Ultradźwiękowa ekstrakcja konopi

Aby sprostać rosnącemu popytowi i dostarczyć na rynek kannabinoidy o wysokiej jakości, potrzebna jest skuteczna i niezawodna metoda ekstrakcji konopi. Badacze z Węgier właśnie udowodnili, że ekstrakcja ultradźwiękowa skraca czas ekstrakcji i znacznie zwiększa wydajność procesu. Dzięki ultradźwiękom ekstrakcja konopi staje się szybsza, bardziej kompletna i wysoce wydajna. Ekstrakcja ultradźwiękowa jest prosta i niezawodna.

Sonikacja (nie należy jej mylić z sonifikacją, czyli zastosowaniem dźwięków niebędących mową do wyrażenia, przetworzenia informacji lub poznania danych) to używanie ultradźwięków w celu fragmentacji błon komórkowych i uwolnienia zawartości komórki, fragmentacji nici DNA lub dyspergowania nano- lub mikrocząstek w roztworze. Sonikacja zakłada oddziaływanie intensywnych na medium i umożliwia dzięki temu wysokie wydajności ekstraktu w bardzo krótkim czasie ekstrakcji. Oznacza to, że proces ekstrakcji substancji czynnych, takich jak kannabinoidy i terpeny z roślin konopi indyjskich, może być znacznie zwiększony i przyśpieszony.

Ekstrakcję ultradźwiękową można przeprowadzić przy użyciu szerokiej gamy rozpuszczalników. W zależności od późniejszego zastosowania, substancje czynne z konopi indyjskich są ekstrahowane np. w butanie, CO2, propanie itp., gdy ekstrakty są wykorzystywane do inhalacji. Do wytwarzania ekstraktów do spożycia doustnego korzystne jako rozpuszczalniki są etanol, cykloheksan, izopropanol, oliwa z oliwek, olej kokosowy itp..

Badanie opublikowane w The Journal of Food Science i przeprowadzone na Uniwersytecie Sopron na Węgrzech dotyczyło korzyści z ekstrakcji konopi metodą ultradźwiękową. Zespół węgierskich naukowców wykorzystał alkohol jako rozpuszczalnik i ultradźwięki o niskiej częstotliwości w celu zwiększenia ekstrakcji bioaktywnych sładników rośliny konopi. Przeprowadzono także ekstrakcję kontrolną bez sonifikacji, z którą można było porównać otrzymane wyniki.

Alkohol jest popularnym rozpuszczalnikiem stosowanym do małych objętościowo ekstrakcji. Najszerzej znany przykład to słynny Rick Simpson Oil. Jest również często stosowany w medycznych placówkach. Sprzęt potrzebny do ekstrakcji jest stosunkowo mały i łatwiejszy do zdobycia niż niezbędne narzędzia do innych metod ekstrakcji.

Zespół węgierskich naukowców przeprowadził eksperyment dotyczący upływu czasu, wartości mocy wejściowej i stężenia metanolu na ekstrakcję fenoli, flawonoidów, zdolność redukcji zawartości żelaza w osoczu (FRAP) i ogólną wydajność. Zacznijmy właśnie od wpływu na wydajność. Jedną z najbardziej znaczących zalet według badaczy, którzy zastosowali do ekstracji ultradźwięki, była zwiększona wydajność. Rzeczywiście znacznie wyższe wartości uzyskano podczas procesu ultradźwiękowego w porównaniu z ekstrakcją kontrolną. Naukowcy docenili potencjał wykorzystania technologii ultradźwiękowej do zwiększenia wydajności ekstrakcji kanabinoidów. "Stwierdzono znacznie wyższą ekstrakcję kannabinoidów przy użyciu sonikacji w porównaniu do ekstrakcji kontrolnej", donosi raport z badań.

Zmianie uległa szybkość ekstrakcji. Kolejną z największych zalet odnotowanych w przypadku ekstrakcji ultradźwiękowej był wpływ na szybkość ekstrakcji. Typowa ekstrakcja może trwać od 30 minut do kilku dni. Eksperyment stwierdził, że optymalny czas ekstrakcji za pomocą ultradźwięków wynosił 15 minut. "Porównując proces ultradźwiękowy z ekstrakcją kontrolną, uzyskano zauważalnie wyższe wartości dla każdej próbki", stwierdzili naukowcy. Badacze zauważyli również, że czas i rozpuszczalnik "znacząco wpłynęły na ekstrakcję". Zastosowanie ultradźwięków przy innych rozpuszczalnikach może prowadzić do jeszcze skuteczniejszej ekstrakcji, ale trzeba będzie przeprowadzić dalsze badania.

Zastosowania ultradźwięków

Ultradźwięki to fale dźwiękowe, których częstotliwość jest zbyt wysoka, aby usłyszał je człowiek. Według Wikipedii za górną granicę słyszalnych częstotliwości, jednocześnie dolną granicę ultradźwięków, uważa się częstotliwość 20 kHz, choć dla wielu osób granica ta jest znacznie niższa. Za umowną, górną, granicę ultradźwięków przyjmuje się częstotliwość 1 GHz. Zaczyna się od niej zakres hiperdźwięków. Niektóre zwierzęta mogą emitować i słyszeć ultradźwięki, np. pies, szczur, delfin, wieloryb, chomik czy nietoperz.

Ultradźwięki dzięki małej długości fali pozwalają na uzyskanie dokładnych obrazów przedmiotów. Urządzenie, które umożliwia obserwację głębin morskich to sonar]. Jego zastosowanie to lokalizacja wszystkich obiektów zanurzonych w wodzie. Sonary wykorzystywano w okrętach podwodnych. Ultradźwięki znajdują także zastosowanie w medycynie. Za pomocą urządzenia generującego i rejestrującego fale ultradźwiękowe (ultrasonograf) można uzyskać obraz narządów wewnętrznych. Ultradźwięki pozwalają też na pomiar odległości przy pomocy dalmierza ultradźwiękowego w zakresie od 1 do 10 m. Jeżeli wykorzysta się silne źródło ultradźwięków, to mogą one niszczyć albo rozgrzewać niektóre materiały, co pozwala na obróbkę powierzchniową wytwarzanych przedmiotów (obróbka ultradźwiękowa). Wykorzystując je można również prowadzić nieniszczące badania właściwości materiałów i połączeń. Ultradźwięki były też stosowane w pamięciach rtęciowych we wczesnych komputerach w latach pięćdziesiątych XX wieku. Fale dźwiękowe znalazły szerokie zastosowanie w medycynie. Mogą też mieć zastosowanie w produkcji żywności w wielu technologiach jako działanie pomocnicze lub główne.

Dr Joint