvetovo najvýkonnejší UIP16000hdT, spoločnosť Hielscher pokrýva celý rad ultrazvukových odsávacích zariadení. To nám umožňuje odporučiť vám ultrazvukový odsávač, ktorý je najvhodnejší pre vaše procesné požiadavky.
Dizajn, výroba a poradenstvo – Kvalita vyrobená v Nemecku
Ultrazvukové prístroje Hielscher sú známe svojou najvyššou kvalitou a dizajnovými štandardmi. Robustnosť a jednoduchá obsluha umožňujú bezproblémovú integráciu našich ultrazvukových prístrojov do priemyselných zariadení. Drsné podmienky a náročné prostredie ľahko zvládnu ultrazvukové prístroje Hielscher.
Hielscher Ultrasonics je spoločnosť s certifikáciou ISO a kladie osobitný dôraz na vysokovýkonné ultrazvukové prístroje s najmodernejšou technológiou a užívateľskou prívetivosťou. Ultrazvukové prístroje Hielscher sú samozrejme v súlade s CE a spĺňajú požiadavky UL, CSA a RoHs.
Nasledujúca tabuľka vám poskytuje približnú kapacitu spracovania našich ultrazvukových prístrojov:
Objem dávky | Prietok | Odporúčané zariadenia |
---|---|---|
1 až 500 ml | – | UP100H |
10 až 8000 ml | – | UP200Ht, UP400St |
0.5-150L | 00,2 až 4 l/min | UIP2000hdT |
1 až 300 l | 2 až 10 l/min | UIP4000hdT |
– | 10 až 100 l/min | UIP16000 |
– | väčší | Zhluk UIP16000 |
Fakty, ktoré stoja za to vedieť
Prehľad a porovnanie najbežnejších metód extrakcie kanabisu
ultrazvuková extrakcia
Výrobok: Ultrazvuková extrakcia vytvára vysokokvalitný plnospektrálny extrakt. Surový extrakt sa rafinuje filtráciou, destiláciou a/alebo zazimovaním.
Náklady na vybavenie: od približne 5 000 USD až po niekoľko 100 000 USD v závislosti od kapacity a konfigurácie
Nastavenie: v dávkovej/sudovej alebo nepretržitej inline prevádzke
Technické zručnosti: jednoduchá a bezpečná manipulácia a obsluha
Rozpúšťadlo: môžu sa použiť všetky druhy rozpúšťadiel, ako je voda, zmes vody a alkoholu, izopropylalkohol, hexán, etanol, metanol, bután, rastlinné oleje (olivový olej, kokosový olej), glycerín atď.
Cieľové zlúčeniny: celé spektrum (všetky dostupné kanabinoidy a terpény)
Hlavné výhody: Vysoká výťažnosť, jednoduchá obsluha, lacná, jednoduché rozšírenie na priemyselnú výrobu
Extrakcia rozpúšťadlom (alkohol, etanol)
Výrobok: zvyčajne surový extrakt, ktorý si vyžaduje ďalšie zušľachťovanie, ako je zazimovanie alebo filtrácia. Etanolový extrakt sa bežne ďalej rafinuje destiláciou po zazimovaní a filtrácii.
Náklady na vybavenie: od 5 000 do miliónov dolárov v závislosti od veľkosti, schopností alebo automatizačných schopností.
Technické zručnosti: vzdelanie v základnej chémii/stredne pokročilé.
Cieľové zlúčeniny: Všetky dostupné kanabinoidy, výsledný extrakt má nízke množstvo monoterpénov.
CO2 Extrakcia
Výrobok: surový extrakt, ktorý si vyžaduje ďalšie zušľachťovanie, ako je zazimovanie alebo filtrácia
Náklady na vybavenie: od 100 000 USD do miliónov USD v závislosti od veľkosti, možností alebo automatizácie
Technické zručnosti: vzdelaný na prevádzku kvapalného CO2 (vysokotlakový systém – bezpečnosť)
Cieľové zlúčeniny: kanabinoidy len s nízkym množstvom monoterpénov
Ťažba uhľovodíkov
Výrobok: shatter, budder, vosk, HTFSE, HCFSE alebo surový extrakt na destiláciu alebo terpény, ktoré sa majú pridať do destilátu
Náklady na vybavenie: 5 000 až 100 000 dolárov v závislosti od veľkosti a možností
Technické zručnosti: vzdelanie v oblasti chémie a bezpečnosti (používanie horľavých kvapalín, kvapalného butánu)
Cieľové zlúčeniny: všetky kanabinoidy
Aplikácia ultrazvukových vĺn na extrakciu
Keď sa vysokovýkonný ultrazvuk aplikuje na kvapalné systémy (vrátane suspenzií a viskóznych pást), vzniká akustická kavitácia. Akustická kavitácia popisuje fenomén vzniku, rastu a prípadnej implózie kavitačných bublín. Počas šírenia ultrazvukových vĺn vákuové bubliny oscilujú, rastú a zrútia sa v bode, keď bublina nemôže absorbovať viac energie. Implózia bublín vytvára lokálne extrémne podmienky veľmi vysokých teplôt, tlakov, rýchlosti ohrevu a chladenia, ako aj tlakových rozdielov a prúdov kvapaliny. Extrémne podmienky majú za následok tepelné, mechanické a chemické účinky. Narušenie buniek a uvoľňovanie bioaktívnych zlúčenín (= extrakcia) je mechanický účinok, ktorý je veľmi účinný a efektívny.
Vďaka vynikajúcemu výkonu extraktu, vysokej rýchlosti extrakcie, rýchlosti procesu, ako aj jednoduchej a bezpečnej prevádzke sa ultrazvuková extrakcia úspešne používa pre extrakčné rozdeľovače botanických zlúčenín.
Významné príklady ultrazvukovej extrakcie sú marihuana (kanabinoidy a konopný olej z marihuany a konope), Kurkumín, čierne korenie, šafran, káva, horká tekvica, olivový olej, avokádový olej, Henna, Ajurvédske bylinky, zázvor, čaja iné liečivé byliny.
dekarboxylácia
Dekarboxylácia je dôležitým krokom pre efektívnu produkciu hlavných bioaktívnych zlúčenín v kanabise, ako je Δ9-tetrahydrokanabinol (Δ9-THC), kanabidiol (CBD) a kanabigerol (CBG). Dekarboxylácia, tiež známa ako "aktivácia" alebo "dekarbovanie", sa aplikuje ako predbežná úprava na zvýšenie obsahu THC (delta9-tetrahydrokanabinolu) v rastlinnom materiáli. Chemická dekarboxylácia je reakcia, pri ktorej sa odstráni karboxylová skupina (-COOH) a oxid uhličitý (CO2) sa uvoľňuje. Na zvýšenie obsahu THC v rastlinnej hmote kanabisu sa aplikuje procesný krok dekarboxylácie. Dekarboxyláciou sa množstvo nepsychoaktívnej kyseliny Δ9-tetrahydrokanabinolovej (THCA) môže premeniť na psychoaktívne THC. Kyselina δ9-tetrahydrokanabinolová sa pri zahrievaní dekarboxyluje (na približne 105 °C / 220 °F po dobu 30 minút pri suchom materiáli, až 90 minút pri vlhkom rastlinnom materiáli) a potom sa premieňa na psychoaktívnu zlúčeninu Δ9-tetrahydrokanabinol.
Podobným spôsobom môže byť rastlinný materiál konope bohatý na CBD-A dekarboxylovaný tepelným spracovaním a tým premenený na CBD. Na zazimovanie rastlinného materiálu sa sušená nasekaná rastlinná hmota zahreje na cca. 160 °C / 320 °F po dobu 30-60 minút. na začatie dekarboxylácie.
Teploty dekarboxylácie pre kanabinoidy:
CBD: 160 °C / 320 °F
CBC: 220 °C / 428 °F
THC: 155 °C / 314,6 °F
CBN: 185 °C / 365 °F
THCV: 220 °C / 428 °F
Nadväzujúce procesy – Filtrácia a destilácia
Po ultrazvukovej extrakcii musia byť častice kanabisu odfiltrované z kvapaliny. Preto sa kanabisová kaša precedí cez filter, ako je sieťka (napr. filtračná ponožka) alebo pomocou filtračného lisu. Výsledný materský lúh rozpúšťadla (napr. etanolu) a kanabisového extraktu sa potom koncentruje oddelením etanolu. Typickými destilačnými metódami na odstraňovanie rozpúšťadiel sú rotačné výparníky alebo vákuové destilačné systémy.
Rotačná výparník (hovorovo roto-vap) sa bežne používa na oddelenie rozpúšťadiel, ako je etanol, od kanabisu, čím sa vyrába rafinovaný kanabisový olej. Regulovaná teplota a jednoduchá manipulácia robia z rotačného výparníka dominantné destilačné zariadenie v konopnom priemysle.
Vákuová destilácia sa používa najmä na izoláciu CBD na farmaceutické a lekárske použitie, kde je potrebné odstrániť terpény a/alebo THC. Keďže terpény, THC a CBD majú vysoké teploty varu (medzi 160-250 °C / 310-482 °F), v atmosférických podmienkach by destilácia vyžadovala vysokoteplotné ošetrenie, ktoré prichádza s tepelnou degradáciou kanabinoidov citlivých na teplo. Okrem toho vystavenie kyslíku iniciuje oxidačné reakcie, ktoré negatívne ovplyvňujú kvalitu kanabinoidov. Použitím vákua sa teploty varu znižujú. Okrem toho sa kyslík odstraňuje aplikáciou vákua. Destilácia vo vákuu tým znižuje tepelnú a oxidačnú degradáciu extraktov.
zazimovanie
Zazimovanie je proces odstraňovania rastlinných lipidov, tukov a voskov alkoholom s cieľom oddeliť kanabinoidy a terpény od nežiaducich látok, ako sú rastlinné vosky, tuky a chlorofyl. Na zazimovanie sa extrahovaný kanabisový olej vloží do etanolu a ochladí sa na teploty nižšie ako -20 °C / -6 °F. Pri týchto nízkych teplotách sa lipidy, tuky a vosky zrážajú a dajú sa odstrániť.