Опрема за екстракцију канабиса – предност соникације
Опрема за ултразвучну екстракцију има бројне предности које ултразвучну екстракцију чине супериорном методом за екстракцију конопље и марихуане. Иако се екстракција биоактивних једињења као што су THC и CBD из канабиса може обављати различитим техникама, соникација нуди бројне предности. Због високих приноса, високог квалитета екстраката, брзог процеса, ниских инвестиционих и оперативних трошкова, безбедног рада и једноставног руковања, ултразвучна екстракција је пожељна метода за поступке екстракције како у малој тако и у индустријској производњи екстраката канабиса.
Предности ултразвучне екстракције канабиса
Ултразвучни уређаји са сондом представљају врсту опреме за екстракцију која користи ултразвучне таласе за разарање биљног материјала и екстракцију жељених једињења. Показало се да ова метода надмашује традиционалне методе екстракције канабиса из више разлога:
- Ефикасност: Ултразвучне сонде могу да екстрахују већи проценат циљних једињења из биљног материјала него традиционалне методе екстракције као што су екстракција растварачем или дестилација воденом паром. То је зато што ултразвучне сонде користе звучне таласе високе фреквенције за разарање биљног материјала на ћелијском нивоу, чиме се олакшава екстракција жељених једињења.
- Брза екстракција: Ултразвучне сонде могу да екстрахују циљна једињења из биљног материјала за свега неколико минута, док традиционалне методе екстракције могу трајати сатима или чак данима. То значи да ултразвучне сонде могу да обраде више материјала за краће време, што ову методу екстракције чини ефикаснијом.
- Пун спектар: Ултразвучни уређаји са сондом екстрахују читав спектар биоактивних једињења. То омогућава производњу екстраката пуног спектра помоћу ултразвучних сонди. Ови екстракти су познати по свом ефекту пратње, који може бити важан за медицинске или истраживачке сврхе.
- Безбедност: Екстракција ултразвучним сондама сматра се безбеднијом методом екстракције у поређењу са традиционалним методама као што су екстракција растварачем, која може подразумевати употребу запаљивих и потенцијално токсичних растварача, или екстракција суперкритичним CO2 у екстракторима који раде под високим притисцима. Ултразвучна екстракција је компатибилна са свим врстама растварача, укључујући воду и водени раствор етанола, што је чини безбеднијом и еколошки прихватљивијом методом екстракције.
Укратко, екстракција канабиса помоћу ултразвучних сонди има неколико предности у односу на традиционалне методе екстракције, укључујући већу ефикасност, брзину, селективност и безбедност.
Ултразвучни екстрактор UIP2000hdT (2kW) за индустријску производњу потпуно природних, органских екстраката канабиса.
Ултразвучни уређаји у поређењу са CO2 екстрактором за екстракцију канабиса
Екстракција суперкритичним CO2 је конвенционална метода за производњу екстраката канабиса. Међутим, због високих трошкова, безбедносних проблема и сложеног руковања, ултразвучни уређаји су заменили бројне инсталиране CO2 екстракторе. У наставку прочитајте које предности омогућавају соникацији да надмаши екстракцију суперкритичним CO2.
- Принос: Показало се да ултразвучна екстракција даје веће приносе жељених једињења у поређењу са CO2 екстракцијом. То је зато што ултразвучна екстракција може да разори биљни материјал на ћелијском нивоу, чиме се омогућава ефикаснија екстракција циљних једињења.
- Брзина: Ултразвучна екстракција може да се заврши за свега неколико минута, док CO2 екстракција може трајати неколико сати. То значи да је ултразвучна екстракција бржа метода и да може да обради веће запремине материјала за краће време.
- Селективност: Ултразвучна екстракција даје екстракте широког спектра, који садрже широк спектар биоактивних једињења. Екстракти широког спектра цењени су због свог такозваног ефекта пратње, при којем супстанце синергијски подржавају и појачавају своја специфична дејства. То ултразвучну екстракцију чини одличним избором за терапијске екстракте, као и за истраживачке сврхе.
- Енергетска ефикасност: Ултразвучна екстракција троши мање енергије од CO2 екстракције, што је чини еколошки прихватљивијом опцијом.
- Трошкови опреме: Опрема за ултразвучну екстракцију је углавном јефтинија од опреме за екстракцију помоћу CO2, што је може учинити приступачнијом опцијом за мале произвођаче.
- Безбедност: Ултразвучна екстракција може се спроводити без употребе запаљивих или токсичних растварача. Вода или водени раствор етанола најчешће су коришћени растварачи за екстракцију канабиса. Насупрот томе, екстракција помоћу CO2 захтева употребу CO2 под високим притиском. Ови високи притисци носе ризик од цурења CO2 или отказа опреме и повезане опасности од високог притиска. Зато се ултразвучна екстракција сматра безбеднијом методом и за руковаоце и за животну средину.
Ултразвучна екстракција канабиса – принцип деловања ултразвука при екстракцији
Екстракција ултразвуком заснива се на принципу акустичне кавитације. Примена ултразвука велике снаге на течности и суспензије доводи до интензивне кавитације и сила смицања. У суспензији листова, пупољака, цветова, стабљика и других делова биљке, ултразвучне силе смицања разарају биљне ћелије и ослобађају биоактивна једињења као што су канабидиол (CBD) и тетрахидроканабинол (THC). Ултразвучна екстракција је добро утврђена као високоефикасна и поуздана техника за изоловање биоактивних биљних једињења. Нарочито у производњи висококвалитетних уља канабиса, соникација се доказала захваљујући високим приносима (већој количини добијеног екстракта), одличном квалитету (пуном спектру) и кратком времену обраде. Примена ултразвучних таласа представља механички третман који је нетоксичан, безбедан и еколошки прихватљив.
Ултразвучна екстракција канабиса у шаржи од 120L помоћу UIP2000hdT и мешалице
- Већи принос
- Висок квалитет
- Без термичке разградње
- Брза екстракција
- Једноставан и безбедан рад
- Еколошки прихватљива екстракција
Кратак преглед – предности ултразвучних екстрактора Hielscher
Ефикасност
- Већи приноси
- Брз процес екстракције – у року од неколико минута
- Висококвалитетни екстракти – блага, нетермичка екстракција
- Еколошки прихватљиви растварачи (вода, етанол, глицерин, биљна уља итд.)
Једноставност
- Прикључите и користите – постављање и почетак рада у року од неколико минута
- Висок капацитет обраде – за производњу екстраката великог обима
- Шаржни или континуални проточни рад
- Једноставна уградња и пуштање у рад
- Преносиви / покретни – преносиви уређаји или уређаји на точковима
- Линеарно повећање обима производње – додајте још један ултразвучни систем паралелно да бисте повећали капацитет
- Даљински надзор и управљање – преко рачунара, паметног телефона или таблета
- Није потребан надзор процеса – подесите и покрените
- Високе перформансе – пројектовано за континуалну производњу 24/7
- Робусност и мали захтеви за одржавање
- Висок квалитет – пројектовано и произведено у Немачкој
- Брзо пуњење и пражњење између производних серија
- Лако чишћење
Безбедност
- Једноставан и безбедан рад
- Екстракција без растварача или са растварачима (вода, етанол, биљна уља, глицерин итд.)
- Без високих притисака и температура
- Доступни су системи са ATEX сертификатом и противексплозивном заштитом
- Лако управљање (и путем даљинског управљања)
UP400St Ултразвучна екстракција биљних сировина као што је канабис у шаржи од 8L
Ултразвучна опрема за екстракцију канабиса
Hielscher Ultrasonic је ваш поуздани партнер када је реч о ултразвучној опреми високих перформанси за екстракцију канабиса и других биљних сировина. Са небројеним инсталацијама широм света, ултразвучни екстрактори Hielscher добро су познати по великој брзини екстракције, поузданости и робусности.
Од мањих компактних стоних ултразвучних уређаја као што је UP400St (400W) до најмоћнијег на свету UIP16000hdT, Hielscher покрива цео асортиман опреме за ултразвучну екстракцију. То нам омогућава да вам препоручимо ултразвучни екстрактор који највише одговара захтевима вашег процеса.
Пројектовање, производња и саветовање – квалитет произведен у Немачкој
Ултразвучни уређаји Hielscher добро су познати по највишим стандардима квалитета и пројектовања. Робусност и једноставно руковање омогућавају несметану интеграцију наших ултразвучних уређаја у индустријска постројења. Ултразвучни уређаји Hielscher лако подносе тешке услове и захтевна радна окружења.
Hielscher Ultrasonics је компанија са ISO сертификатом и посебан нагласак ставља на ултразвучне уређаје високих перформанси који се одликују најсавременијом технологијом и једноставним коришћењем. Наравно, ултразвучни уређаји Hielscher усклађени су са CE захтевима и испуњавају захтеве UL, CSA и RoHs.
Табела у наставку даје увид у приближан капацитет обраде наших ултразвучних уређаја:
| Запремина шарже | Проток | Препоручени уређаји |
|---|---|---|
| 1 до 500mL | – | UP100H |
| 10 до 8000mL | – | UP200Ht, UP400St |
| 0,5–150L | 0,2 до 4L/min | UIP2000hdT |
| 1 до 300L | 2 до 10L/min | UIP4000hdT |
| – | 10 до 100L/min | UIP16000 |
| – | већи | група уређаја UIP16000 |
Корисне чињенице
Преглед и поређење најчешћих метода екстракције канабиса
Ултразвучна екстракција
Производ: Ултразвучном екстракцијом добија се висококвалитетан екстракт пуног спектра. Сирови екстракт се пречишћава филтрацијом, дестилацијом и/или винтеризацијом.
Цена опреме: од приближно US$5.000 до неколико пута US$100.000, у зависности од капацитета и конфигурације
Поставка: шаржни рад/рад у бурадима или континуирани проточни рад
Техничке вештине: једноставно и безбедно руковање и рад
Растварач: могу се користити све врсте растварача, као што су вода, мешавина воде и алкохола, изопропил-алкохол, хексан, етанол, метанол, бутан, биљна уља (маслиново уље, кокосово уље), глицерин итд.
Циљна једињења: пун спектар (сви доступни канабиноиди и терпени)
Главне предности: висок принос, једноставно руковање, ниска цена, једноставно повећање размера до индустријске производње
Екстракција растварачем (алкохол, етанол)
Производ: обично сирови екстракт који захтева даље пречишћавање, као што су винтеризација или филтрација. Етанолни екстракт се обично додатно пречишћава дестилацијом након винтеризације и филтрације.
Цена опреме: између $5.000 и вишемилионских износа, у зависности од величине, могућности или могућности аутоматизације.
Техничке вештине: основно образовање из хемије/умерен ниво.
Циљна једињења: сви доступни канабиноиди; добијени екстракт садржи мале количине монотерпена.
CO2 екстракција
Производ: сирови екстракт који захтева даље пречишћавање, као што су винтеризација или филтрација
Цена опреме: између $100.000 и вишемилионских износа у USD, у зависности од величине, могућности или аутоматизације
Техничке вештине: обученост за рад са течним CO2 (систем под високим притиском – безбедност)
Циљна једињења: канабиноиди са само малим количинама монотерпена
Екстракција угљоводоницима
Производ: шатер, бадер, восак, HTFSE, HCFSE или сирови екстракт за дестилацију, или терпени за додавање дестилату
Цена опреме: $5.000 до $100.000, у зависности од величине и могућности
Техничке вештине: образовање из хемије и безбедности (употреба запаљивих флуида, течног бутана)
Циљна једињења: сви канабиноиди
Примена ултразвучних таласа за екстракцију
Када се ултразвук високих перформанси примени на течне системе (укључујући суспензије и вискозне пасте), настаје акустична кавитација. Акустична кавитација описује појаву настанка, раста и коначне имплозије кавитационих мехурића. Током простирања ултразвучних таласа, вакуумски мехурићи осцилују, расту и урушавају се у тренутку када мехурић више не може да апсорбује енергију. Имплозија мехурића локално ствара екстремне услове веома високих температура, притисака, брзина загревања и хлађења, као и разлика притисака и млазева течности. Екстремни услови доводе до топлотних, механичких и хемијских ефеката. Разарање ћелија и ослобађање биоактивних једињења (= екстракција) представља механички ефекат који је веома делотворан и ефикасан.
Акустична кавитација, настала дејством ултразвука високог интензитета и ниске фреквенције, ствара интензивне силе смицања и локалне велике разлике у притиску и температури, које обезбеђују неопходно дејство за разарање ћелија, интензивно мешање и пренос масе. Ове ултразвучне силе смицања успешно се примењују за екстракцију канабиса.
Захваљујући надмоћном приносу екстракта, великој брзини екстракције, брзини процеса, као и једноставном и безбедном раду, ултразвучна екстракција успешно се користи за екстракцију разноврсних биљних једињења.
Снажни ултразвучни таласи разарају ћелијски матрикс биолошких структура и ослобађају биоактивна једињења. Пренос масе између биљног материјала и растварача се интензивира. Захваљујући овим механизмима, ултразвучна екстракција је веома ефикасна за екстракцију канабиса.
Познати примери ултразвучне екстракције су канабис (канабиноиди и уље канабиса из марихуане и конопље), куркумин, бибер, шафран, кафа, горка диња, маслиново уље, уље авокада, кана, ајурведско биље, ђумбир, чај, и друго лековито биље.
Декарбоксилација
Декарбоксилација је важан корак за ефикасну производњу главних биоактивних једињења у канабису, као што су Δ9-тетрахидроканабинол (Δ9-THC), канабидиол (CBD) и канабигерол (CBG). Декарбоксилација, позната и као „активирање“ или „декарбоксиловање“, примењује се као предтретман за повећање садржаја THC (делта9-тетрахидроканабинола) у биљном материјалу. У хемијском смислу, декарбоксилација је реакција у којој се уклања карбоксилна група (-COOH) и ослобађа угљен-диоксид (CO2). Ради повећања садржаја THC у биљном материјалу канабиса, примењује се процесни корак декарбоксилације. Декарбоксилацијом се количина непсихоактивне Δ9-тетрахидроканабинолне киселине (THCA) може претворити у психоактивни THC. Δ9-тетрахидроканабинолна киселина се декарбоксилује при загревању (на приближно 105°C / 220°F током 30 min. за сув материјал, до 90min. за влажан биљни материјал), а затим се претвара у психоактивно једињење Δ9-тетрахидроканабинол.
На сличан начин, биљни материјал канабиса богат CBD-A може се декарбоксиловати термичком обрадом и тиме претворити у CBD. За винтеризацију биљног материјала, осушени уситњени биљни материјал загрева се на приближно 160°C / 320°F током 30–60min. да би се покренула декарбоксилација.
Температуре декарбоксилације канабиноида:
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
Накнадни процеси – филтрација и дестилација
Након ултразвучне екстракције, честице канабиса морају се издвојити из течности филтрацијом. Зато се суспензија канабиса процеђује кроз филтер, као што је мрежица (нпр. филтерска чарапа), или помоћу филтер-пресе. Добијени матични раствор растварача (нпр. етанола) и екстракта канабиса затим се концентрује издвајањем етанола. Типичне методе дестилације за уклањање растварача користе ротационе испариваче или системе за вакуумску дестилацију.
Ротациони испаривач (колоквијално ротовап) обично се користи за одвајање растварача као што је етанол од канабиса, чиме се добија пречишћено уље канабиса. Регулисана температура и једноставно руковање чине ротациони испаривач доминантном опремом за дестилацију у индустрији канабиса.
Вакуумска дестилација се углавном користи за изоловање CBD за фармацеутску и медицинску употребу, када је неопходно уклонити терпене и/или THC. Пошто терпени, THC и CBD имају високе тачке кључања (између 160–250°C / 310–482°F), дестилација при атмосферским условима захтевала би обраду на високој температури, која доводи до термичке разградње канабиноида осетљивих на топлоту. Поред тога, излагање кисеонику покреће оксидационе реакције, што негативно утиче на квалитет канабиноида. Применом вакуума снижавају се тачке кључања. Такође, применом вакуума уклања се кисеоник. Тиме дестилација у вакуумским условима смањује термичку и оксидациону разградњу екстраката.
Винтеризација
Винтеризација је поступак уклањања биљних липида, масти и воскова испирањем алкохолом ради одвајања канабиноида и терпена од нежељених супстанци, као што су биљни воскови, масти и хлорофил. За винтеризацију се екстраховано уље канабиса ставља у етанол и хлади на температуре ниже од -20°C / -6°F. На овим ниским температурама липиди, масти и воскови се таложе и могу се уклонити.
Hielscher Ultrasonics производи ултразвучне хомогенизаторе високих перформанси од лабораторијских до индустријских размера.