Брза и једноставна ултразвучна екстракција канабиса
- Да би се задовољила растућа потражња и обезбедили канабиноиди високог квалитета, ефикасна и поуздана метода екстракције канабиса је значајна. Доказано је да ултразвучна екстракција скраћује време екстракције и значајно повећава принос.
- Уз моћ ултразвука, екстракција канабиса постаје бржа, потпунија и веома ефикаснија. Ултразвучна екстракција је једноставна и поуздана.
- Хиелсцхер производи ултразвучне екстракторе за изолацију канабиноида у лабораторији до пуног индустријског обима.
Ултразвучна екстракција канабиноида и терпена
Екстракција уз помоћ ултразвука је дугогодишња доказана и индустријски успостављена техника екстракције, која је позната по високим приносима екстракта, брзој обради и једноставном руковању. Соникација примењује интензивне силе смицања и стрес на медијум и на тај начин разбија ћелијске зидове биљног материјала канабиса. Из сломљених ћелија, велике количине биоактивних једињења као што су канабиноиди се ефикасно ослобађају у врло кратком времену екстракције. То значи да се процес екстракције активних супстанци као што су канабиноиди и терпени из биљке канабиса може значајно повећати ултразвуком.
Ултразвучна екстракција се може извести са широким спектром растварача. У зависности од накнадне употребе, активне супстанце из канабиса се екстрахују нпр. у бутан, ЦО2, пропан итд., када се екстракти користе за инхалацију. За припрему екстраката за оралну ингестију, као растварачи се преферирају етанол, циклохексан, изопропанол, маслиново уље, кокосово уље итд.
Хиелсцхер Ултрасоницс вам нуди одговарајућу опрему за екстракцију – било да вам је потребан мали или средњи екстрактор, пилот или индустријски систем, Хиелсцхер ултрасоникатори испуњавају ваше захтеве.
- кратко време екстракције
- висока стопа екстракције
- Потпуна екстракција
- благи, нетермички третман
- лака интеграција и сигуран рад
- без опасних / токсичних хемикалија, без нечистоћа
- ниске цене
- енергетски ефикасна
- зелена екстракција: еколошки прихватљива
Хиелсцхер ултрасоникатори за екстракцију канабиса – Научно доказана ефикасност!
Цасирагхи и колеге са италијанског универзитета у Милану упоредили су три методе екстракције канабиса: ултразвучну екстракцију, екстракцију Сокхлет-а и мацерацију.
Студија је имала за циљ да истражи ефикасност ултразвучне екстракције за екстракцију канабиноида из цаннабис сатива и да је упореди са другим методама екстракције, као што су Сокхлет екстракција и мацерација.
Истраживачи су користили Хиелсцхер ултразвучни процесор УП200Хт (види слику лево) за процес екстракције и открили су да је метода екстракције уз помоћ ултразвука ефикаснија у екстракцији канабиноида од друге две методе. Ултразвучна екстракција је такође била бржа, ефикаснија и мање радно интензивна од осталих метода.
Екстракција је изведена коришћењем маслиновог уља као растварача. Биљни материјал је додат у растварач и обрађен ултразвуком 10 минута при 60% амплитуде са ултрасоникатором УП200Хт.
После корака соникације, екстракт је филтриран и растварач је упарен под сниженим притиском да би се добио концентровани екстракт. Екстракт је затим анализиран на садржај канабиноида коришћењем течне хроматографије високих перформанси (ХПЛЦ).
Све у свему, резултати ове студије показали су да је ултразвучна екстракција канабиноида ЦБД и ТХЦ у маслиновом уљу ефикасна метода за екстракцију канабиноида из биљног материјала Цаннабис сатива, са високим приносима и чистоћом.
Једна од предности ултразвучне екстракције помоћу УП200Хт је да може произвести веће приносе канабиноида за краће време од традиционалних метода екстракције. Истраживачи су такође приметили да је ултразвучна екстракција еколошки прихватљивија метода у поређењу са другим методама екстракције, јер захтева мање растварача и енергије. Поред тога, ултразвучна екстракција се може лако повећати за индустријску производњу, што је чини обећавајућим методом за производњу ЦБД екстраката великих размера.
У закључку, студија сугерише да је ултразвучна екстракција помоћу УП200Хт обећавајућа метода за екстракцију канабиноида из цаннабис сатива у медицинске сврхе.
(уп. Цасирагхи ет ал., 2022)
Соникација и услови екстракције
Процес ултразвучне обраде канабиса
Екстракција уз помоћ ултразвука заснива се на понављању циклуса високог и ниског притиска. Ови наизменични циклуси високог притиска и ниског притиска од 20.000 пута у секунди соникације стварају интензивне силе смицања и млазове течности. Овај екстремни стрес превазилази селективност мембране, перфорира и ломи ћелијски зид, и резултира високим преносом масе између унутрашње ћелије и околног растварача. Ултразвучном екстракцијом се могу остварити већи приноси и краће трајање екстракције. Пошто је ултразвучна екстракција поновљив процес, резултати екстракције се могу поновити за стандардизовани квалитет екстракта.
Хиелсцхер-ови ултразвучни екстрактори вам дају потпуну контролу над важним параметрима екстракције. Подешавањем амплитуде, трајања, притиска и састава течности, излаз процеса екстракције се може прецизно контролисати и репродуковати.
Растварачи за екстракцију канабиса
Сви уобичајени растварачи се могу користити за вашу ултразвучну екстракцију. У зависности од тога да ли се екстракти производе за оралне или инхалационе лекове, анализу, контролу квалитета или друге сврхе, одређени растварачи су посебно погодни за специфичне намене. Ултразвучна екстракција омогућава употребу различитих растварача укључујући воду, раствараче и уља (нпр. Х2О, ЦО2, етанол, метанол, бутан, пропан, маслиново уље, кокосово уље итд.).
Температура екстракције
Најбољи резултати за ултразвучно потпомогнуту екстракцију биљних екстраката (нпр. активних једињења из биља, лековитих биљака итд.) постижу се на температури процеса између 0-60°Ц. Ултразвучна екстракција је нетермална, а тиме и блага метода, тако да се екстраховани активни састојци спречавају од разградње.
Комбиноване методе екстракције
Ултразвучна екстракција се може лако комбиновати са притиском, топлотом, суперкритичним условима екстракције или Сокхлет екстрактором за побољшање резултата и/или прилагођавање подешавања екстракције специфичним захтевима. Ретро-уградња ултразвучног апарата у постојеће постројење за екстракцију канабиса је од посебног интереса, ако постојећа метода екстракције не даје жељене перформансе и излаз.
Већ постојеће машине за екстракцију могу се лако надоградити применом ултразвучног екстрактора. Биће нам драго да вам помогнемо са инсталацијом за накнадну уградњу ултразвучног апарата у ваше подешавање за екстракцију.
Прочитајте више о ултразвучно побољшаној екстракритичној екстракцији ЦО2!
Поља примене за ултразвучну екстракцију канабиса
Канабиноиди, терпени и други активни састојци биљке канабиса екстрахују се за вишеструке сврхе. Ултразвучна екстракција је поуздана метода за добијање екстраката биљке канабиса
- медицинска/фармацеутска производња
- производи од канабиса за рекреацију
- нутриционистичке и прехрамбене производње
- пре даље обраде, нпр. нано-емулзификација
- испитивање потенције лека
- форензичка/хемијска анализа
Ултразвучни екстрактори – За мале и велике размере
Хиелсцхер Ултрасоницс је ваш партнер за ултразвучну опрему за екстракцију високих перформанси. Било да желите да производите мање серије висококвалитетних ЦБД екстраката за ваш бутик бренд или да прерађујете велике количине конопље или марихуане у индустријском обиму – Хиелсцхер Ултрасоницс има идеалну опрему за ултразвучну екстракцију за вас!
Линеарна скалабилност и прецизна контрола процеса омогућавају поуздане резултате на било ком нивоу. Прочитајте више о повећању процеса ултразвучне екстракције!
Ми вам помажемо: Наше процесно саветовање & услуга
Хиелсцхер Ултрасоницс има дугогодишње искуство са ултразвучном обрадом и има дубоко разумевање процеса ултразвучне екстракције. Помажемо вам са препорукама за најпогоднији ултразвучни апарат за ваш процес и едукујемо вас како да најефикасније користите наше уређаје. Наши инжењери су доступни за услуге инсталација широм света.
У нашој потпуно опремљеној лабораторији за ултразвучне процесе у Немачкој, наш тим процесних инжењера и хемичара је у могућности да развије и оптимизује ваш процес за вас или заједно са вама.
Литература/Референце
- 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.
Основне информације
ултразвучна екстракција
Снажни ултразвук је доказана метода за ефикасну и поуздану екстракцију активних једињења укључујући биљна/медицинска једињења, уља, протеине и биоактивне супстанце (нпр. флавони, полифеноли, антоцијани, арома) из биљака, биљака, цвећа и семена.
За ултразвучну екстракцију, снажни ултразвучни таласи се спајају у мешавину биљке и растварача, тако да се јавља акустична кавитација. Акустична кавитација је описана као ултразвучно узроковано формирање, раст и имплозивни колапс мехурића у течностима.
“Током кавитације, колапс мехурића производи интензивно локално загревање и високе притиске, са веома кратким веком трајања. У облацима кавитирајућих мехурића, ове вруће тачке имају еквивалентне температуре од отприлике 5000 К, притиске од око 1000 атмосфера и стопе загревања и хлађења изнад 1010 К/с. У кавитацији са једним мехурићем услови могу бити још екстремнији. Кавитација, дакле, може створити екстремне физичке и хемијске услове у иначе хладним течностима. Ако се течности које садрже чврсте материје зраче ултразвуком, може доћи до сродних појава. У близини проширене чврсте површине, колапс шупљине постаје несферичан, што покреће млазове течности велике брзине у чврсту површину. Ови млазови и повезани ударни таласи могу изазвати значајна оштећења површине и изложити свеже, јако загрејане површине. Поред тога, доћи ће до судара великих брзина међу честицама током ултразвучног зрачења суспензија течног праха кроз кавитацију и ударне таласе које ствара у таквим суспензијама. Настали судари су способни да изазову драматичне промене у површинској морфологији, саставу и реактивности.” [Суслицк 2001: 2ф.]
Ови интензивни услови ултразвучне кавитације имају неколико ефеката на биљни материјал и њихову могућност екстракције:
- превазилажење селективности ћелијске мембране
- повећан пренос масе између унутрашње ћелије и околног растварача
- ломљење ћелија
- ослобађање интрацелуларног материјала
Ово чини соникацију веома ефикасном методом екстракције. Због интензивних механичких сила, често се могу користити зелени и благи растварачи као што су вода, етанол итд.
Ултразвучна екстракција скраћује време екстракције и омогућава смањену и/или блажу употребу растварача. То значи да ултразвучна екстракција резултира већим брзинама екстракције и производи здравије екстракте. Ово је због карактеристика његовог рада на ниским температурама како за смањење топлотних губитака узрокованих температурним факторима, тако и за избегавање испаравања супстанци услед ниске тачке кључања, као и за одржавање биолошки активних супстанци.
Још једна предност ултразвучне екстракције лежи у једноставној и безбедној употреби и њеној прецизној контролисаној примени. Као метода екстракције која није термичка, соникација се може извести на ниским температурама тако да се избегне деградација топлотно осетљивих супстанци отпорних на топлоту.