Extraktion med superkritisk fluid förbättrad med effektultraljud

Ultraljudsextraktion, ensamt eller i kombination med alternativa extraktionsmetoder såsom lösningsmedelsextraktion eller extraktorer med superkritisk CO₂ , används framgångsrikt för att extrahera hela spektrumet av cannabinoider från cannabisväxten (hampa och marijuana). I marijuana är den huvudsakliga cannabinoidkomponenten Δ9-tetrahydrocannabinol (Δ9-THC) med sina välkända psykotropa effekter. Andra viktiga cannabinoider med mindre eller ingen psykotrop aktivitet finns i både hampa och marijuana och omfattar cannabidiolsyra (CBDA), cannabidiol (CBD), cannabigerol (CBG), cannabikromen (CBC), cannabinol (CBN) och cannabicyklol (CBL), tillsammans med andra C19-relaterade homologer.

Ultraljudsförbättrad superkritisk CO₂ -extraktion

Kombinationen av högeffektsultraljud och extraktorer för superkritisk fluid (SFE) är en mycket effektiv och ren metod för att påskynda och förbättra massöverföringsprocesser. Massöverföringen mellan råmaterialet (t.ex. växtmaterial såsom blad, blommor, knoppar osv.) och lösningsmedlet (t.ex. superkritisk CO₂) är den begränsande faktorn under extraktionsprocesser. Den begränsade massöverföringen minskar extraktionseffektiviteten. För att kompensera för den bristande effektiviteten måste antingen extraktionstiden förlängas eller extraktionsutbytet försämras.
Ultraljudsbehandling med hög effekt är en väl beprövad teknik för att intensifiera långsamma reaktioner genom att förbättra massöverföringen mellan två faser. Genom intensiva vibrationer, skjuvkrafter och omrörande turbulens gör effektultraljud att råmaterialet för extraktion exponeras för lösningsmedlet i betydligt högre takt. Detta ger överlägsna extraktionsutbyten och kortare extraktionstid. Ultraljudsbehandling förbättrar extraktionseffektiviteten hos alla typer av extraktorer för superkritisk fluid:

• genom att öka utbytet
• genom att förkorta extraktionstiden
• genom att minska det tryck som krävs
• genom att förbättra den totala produktionskapaciteten

Ultraljudsförbättrad massöverföring vid extraktion med superkritisk CO2 kan enkelt åstadkommas genom att integrera en högpresterande ultraljudssond, såsom en Cascatrode, i extraktorn för superkritisk fluid. Sonder från Hielscher Ultrasonics (även kallade ultraljudshorn eller sonotroder) kan anslutas via en standardflänstätning och är kompatibla med swedge lock-kopplingar. Detta gör installation och drift enkla och säkra. Eftersom alla ultraljudsapparater från Hielscher är kända för sin robusthet och kontinuerliga prestanda kräver systemet lite underhåll när det väl har installerats.

Ultraljudsextraktor integrerad i ett system med superkritisk CO2 för att förbättra massöverföringen. Detta ökar extraktionsutbytet och minskar extraktionstiden och temperaturen.
figur och studie: Hu et al. 2007

Fallstudie av ultraljudsförbättrad superkritisk CO₂ -extraktion

Ingefärsextraktion: Balachandran et al. (2006) undersökte effektiviteten hos ultraljudsassisterad extraktion med superkritisk CO2 med hjälp av Hielschers ultraljudsapparat UIP500hdT. De studerade ultraljudets inverkan på superkritisk extraktion med frystorkad ingefära. ”Utbytet av ämnen med skarp smak från ingefära ökar avsevärt under inverkan av ultraljud, med förbättringar på upp till 30% mot slutet av extraktionsperioden.” (Balachandran et al. 2006)
Läs mer om ultraljudsextraktion av ingefära!