Nhanh chóng và đơn giản siêu âm Cannabis khai thác
- Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng và cung cấp cannabinoids chất lượng cao, một phương pháp chiết xuất cần sa hiệu quả và đáng tin cậy là đáng kể. Khai thác siêu âm được chứng minh là rút ngắn thời gian khai thác và tăng năng suất đáng kể.
- Với siêu âm điện, việc chiết xuất cần sa trở nên nhanh hơn, đầy đủ hơn và hiệu quả cao. Việc khai thác siêu âm là đơn giản và đáng tin cậy.
- Hielscher sản xuất máy vắt siêu âm để cô lập cannabinoids trong phòng thí nghiệm đến quy mô công nghiệp đầy đủ.
Khai thác siêu âm Cannabinoids và Terpenes
Khai thác hỗ trợ siêu âm là một kỹ thuật khai thác đã được chứng minh và công nghiệp lâu đời, được biết đến với năng suất chiết xuất cao, xử lý nhanh chóng và hoạt động đơn giản. Sonication áp dụng lực cắt mạnh và ứng suất cho môi trường do đó phá vỡ thành tế bào của vật liệu thực vật cần sa. Từ các tế bào bị hỏng, một lượng lớn các hợp chất hoạt tính sinh học như cannabinoids được giải phóng hiệu quả trong một thời gian chiết xuất rất ngắn. Điều này có nghĩa là quá trình chiết xuất các hoạt chất như cannabinoids và terpen từ cây cần sa có thể được tăng đáng kể bằng siêu âm.
Khai thác siêu âm có thể được thực hiện với nhiều loại dung môi. Tùy thuộc vào việc sử dụng tiếp theo, các hoạt chất từ cần sa được chiết xuất, ví dụ như trong butan, CO2, propan, v.v., khi các chất chiết xuất được sử dụng để hít. Đối với việc chuẩn bị các chất chiết xuất để uống, ethanol, cyclohexane, isopropanol, dầu ô liu, dầu dừa, vv được ưa thích làm dung môi.
Hielscher Ultrasonics cung cấp cho bạn các thiết bị khai thác phù hợp – cho dù bạn cần một máy vắt quy mô nhỏ hoặc trung bình, một thí điểm hoặc một hệ thống công nghiệp, Hielscher ultrasonicators đáp ứng yêu cầu của bạn.
UP400ST siêu âm với máy khuấy để chiết xuất cần sa
- thời gian khai thác ngắn
- tỷ lệ khai thác cao
- Khai thác hoàn chỉnh hơn
- xử lý nhẹ, không nhiệt
- Tích hợp dễ dàng và vận hành an toàn
- Không có hóa chất độc hại / độc hại, không tạp chất
- chi phí thấp
- energy-efficient
- Khai thác xanh: thân thiện với môi trường
Hielscher Ultrasonicators cho khai thác cần sa – Hiệu quả đã được khoa học chứng minh!
Casiraghi và các đồng nghiệp từ Đại học Milan của Ý đã so sánh ba phương pháp chiết xuất cần sa: khai thác siêu âm, chiết xuất Soxhlet và maceration.
Nghiên cứu nhằm mục đích điều tra hiệu quả của khai thác siêu âm để chiết xuất cannabinoids từ cần sa sativa và so sánh nó với các phương pháp khai thác khác, chẳng hạn như chiết xuất Soxhlet và maceration.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng bộ xử lý siêu âm Hielscher UP200Ht (xem hình bên trái) cho quá trình khai thác và họ thấy rằng phương pháp chiết xuất hỗ trợ siêu âm có hiệu quả hơn trong việc chiết xuất cannabinoids so với hai phương pháp khác. Khai thác siêu âm cũng nhanh hơn, hiệu quả hơn và ít tốn công sức hơn các phương pháp khác.
Việc chiết xuất được thực hiện bằng cách sử dụng dầu ô liu làm dung môi. Các vật liệu thực vật đã được thêm vào dung môi và sonicated trong 10 phút ở biên độ 60% với ultrasonicator UP200Ht.
Sau bước sonication, chiết xuất được lọc và dung môi được bay hơi dưới áp suất giảm để thu được chiết xuất đậm đặc. Chiết xuất sau đó được phân tích hàm lượng cannabinoid bằng sắc ký lỏng hiệu suất cao (HPLC).
Nhìn chung, kết quả của nghiên cứu này cho thấy khai thác siêu âm cannabinoids CBD và THC trong oliveoil là một phương pháp hiệu quả để chiết xuất cannabinoids từ nguyên liệu thực vật Cannabis sativa, với năng suất và độ tinh khiết cao.
Một trong những lợi thế của khai thác siêu âm bằng cách sử dụng UP200Ht là nó có thể tạo ra năng suất cao hơn của cannabinoids trong một khoảng thời gian ngắn hơn so với các phương pháp khai thác truyền thống. Các nhà nghiên cứu cũng lưu ý rằng khai thác siêu âm là một phương pháp thân thiện với môi trường hơn so với các phương pháp khai thác khác, vì nó đòi hỏi ít dung môi và năng lượng hơn. Ngoài ra, khai thác siêu âm có thể dễ dàng mở rộng quy mô cho sản xuất công nghiệp, làm cho nó trở thành một phương pháp đầy hứa hẹn để sản xuất quy mô lớn chiết xuất CBD.
Tóm lại, nghiên cứu cho thấy rằng khai thác siêu âm bằng cách sử dụng UP200Ht là một phương pháp đầy hứa hẹn để chiết xuất cannabinoids từ cần sa sativa cho mục đích y học.
(xem Casiraghi và cộng sự, 2022)
Khai thác siêu âm là một phương pháp hiệu quả cao để chiết xuất cannabinoids như CBD và THC. Dầu ô liu được sử dụng làm dung môi, khai thác siêu âm được thực hiện với UP200ST.
(ảnh và nghiên cứu: © Casiraghi và cộng sự, 2022)
Điều kiện sonication và khai thác
Quá trình sonication của cần sa
Việc khai thác hỗ trợ siêu âm dựa trên việc lặp lại chu kỳ áp suất cao và áp suất thấp. Những chu kỳ áp suất cao và áp suất thấp xen kẽ 20.000 lần mỗi giây của sonication tạo ra lực cắt mạnh và máy bay phản lực lỏng. Sự căng thẳng cực độ này vượt qua tính chọn lọc của màng, đục lỗ và phá vỡ thành tế bào, và dẫn đến sự chuyển khối lượng cao giữa tế bào bên trong và dung môi xung quanh. Bằng cách khai thác siêu âm, năng suất cao hơn và thời gian khai thác ngắn hơn có thể được thực hiện. Kể từ khi khai thác siêu âm là một quá trình tái sản xuất, kết quả khai thác có thể được lặp lại cho một chất lượng chiết xuất tiêu chuẩn hóa.
Máy vắt siêu âm của Hielscher cung cấp cho bạn toàn quyền kiểm soát các thông số khai thác quan trọng. Bằng cách điều chỉnh biên độ, thời lượng, áp suất và thành phần chất lỏng, đầu ra của quá trình chiết xuất có thể được kiểm soát và tái tạo chính xác.
Dung môi để chiết xuất cần sa
Tất cả các dung môi phổ biến có thể được sử dụng để khai thác siêu âm của bạn. Tùy thuộc vào việc các chất chiết xuất được sản xuất cho dược phẩm uống hay hít, phân tích, kiểm soát chất lượng hoặc các mục đích khác, một số dung môi nhất định đặc biệt phù hợp cho các mục đích cụ thể. Khai thác siêu âm cho phép sử dụng các dung môi khác nhau bao gồm nước, dung môi và dầu (ví dụ H2O, CO2, ethanol, metanol, butan, propan, dầu ô liu, dầu dừa vv).
Nhiệt độ khai thác
Kết quả tốt nhất cho siêu âm hỗ trợ khai thác chiết xuất thực vật (ví dụ như các hợp chất hoạt động từ thảo mộc, cây thuốc, vv) đạt được ở nhiệt độ quá trình giữa 0-60 °C. Khai thác siêu âm là một phương pháp không nhiệt và do đó nhẹ để các hoạt chất chiết xuất được ngăn chặn khỏi sự xuống cấp.
Phương pháp chiết xuất kết hợp
Việc khai thác siêu âm có thể dễ dàng kết hợp với áp suất, nhiệt, điều kiện khai thác siêu tới hạn hoặc máy vắt Soxhlet để cải thiện kết quả và / hoặc điều chỉnh thiết lập khai thác theo yêu cầu cụ thể. Việc lắp thêm một ultrasonicator vào một cơ sở khai thác cần sa hiện có được quan tâm đặc biệt, nếu một phương pháp khai thác hiện tại không thực hiện với hiệu suất và sản lượng mong muốn.
Máy khai thác hiện có có thể dễ dàng nâng cấp bằng cách thực hiện một máy vắt siêu âm. Chúng tôi sẽ rất vui khi được hỗ trợ bạn với việc cài đặt để retro-fit một ultrasonicator vào thiết lập khai thác của bạn.
Đọc thêm về siêu âm cải thiện khai thác CO2 siêu tới hạn!
Các lĩnh vực ứng dụng cho khai thác cần sa siêu âm
Cannabinoids, terpen và các hoạt chất khác của cây cần sa được chiết xuất cho các mục đích đa dạng. Việc khai thác siêu âm là một phương pháp đáng tin cậy để đạt được chiết xuất của cây cần sa cho
- Sản xuất y tế / dược phẩm
- Sản phẩm cần sa giải trí
- sản xuất dinh dưỡng và thực phẩm
- trước khi xử lý hạ nguồn, ví dụ như nhũ tương nano
- Kiểm tra hiệu lực thuốc
- Phân tích pháp y/hóa học
Máy vắt siêu âm – Dành cho quy mô nhỏ và lớn
Hielscher Ultrasonics là đối tác của bạn cho thiết bị khai thác siêu âm hiệu suất cao. Cho dù bạn muốn sản xuất các lô chiết xuất CBD chất lượng cao nhỏ hơn cho thương hiệu cửa hàng của mình hay chế biến số lượng lớn cây gai dầu hoặc cần sa ở quy mô công nghiệp – Hielscher Ultrasonics có thiết bị khai thác siêu âm lý tưởng cho bạn!
Khả năng mở rộng tuyến tính và kiểm soát quy trình chính xác cho phép mang lại kết quả đáng tin cậy ở mọi cấp độ. Đọc thêm về việc mở rộng quy mô của quá trình khai thác siêu âm!
Chúng tôi giúp bạn: Tư vấn quy trình của chúng tôi & Dịch
Hielscher Ultrasonics là kinh nghiệm lâu năm với xử lý siêu âm và có một sự hiểu biết sâu sắc đi về quá trình khai thác siêu âm. Chúng tôi hỗ trợ bạn với các khuyến nghị cho ultrasonicator phù hợp nhất cho quá trình của bạn và giáo dục bạn làm thế nào để sử dụng các thiết bị của chúng tôi hiệu quả nhất. Các kỹ sư của chúng tôi có sẵn cho dịch vụ lắp đặt, trên toàn thế giới.
Trong phòng thí nghiệm quá trình siêu âm được trang bị đầy đủ của chúng tôi ở Đức, đội ngũ kỹ sư quy trình và nhà hóa học của chúng tôi có thể phát triển và tối ưu hóa quy trình của bạn cho bạn hoặc với bạn cùng nhau.
Khai thác siêu âm thực vật với ultrasonicator UP400St
Văn học/Tài liệu tham khảo
- Casiraghi A., Gentile A., Selmin F., Gennari C.G.M., Casagni E., Roda G., Pallotti G., Rovellini P., Minghetti P. (2022): Ultrasound-Assisted Extraction of Cannabinoids from Cannabis Sativa for Medicinal Purpose. Pharmaceutics. 14(12), 2022.
- Da Porto, C.; Natolino, A.; Decorate, D. (2015): Effect of ultrasound pre-treatment of hemp (Cannabis sativa L.) seed on supercritical CO2 extraction of oil. J Food Sci Technol 2015 Mar 25;52(3):1748-53.
- Djenni, Zoubida; Pingret, Daniella; Mason, Timothy J.; Chemat, Farid (2012): Sono–Soxhlet: In Situ Ultrasound-Assisted Extraction of Food Products. Food Analytical Methods. 2012.
- Karami, Z.; Yousefi, G.; Alipour, M.; Emam Djomeh, Z.(2013): Modeling and Optimization of Ultrasonic Assisted Extraction (UAE) of Oil from Cannabis with RSM.
- Suslick, K.S. (2001): Sonoluminescence and Sonochemistry. Encyclopedia of Physical Science and Technology; R.A. Meyers (ed.): Academic Press, San Diego, 2001.
Thông tin cơ bản
khai thác siêu âm
Siêu âm điện là một phương pháp đã được chứng minh để khai thác hiệu quả và đáng tin cậy các hợp chất hoạt động bao gồm các hợp chất thảo dược / dược liệu, dầu, protein và hoạt chất sinh học (ví dụ như flavone, polyphenolics, anthocyanin, hương thơm) từ thực vật, thảo mộc, hoa và hạt.
Đối với khai thác siêu âm, sóng siêu âm mạnh mẽ được kết hợp vào hỗn hợp dung môi thực vật, do đó cavitation âm thanh xảy ra. Acoustic cavitation được mô tả là sự hình thành siêu âm, tăng trưởng, và sụp đổ nổ của bong bóng trong chất lỏng.
“Trong quá trình xâm thực, sự sụp đổ của bong bóng tạo ra sự nóng lên cục bộ dữ dội và áp suất cao, với tuổi thọ rất ngắn. Trong các đám mây bong bóng xâm thực, những điểm nóng này có nhiệt độ tương đương khoảng 5000 K, áp suất khoảng 1000 atm và tốc độ sưởi ấm và làm mát trên 1010 K / s. Trong xâm thực bong bóng đơn, điều kiện có thể còn khắc nghiệt hơn. Cavitation, sau đó, có thể tạo ra các điều kiện vật lý và hóa học cực đoan trong các chất lỏng lạnh. Nếu chất lỏng có chứa chất rắn được chiếu xạ bằng siêu âm, các hiện tượng liên quan có thể xảy ra. Gần một bề mặt rắn mở rộng, sự sụp đổ khoang trở nên không hình cầu, điều này đẩy các tia chất lỏng tốc độ cao vào bề mặt rắn. Những máy bay phản lực này và sóng xung kích liên quan có thể gây ra thiệt hại bề mặt đáng kể và để lộ các bề mặt mới, nóng cao. Ngoài ra, va chạm giữa các hạt vận tốc cao sẽ xảy ra trong quá trình chiếu xạ siêu âm huyền phù bột lỏng thông qua xâm thực và sóng xung kích mà nó tạo ra trong các loại bùn như vậy. Các va chạm kết quả có khả năng gây ra những thay đổi đáng kể về hình thái, thành phần và phản ứng bề mặt.” [Suslick 2001: 2f.]
Những điều kiện dữ dội của cavitation siêu âm có một số ảnh hưởng đến vật liệu thực vật và khả năng khai thác của họ:
- khắc phục tính chọn lọc màng tế bào
- tăng chuyển khối lượng giữa tế bào bên trong và dung môi xung quanh
- Phá vỡ tế bào
- giải phóng vật liệu nội bào
Điều này làm cho sonication trở thành một phương pháp khai thác hiệu quả cao. Do lực cơ học mạnh, thường có thể sử dụng các dung môi xanh và nhẹ như nước, ethanol, v.v.
Khai thác siêu âm rút ngắn thời gian khai thác và cho phép sử dụng dung môi giảm và / hoặc nhẹ hơn. Điều này có nghĩa là, khai thác siêu âm kết quả trong tỷ lệ khai thác cao hơn và sản xuất chiết xuất lành mạnh hơn. Điều này là do đặc điểm hoạt động của nó ở nhiệt độ thấp vừa để giảm thất thoát nhiệt do các yếu tố nhiệt độ, mà còn để tránh sự bay hơi của các chất do điểm sôi thấp và cũng để duy trì các hoạt chất sinh học.
Một ưu điểm khác của khai thác siêu âm nằm ở việc sử dụng đơn giản và an toàn và ứng dụng có thể kiểm soát chính xác của nó. Là một phương pháp chiết xuất không nhiệt, sonication có thể được thực hiện ở nhiệt độ thấp để tránh sự xuống cấp của các chất nhạy cảm với nhiệt, không chịu nhiệt.
Xử lý siêu âm: Hielscher hỗ trợ bạn từ tính khả thi và tối ưu hóa đến sản xuất thương mại!