Ultraljud extraktion med hampa som råvara
- För Cannabis sativa växt, två arter kan differentieras: marijuana och hampa.
- Ultraljud är väl känd som överlägsen metod för att isolera cannabinoider från både, marijuana och hampa.
Hampa vs marijuana
Cannabis är en familj av växter som kan delas in i C. indica och C. sativa. Hampa och marijuana är arter av cannabis sativa.
När man jämför hampa vs marijuana, det finns en enorm åtskillnad; medan hampa innehåller en mycket låg koncentration av THC (0,3% eller mindre), marijuana är rikligt i THC med koncentrationer mellan 15% till 40%.
Därför, tills nyligen hampa har odlats främst för industriella ändamål. Numera hampa värderas för sin CBD avkastning också. CBD är en icke-psykoaktiv cannabinoid som har anti-inflammatoriska, ångestdämpande egenskaper. Marijuana odlas främst för sin THC-halt, som används för rekreation och medicinska ändamål.
Hampa olja och CBD, den viktigaste cannabinoid som finns i hampa, är lovande ämnen som administreras för att hjälpa till med medicinska tillstånd såsom ångest, kronisk inflammation, autoimmuna sjukdomar, smärta, huvudvärk och migrän, gastrointestinala störningar, Förutom andra.
Ultraljud utvinning av cannabinoider
Ultraljud utvinning tekniken är mycket effektiv för att frigöra de aktiva föreningarna (dvs. cannabinoider (Cbd, THC, CBG), Eteriska oljor, Terpener etc.) från växtmaterialet som knoppar, löv och stjälkar.
Ultraljud utvinning överträffar konventionella utvinning tekniker under olika fördelar:
Ultraljud-Assisted utvinning (UAE) är välkänd som en process intensifiering teknik, vilket förbättrar Mass överföring och utsläpp Högre avkastning av bioaktiva föreningar som cannabinoider, terpener etc.
Ultrasonication producerar högkvalitativa extrakt eftersom ultraljud extraktion inte kräver användning av hårda, giftiga lösnings medel för att frigöra cannabinoider. Ultraljud utvinning kan köras med vatten, vatten-alkohol blandning, alkohol eller olja (oliv, kokos) som lösningsmedel, till exempel. Detta gör ultraljud-Assisted utvinning (UAE) avsevärt miljö vänligare.
De milda extraktionsförhållandena i UAE resulterar i ett utdrag, som erbjuder samma, men intensifierade egenskaper hos råvaran (t. ex. hampa, marijuana) – som erbjuder överlägsna hälso effekter, smak och lukt.
Hielschers ultraljud extraktorer kan kontrol leras exakt. Genom full kontroll över process parametrarna som intensitet och temperatur kan en exceptionellt hög frånluftskvalitet erhållas. Eftersom ultraljudsbehandling är en icke-termisk process metod undviks termisk nedbrytning av värme känsliga komponenter. Extraktionstemperaturer mellan 0-60 ° c är optimala för överlägsna extrakt.
En annan fördel med UAE är snabb process: Hela extraktionsprocessen tar bara några minuter att frigöra cannabinoider från växt cellerna, medan andra extraktionsmetoder kräver timmar eller till och med dagar av handläggnings tid.
Både investerings-och drifts kostnaderna är minimala i jämförelse med alternativa extraktorer, t. ex.2 Utsug. Ultraljud utvinning system har en mycket snabb RoI.
UP400St för utvinning av cannabinoider från hampa
- Högkvalitativa extrakt
- Mer fullständig extraktion
- Hög extraktionshastighet
- Full-spektrum extrakt
- Användning av olika lösningsmedel
- Giftfri
- Icke-termisk (kall) metod
- Snabb extraktionsprocess
- Säker och enkel att använda
- Linjär skalbarhet
Ultrasonic Extractors med hög prestanda
Hielscher Ultrasonics’ Erbjuder Liten, medel stora och Industriell ultraljud processorer, som kan drivas 24/7. Beroende på din råvara och process volym, kan vi erbjuda dig ett ultraljud extraktionssystem som passar dina behov. Du kan välja mellan batch och kontinuerlig extraktion. Senare skala upp till större process kapacitet kan lätt göras eftersom ultraljud processer kan skalas linjärt.
Hielschers pilot-och industri system kan leverera mycket höga amplituder – gör det möjligt att köra amplituder på upp till 200 μm tillförlitligt och kontinuerligt köra i 24/7 drift. För ännu högre amplituder, anpassade ultraljud sonotrodes finns. Robustheten hos Hielschers ultraljudsutrustning möjliggör drift vid tunga och krävande miljöer.
Som lång tid erfarna tillverkare av hög effekt ultraljud extraktorer, Hielscher är din pålitlig partner för sofistikerade utvinning. Vi Konsultera och hjälpa våra kunder med vår kunskap och vägleda dem från genomförbarhets provning till industriell installation.
Kontakta oss nu! Vi är glada att diskutera dina extraktionskrav med dig!
Kontakta oss! / Fråga oss!
Installation av Hielschers UIP4000hdT, en 4kW ultraljud extraktor, för industriell utvinning.
Litteratur / Referenser
- Uzma Altaf, A Rouf, Varsha Kanojia, Qudsiya Ayaz, Imtiyaz Zargar (2018): ultraljud behandling: en ny process teknik för mat bevarande. Pharma innovation Journal 2018; 7 (2): 234-241.
- Renata Vardanega, Diego T. Santos, M. Angela A. Meireles (2014): intensifiering av bioaktiva föreningar utvinning från medicinal växter med ultraljud bestrålning. Farmakogn rev. 2014 juli-december; 8 (16): 88 – 95.
- Charu Agarwal, Katalin Máthé, Támas Hofmann, Levente Csóka (2018): ultraljud-Assisted utvinning av cannabinoider från cannabis sativa L. optimerad av Responsytan metodik. Journal of Food Science, februari 2018.
Fakta Värt att veta
Ultraljud utvinning har stigit till den mest effektiva och användarvänliga teknik när det gäller utvinning av bioaktiva föreningar från växter. Det mest framträdande exemplet på framgångs rik utvinning kan vara isolering av CBD och andra cannabinoider från cannabis.
Ultraljud kontra konventionella extraktionsmetoder
Blöt läggning i etanol är en enkel metod, men det är mycket tids krävande, process kapaciteten är begränsad och lösnings medel och energi kostnader är höga. Resterande lösnings medel i produkten stör målet att producera ett högkvalitativt extrakt.
Utvinning med hjälp av ett slutet kolvätesystem kräver användning av fossila bränslen, så att cancerframkallande ämnen som bensen kan hittas i produkten.
Superkritisk CO2 utvinnings system är höga i investerings kostnader samt energi förbrukning. Superkritisk CO2 utsug kräver välutbildad personal för drift eftersom den höga trycksatta CO-2 system är farliga att använda. När CO2 läckage kan det orsaka kvävning död av arbets tagarna närvarande.
Kritisk vatten utvinning är ett miljö vänligt alternativ, som är långsam och släpper endast en liten del av de bioaktiva föreningarna.
ultraljuds extraktion
Ultraljud extraktion är en intensifiering extraktionsteknik som kan användas i kombination med vatten (lösnings medels fri) samt med lösningsmedel såsom etanol, etanol-vatten, glycerin, metanol, vegetabiliska oljor eller andra lösnings medel. Ultraljud utvinning främjar Mass överföring så att utsugs avkastningen på 95-99% kan erhållas. Ultraljudsbehandling kan lätt skalas upp och ger en hög kvalitet extrakt.
En småskalig ultraljud Extractor sådan UIP400St (400W) kan bearbeta ett parti på upp till 10L inom 5-15min (beroende på process parametrar såsom råmaterial (färska eller torkade, knoppar, blad, stjälkar), lösnings medel, temperatur). Den 2kW kraftfulla ultraljud Extractor UIP2000hdT kan drivas som inline-system. I genomflödesläget är UIP2000hdT enkelt bearbetar 200 till 800L/HR (även beroende på process parametrar).
Investerings kostnaden för en ultraljud processor är låg i jämförelse med en CO2 Extractor. Också kostar energin för funktion är försumlig. Ultraljud extraktorer är mycket säker att använda, lätt att rengöra och kräver mycket lågt underhåll.
Jämförelse mellan ultraljud (grön) och kontroll (blå) extraktion. Källa: Agarwal et al. 2018
Cannabis
Den bioaktiva föreningar av cannabis (både hampa och marijuana) växt har fått en hel del uppmärksamhet i det närmare förflutna. Speciellt för cannabinoid cannabidiol (CBD) många hälso för delar har visats, som når från cancer-fighting och antiinflammatoriska egenskaper för att lindra smärta och anti-depressiva effekter. Förutom cannabidiol innehåller cannabis plantan många andra cannabinoider som THC (tetrahydrocannabinol), cannabinol (CBN), cannabigerol (CBG), cannabichromene (CBC) och cannabinodiol (CBND). Cannabinoider har visat enorm terapeutisk potential och är i fokus för många forsknings studier.
Samspelet mellan de olika cannabinoider och andra bioaktiva föreningar såsom terpener, polyfenoler, flavonoider, och alkaloider verkar resultera i ännu bättre hälsofördelar. Samspelet mellan olika terpener, olika cannabinoider och andra växt föreningar kallas “Entourage-effekt”. På grund av detta Entourage effekter, full spektrum extrakt, som kan framgångs rikt erhållas via ultraljud-Assisted utvinning (UAE), är kända för exceptionella terapeutiska effekter.
Cannabis terpener
Terpenoider är essentiella olje komponenter, som finns i växter. Cannabis plantan är mycket rik på Terpener. I cannabis, terpener görs i trichomes av växten. Trichomes är de blanka, klibbiga kristaller som fäster på bladen och knopparna. Dessa trichomes är den naturliga försvarsmekanism av cannabis plantan, som skyddar växten mot insekter och djur. På grund av den doftande lukten, terpener fungerar som en motbjudande. För oss människor är den mest märkbara kännetecknande för cannabis terpener deras lukt. Dessa terpener bidra till de många hälso för delar av cannabis plantan (hampa och marijuana). Några terpener som THC fungerar som psykoaktiva substanser och orsakar “Hög” Effekt.
Förutom deras arom och doft, terpenmolekyler är kraftfulla botaniska ämnen som erbjuder olika medicinska fördelar.
Både marijuana och hampa av cannabis sativa släktet innehåller en exceptionellt mängd terpenoider och innehåller mer än 100 olika typer av dessa ämnen.
Varje terpen har unika egenskaper som sträcker sig från lugnande till upplyftande. Till exempel, nerolidol har lugnande och ångestdämpande effekter, Linalool hjälper till att hantera symtom på ångest och artrit, medan myrcene är känt för att lindra kronisk smärta. Den terpener β-myrcene,?-pinen och humulene minska inflammation och har analgetiska effekter.
Olika terpener är unika för cannabis, men många av de terpener som finns i cannabis är närvarande i flera andra växter, också. Caryophyllene finns t. ex. i gröna blad grönsaker, Humle samt i rosmarin och oregano. Limonen är den största terpen finns i citrusfrukter såsom citroner och apelsiner.
Entourage-effekten
Varje terpen är känd för specifika terapeutiska effekter. Emellertid, terpener och andra botaniska föreningar såsom polyfenoler och flavonoider är kända för att uppvisar exceptionella synergieffekter, vilket resulterar i en förbättrad symbios mellan cannabinoider. Denna interaktion mellan olika bioaktiva föreningar är känd som “Entourage-effekt“.
Den Entourage effekten gör terpener mer bio tillgängliga och hjälpa kroppen att absorbera cannabinoider mer effektivt.
Typer av bioaktiva föreningar
Antalet, koncentrationen och variationen av bioaktiva föreningar är ansvariga för de medicinska egenskaperna hos ett botaniskt extrakt. Dessa bioaktiva föreningar syntetiseras som sekundära metaboliter, som inte bidrar till tillväxt eller foto syntesen i växter. De är dock avgörande för växterna’ överlevnad och interaktion med omgivningen. Botaniska bioaktiva föreningar kan i stort sett klassificeras i tre klasser av terpener och terpenoider, alkaloider, och fenolföreningar. Fenolföreningar är den mest spridda gruppen av sekundära metaboliter i växt riket och är väl kända och värderas för sina antioxidativa effekter. En annan viktig klass av låg molekyl vikt fenolföreningar är flavonoider, som uppvisar mycket starka antioxidativa effekter, alltför.
Utbudet av fenolföreningar omfattar fenolsyror såsom bensoesyra och hydroxicinnamic syror, flavonoider såsom flavoner och flavonoler, Lignans, och stilbener. Ett full spektrum utdrag (t. ex. erhålls genom ultraljud utvinning från cannabis) omfattar alla dessa olika botaniska föreningar, som uppvisar de mest omfattande hälso effekter.
Arbets principen för ultraljud extraktion
Ultraljud extraktion är baserad på akustiska vågor (ultraljud) kopplad till en flytande media. Intensiva ultraljud vågor generera högt tryck/lågtryck cykler. På grund av tryckdifferentialer under spridningen av ultraljud vågor genom vätskan, kavitation bubblor uppstå. Implosionen av dessa kavitation bubblor resulterar i energi täta förhållanden.
Ultraljud utvinning av aktiva föreningar och eteriska oljor är baserad på arbets principen för akustisk kavitation. Figuren ovan visar effekten av en kavitation bubbla kollaps och den resulterande frisättning av eterisk olja från växtmaterial
Källkod: Altaf et al. 2018
Förhållandena i närheten av implodera kavitation bubblor kan vara extrema – producerar temperaturer upp till 4500 ° c och tryck upp till 100 MPa. Den imlosion och resulterande trycket differentialer resultera i mycket hög skjuvning styrkor och turbulenser i cavitational hot spot. Kombinationen av dessa faktorer av tryckskillnader, värme differentialer och skjuvning främjar massöverföring och därmed extraktionsprocesser. Av de intensiva ultraljud kavitation styrkor, celler (t. ex. av växter, bakterier, eller vävnad) störs och intracelular material (såsom oljor, lipider, proteiner, och aktiva föreningar) släpps ut i omgivande lösningsmedel.
Ultraljud utvinning är därför den föredragna metoden för att intensifiera utvinnings processer.
Ultraljud extraktion är baserad på akustisk kavitation och dess hydrodynamiska skjuvning krafter
Hög effekt ultraljud extraktorer från Lab till pilot och industriell skala.