Mała skala produkcyjna - ekstrakcja olejków CBD

Ekstrakcja oleju CBD z kwiatów konopi zyskuje coraz większe zainteresowanie na świecie, zwłaszcza ze względu na jego zastosowania medyczne. Typowe metody ekstrakcji to ekstrakcja etanolem lub nadkrytyczny CO2. W obu przypadkach materiał próbki musi być zmielony, aby zwiększyć gęstość próbki w jednostce ekstrakcyjnej. Zazwyczaj najbardziej odpowiednie są próbki o wielkości około 2-5 mm lub około 1-2 mm. Młynek tnący Retsch SM 300 316L spełnia wymagania dotyczące przygotowania próbki przed procesem ekstrakcji, bez jej nagrzewania, a więc bez utraty części lotnych i bez efektu sklejania się cząstek. Przepustowość próbek przekracza 40 kg/h, a poprzez wybór wielkości oczek w sitach dolnych, końcowe rozdrobnienie może być dostosowane do wymagań użytkownika. Dzięki przemyślanej konstrukcji, elementy młyna SM 300 316L można zdemontować w ciągu kilku sekund i bardzo łatwo wyczyścić. 

Film po prawej stronie pokazuje, jak łatwo suszone kwiaty konopi są mielone podczas przygotowywania próbek do ekstrakcji oleju CBD za pomocą młynka Retsch SM 300. Młynek osiąga wydajność ponad 40 kg / h i rozdrobnienie 1-2 mm (inne rozdrobnienia są również możliwe po wybraniu odpowiedniego dolnego sita) i bez podgrzewania przy 700 obr. Wszystkie części mające kontakt z produktem są wykonane ze stali nierdzewnej 316L i zapewniają szybkie i łatwe czyszczenie dzięki wyjątkowo gładkim powierzchniom.

Metoda ekstrakcji THC / Kannabinoidy Udoskonalona metoda, wywodząca się z protokołu Shimadzu

Rozwiązanie do testowania siły działania

Do testowania siły działania, młyn miksujący MM 400 z adapterem do probówek typu falcon może być używany do jednoczesnej homogenizacji do 8 próbek. W tym celu suszone kwiaty są głęboko zamrażane w temperaturze -20°C, a następnie 4 g są umieszczane w każdej probówce. Po dodaniu 2 x 15 mm stalowych kulek mielących, homogenizacja może odbywać się z częstotliwością 30 Hz przez 3 minuty. W ten sposób można uzyskać rozdrobnienie o wielkości 1-2 mm. Metoda ta prowadzi do wysoce powtarzalnych wartości analizy przy zminimalizowanych stratach próbki pod względem CBD, CBDA, THC i THCA, a także oszczędza czas dzięki wysokiej wydajności, krótkim czasom mielenia i jednorazowym probówkom, które nie wymagają czyszczenia. Po zmieleniu porcję 500 mg można wykorzystać do kolejnych etapów, takich jak ekstrakcja. Metoda ta nadaje się również do homogenizacji próbek do analizy pestycydów.

Analiza metali ciężkich

Podczas wzrostu rośliny konopi mogą wchłaniać z gleby toksyczne metale ciężkie, takie jak ołów, kadm, arsen i rtęć. Jeśli próbki są analizowane pod kątem metali ciężkich, oprócz młynów kulowych i młyna ultraodśrodkowego ZM 300, odpowiedni jest również młyn nożowy GM 200. Jest on szczególnie łatwy w użyciu i homogenizuje próbki o objętości do 200 ml za jednym razem. Wielkość cząstek <1 mm jest wystarczająca do osiągnięcia bardzo wysokiej powtarzalności. Odchylenie standardowe wynosiło poniżej 5% dla wszystkich analizowanych pierwiastków. Jeśli wybrany zostanie krótszy czas mielenia, co skutkuje większymi (2 mm) cząstkami, można spodziewać się odchyleń standardowych do 12%. Odpowiednia ostrożność w procesie homogenizacji wpływa zatem na wielkość cząstek.

^{Wpływ wielkości ziaren na powtarzalność analizy metali ciężkich w kwiatach konopi: Po 10 s mielenia (przerwa przy 4000 obr./min) w młynku nożowym GM 200, włókna pozostają, odpowiednie odchylenia standardowe w analizie metali ciężkich są wyższe niż w przypadku próbek mielonych przez 20 s z końcowym rozdrobnieniem < 1 mm (przerwa 10 s, 4000 obr./min + 10 s 10000 obr./min).}

W przypadku analizy metali ciężkich należy zwrócić szczególną uwagę na wybór odpowiednich narzędzi mielących. Ponieważ mechaniczna redukcja wielkości cząstek jest zawsze związana ze ścieraniem narzędzia rozdrabniającego, użycie narzędzi stalowych nieuchronnie prowadzi do zafałszowania (wzrostu) zawartości metali ciężkich w próbce. Można tego uniknąć, wybierając na przykład przyrządy z tlenku cyrkonu w przypadku młynów kulowych lub tytanowe w przypadku GM 200 lub ZM 300. Narzędzia stalowe zwiększają mierzone stężenie metali ciężkich i prowadzą do nieprawidłowych wyników.

^{Wpływ materiału użytego w narzędziu do rozdrabniania na wyniki analizy. Ścieranie elementów stalowych prowadzi do zwiększenia zawartości metali ciężkich, a tym samym zafałszowuje analizę. Tego zafałszowania można uniknąć stosując narzędzia z tlenku cyrkonu lub tytanu.}

Istnieją różne metody oznaczania metali śladowych w materiale roślinnym, takim jak marihuana i konopie lub produkty spożywcze. Wszystkie wymagają trawienia kwasem mineralnym w celu zniszczenia matrycy organicznej i rozpuszczenia metali śladowych w celu uzyskania ciekłej próbki. W przypadku systemów mikrofalowych wystarczy 0,5 g zmielonej próbki.

Odpowiedni młyn do kontroli jakości próbek konopi

Konopie to wszechstronny materiał roślinny, który w ostatnich latach zyskał coraz większą uwagę ze względu na swoje liczne zastosowania i znaczenie przemysłowe. Konopie siewne to odmiana konopi z gatunku Cannabis sativa, znana z wysokiej zawartości kannabidiolu i niskiej zawartości tetrahydrokannabinolu. Konopie były używane od wieków do różnych celów, w tym jako błonnik, żywność i lekarstwa. Jednak w ciągu ostatnich trzech lat nastąpił znaczny rozwój wykorzystania konopi do celów przemysłowych, takich jak materiały budowlane, biopaliwa i tekstylia.

Młyn tnący RETSCH SM 300 został użyty do mielenia wstępnie pociętych części łodyg roślin do cząstek o wielkości 1 mm bez zbyt długich włókien > 10 mm. Zastosowano 6-tarczowy rotor i dolne sito 0,75 mm, a młyn pracował z prędkością 3000 obr. W zależności od poszczególnych próbek możliwa była przepustowość 1 kg w ciągu 5 minut, co daje średnią przepustowość ~ 7,5 kg / h. Zdecydowanie zaleca się stosowanie cyklonu, aby poprawić odprowadzanie próbki z komory mielenia i zapobiec zatykaniu się sita drobnymi cząstkami. Szklane butelki o różnych rozmiarach lub pojemniki o pojemności 5 l lub 30 l mogą być przymocowane do cyklonu w celu zbierania próbek.

Wstępnie pocięte łodygi konopi przed (po lewej) i po zmieleniu w młynie SM 300 (po prawej)

Młyn tnący SM 300 z cyklonem

Aby uzyskać drobniejsze cząstki, zaleca się dwuetapowy proces mielenia przy użyciu młyna tnącego SM 300 do cięcia wstępnego i młyna bijakowego SR 300 do drobnego mielenia. Podczas gdy SM 300 mieli próbkę znacznie szybciej, SR 300 wytwarza znacznie drobniejsze cząstki. Dlatego połączenie tych dwóch urządzeń znacznie usprawnia proces mielenia. Zostało to zademonstrowane poniżej na przykładzie dwóch próbek, łuski konopnej i włókien konopnych.
Próbka łuski konopi była powoli wsypywana do leja młyna, podczas gdy włókna konopi były podawane do maszyny w postaci wiązek. Obie próbki zostały wstępnie pocięte w SM 300 przy użyciu V-rotora i dolnego sita o wielkości oczek 1 mm. Aby ułatwić odprowadzanie próbek, zastosowano cyklon. Próbka została zmielona w obu przypadkach do włókien o wielkości około 1-10 mm.
Etap drobnego mielenia wykonano dla obu próbek w SR 300 przy 10.000 obr / min przy użyciu sita pierścieniowego 360 ° o średnicy otworu 0,08 mm. Ponownie zastosowano cyklon, aby poprawić odprowadzanie próbki. Łuska konopi została sproszkowana do 86% < 100 μm, a włókna konopi do 76% < 100 μm. Wymagane czasy mielenia dla 1 kg próbki przedstawiono w tabeli 1.

Łuska konopna (powyżej) i włókna konopne (poniżej) po wstępnym cięciu w SM 300 i późniejszym sproszkowaniu w SR 300.

Młyn tnący Retsch SM 300 i młyn bijakowy SR 300 to wszechstronne młyny laboratoryjne do mielenia konopi i podobnych materiałów na drobny proszek lub mąkę. Oba młyny mogą obsługiwać szeroki zakres próbek włóknistych i wytwarzać cząstki o stałej wielkości. Chociaż młyny te zostały zaprojektowane do zastosowań laboratoryjnych, nadają się również do mielenia co najmniej 2-3 kg/h w zastosowaniach pilotażowych. Bezpieczna i przyjazna dla użytkownika obsługa oraz szeroka gama akcesoriów z różnych materiałów sprawiają, że oba młyny są łatwe w użyciu w wielu obszarach zastosowań.