Брза и једноставна ултразвучна екстракција канабиса
Екстракт канабиноида, терпена, и других вредних једињења канабиса брже са Хиелсцхер ултразвучним системима за екстракцију. Снага ултразвук појачава пренос масе, разбија отворене биљне ћелије, и помаже ослобађање активних једињења ефикасно у изабраном растварачу – од етанола и јестивих уља до специјализованих екстракције медија.
Ултразвучна опрема за екстракцију канабиса за веће приносе и бржу обраду
Bilo da razvijate laboratorijski protokol, validirate pilot-proces ili prelazite na industrijsku proizvodnju, Hielscher ultrasonikatori vam pružaju preciznu kontrolu nad amplitudom, temperaturom, pritiskom, vremenom zadržavanja i uslovima rastvarača. Ovo čini ultrazvučnu ekstrakciju pouzdanim izborom za ponovljive ekstrakte kanabisa i konoplje sa kratkim vremenom obrade i skalabilnim protokom.
Zašto procesori biraju Hielscher ultrazvučnu ekstrakciju:
- Brža ekstrakcija kanabinoida i terpena
- Visoka efikasnost ekstrakcije i ponovljiv kvalitet proizvoda
- Blaga, ne-termička obrada za termički osetljive jedinjenja
- Kompatibilan sa uobičajenim rastvaračima za ekstrakciju, uključujući etanol i nosače ulja
- Lako povećanje obima sa laboratorijskih testova na punu industrijsku proizvodnju
- Консултације о процесу, тестирање изводљивости и подршка приликом инсталације од стране Hielscher инжењера
Реците нам ваш сирови материјал, растварач, величину серије или проток, и циљани екстракт. Ми ћемо препоручити погодан ултразвучни систем и параметре процеса за вашу апликацију.
Соницатор УП400Ст за екстракцију канабиса
| Метод | Изазови и бриге | Предности ултразвучне екстракције |
|---|---|---|
| мацерација | Дуг процес обраде | Бржи масовни пренос и краће издвајање |
| Сокхлет | Излагање топлоти и потражња за растварачем | Блаже, на нижој температури издвајање |
| суперкритични ЦО2 | Трошкови капитала и ограничења капацитета | Може се комбиновати или адаптирати да побољша издвајање |
| екстракција етанолом | Принос, брзина, очување терпена | Боље разбијање ћелија и репродуктивни параметри |
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.
Ултразвучна екстракција је веома ефикасан метод за екстракцију канабиноида као што су ЦБД и ТХЦ. Као растварач је коришћено маслиново уље, ултразвучна екстракција је изведена са УП200СТ.
(слика и студија: © Цасирагхи ет ал., 2022)
Индустријски соникатор УИП2000хдТ са мешалицом у бурету за екстракцију канабиса великих размера
Соникација и услови екстракције
Хилшер ултразвучни екстрактори вам пружају пуну контролу над свим релевантним параметрима процеса, укључујући амплитуду, време соновања, притисак, температуру, проток и састав растварача. Ово вам омогућава да оптимизујете процес екстракције за принос, профил екстракта, производни капацитет и захтеве за даљу обраду.
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
Ултразвучна екстракција је компатибилна са свим уобичајеним растварачима, што вам омогућава да користите ваш омиљени растварач као што су вода, растварачи и уља (нпр. H2O, CO2, етанол, метанол, бутан, пропан, маслиново уље, кокосово уље итд.).
Уобичајени растварачи и медији за екстракцију укључују:
For oral products, food-grade solvents and carrier oils are often preferred. For analytical testing and quality control, laboratory solvents may be used. For industrial cannabinoid extraction, ethanol and CO2-based processes are common choices. Ultrasonication can improve mass transfer in many of these solvent systems and can therefore help reduce extraction time, improve extraction efficiency, or support process standardization.
Температура екстракције
Za mnoge procese biljne ekstrakcije, efikasna ultrazvučna ekstrakcija se postiže na procesnim temperaturama između 0°C i 60°C. Niže temperature mogu pomoći u očuvanju hlapivih aroma jedinjenja i sastojaka osetljivih na temperaturu, dok umerene temperature mogu poboljšati rastvorljivost i brzinu ekstrakcije. Idealna temperatura zavisi od rastvarača, biomase, ciljanih jedinjenja i specifikacija krajnjeg proizvoda.
Hielscher ultrazvučni sistemi se mogu integrisati sa hladnim jaknama, toplotnim izmenjivačima i reaktorima sa kontrolisanom temperaturom kako bi se ekstrakcioni proces održavao u željenom temperaturnom opsegu.
Комбиноване методе екстракције – Sinergije
Ретрофиттинг ултрасоницатор у постојећи објекат за екстракцију канабиса може помоћи у побољшању перформанси екстракције, повећати проток, смањити време екстракције или учинити процес поновљивијим.
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 имплементацијом ултразвучног екстрактора. Биће нам драго да вам помогнемо у процени процеса, избору опреме, концептима инсталације и интеграцији у постојеће производне линије.
Прочитајте више о ултразвучно побољшаној екстракритичној екстракцији ЦО2!
Поља примене за ултразвучну екстракцију канабиса
Прецизна контрола процеса и линеарна скалабилност омогућавају пренос параметара екстракције из лабораторијских испитивања на пилот производњу и производњу у пуном обиму. Ово омогућава процесорима да развију поуздан метод екстракције, потврди га у мањем обиму и повећа са поверењем.
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 консултовање & Сервис за оптимизацију процеса
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.
- 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
Шта је ултразвучна екстракција канабиса?
Ултразвучна екстракција канабиса је метода екстракције која користи ултразвук високе снаге да ослободи канабиноиде, терпене и друге биолошки активне једињења из биљне материје канабиса или индустријске конопље. Ултразвучна кавитација ствара интензивне сечиве силе у течности, које разарају ћелије биљке и побољшавају пренос масе између биљне материје и растварача.
Како ултразвук побољшава екстракцију канабиноида?
Ултразвук побољшава екстракцију канабиноида разбијањем ћелијских зидова, повећавањем продора растварача и убрзавањем ослобађања једињења из биљне матрице. Ово може скратити време екстракције и побољшати ефикасност екстракције у поређењу са спорим пасивним методама као што је намакање.
Који канабиноиди се могу екстраховати ултразвучном екстракцијом?
Ултразвучна екстракција се може користити за екстракцију канабиноида као што су ЦБД, ТХЦ, ТХЦА, ЦБДА, ЦБГ и друга једињења присутна у биомаси канабиса или конопље. Коначни профил канабиноида зависи од биљног материјала, растварача, температуре, времена екстракције и низводних услова обраде.
Може ултразвучна екстракција сачувати терпене?
Да, ултразвучна екстракција може да се ради на ниским и контролисаним температурама, што је корисно приликом обраде једињења осетљивих на топлоту, као што су терпени. Контрола температуре, кратка времена екстракције и одговарајући избор растварача помажу у заштити испарљивих и осетљивих компоненти екстракта.
Који растварачи се могу користити за ултразвучну екстракцију канабиса?
Ултразвучна екстракција канабиса је компатибилна са многим уобичајеним медијумима за екстракцију, укључујући етанол, мешавине воде и етанола, индустријске уља као што су маслиново уље или кокосово уље, и друге специфичне раствараче за процес. Најбољи растварач зависи од планираног производа, регулаторних захтева, накнадне обраде и циљаних једињења.
Да ли је ултразвучна екстракција погодна за екстракцију канабиса етанолом?
Да, етанол се често користи уз ултразвучну екстракцију канабиса. Звукова аспирација може појачати екстракцију етанолом побољшавајући контакт између растварача и биљне материје, смањујући време екстракције и подржавајући репродуктивне услове процеса.
Да ли се ултразвучна екстракција канабиса може користити са носећим уљима?
Да, канабиноиди се могу екстраховати у носећим уљима као што су маслиново или кокосово уље. Ово може бити корисно за формулације где уље служи директно као медијум за екстракцију или као део коначне формулације производа.
Да ли је ултразвучна екстракција канабиса термални процес?
Не. Ултразвучна екстракција се сматра благом, нетермалном методом екстракције. Иако је и даље потребно пратити и контролисати температуру процеса, ефекат екстракције је углавном механички: кавитација, сечива сила, нарушавање честичних структура и побољшани масени пренос.
Колико дуго траје ултразвучна екстракција канабиса?
Време издвајања зависи од биљног материјала, величине честица, растварача, температуре, концентрације чврстих материја, ултразвучне амплитуде и конфигурације опреме. У многим применама, ултразвучно делујење значајно скраћује време издвајања у поређењу са конвенционалном масерацијом.
Може ли се ултразвучно издвајање канабиса скалисати на индустријску производњу?
Да. Ултразвучна екстракција може се скалирати од лабораторијских испитивања до пилот и индустријске производње. Хиелсцхерови ултразвучници су доступни за тестирање малих серија, развој процеса и велико-скалну континуирану обраду.
Који параметри процеса су најважнији у ултразвучној екстракцији канабиса?
Важни параметри укључују ултразвучну амплитуду, време ултразвука, температуру, притисак, тип растварача, однос растварача и биомасе, величину честица и услове мешања или протока. Прецизна контрола ових параметара помаже у постизању поновљивог квалитета екстракта.
Може ли се ултразвучна екстракција додати постојећој линији за екстракцију канабиса?
Да. Ултрасоницаторс се често могу интегрисати у постојеће системе за екстракцију како би се побољшао пренос масе, смањило време обраде или повећала ефикасност екстракције. Најбољи концепт интеграције зависи од тренутног начина екстракције, руковања растварача, пропусности и расположивог процесног простора.
Који Хиелсцхер ултразвучни уређај је погодан за екстракцију канабиса?
Pravi ultrasonikator zavisi od potrebne veličine serije, brzine protoka, rastvarača, biljnog materijala i cilja proizvodnje. Manje jedinice su pogodne za testove izvodljivosti i razvijanje protokola u laboratorijskom obimu, dok su industrijski ultrasonikatori serije UIP dizajnirani za ekstrakciju u pilotskom i proizvodnom obimu.
Kako da izaberem odgovarajući ultrazvučni sistem za ekstrakciju?
Da biste izabrali odgovarajući sistem, definišite tip biomase, ciljne kanabinoide ili terpene, rastvarač, veličinu serije ili kontinuiranu brzinu protoka, temperaturna ograničenja i korake daljeg procesiranja. Hielscher će preporučiti ultrazvučni procesor, sonotrodu, reaktor i procesne parametre na osnovu ovih zahteva.
Osnovne informacije o ultrazvučnoj ekstrakciji
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.
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.
- 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.
- 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.
- Karami, Z.; Yousefi, G.; Alipour, M.; Emam Djomeh, Z.(2013): Modeling and Optimization of Ultrasonic Assisted Extraction (UAE) of Oil from Cannabis with RSM.
Ултразвучна обрада: Хиелсцхер вас подржава од изводљивости и оптимизације до комерцијалне производње!
СоноСтатион: Мобилни систем кључ у руке за ултразвучну обраду – који се састоји од ултразвучних дисперзатора, пумпе, мешалице и резервоара