Ekstraktimi me ultratinguj duke përdorur kërpin si lëndë të parë
- Për bimën Cannabis sativa mund të dallohen dy specie: marihuana dhe kërpi.
- Ultratingujt njihen gjerësisht si një metodë superiore për izolimin e kanabinoideve si nga marihuana, ashtu edhe nga kërpi.
Ekstraktimi i kanabinoideve me ultratinguj
Teknologjia e ekstraktimit me ultratinguj është shumë efikase për çlirimin e përbërjeve aktive (d.m.th. kanabinoideve (CBD, THC, CBG), vajrave esencialë, terpeneve etj.) nga materiali bimor, si sythat, gjethet dhe kërcelli.
Ekstraktimi me ultratinguj i tejkalon teknikat konvencionale të ekstraktimit falë përparësive të ndryshme:
Ekstraktimi i asistuar me ultratinguj (UAE) njihet gjerësisht si një teknikë e intensifikimit të procesit, e cila përmirëson transferimin e masës dhe mundëson rendimente më të larta të përbërjeve bioaktive, si kanabinoidet, terpenet etj.
Trajtimi me ultratinguj prodhon ekstrakte me cilësi të lartë, pasi ekstraktimi me ultratinguj nuk kërkon përdorimin e tretësve agresivë dhe toksikë për të çliruar kanabinoidet. Ekstraktimi me ultratinguj mund të kryhet, për shembull, duke përdorur si tretës ujë, përzierje ujë–alkool, alkool ose vaj (ulliri, kokosi). Kjo e bën ekstraktimin e asistuar me ultratinguj (UAE) dukshëm më miqësor ndaj mjedisit.
Lexoni më shumë rreth zgjedhjes së duhur të tretësve për ekstraktimin me ultratinguj!
Kushtet e buta të ekstraktimit gjatë trajtimit me ultratinguj japin një ekstrakt që ofron të njëjtat veti si lënda e parë (p.sh. kërpi, marihuana), por të intensifikuara – duke ofruar efekte shëndetësore, shije dhe aromë superiore.
Ekstraktorët me ultratinguj Hielscher mund të kontrollohen me saktësi. Nëpërmjet kontrollit të plotë mbi parametrat e procesit, si intensiteti dhe temperatura, mund të arrihet një cilësi jashtëzakonisht e lartë e ekstraktit. Meqë trajtimi me ultratinguj është një metodë përpunimi jotermike, shmanget degradimi termik i përbërësve të ndjeshëm ndaj nxehtësisë. Temperaturat e ekstraktimit midis 0–60°C janë optimale për ekstrakte superiore.
Një tjetër përfitim i ekstraktimit me ultratinguj është shpejtësia e procesit: i gjithë procesi i ekstraktimit kërkon vetëm disa minuta për të çliruar kanabinoidet nga qelizat bimore, ndërsa teknikat e tjera të ekstraktimit kërkojnë orë apo edhe ditë përpunimi.
Si kostot e investimit, ashtu edhe ato të operimit janë minimale në krahasim me ekstraktorët alternativë, p.sh. ekstraktorët me CO2 superkritik. Sistemet e ekstraktimit me ultratinguj sigurojnë një kthim shumë të shpejtë të investimit (RoI).
UP400St për ekstraktimin e kanabinoideve nga kërpi
- Ekstrakte me cilësi të lartë
- Ekstraktim më i plotë
- Shpejtësi e lartë ekstraktimi
- Ekstrakt me spektër të plotë
- Përdorimi i tretësve të ndryshëm
- Jotoksik
- Metodë jotermike (e ftohtë)
- Proces i shpejtë ekstraktimi
- I sigurt dhe i lehtë për t’u përdorur
- Mundësi e rritjes lineare të shkallës së procesit
Kërpi kundrejt marihuanës
Kanabisi është një familje bimësh që mund të klasifikohen në C. Indica dhe C. Sativa. Kërpi dhe marihuana janë specie të Cannabis Sativa.
Kur krahasohen kërpi dhe marihuana, ka një dallim shumë të madh; ndërsa kërpi përmban një përqendrim shumë të ulët të THC-së (0,3% ose më pak), marihuana është e pasur me THC, me përqendrime midis 15% dhe 40%.
Prandaj, deri vonë, kërpi është kultivuar kryesisht për qëllime industriale. Në ditët e sotme, kërpi vlerësohet edhe për rendimentin e tij të CBD-së. CBD-ja është një kanabinoid jopsikoaktiv që ka veti antiinflamatore dhe anksiolitike. Marihuana kultivohet kryesisht për përmbajtjen e saj të THC-së, e cila përdoret për qëllime rekreative dhe mjekësore.
Vaji i kërpit dhe CBD-ja, kanabinoidi kryesor që gjendet në kërp, janë substanca premtuese që administrohen për të ndihmuar në gjendje mjekësore si ankthi, inflamacioni kronik, sëmundjet autoimune, dhimbja, dhimbjet e kokës dhe migrena, çrregullimet gastrointestinale, ndër të tjera.
Sonikatori UP400St i tipit sondë është një ekstraktor i njohur me ultratinguj që përdoret për izolimin e CBD-së, THC-së, CBG-së, CBN-së, kanabinoideve të tjera, si dhe terpeneve nga kërpi dhe marihuana.
Ekstraktorë me ultratinguj me performancë të lartë
Hielscher Ultrasonics ofron të vegjël, të mesëm dhe industrialë përpunues ultrasonikë, të cilët mund të funksionojnë 24/7. Në varësi të lëndës suaj të parë dhe vëllimit të procesit, ne mund t’ju ofrojmë një sistem ekstraktimi me ultratinguj që u përshtatet nevojave tuaja. Mund të zgjidhni ndërmjet ekstraktimit me lote dhe ekstraktimit të vazhdueshëm. Zgjerimi i mëvonshëm në kapacitete më të mëdha përpunimi mund të bëhet lehtësisht, pasi proceset me ultratinguj mund të shkallëzohen në mënyrë lineare.
Sistemet pilot dhe industriale të Hielscher mund të sigurojnë amplituda shumë të larta – duke mundësuar funksionimin me amplituda deri në 200µm në mënyrë të besueshme dhe të vazhdueshme gjatë punës 24/7. Për amplituda edhe më të larta, ofrohen sonotroda ultrasonike të personalizuara. Qëndrueshmëria e sonikatorëve Hielscher mundëson punën nën ngarkesa të rënda dhe në mjedise kërkuese.
Si prodhues me përvojë shumëvjeçare i ekstraktorëve ultrasonikë me fuqi të lartë, Hielscher është partneri juaj i besueshëm për ekstraktim të sofistikuar. Ne këshillojmë dhe i ndihmojmë klientët tanë me njohuritë tona dhe i udhëheqim nga testimi i fizibilitetit deri te instalimi industrial.
Na kontaktoni tani! Me kënaqësi diskutojmë me ju kërkesat tuaja për ekstraktim!
Na kontaktoni! / Na pyesni!
Instalimi i Hielscher UIP4000hdT, një ekstraktor ultrasonik 4kW, për ekstraktim industrial.
Literatura / Referencat
- 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.
- Uzma Altaf, A Rouf, Varsha Kanojia, Qudsiya Ayaz, Imtiyaz Zargar (2018): Ultrasound treatment: A novel processing technique for food preservation. The Pharma Innovation Journal 2018; 7(2): 234-241.
- Renata Vardanega, Diego T. Santos, M. Angela A. Meireles (2014): Intensification of bioactive compounds extraction from medicinal plants using ultrasonic irradiation. Pharmacogn Rev. 2014 Jul-Dec; 8(16): 88–95.
Fakte që ia vlen të dini
Ekstraktimi me ultratinguj është bërë teknika më efektive dhe më e lehtë për t’u përdorur për ekstraktimin e përbërjeve bioaktive nga materialet bimore. Shembulli më i spikatur i ekstraktimit të suksesshëm mund të jetë izolimi i CBD dhe i kanabinoideve të tjera nga kanabisi.
Ekstraktimi me ultratinguj kundrejt metodave konvencionale të ekstraktimit
Njomja në etanol është një metodë e thjeshtë, por kërkon shumë kohë, kapaciteti i procesit është i kufizuar dhe kostot e tretësit dhe të energjisë janë të larta. Tretësi i mbetur në produktin përfundimtar pengon arritjen e synimit për të prodhuar një ekstrakt me cilësi të lartë.
Ekstraktimi me një sistem të mbyllur hidrokarburesh kërkon përdorimin e lëndëve djegëse fosile, kështu që në produktin përfundimtar mund të gjenden substanca kancerogjene si benzeni.
Sistemet e ekstraktimit me CO2 superkritik kanë kosto të larta investimi, si dhe konsum të lartë energjie. Ekstraktorët me CO2 superkritik kërkojnë personel të trajnuar mirë për përdorimin e tyre, pasi sistemet me CO2 nën presion të lartë janë të rrezikshme për t’u përdorur. Kur CO2 rrjedh, ai mund të shkaktojë vdekjen nga asfiksia të punonjësve të pranishëm.
Ekstraktimi me ujë kritik është një alternativë miqësore me mjedisin, e cila është e ngadaltë dhe çliron vetëm një pjesë të vogël të përbërjeve bioaktive.
Ekstraktimi me ultratinguj
Ekstraktimi me ultratinguj është një teknikë që intensifikon ekstraktimin dhe që mund të përdoret në kombinim me ujë (pa tretës) si dhe me tretës si etanoli, etanol-ujë, glicerina, metanoli, vajrat bimore ose tretës të tjerë sipas zgjedhjes. Ekstraktimi me ultratinguj nxit transferimin e masës, në mënyrë që rendimente ekstraktimi prej 95–99% të mund të arrihen. Sonikimi mund të shkallëzohet lehtësisht në kapacitete më të mëdha dhe prodhon ekstrakte me cilësi të lartë.
Një ekstraktor ultrasonik në shkallë të vogël, si UP400St (400W), është në gjendje të përpunojë një lot deri në 10L brenda 5–15min (në varësi të parametrave të procesit, si lënda e parë (e freskët ose e tharë; sytha, gjethe, kërcell), tretësi, temperatura).
Ekstraktori i fuqishëm ultrasonik UIP2000hdT me fuqi 2kW mund të përdoret si sistem në linjë. Në regjimin me rrjedhje përmes sistemit, UIP2000hdT përpunon lehtësisht 200 deri në 800L/hr (gjithashtu në varësi të parametrave të procesit).
Kostoja e investimit për një përpunues ultrasonik është e ulët në krahasim me një ekstraktor me CO2. Edhe kostot e energjisë gjatë funksionimit janë të papërfillshme. Ekstraktorët ultrasonikë janë shumë të sigurt për t’u përdorur, pastrohen lehtësisht dhe kërkojnë shumë pak mirëmbajtje.
Kanabisi
Përbërjet bioaktive të bimës së kanabisit (si të kërpit, ashtu edhe të marihuanës) kanë tërhequr shumë vëmendje kohët e fundit. Veçanërisht për kanabinoidin kanabidiol (CBD) janë treguar shumë përfitime shëndetësore, të cilat shtrihen nga vetitë që luftojnë kancerin dhe vetitë antiinflamatore deri te efektet lehtësuese të dhimbjes dhe antidepresive. Përveç kanabidiolit, bima e kanabisit përmban shumë kanabinoide të tjera, si THC (tetrahidrokanabinoli), kanabinoli (CBN), kanabigeroli (CBG), kanabikromeni (CBC) dhe kanabinodioli (CBND). Kanabinoidet kanë treguar potencial të jashtëzakonshëm terapeutik dhe janë në qendër të shumë studimeve kërkimore.
Ndërveprimi i kanabinoideve të ndryshme dhe i përbërjeve të tjera bioaktive, si terpenet, polifenolet, flavonoidet dhe alkaloidet, duket se sjell përfitime edhe më të mëdha shëndetësore. Ndërveprimi i terpeneve të ndryshme, kanabinoideve të ndryshme dhe përbërjeve të tjera bimore quhet “efekti i shoqërimit”. Për shkak të këtyre efekteve të shoqërimit, ekstraktet me spektër të plotë, të cilat mund të përftohen me sukses nëpërmjet ekstraktimit të asistuar me ultratinguj (UAE), njihen për efekte të jashtëzakonshme terapeutike.
Terpenet e kanabisit
Terpenoidet janë përbërës të vajrave esenciale që mund të gjenden në bimë. Bima e kanabisit është shumë e pasur me terpene. Te kanabisi, terpenet prodhohen në trikomat e bimës. Trikomat janë kristalet e shndritshme dhe ngjitëse që ngjiten në gjethe dhe sytha. Këto trikoma janë mekanizmi natyror mbrojtës i bimës së kanabisit, i cili e mbron bimën nga insektet dhe kafshët. Për shkak të erës së tyre aromatike, terpenet veprojnë si lëndë zmbrapsëse. Për ne njerëzit, karakteristika më e dallueshme e terpeneve të kanabisit është era e tyre. Këto terpene kontribuojnë në përfitimet e shumta shëndetësore të bimës së kanabisit (kërpit dhe marihuanës).
Përveç aromës dhe erës së tyre, molekulat e terpeneve janë substanca të fuqishme bimore që ofrojnë përfitime të ndryshme mjekësore.
Si marihuana, ashtu edhe kërpi i gjinisë Cannabis Sativa përmbajnë një sasi jashtëzakonisht të madhe terpenoidesh dhe përmbajnë më shumë se 100 lloje të ndryshme të këtyre substancave.
Çdo terpen ka veti unike, të cilat shtrihen nga qetësuese deri te ato që përmirësojnë humorin. Për shembull, nerolidoli ka efekte qetësuese dhe kundër ankthit, linalooli ndihmon në menaxhimin e simptomave të ankthit dhe artritit, ndërsa mirceni njihet për lehtësimin e dhimbjes kronike. Terpenet β-Myrcene, Ɣ-pinene dhe humuleni zvogëlojnë inflamacionin dhe kanë efekte analgjezike.
Terpene të ndryshme janë unike për kanabisin, por shumë prej terpeneve që gjenden në kanabis janë të pranishme edhe në disa bimë të tjera. Kariofileni gjendet, për shembull, në perimet me gjethe të gjelbra, hmel si edhe në rozmarinë dhe rigon. Limoneni është terpeni kryesor që gjendet në agrume si limonët dhe portokajtë.
Efekti i shoqërimit
Çdo terpen njihet për efekte specifike terapeutike. Megjithatë, terpenet dhe përbërjet e tjera bimore, si polifenolet dhe flavonoidet, njihen për efekte të jashtëzakonshme sinergjike, të cilat sjellin një simbiozë të përmirësuar ndërmjet kanabinoideve. Ky ndërveprim i përbërjeve të ndryshme bioaktive njihet si “efekti i shoqërimit“.
Efekti i shoqërimit rrit biodisponueshmërinë e terpeneve dhe ndihmon trupin të përthithë kanabinoidet në mënyrë më efikase.
Llojet e përbërjeve bioaktive
Numri, përqendrimi dhe shumëllojshmëria e përbërjeve bioaktive përcaktojnë vetitë mjekësore të një ekstrakti bimor. Këto përbërje bioaktive sintetizohen si metabolitë dytësorë, të cilët nuk kontribuojnë në rritjen ose fotosintezën e bimëve. Megjithatë, ato janë thelbësore për mbijetesën e bimëve dhe ndërveprimin e tyre me mjedisin. Përbërjet bioaktive bimore mund të klasifikohen në përgjithësi në tri klasa: terpene dhe terpenoide, alkaloide dhe përbërje fenolike. Përbërjet fenolike janë grupi më i përhapur i metabolitëve dytësorë në mbretërinë bimore dhe njihen e vlerësohen gjerësisht për efektet e tyre antioksiduese. Një tjetër klasë e rëndësishme e përbërjeve fenolike me peshë të ulët molekulare janë flavonoidet, të cilat gjithashtu shfaqin efekte shumë të forta antioksiduese.
Gama e përbërjeve fenolike përfshin acide fenolike si acidi benzoik dhe acidet hidroksicinamike, flavonoide si flavonet dhe flavonolet, lignane dhe stilbene. Një ekstrakt me spektër të plotë (p.sh. i përftuar me ekstraktim me ultratinguj nga kanabisi) përfshin të gjitha këto përbërje të ndryshme bimore, të cilat shfaqin gamën më të gjerë të efekteve shëndetësore.
Parimi i funksionimit të ekstraktimit me ultratinguj
Ekstraktimi me ultratinguj bazohet në valë akustike (ultratinguj) që transmetohen në një mjedis të lëngshëm. Valët intensive të ultratingujve gjenerojnë cikle presioni të lartë / presioni të ulët. Për shkak të diferencave të presionit gjatë përhapjes së valëve të ultratingujve nëpër lëng, formohen flluska kavitacioni. Implozioni i këtyre flluskave të kavitacionit krijon kushte me dendësi të lartë energjie.
Ekstraktimi me ultratinguj i përbërjeve aktive dhe vajrave esencialë bazohet në parimin e funksionimit të kavitacionit akustik. Figura më sipër tregon efektin e shembjes së një flluske kavitacioni dhe çlirimin pasues të vajit esencial nga materiali bimor
burimi: Altaf et al. 2018
Kushtet pranë flluskave të kavitacionit që pësojnë implozion mund të jenë ekstreme – duke prodhuar temperatura deri në 4500°C dhe presione deri në 100 MPa. Implozioni dhe diferencat e presionit që krijohen si pasojë shkaktojnë forca prerëse shumë të larta dhe turbulenca në pikën e nxehtë të kavitacionit. Kombinimi i këtyre faktorëve, pra diferencave të presionit, diferencave të nxehtësisë dhe prerjes, nxit transferimin e masës dhe, rrjedhimisht, proceset e ekstraktimit. Forcat intensive të kavitacionit me ultratinguj shpërbëjnë qelizat (p.sh. të bimëve, baktereve ose indeve) dhe materiali brendaqelizor (si vajrat, lipidet, proteinat dhe përbërjet aktive) çlirohet në tretësin përreth.
Prandaj, ekstraktimi me ultratinguj është metoda e preferuar për intensifikimin e proceseve të ekstraktimit.
Ekstraktimi me ultratinguj bazohet në kavitacionin akustik dhe forcat e tij prerëse hidrodinamike
Ekstraktorë me ultratinguj me fuqi të lartë, nga shkalla laboratorike në atë pilot dhe industriale.