Terpene extraktion med Ultrasonics
Ultraljud terpen extraktion har visat sig ge hög avkastning av terpen caryophyllene oxid, e.g. från cannabis och humle. Caryophyllene oxid är en terpen som finns i cannabis, humle, peppar, basilika och rosmarin. Som en aktiv förening, utvinns terpen caryophyllene oxid används som smaktillsats och hälsotillskott.
Användning av extraherade Caryophyllenoxid
Caryophyllene oxid kännetecknas av sin aromatiska lukt och smak (dvs. örter). På grund av sin intensiva aromatiska lukt och smak, det används ofta som en arom tillsats i livsmedel samt en doft komponent. Dessutom, det har också förmågan att binda med endokrina CB2 receptorer i den mänskliga kroppen, vilket gör det en intressant farmaceutisk komponent.
Ultraljud utvinning av Caryophyllene oxid
Ultraljud utvinning av terpen caryophyllene oxid är en utmärkt teknik för att producera hög avkastning, e.g. från Cannabis och humle. Läs mer om akustisk kavitation, den aktiva principen för ultraljud utvinning!
Som exempel, β-caryophyllene oxid var ultraljud extraheras med ultraljud enheten UP100H (100W, 30kHz) från torkade humle knoppar.
GC analys data visar utvinning avkastningen av β-caryophyllene oxid, extraheras med Hielschers UP100H från humle.
UP400St – 400W kraftfull ultraljud processor för terpen extraktion med omrörare
Gaskromatografi analys av ultraljud humleextrakt: β-caryophyllene oxid, α-caryophyllene, α-pinen, mycrene, limonen, α-caryophylene, och caryophyllene oxid och andra.
Förutom β-caryofylenoxid har andra terpener som α-caryophyllene, α-pinen, mycrene, Limonene och α-caryophylene bland annat extraherats.
Hur extraheras terpener från växter med hjälp av ultraljud av sondtyp? En steg-för-steg-instruktion!
- Först males växtmaterialet eller hackas i små bitar för att öka ytan för extraktion.
- Växtmaterialet blandas sedan med ett lösningsmedel (såsom etanol eller vatten) för att extrahera terpenerna.
- Sond-typ ultraljud används sedan för att stödja i extraktionsprocessen genom att tillämpa högintensiv, lågfrekventa ultraljudsvågor vid ca 20kHz till uppslamningen. Detta orsakar akustisk kavitation och en snabb vibration av lösningsmedlet, vilket främjar sönderdelning och störning av växtcellerna och frigör terpenerna.
- Blandningen filtreras sedan för att separera det fasta växtmaterialet från vätskan innehållande de extraherade terpenerna.
- Vätskan indunstas sedan eller utsätts för vidare bearbetning för att avlägsna lösningsmedlet och koncentrera terpenerna.
- Slutprodukten är ett terpenrikt extrakt som kan användas i olika applikationer som kosttillskott, funktionella livsmedel och kosmetika.
Protokoll för ultraljud Terpene extraktion
Humlen maldes med en konventionell kaffekvarn för att få en mer homogen partikel storlek av humle provet.
4,5 mg humle sattes i en injektions flaska och sedan lägga till 5 ml etanol. Injektions flaskan placerades i en bägare med isvatten för värme avledning. Sedan var provet sonicated med en UP100H, utrustad med sonotrode MS7, med en amplitud inställning av 50% för 90sec.
Gaskromatografi analys av ultraljud humle extrakt:
Ultraljudsbehandling säkerställer en hög Mass överföring mellan cell Matrix och lösnings medlet, så att följaktligen en mycket hög avkastning av hög kvalitet extrakt uppnås.
- terpenextrakt av hög kvalitet (ingen termisk nedbrytning)
- hög avkastning
- snabb procedur
- Snabb ROI
- mildare lösnings medel
- mindre användning av lösnings medel
- säker och enkel att använda
- lågt underhåll
- grön, miljövänlig terpenextraktion
Ultraljud terpen utvinning sticker ut som en grön extraktionsmetod, som gör det möjligt att påskynda terpen utvinning förfarandet avsevärt samtidigt som kräver mindre energi än andra konventionella extraktionsmetoder (dvs. superkritisk CO2, Soxhlet etc.). Andra fördelar i samband med användning av ultraljud utvinning av terpener är enkel hantering av ultraljud extraktionsutrustning, snabb process, inget kemiskt avfall, hög avkastning, miljövänlig, förbättrad kvalitet på grund av milda bearbetningsförhållanden och förebyggande av termisk Nedbrytning.
Ultraljud extraktorer för terpener
Tabellen nedan ger dig en indikation som ultraljud enheten kan vara den mest lämpade för din terpen utvinning krav.
| batch Volym | Flödeshastighet | Rekommenderade Devices |
|---|---|---|
| 10 till 2000 ml | 20 till 400 ml / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 0.1 till 20L | 0.2 till 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 till 100 liter | 2 till 10 1 / min | UIP4000 |
| n.a. | 10 till 100 l / min | UIP16000 |
| n.a. | större | kluster av UIP16000 |
Hög effekt ultraljud Homogenisatorer från Lab till industriell skala.
Litteratur / Referenser
- Selvamuthukumaran, M.; Shi, J. (2017): Recent advances in extraction of antioxidants from plant by-products processing industries. Food Quality and Safety, 2017, 1, 61–81.
- Suslick, K.S. (1990): Sonochemistry. Science 23 Mar 1990: Vol. 247, Issue 4949, pp. 1439-1445
Fakta Värt att veta
Caryophyllene
Caryophyllene eller (−)-β-caryophyllene, är en naturlig bicykliska Sesquiterpene som kan hittas i många eteriska oljor. Följande örter är kända som en bra källa till caryophyllene: Cannabis, hampa (cannabis sativa), svart kummin (Carum nigrum), Krydd nejlika (Syzygium aromaticum), humle (Humulus lupulus), basilika (Ocimum spp.), oregano (Origanum vulgare), Svart peppar (Piper nigrum), lavendel (Lavandula angustifolia), rosmarin (Rosmarinus officinali, och copaiba olja (Copaifera spp.). β-caryophyllene är en phytocannabinoid med stark affinitet till cannabinoid receptor typ 2 (CB 2), men inte cannabinoid receptor typ 1 (CB 1).
Caryophyllene oxid
Caryophyllene oxid (även β-caryophyllene oxid) är oxidations derivatet av β-caryophyllene och är ett vitt kristallint fast pulver med en smält punkt på ca 62 ° c.
Det värderas för dess antiinflammatoriska, lokal bedövnings medel, och antioxidativa effekter. Första forskningen tyder på att caryophyllene oxid kan vara en potentiell drog för cancer behandling, alltför. Caryophyllene oxid är en del av cyclobutan ringen, som redan används i medicinsk forskning för att syntetisera den allmänt använda kemoterapi drogen karboplatin.
Caryophyllene oxid, där olefin av Caryophyllene har blivit en epoxide, är en godkänd komponent för mat smaktillsats.
Båda, β-caryophyllene och β-caryophyllene oxid uppvisar låg vatten-löslighet, vilket hämmar deras absorption till cellen. För att använda dessa seskviterpener som läkemedel eller näringstillskott, inkapsling i liposomer övervinna den dåliga lösligheten av dessa seskviterpener i vatten vätskor och säkerställa bio tillgänglighet och bio aktivitet. Klicka här för att lära dig mer om ultraljud inkapsling av bioaktiva föreningar!
Caryophyllene oxid i cannabis
I cannabis sativa växten, caryophyllene oxid finns som en Sesquiterpene, som består av tre Isopren enheter. Caryophyllene oxid är en av de största och mest rikliga terpener i cannabis plantan och är ansvarig för den distinkta doften och lukten av cannabis. Ultraljud utvinning framgångs rikt tillämpas för att producera full spektrum cannabidiol oljor, så att Entourage effekten av de mångfaldiga föreningarna ges.
Ultraljud kavitation för extraktion
När hög effekt ultraljud vågor introduceras i en vätska, kompression och expansion (förtunning) cykler förekommer i vätskan. Under förtunning håligheter eller så kallade kavitation bubblor genereras i en vätska. Dessa kavitation bubblor, som är små vakuum bubblor, uppstår när det negativa trycket utövar, så att den lokala drag hållfasthet av vätskan är övervinnas. Den vakuum bubblor växa över flera kompression/förtunning cykler tills de inte kan absorbera mer energi och kavitation bubblan genomgår SN implosiva kollaps. Detta fenomen kallas kavitation. Enligt prof. Suslick forskning (1990), i kavitation bubblor råda extrema förhållanden med temperaturer upp till 5000 K, tryck på 1000 atmosfär, Värme-kylning hastighet över 1010 K/s och vätskor jets med upp till 280 m/s hastighet, som visas som mycket hög skjuvkraft och turbulenser i kavitation zonen. Kombinationen av dessa faktorer (tryck, värme, skjuvning och turbulens) används för att påskynda Mass överföring i extraktionsprocessen. Dessutom, dessa lokalt förekommande villkor används också i ultraljud processer, såsom homogenisering, emulgering eller dispergering.
Ultraljud extraktion är baserad på akustisk kavitation och dess hydrodynamiska skjuvning krafter
Ultraljud utvinning av terpener
Principen om ultraljud extraktion är baserad på två effekter, som produceras när hög effekt ultraljud vågor är par i en vätska eller flyt gödsel:
För det första skjuts lösnings medlet (omgivande flytande medium) in i cell matrisen. Beroende på amplitud och styrka kavitation, cell väggen är perforerad eller störs av vätske trycket.
För det andra, under förtunning cykel innehållet i cellen (dvs. intracellulär material) spolas ut ur den inre cellen. Efter ultraljud extraktion, de riktade föreningarna i lösnings medlet och kan separeras från lösnings medlet (t. ex. genom avdunstningen av lösnings medlet) så att slutligen ett rent extrakt erhålls.
Sammansättningen av råvaran (såsom fukthalt, maceration/fräsning grad och partikel storlek, och den valda lösnings medlet är mycket viktiga faktorer för att få en effektiv och effektiv ultraljud utvinning process. Ultraljud process parametrarna är viktiga, alltför: amplitud, tryck, temperatur och ultraljudsbehandling tid måste fastställas och optimeras för bästa resultat.