การสกัดด้วยอัลตราซาวนด์โดยใช้กัญชงเป็นวัตถุดิบ

• สารสกัดคุณภาพสูง
• การสกัดที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น
• อัตราการสกัดสูง
• สารสกัดครบองค์ประกอบ
• ใช้ตัวทำละลายได้หลากหลายชนิด
• ไม่เป็นพิษ
• วิธีที่ไม่ใช้ความร้อน (แบบเย็น)
• กระบวนการสกัดที่รวดเร็ว
• ปลอดภัยและใช้งานง่าย
• ขยายขนาดได้แบบเชิงเส้น

ติดต่อเรา! / สอบถามเรา!

ข้อเท็จจริงที่ควรรู้

การสกัดด้วยอัลตราซาวนด์ได้ก้าวขึ้นมาเป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพสูงสุดและใช้งานสะดวกที่สุดสำหรับการสกัดสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากพืช ตัวอย่างที่โดดเด่นที่สุดของการสกัดที่ประสบความสำเร็จอาจเป็นการแยก CBD และสารแคนนาบินอยด์อื่น ๆ จากกัญชา

การสกัดด้วยอัลตราซาวนด์เทียบกับวิธีการสกัดแบบดั้งเดิม

การแช่ในเอทานอลเป็นวิธีที่ง่าย แต่ใช้เวลามาก กำลังการดำเนินกระบวนการมีจำกัด และต้นทุนตัวทำละลายและพลังงานสูง ตัวทำละลายที่ตกค้างในผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายขัดขวางเป้าหมายในการผลิตสารสกัดคุณภาพสูง
การสกัดโดยใช้ระบบไฮโดรคาร์บอนแบบปิดจำเป็นต้องใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล จึงอาจพบสารก่อมะเร็ง เช่น เบนซีน ในผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายได้
ระบบสกัดด้วย CO2 เหนือวิกฤตมีต้นทุนการลงทุนสูงและใช้พลังงานมาก เครื่องสกัดด้วย CO2 เหนือวิกฤตจำเป็นต้องใช้บุคลากรที่ผ่านการฝึกอบรมอย่างดีในการปฏิบัติงาน เนื่องจากระบบ CO2 ที่มีความดันสูงเป็นอันตรายต่อการใช้งาน เมื่อ CO2 รั่วไหล อาจทำให้ผู้ปฏิบัติงานที่อยู่ในบริเวณนั้นเสียชีวิตจากการขาดอากาศหายใจได้
การสกัดด้วยน้ำในสภาวะวิกฤตเป็นทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งทำงานช้าและปลดปล่อยสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพได้เพียงส่วนน้อยเท่านั้น

การสกัดด้วยอัลตราซาวนด์

การสกัดด้วยอัลตราซาวนด์เป็นเทคนิคเพิ่มประสิทธิภาพการสกัดที่สามารถใช้ร่วมกับ น้ำ (ปราศจากตัวทำละลาย) รวมทั้ง ตัวทำละลาย เช่น เอทานอล เอทานอลผสมน้ำ กลีเซอรีน เมทานอล น้ำมันพืช หรือตัวทำละลายอื่นที่เลือกใช้ การสกัดด้วยอัลตราซาวนด์ส่งเสริมการถ่ายเทมวล จึงทำให้สามารถได้ ผลผลิตสารสกัด 95–99% การใช้อัลตราซาวนด์สามารถขยายขนาดได้ง่ายและให้สารสกัดคุณภาพสูง
เครื่องสกัดด้วยอัลตราซาวนด์ขนาดเล็ก เช่น UP400St (400W) สามารถดำเนินกระบวนการกับแบตช์ปริมาตรสูงถึง 10L ภายใน 5–15min (ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ของกระบวนการ เช่น วัตถุดิบ (สดหรือแห้ง; ช่อดอก ใบ ลำต้น) ตัวทำละลาย และอุณหภูมิ)
เครื่องสกัดด้วยอัลตราซาวนด์กำลังสูงขนาด 2kW รุ่น UIP2000hdT สามารถใช้งานเป็นระบบอินไลน์ได้ ในโหมดไหลผ่าน เครื่อง UIP2000hdT สามารถดำเนินกระบวนการได้อย่างง่ายดายที่อัตรา 200 ถึง 800L/hr (ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ของกระบวนการเช่นกัน)
ต้นทุนการลงทุนสำหรับเครื่องประมวลผลด้วยอัลตราซาวนด์ต่ำเมื่อเทียบกับเครื่องสกัดด้วย CO2 อีกทั้งต้นทุนพลังงานในการดำเนินงานยังต่ำจนแทบไม่มีนัยสำคัญ เครื่องสกัดด้วยอัลตราซาวนด์มีความปลอดภัยสูงมากในการใช้งาน ทำความสะอาดง่าย และต้องการการบำรุงรักษาน้อยมาก

กัญชา

สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพของพืชกัญชา (ทั้งกัญชงและกัญชา) ได้รับความสนใจอย่างมากในช่วงที่ผ่านมาไม่นาน โดยเฉพาะสารแคนนาบินอยด์ Cannabidiol (CBD) ซึ่งมีการแสดงให้เห็นประโยชน์ต่อสุขภาพหลายประการ ตั้งแต่คุณสมบัติต้านมะเร็งและต้านการอักเสบ ไปจนถึงฤทธิ์บรรเทาปวดและต้านภาวะซึมเศร้า นอกจาก cannabidiol แล้ว พืชกัญชายังมีสารแคนนาบินอยด์อื่น ๆ อีกหลากหลายชนิด เช่น THC (tetrahydrocannabinol), cannabinol (CBN), cannabigerol (CBG), cannabichromene (CBC) และ cannabinodiol (CBND) สารแคนนาบินอยด์แสดงให้เห็นศักยภาพในการรักษาอย่างมหาศาล และเป็นประเด็นสำคัญของงานวิจัยจำนวนมาก
ปฏิสัมพันธ์ระหว่างสารแคนนาบินอยด์ชนิดต่าง ๆ กับสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพอื่น ๆ เช่น เทอร์พีน โพลีฟีนอล ฟลาโวนอยด์ และอัลคาลอยด์ ดูเหมือนจะส่งผลให้เกิดประโยชน์ต่อสุขภาพที่ดียิ่งขึ้น การทำงานร่วมกันของเทอร์พีนชนิดต่าง ๆ แคนนาบินอยด์ชนิดต่าง ๆ และสารประกอบอื่นจากพืชเรียกว่า “ผลจากการทำงานร่วมกันของสาร (entourage effect)” ด้วยผลจากการทำงานร่วมกันนี้ สารสกัดครบองค์ประกอบ ซึ่งสามารถผลิตได้สำเร็จด้วยการสกัดโดยใช้อัลตราซาวนด์ช่วย (UAE) จึงเป็นที่รู้จักว่ามีผลในการรักษาที่โดดเด่นเป็นพิเศษ

เทอร์พีนในกัญชา

เทอร์พีนอยด์เป็นองค์ประกอบของน้ำมันหอมระเหยที่พบได้ในพืช พืชกัญชามี เทอร์พีน ในปริมาณสูงมาก ในกัญชา เทอร์พีนถูกสร้างขึ้นในไตรโคมของพืช ไตรโคมเป็นผลึกแวววาวและเหนียวที่เกาะอยู่บนใบและช่อดอก ไตรโคมเหล่านี้เป็นกลไกป้องกันตามธรรมชาติของพืชกัญชา ซึ่งปกป้องพืชจากแมลงและสัตว์ เนื่องจากมีกลิ่นหอม เทอร์พีนจึงทำหน้าที่เป็นสารไล่แมลงและสัตว์ สำหรับมนุษย์เรา ลักษณะที่สังเกตได้ชัดเจนที่สุดของเทอร์พีนในกัญชาคือกลิ่น เทอร์พีนเหล่านี้มีส่วนช่วยให้พืชกัญชา (กัญชงและกัญชา) มีประโยชน์ต่อสุขภาพหลายประการ
นอกเหนือจากกลิ่นหอมและกลิ่นเฉพาะตัวแล้ว โมเลกุลเทอร์พีนยังเป็นสารจากพืชที่มีฤทธิ์สูงและให้ประโยชน์ทางการแพทย์หลายประการ
ทั้งกัญชาและกัญชงในสกุล Cannabis Sativa มีเทอร์พีนอยด์ในปริมาณสูงเป็นพิเศษ และมีสารเหล่านี้มากกว่า 100 ชนิด
เทอร์พีนแต่ละชนิดมีคุณสมบัติเฉพาะตัว ตั้งแต่ฤทธิ์สงบประสาทไปจนถึงการทำให้อารมณ์ดีขึ้น ตัวอย่างเช่น nerolidol มีฤทธิ์สงบประสาทและลดความวิตกกังวล linalool ช่วยจัดการอาการวิตกกังวลและข้ออักเสบ ส่วน myrcene เป็นที่รู้จักว่าช่วยบรรเทาอาการปวดเรื้อรัง เทอร์พีน β-Myrcene, Ɣ-pinene และ humulene ลดการอักเสบและมีฤทธิ์ระงับปวด
เทอร์พีนหลายชนิดพบเฉพาะในกัญชา แต่เทอร์พีนจำนวนมากที่พบในกัญชาก็มีอยู่ในพืชอื่นหลายชนิดเช่นกัน ตัวอย่างเช่น Caryophyllene พบในผักใบเขียว ฮอปส์ รวมทั้งโรสแมรีและออริกาโน Limonene เป็นเทอร์พีนหลักที่พบในผลไม้ตระกูลส้ม เช่น เลมอนและส้ม

ผลจากการทำงานร่วมกันของสาร

เทอร์พีนแต่ละชนิดเป็นที่รู้จักว่ามีผลในการรักษาเฉพาะด้าน อย่างไรก็ตาม เทอร์พีนและสารประกอบอื่นจากพืช เช่น โพลีฟีนอลและฟลาโวนอยด์ เป็นที่รู้จักว่ามีผลเสริมฤทธิ์กันอย่างโดดเด่นเป็นพิเศษ ซึ่งทำให้แคนนาบินอยด์ทำงานเกื้อกูลกันได้ดีขึ้น ปฏิสัมพันธ์ระหว่างสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพชนิดต่าง ๆ นี้เรียกว่า “ผลจากการทำงานร่วมกันของสาร”
ผลจากการทำงานร่วมกันของสารเพิ่มชีวปริมาณออกฤทธิ์ของเทอร์พีน และช่วยให้ร่างกายดูดซึมสารแคนนาบินอยด์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ประเภทของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ

จำนวน ความเข้มข้น และความหลากหลายของสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพเป็นปัจจัยที่กำหนดคุณสมบัติทางยาของสารสกัดจากพืช สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพเหล่านี้ถูกสังเคราะห์ขึ้นเป็นสารเมแทบอไลต์ทุติยภูมิ ซึ่งไม่มีส่วนช่วยในการเจริญเติบโตหรือการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช อย่างไรก็ตาม สารเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการอยู่รอดของพืชและปฏิสัมพันธ์ของพืชกับสิ่งแวดล้อม สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากพืชสามารถจำแนกอย่างกว้าง ๆ ได้เป็นสามกลุ่ม ได้แก่ เทอร์พีนและเทอร์พีนอยด์ อัลคาลอยด์ และสารประกอบฟีนอลิก สารประกอบฟีนอลิกเป็นกลุ่มสารเมแทบอไลต์ทุติยภูมิที่กระจายอยู่กว้างขวางที่สุดในอาณาจักรพืช และเป็นที่รู้จักกันดีและมีคุณค่าเนื่องจากฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ สารประกอบฟีนอลิกที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำอีกกลุ่มหนึ่งที่สำคัญคือฟลาโวนอยด์ ซึ่งมีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระสูงมากเช่นกัน
สารประกอบฟีนอลิกครอบคลุมกรดฟีนอลิก เช่น กรด benzoic และกรด hydroxycinnamic ฟลาโวนอยด์ เช่น ฟลาโวนและฟลาโวนอล ลิกแนน และสติลบีน สารสกัดครบองค์ประกอบ (เช่น ที่ได้จาก การสกัดกัญชาด้วยอัลตราซาวนด์) มีสารประกอบจากพืชที่แตกต่างกันเหล่านี้ทั้งหมด ซึ่งให้ผลต่อสุขภาพที่ครอบคลุมกว้างขวางที่สุด

หลักการทำงานของการสกัดด้วยอัลตราซาวนด์

การสกัดด้วยอัลตราซาวนด์อาศัยคลื่นเสียง (อัลตราซาวนด์) ที่ส่งผ่านพลังงานเข้าสู่ตัวกลางของเหลว คลื่นอัลตราซาวนด์ความเข้มสูงทำให้เกิดวัฏจักรความดันสูง / ความดันต่ำ ความแตกต่างของความดันระหว่างการแพร่ของคลื่นอัลตราซาวนด์ผ่านของเหลวทำให้เกิดฟองคาวิเทชัน การยุบตัวเข้าด้านในของฟองคาวิเทชันเหล่านี้ทำให้เกิดสภาวะที่มีความหนาแน่นของพลังงานสูง

การสกัดสารออกฤทธิ์และน้ำมันหอมระเหยด้วยอัลตราซาวนด์อาศัยหลักการทำงานของ คาวิเทชันที่เกิดจากคลื่นเสียง. ภาพด้านบนแสดงผลของการยุบตัวของฟองคาวิเทชันและการปลดปล่อยน้ำมันหอมระเหยจากวัสดุพืชที่เกิดขึ้นตามมา
ที่มา: Altaf et al. 2018

สภาวะบริเวณใกล้ฟองคาวิเทชันที่กำลังยุบตัวเข้าด้านในอาจรุนแรงมาก – ทำให้เกิดอุณหภูมิสูงถึง 4500°C และความดันสูงถึง 100 MPa การยุบตัวเข้าด้านในและความแตกต่างของความดันที่เกิดขึ้นตามมาทำให้เกิดแรงเฉือนและความปั่นป่วนสูงมากในบริเวณจุดร้อนของคาวิเทชัน การรวมกันของปัจจัยเหล่านี้ ได้แก่ ความแตกต่างของความดัน ความแตกต่างของความร้อน และแรงเฉือน ส่งเสริมการถ่ายเทมวลและส่งผลให้กระบวนการสกัดมีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น แรงคาวิเทชันจากอัลตราซาวนด์ที่รุนแรงทำให้เซลล์ (เช่น เซลล์พืช แบคทีเรีย หรือเนื้อเยื่อ) แตก และสารภายในเซลล์ (เช่น น้ำมัน ลิพิด โปรตีน และสารออกฤทธิ์) ถูกปลดปล่อยออกสู่ตัวทำละลายโดยรอบ
ดังนั้น การสกัดด้วยอัลตราซาวนด์จึงเป็นวิธีที่เลือกใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการสกัด

การสกัดด้วยอัลตราซาวนด์อาศัยคาวิเทชันที่เกิดจากคลื่นเสียงและแรงเฉือนทางอุทกพลศาสตร์ที่เกิดจากคาวิเทชัน