Thiết bị chiết xuất cần sa – Ưu điểm của sonication
Thiết bị khai thác siêu âm có nhiều ưu điểm, làm cho nó trở thành phương pháp khai thác vượt trội cho cây gai dầu và cần sa. Mặc dù việc chiết xuất các hợp chất hoạt tính sinh học như THC và CBD từ cần sa có thể được thực hiện với các kỹ thuật khác nhau, sonication mang lại nhiều lợi thế. Do năng suất cao, chiết xuất chất lượng cao, quá trình nhanh chóng, chi phí đầu tư và vận hành thấp, hoạt động an toàn và thân thiện với người dùng, khai thác siêu âm là phương pháp ưa thích cho các quá trình khai thác nhỏ cũng như trong sản xuất chiết xuất cần sa công nghiệp.
Ưu điểm của khai thác cần sa siêu âm
Ultrasonicators loại thăm dò là một loại thiết bị khai thác sử dụng sóng siêu âm để phá vỡ vật liệu thực vật và chiết xuất các hợp chất mong muốn. Phương pháp này đã được chứng minh là vượt trội hơn các phương pháp chiết xuất truyền thống trong chiết xuất cần sa vì nhiều lý do:
- Efficiency: Đầu dò siêu âm có thể trích xuất một tỷ lệ cao hơn các hợp chất mục tiêu từ nguyên liệu thực vật so với các phương pháp khai thác truyền thống như khai thác dung môi hoặc chưng cất hơi nước. Điều này là do đầu dò siêu âm sử dụng sóng âm thanh tần số cao để phá vỡ vật liệu thực vật ở cấp độ tế bào, giúp chiết xuất các hợp chất mong muốn dễ dàng hơn.
- Khai thác nhanh: Đầu dò siêu âm có thể chiết xuất các hợp chất mục tiêu từ nguyên liệu thực vật trong vài phút, trong khi các phương pháp khai thác truyền thống có thể mất hàng giờ hoặc thậm chí vài ngày. Điều này có nghĩa là đầu dò siêu âm có thể xử lý nhiều vật liệu hơn trong thời gian ngắn hơn, làm cho nó trở thành một phương pháp khai thác hiệu quả hơn.
- Toàn phổ: Ultrasonicators loại thăm dò trích xuất đầy đủ các hợp chất hoạt tính sinh học. Điều này cho phép sản xuất chiết xuất phổ đầy đủ với đầu dò siêu âm, được biết đến với hiệu ứng tùy tùng của chúng, có thể quan trọng cho mục đích y học hoặc nghiên cứu.
- An toàn: Đầu dò siêu âm được coi là phương pháp khai thác an toàn hơn so với các phương pháp truyền thống như khai thác dung môi, có thể liên quan đến việc sử dụng dung môi dễ cháy và có khả năng độc hại hoặc máy chiết xuất CO2 siêu tới hạn, được vận hành dưới áp suất cao. Siêu âm tương thích với bất kỳ loại dung môi nào bao gồm nước và nước ethanol, làm cho nó trở thành một phương pháp khai thác an toàn và thân thiện với môi trường hơn.
Tóm tắt ngắn gọn, khai thác cần sa bằng đầu dò siêu âm có một số lợi thế so với các phương pháp khai thác truyền thống, bao gồm hiệu quả, tốc độ, tính chọn lọc và an toàn cao hơn.
Ultrasonicators vs CO2 Extractor cho khai thác cần sa
Chiết xuất CO2 siêu tới hạn là một phương pháp thông thường để sản xuất chiết xuất cần sa. Tuy nhiên, do chi phí cao, vấn đề an toàn và hoạt động phức tạp, ultrasonicators đã thay thế nhiều máy vắt CO2 được cài đặt. Đọc bên dưới những lợi thế mà sonication vượt trội hơn khai thác CO2 siêu tới hạn.
- Sản xuất: Khai thác siêu âm đã được chứng minh là tạo ra năng suất cao hơn của các hợp chất mong muốn so với khai thác CO2. Điều này là do khai thác siêu âm có thể phá vỡ vật liệu thực vật ở cấp độ tế bào, cho phép khai thác hiệu quả hơn các hợp chất mục tiêu.
- Tốc độ: Khai thác siêu âm có thể được hoàn thành trong vài phút, trong khi khai thác CO2 có thể mất vài giờ. Điều này có nghĩa là khai thác siêu âm là một phương pháp nhanh hơn và có thể xử lý khối lượng lớn hơn của vật liệu trong thời gian ngắn hơn.
- Tính chọn lọc: Khai thác siêu âm cho chiết xuất phổ rộng, trong đó có chứa một loạt các hợp chất hoạt tính sinh học. Chiết xuất phổ rộng có giá trị cho cái gọi là hiệu ứng tùy tùng của chúng, nơi các chất hỗ trợ và củng cố các hiệu ứng cụ thể của chúng một cách hiệp đồng. Điều này làm cho khai thác siêu âm một lựa chọn tuyệt vời cho chiết xuất trị liệu cũng như cho mục đích nghiên cứu.
- Hiệu quả năng lượng: Khai thác siêu âm sử dụng ít năng lượng hơn so với khai thác CO2, làm cho nó trở thành một lựa chọn thân thiện với môi trường hơn.
- Chi phí thiết bị: Thiết bị khai thác siêu âm thường ít tốn kém hơn thiết bị khai thác CO2, có thể làm cho nó trở thành một lựa chọn dễ tiếp cận hơn cho các nhà sản xuất quy mô nhỏ.
- An toàn: Khai thác siêu âm có thể được chạy mà không cần sử dụng dung môi dễ cháy hoặc độc hại. Nước hoặc nước ethanol là những dung môi được sử dụng phổ biến nhất để chiết xuất cần sa. Ngược lại, chiết xuất CO2 đòi hỏi phải sử dụng CO2 dưới áp suất cao. Với những áp suất cao này có nguy cơ rò rỉ CO2 hoặc hỏng hóc thiết bị và các nguy cơ liên quan đến áp suất cao. Do đó, khai thác siêu âm được coi là một phương pháp an toàn hơn cho cả người vận hành và môi trường.
Khai thác cần sa siêu âm – Nguyên lý làm việc của siêu âm trong khai thác
Khai thác bằng siêu âm dựa trên nguyên tắc xâm thực âm thanh. Việc áp dụng siêu âm công suất cao cho chất lỏng và bùn dẫn đến lực xâm thực và lực cắt mạnh. Trong một lớp bùn lá, chồi, hoa, thân và các bộ phận khác của cây, tế bào thực vật bị phá vỡ bởi lực cắt siêu âm và các hợp chất hoạt tính sinh học như cannabidiol (CBD) và tetrahydrocannabinol (THC) được giải phóng. Khai thác siêu âm được thiết lập tốt như kỹ thuật hiệu quả cao và đáng tin cậy để cô lập các hợp chất thực vật hoạt tính sinh học. Đặc biệt là trong sản xuất dầu cần sa chất lượng cao sonication đã thuyết phục do năng suất cao (sản lượng chiết xuất cao hơn), chất lượng tuyệt vời (phổ đầy đủ) và thời gian xử lý nhanh. Ứng dụng của sóng siêu âm là một phương pháp điều trị cơ học, không độc hại, an toàn và thân thiện với môi trường.
- Năng suất cao hơn
- Chất lượng cao
- Không suy thoái nhiệt
- khai thác nhanh chóng
- Hoạt động đơn giản và an toàn
- Khai thác xanh
Sơ lược – Ưu điểm của máy vắt siêu âm Hielscher
Hiệu quả
- năng suất cao hơn
- Rapid extraction process – within minutes
- Chiết xuất chất lượng cao – mild, non-thermal extraction
- Green solvents (water, ethanol, glycerin, veget. oils etc.)
Tính đơn giản
- Plug-and-play - Thiết lập và vận hành trong vòng vài phút
- Thông lượng cao - Đối với sản xuất chiết xuất quy mô lớn
- Hoạt động nội tuyến hàng loạt hoặc liên tục
- Cài đặt và khởi động đơn giản
- Di động / Di chuyển - Đơn vị di động hoặc được xây dựng trên bánh xe
- Mở rộng quy mô tuyến tính - thêm một hệ thống siêu âm khác song song để tăng công suất
- Giám sát và điều khiển từ xa - thông qua PC, điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng
- Không cần giám sát quy trình - Thiết lập và chạy
- Hiệu suất cao - được thiết kế để sản xuất liên tục 24/7
- Robustness and low maintenance
- Chất lượng cao – được thiết kế và chế tạo tại Đức
- Tải và xả nhanh giữa các lô
- Dễ dàng vệ sinh
An toàn
- Đơn giản và an toàn để chạy
- Chiết xuất ít dung môi hoặc dung môi (nước, ethanol, dầu thực vật, glycerin, v.v.)
- Không có áp suất và nhiệt độ cao
- Hệ thống chống cháy nổ được chứng nhận ATEX có sẵn
- Dễ dàng điều khiển (cũng thông qua điều khiển từ xa)
Thiết bị siêu âm để khai thác cần sa
Hielscher Ultrasonic là đối tác đáng tin cậy của bạn khi nói đến thiết bị khai thác siêu âm hiệu suất cao để khai thác cần sa và các loại thực vật khác. Với vô số cài đặt trên toàn thế giới, máy vắt siêu âm Hielscher được công nhận cho tỷ lệ khai thác cao, độ tin cậy và mạnh mẽ của họ.
Từ các máy siêu âm nhỏ gọn nhỏ gọn như UP400St (400W) đến UIP16000hdT mạnh nhất trên toàn thế giới, Hielscher bao gồm đầy đủ các thiết bị khai thác siêu âm. Điều này cho phép chúng tôi giới thiệu cho bạn máy vắt siêu âm phù hợp nhất với yêu cầu quá trình của bạn.
Thiết kế, sản xuất và tư vấn – Chất lượng Sản xuất tại Đức
Hielscher ultrasonicators nổi tiếng với chất lượng cao nhất và tiêu chuẩn thiết kế của họ. Mạnh mẽ và hoạt động dễ dàng cho phép tích hợp trơn tru của ultrasonicators của chúng tôi vào các cơ sở công nghiệp. Điều kiện khắc nghiệt và môi trường đòi hỏi dễ dàng được xử lý bởi Hielscher ultrasonicators.
Hielscher Ultrasonics là một công ty được chứng nhận ISO và đặc biệt nhấn mạnh vào ultrasonicators hiệu suất cao có công nghệ tiên tiến và thân thiện với người dùng. Tất nhiên, Hielscher ultrasonicators là CE tuân thủ và đáp ứng các yêu cầu của UL, CSA và RoHs.
Bảng dưới đây cung cấp cho bạn một dấu hiệu về khả năng xử lý gần đúng của ultrasonicators của chúng tôi:
Khối lượng hàng loạt | Tốc độ dòng chảy | Thiết bị được đề xuất |
---|---|---|
1 đến 500mL | – | UP100H |
10 đến 8000mL | – | UP200Ht, UP400ST |
0.5-150L | 0.2 đến 4L / phút | UIP2000hdT |
1 đến 300L | 2 đến 10L / phút | UIP4000hdt |
– | 10 đến 100L / phút | UIP16000 |
– | Lớn | Cụm UIP16000 |
Sự thật đáng biết
Tổng quan và so sánh các phương pháp chiết xuất cần sa phổ biến nhất
khai thác siêu âm
Sản phẩm: Khai thác siêu âm tạo ra một chiết xuất phổ đầy đủ chất lượng cao. Chiết xuất thô được tinh chế bằng cách lọc, chưng cất và / hoặc mùa đông.
Chi phí thiết bị: bắt đầu từ khoảng 5.000 đô la Mỹ đến vài 100.000 đô la Mỹ tùy thuộc vào công suất và cấu hình
Thiết lập: trong hàng loạt / thùng hoặc hoạt động nội tuyến liên tục
Kỹ năng kỹ thuật: Dễ dàng và an toàn để xử lý và vận hành
Dung môi: tất cả các loại dung môi có thể được sử dụng như nước, hỗn hợp nước-cồn, rượu isopropyl, hexan, ethanol, metanol, butan, dầu thực vật (dầu ô liu dầu dừa), glycerine, v.v.
Các hợp chất được nhắm mục tiêu: Phổ đầy đủ (tất cả các cannabinoids và terpen có sẵn)
Ưu điểm chính: năng suất cao, dễ vận hành, rẻ tiền, dễ mở rộng quy mô sản xuất công nghiệp
Chiết dung môi (rượu, ethanol)
Sản phẩm: thường là một chiết xuất thô đòi hỏi phải tinh chế thêm như mùa đông hoặc lọc. Thông thường, chiết xuất ethanol được tinh chế thêm thông qua chưng cất sau khi đông lạnh và lọc.
Chi phí thiết bị: từ 5.000 đô la đến hàng triệu đô la tùy thuộc vào quy mô, khả năng hoặc khả năng tự động hóa.
Kỹ năng kỹ thuật: được đào tạo về hóa học cơ bản / trung bình.
Các hợp chất được nhắm mục tiêu: Tất cả các cannabinoid có sẵn, chiết xuất kết quả có lượng monoterpenes thấp.
ĐỒNG2 Khai thác
Sản phẩm: chiết xuất thô đòi hỏi phải tinh chế thêm như mùa đông hoặc lọc
Chi phí thiết bị: từ 100.000 USD đến hàng triệu USD, tùy thuộc vào quy mô, khả năng hoặc tự động hóa
Kỹ năng kỹ thuật: được giáo dục để vận hành CO2 lỏng (hệ thống áp suất cao – an toàn)
Các hợp chất được nhắm mục tiêu: cannabinoids chỉ với một lượng thấp monoterpenes
Khai thác hydrocarbon
Sản phẩm: vỡ, chồi, sáp, HTFSE, HCFSE, hoặc chiết xuất thô để chưng cất, hoặc terpen được thêm vào để chưng cất
Chi phí thiết bị: $ 5,000 đến $ 100,000 tùy thuộc vào kích thước và khả năng
Kỹ năng kỹ thuật: được giáo dục về hóa học và an toàn (sử dụng chất lỏng dễ cháy, butan lỏng)
Các hợp chất được nhắm mục tiêu: Tất cả các cannabinoids
Ứng dụng sóng siêu âm để khai thác
Khi siêu âm hiệu suất cao được áp dụng cho các hệ thống chất lỏng (bao gồm cả bùn và bột nhão nhớt), cavitation âm thanh được tạo ra. Xâm thực âm thanh mô tả hiện tượng tạo ra, tăng trưởng và nổ tung cuối cùng của các bong bóng xâm thực. Trong quá trình lan truyền sóng siêu âm, các bong bóng chân không dao động, phát triển và sụp đổ tại điểm, khi bong bóng không thể hấp thụ nhiều năng lượng hơn. Vụ nổ bong bóng tạo ra các điều kiện khắc nghiệt cục bộ về nhiệt độ, áp suất, tốc độ sưởi ấm và làm mát rất cao cũng như chênh lệch áp suất và tia chất lỏng. Các điều kiện khắc nghiệt dẫn đến các hiệu ứng nhiệt, cơ học và hóa học. Sự gián đoạn tế bào và giải phóng các hợp chất hoạt tính sinh học (= chiết xuất) là một hiệu ứng cơ học, rất hiệu quả và hiệu quả.
Do sản lượng chiết xuất vượt trội, tỷ lệ khai thác cao, tốc độ xử lý cũng như hoạt động đơn giản và an toàn, khai thác siêu âm được sử dụng thành công cho các hợp chất thực vật đa tạp khai thác.
Ví dụ nổi bật của khai thác siêu âm là: cần sa (cannabinoids và dầu cần sa từ cần sa và cây gai dầu), Curcumin, tiêu, nghệ tây, Cà phê, mướp đắng, dầu ô liu, dầu bơ, Henna, Các loại thảo mộc Ayurvedic, Gừng, tràvà khác dược liệu.
khử carboxyl hóa
Decarboxyl hóa là một bước quan trọng để sản xuất hiệu quả các hợp chất hoạt tính sinh học chính trong cần sa, chẳng hạn như Δ9-tetrahydrocannabinol (Δ9-THC), cannabidiol (CBD) và cannabigerol (CBG). Decarboxyl hóa, còn được gọi là "kích hoạt" hoặc "khử carbing", được áp dụng như một tiền xử lý để tăng hàm lượng THC (delta9-tetrahydrocannabinol) trong nguyên liệu thực vật. Decarboxyl hóa học là một phản ứng trong đó một nhóm carboxyl (-COOH) được loại bỏ và carbon dioxide (CO2) được phát hành. Để tăng hàm lượng THC của chất cây cần sa, bước quy trình khử carboxyl hóa được áp dụng. Bằng cách decarboxyl hóa, lượng axit Δ9-tetrahydrocannabinolic không tác động đến thần kinh (THCA) có thể được chuyển đổi thành THC thần kinh. Δ9-Tetrahydrocannabinolic acid decarboxylates khi đun nóng (đến khoảng 105 ° C / 220 ° F trong 30 phút khi vật liệu khô, lên đến 90 phút đối với vật liệu thực vật ẩm) và sau đó chuyển đổi thành hợp chất thần kinh Δ9-Tetrahydrocannabinol.
Theo cách tương tự, nguyên liệu thực vật cần sa giàu CBD-A có thể được khử carboxyl hóa bằng cách xử lý nhiệt và do đó chuyển đổi thành CBD. Để trú đông nguyên liệu thực vật, chất thực vật khô xắt nhỏ được nung nóng đến khoảng 160 ° C / 320 ° F trong 30-60 phút. để bắt đầu quá trình decarboxyl hóa.
Nhiệt độ khử carboxyl hóa cho Cannabinoids:
CBD: 160 °C / 320 °F
CBC: 220 °C / 428 °F
THC: 155 °C / 314,6 °F
CBN: 185 °C / 365 °F
THCV: 220 °C / 428 °F
Quy trình hạ nguồn – Lọc và chưng cất
Sau khi khai thác siêu âm, các hạt cần sa phải được lọc từ chất lỏng. Do đó, bùn cần sa được lọc qua bộ lọc, chẳng hạn như lưới (ví dụ: tất lọc) hoặc sử dụng máy ép lọc. Kết quả là rượu mẹ của dung môi (ví dụ ethanol) và chiết xuất cần sa sau đó được cô đặc bằng cách tách ethanol. Các phương pháp chưng cất điển hình để loại bỏ dung môi là thiết bị bay hơi quay hoặc hệ thống chưng cất chân không.
Một thiết bị bay hơi quay (thông tục roto-vap) thường được sử dụng để tách các dung môi như ethanol khỏi cần sa, do đó sản xuất dầu cần sa tinh chế. Nhiệt độ được điều chỉnh và xử lý dễ dàng làm cho thiết bị bay hơi quay trở thành thiết bị chưng cất thống trị trong ngành công nghiệp cần sa.
Chưng cất chân không được sử dụng chủ yếu để cô lập CBD cho sử dụng dược phẩm và dược phẩm, nơi cần phải loại bỏ terpen và hoặc THC. Vì terpen, THC và CBD có điểm sôi cao (từ 160-250 ° C / 310-482 ° F), trong điều kiện khí quyển, quá trình chưng cất sẽ yêu cầu xử lý nhiệt độ cao, đi kèm với sự suy thoái nhiệt của các cannabinoid nhạy cảm với nhiệt. Ngoài ra, tiếp xúc với oxy bắt đầu các phản ứng oxy hóa, ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng của cannabinoid. Bằng cách áp dụng chân không, các điểm sôi được hạ xuống. Hơn nữa, oxy được loại bỏ bằng ứng dụng chân không. Qua đó, chưng cất trong điều kiện chân không làm giảm sự xuống cấp nhiệt và oxy hóa của các chất chiết xuất.
Mùa đông
Mùa đông là quá trình loại bỏ lipid thực vật, chất béo và sáp bằng cách rửa cồn để tách cannabinoids và terpen khỏi các chất không mong muốn, chẳng hạn như sáp thực vật, chất béo và chất diệp lục. Đối với mùa đông, dầu cần sa chiết xuất được đặt trong ethanol và làm lạnh đến nhiệt độ dưới -20 ° C / -6 ° F. Ở những nhiệt độ thấp này, lipid, chất béo và sáp kết tủa và có thể được loại bỏ.