Actualizați browserul.

Se pare că utilizați o versiune veche a browserului Microsoft Edge. Actualizați browserul pentru a vă bucura de cea mai bună experiență cu site-ul web Busch.

Fig. 1: Sistemele de vid cu pompe de vid cu șurub și amplificatoare de vid sunt generatoarele de vid ideale pentru numeroase procese industriale de extracție a canabinoizilor. Sursă: Busch Vacuum Solutions.

Tehnologia vidului în extracția canabinoizilor

Canabinoizi pentru aplicații medicale

Utilizarea plantei din canabis pentru fabricația medicamentelor înregistrează o creștere masivă după ce aceasta a fost lăsată la liber ca tratament în numeroase țări. Canabinoizii sunt deosebit de importanți pentru aplicațiile medicale. Substanțele active primare cannabidiol (CBD) și tetrahidrocanabinol (THC) sunt solicitate în principal din punct de vedere medical. Tehnologia vidului joacă un rol important în prelucrarea industrială a canabisului pentru a obține CBD și THC de înaltă calitate. Acesta poate fi utilizat pentru uscare, extracție, evaporare și distilare. Doar tehnologia vidului permite fabricarea eficientă și eficace a acestor ingrediente active pure din componentele plantei de canabis.

Plantele de canabis sunt alcătuite dintr-o varietate de canabinoizi, terpene, flavonoide și alte substanțe. Canabinoidul psihoactiv THC poate fi utilizat pentru tratamentul alergiilor, al terapiei împotriva durerii, al anxietății și al tulburărilor de alimentație sau în tratamentul cancerului. Canabinoidul CBD stimulează răspunsul sistemului nervos, este analgezic și antiinflamator. CBD este utilizat și pentru alimente și cosmetice. În plus față de aceste două ingrediente active, din planta de cânepă pot fi obținuți și alți produși, cum ar fi acizi grași saturați, beta-caroten, acizi grași omega-3 și vitamina E.

Extracția ingredientelor active THC și CBD implică diverse procese (Fig. 2). Unele dintre acestea funcționează sub vid pentru a permite fabricația cea mai eficientă și eficace a acestor ingrediente active. Procesele individuale sunt descrise mai jos.

Liofilizare

Liofilizarea a devenit răspândită în uscarea industrială a plantelor de canabis recoltate. Aceasta permite uscarea rapidă, dar delicată, a plantelor sau a componentelor plantelor care conțin 80 % apă. Liofilizarea se bazează pe procesul fizic de sublimare: sub vid, apa trece direct din stare solidă, înghețată în stare gazoasă – gheața se evaporă. Plantele de canabis sau componentele acestora sunt mai întâi congelate la presiune normală. Acestea sunt apoi supuse unui vid în care apa înghețată sublimează din produs, devenind astfel gazoasă. Astfel, apa poate fi aspirată sub formă de vapori, fără a fi încălzită. Aceasta înseamnă că substanțele nu sunt afectate negativ nici de temperaturi excesiv de ridicate, nici de o perioadă lungă de uscare. Pentru acest proces de uscare este importantă utilizarea corectă a tehnologiei vidului. În mod normal, în funcție de plantă, pentru liofilizare sunt utilizate presiuni absolute cuprinse între 0,001 și 0,5 mbar.

O altă metodă de uscare este uscarea asistată cu ajutorul microundelor. Această procedură este mai rapidă decât liofilizarea. Nivelul presiunii este într-un interval de vid grosier, de la 10 la 400 mbar.

Extracția

În timpul extracției, uleiul de canabis este obținut din plantele uscate, așa-numita biomasă. Uleiul de canabis este un extract din planta de canabis care, neprocesată, conține o varietate de canabinoizi. Cei mai doriți sunt CBD și THC, care reprezintă între 60 și 80 %. În plus, uleiul de canabis conține uleiuri esențiale (terpene), flavonoide, lipide, ceară și grăsime. Compoziția acestui ulei brut depinde de planta propriu-zisă sau de componentele utilizate, de metoda de extracție aleasă și de parametri precum temperatura, condițiile de presiune și durata. Extracția hidrocarburilor și a dioxidului de carbon a fost inițial cea mai comună metodă de extracție a uleiului din planta de canabis, iar ambele procese de extracție necesită eliminarea ulterioară a substanțelor nedorite. Uleiul brut este amestecat cu etanol, răcit la -40 °C și supus filtrării la rece. În acest fel se elimină ceara și grăsimea din ulei.

Extracția cu etanol

Extracția cu etanol este consacrată acum în prelucrarea industrială a plantei de canabis. Această procedură combină eficiența ridicată a extracției hidrocarburilor cu nivelul înalt de siguranță al extracției dioxidului de carbon. De asemenea, nu este necesară eliminarea substanțelor nedorite. Deoarece etanolul este un solvent foarte eficient care extrage și substanțe nedorite din biomasă, extracția se efectuează cu etanol superrăcit (criogen) și sub vid la presiuni absolute de 0,001 până la 1 mbar (Fig. 3). Astfel se obțin proprietățile de extracție dorite.

Produsul intermediar al extracției este întotdeauna un amestec de ulei de canabis și etanol.

Evaporarea sub vid


Amestecul de ulei/etanol din canabis este apoi introdus într-un proces de evaporare pentru a elimina etanolul conținut.Datorită punctului de fierbere scăzut al etanolului, acest lucru se poate realiza în procesele de laborator sau pilot, într-un evaporator rotativ, la temperatura camerei sau cu un aport de căldură modest și un vid grosier de 50 până la 100 mbar. În acest scop pot fi utilizate pompe de vid cu inel de lichid care funcționează cu etanol, ca fluid de operare. Etanolul poate fi lichefiat din nou prin intermediul unui condensator și introdus în ciclu. Pentru operarea la scară industrială, evaporatoarele cu peliculă subțire sau cu concentrare în peliculă pot fi utilizate pentru a elimina eficient cea mai mare parte a solventului care produce uleiul brut, funcționând la un nivel de vid mai înaintat. După evaporarea în vid, se obține uleiul brut cu o concentrație THC/CBD de 60 până la 80 %.

Distilarea


La fel ca în cazul canabinoizilor, uleiul brut de canabis conține și terpene, sub formă de uleiuri aromatice și flavonoide, ca purtătoare bioactive de aromă. Acestea trebuie separate într-un proces de distilare. Unul dintre cele mai utilizate și mai eficiente procese de distilare este așa-numita distilare pe cale scurtă. Aceasta implică luarea în calcul pentru separare a diferitelor puncte de fierbere ale componentelor individuale ale uleiului, la anumite temperaturi și presiuni. În timp ce THC începe să se evapore la presiune atmosferică la o temperatură de 157 °C, CBD se evaporă la 160–180 °C. Terpenele și flavonoidele individuale au puncte de fierbere inferioare. Efectuând distilarea sub vid, aceasta permite reducerea temperaturilor necesare pentru fierberea diferiților canabinoizi. Distilarea pe cale scurtă funcționează cu un nivel de vid cuprins între 0,001 și 1 mbar (Fig. 3). Uleiul este încălzit lent, iar nivelul de vid este reglat în așa fel încât terpenele și flavonoidele să se evapore selectiv și să poată fi obținute prin condensare. Concentratul rămas este un lichid care conține canabinoizii THC și CBD, cu o puritate de 99 %. Într-o a doua etapă de distilare, THC este separat de CBD într-un evaporator cu peliculă subțire. Evaporatoarele cu peliculă subțire funcționează similar cu distilatoarele pe cale scurtă cu vid și la temperaturi diferite. În principiu, distilarea este efectuată la niveluri de vid grosier de aproximativ 1 mbar și temperaturi mai ridicate. Pentru a activa efectul psihoactiv al THC, acest cannabinoid trebuie încălzit la 104 °Celsius – un proces numit decarboxilare. Dacă această temperatură nu este atinsă în timpul distilării, decarboxilarea trebuie efectuată într-o etapă intermediară, anterioară distilării. În această ultimă etapă a procesului se obțin în cele din urmă CBD și THC pure, care acum pot fi procesate în continuare ca ingredient activ pentru diferite aplicații. Metodele utilizate pentru a obține CBD și THC variază și depind nu în ultimul rând de tipul de canabis și de cantitatea procesată. Prin urmare, tehnologia utilizată a vidului, parametrii tehnici ai pompei de vid, cum ar fi presiunea finală care poate fi atinsă sau viteza de pompare, trebuie, de asemenea, adaptate individual la procesele respective. O combinație de pompe de vid poate, de asemenea, să aibă sens economic și tehnic, de exemplu, pentru accelerarea proceselor sau protejarea materialelor termosensibile împotriva temperaturilor excesive. Prin urmare, este esențial să consultați un specialist în domeniul vidului la selectarea alimentării cu vid. Compania Busch Vacuum Solutions oferă o gamă largă de pompe de vid și sisteme de vid individuale pentru toate aplicațiile. Consultanța personală și cuprinzătoare oferită de specialiștii în domeniul vidului de la Busch este întotdeauna garantată, datorită prezenței la nivel mondial a companiei. Tabelul (Fig. 4) oferă o estimare aproximativă a tehnologiilor de vid care pot fi utilizate.