Gelişmiş Tat için Mikrodalga ile Terpen Ekstraksiyonu

Kenevir endüstrisindeki rekâbet hızla artmaktadır ve üreticiler artık giderek daha niş deneyimler talep eden tüketicilerle karşılaşmaktadır . Üreticiler artık hem damak zevki hem de hedeflenen etki açısından tüketici beklentilerini karşılayan ürünler yaratmaya “yönlendiriliyor”. Terpenler artık son derece farklılaştırılmış, kişiye özel kenevir ürünleri üretmek için temel bir bileşendir. Mikrodalga terpen ekstraksiyonu, kenevir üreticilerinin taze bitkilerden tüm önemli canlı terpenleri yakalama konusunda benzersiz bir olanak sunarak hedefe yönelik ve işlevsel; yüksek kaliteli tüketici ürünleri geliştirmelerini sağlar.

Giriş

Pazar genişledikçe, uykuyu iyileştirme, ağrı yönetimi, daha iyi odaklanma ve daha fazla enerji dahil olmak üzere oldukça farklılaştırılmış kanabinoid ürünlere olan talep artmaktadır. Terpenler, farklı “etki” kategorilerinde rekâbet eden ürünler için farkındalık ve marka sadakâti yaratmada önemli bir rol oynamaktadır. Aroma ve lezzet, her kenevir türünde bulunan benzersiz terpen profili ile karakterize edilir. Bu duyular hafıza ve deneyimle yakından bağlantılıdır. Bunun sonucunda farklı terpenler üretilebilir. Tüketiciler arasında farklı duygusal ve hatta fiziksel tepkilerle karşılaşılabilir. “Canlı terpen” deneyimine sahip tüketici ürünleri tüketiciler için daha çekici kabul ediliyor; bu nedenle birçok üretici, üstün ürünler geliştirmek için terpen geri kazanımını en üst düzeye çıkarmalarına olanak tanıyan farklı teknolojiler arıyor. Günümüzde kenevir için en yaygın olarak kullanılan üç ekstraksiyon tekniği süper kritik karbondioksit (sCO2), basınçlı hidrokarbon ve etanol ekstraksiyonudur (EtOH). Bu teknikler yüksek düzeyde üretim sağlamada etkilidir.

Teknolojik Rapor

Milestone’un ETHOS XL ve X 2.0’dan oluşan patentli mikrodalga terpen ekstraksiyon çözümleri annabinoid ekstraksiyonundan önce yüksek kaliteli canlı terpenlerin üretimi için benzersiz ve spesifik terpen odaklı bir çözüm sunar.

Deney

Cihazlar:

• 7kW Chillerli ETHOS XL
• 2.1kW Chillerli ETHOS X 2.0

Numune ve reaktifler:

• Kenevir numuneleri: taze dondurulmuş tomurcuklar, Yaban mersini karışımı, Slurricane karışımı, Kosher Kush karışımı, ACDC karışımı, Dosi Cake karışımı, OGKB 2.0.
• Distile su

Prosedür

ETHOS XL: Malzeme kovasına 10 kg’a kadar taze dondurulmuş kenevir malzemesi yüklenir (malzeme kova başına yaklaşık 2,5 kg). Malzeme kovası kapatıldı ve ETHOS XL’nin içine yerleştirildi. Ön yüklemeli metot “tam yük” seçildikten sonra yaklaşık 9L su boşluğu doldurdu ve ekstraksiyon işlemine başlandı.

Şekil 1. ETHOS XL

Zaman	MW Gücü	Maks. Sıcaklık [°C]
00:30:00	3,000	102
01:30:00	2,200	102

Tablo 1. Tipik ETHOS XL ekstraksiyon metodu

ETHOS X 2.0: 2,5 kg’a kadar taze dondurulmuş kenevir numunesi bir karıştırma kabına yerleştirilir. Kenevir tomurcukları 1,25 L distile su ile 10 dakika süreyle (1:0,5, malzeme:su oranı) karıştırılır. Karışım daha sonra 15L’lik reaktör cam kabına aktarılır ve X 2.0 boşluğunun içine yerleştirilir. İstenilen önceden yüklenmiş metot seçildikten sonra çıkarma işlemi başlar.

Şekil 2. ETHOS X 2.0

Zaman	MW Gücü	Maks. Sıcaklık[°C]
00:05:00	1,800	102
00:05:00	1,400	102
01:15:00	1,600	102

Tablo 2. Tipik ETHOS X 2.0 ekstraksiyonu için kullanılan metodlar

Sonuç ve Tartışma

Hidrokarbon ve kritik altı CO2 gibi geleneksel ekstraksiyon metodolojilerinin en büyük dezavantajlarından biri, solventli kullanımdır. Hidrokarbon ekstraksiyonu: Hidrokarbon ekstraksiyonunda, bütan ve/veya propan solventlerin kullanımı proses için çok önemlidir. Bu teknik, taze veya taze dondurulmuş kenevir bitkilerinin canlı terpenleri yakalamasına olanak tanır, ancak geri kazanım, terpenlerin kısmen temizlenmesine ve kaybolmasına neden olan ek temizleme adımları gerektirir. Subkritik CO2: Bu tekniğin genel olarak verimli olduğu düşünülse de, ıslak veya taze dondurulmuş malzemeyi işleyememesi de dahil olmak üzere birçok önemli sınırlaması vardır. Bu sınırlama, ekstraksiyon işlemi sırasında su ve karbondioksitin oluşturduğu karbonik asitten kaynaklanmaktadır. Nihai üründe asidik pH değişimine neden olur, bu da ıslak veya taze dondurulmuş malzemelerdeki lezzeti olumsuz etkiler. Bu tekniğin ek dezavantajları arasında, gerekli olan önemli miktardaki sermaye yatırımı ve sistemi çalıştırmak için özel olarak eğitilmiş kullanıcıların işe alınması ihtiyacı yer almaktadır. Karşılaştırıldığında mikrodalga destekli ekstraksiyon, sistemi çalıştırmak için minimum düzeyde operatör uzmanlığı gerektiren çok daha uygun fiyatlı ve verimli bir yaklaşım sunar.

Mikrodalga: ETHOS XL ve ETHOS X 2.0 mikrodalga teknolojisini kullanır. Her iki sistem de solvent kullanımı gerektirmez ve hidrokarbon ekstraksiyonundan farklı olarak, C1D1 NFPA çevresel bina koduna uygun olarak ekipmanı barındırmak için özel olarak tasarlanmış bir ekstraksiyon alanının inşa edilmesini gerektirmez.

Milestone’un ETHOS X ürünleri, kimyasal veya kanserojen solventlerin kullanımını gerektirmeyen ekstraksiyona “daha yeşil” bir yaklaşım sunar. Teknoloji aynı zamanda terpenin tadı veya kalitesinden ödün vermeden enerji tüketimini azaltan gelişmiş ısıtma verimliliğinden de yararlanır. Mikrodalgalar numune matrisinden geçerken, dalga boyunun elektrik alanındaki her değişiklik, su moleküllerinin dipol dönüşüne neden olur. Bu dönüş, hızla muazzam miktarda ısı oluşturan sürtünmeyi üretir. Odaklanmış fenomen, botanik hücreleri genişletir ve bezlerin ve yağlı kapların yırtılmasına yol açar.

Şekil 3. Mikrodalga seçici ısıtma işlemi

İşlem sırasında üretilen ısı, sonunda suyun sıvıdan buhara dönüşmesine neden olur. Bu buharın neden olduğu artan ısı ve basınç, terpenlerin bitki materyalinden salınmasına neden olur. Buhar, mikrodalga boşluğundan çıkıp damıtma kafasına girerken, yeni salınan terpenleri de yanında taşır. Buharın içindeki su ve terpenler daha sonra damıtılarak yoğunluğa göre iki faza ayrılır.

Bu uygulama raporunda, ETHOS XL ve X 2.0 kullanılarak mikrodalgada işlenmiş birçok kenevir türü için üretkenlik ve terpen bağıl konsantrasyon sonuçlarını rapor ediyoruz. İşlenen ve analiz edilen malzeme şu türlere ait taze dondurulmuş tomurcukları içerir: Yaban Mersini, Slurricane, Kosher Kush, ACDC, Dosi Cake ve OGBK 2.0.

Analiz ettiğimiz her karışımın geri kazanım konsantrasyon yüzdelerini görmek için lütfen tablo 3’e bakın. Diğer bazı monoterpenler ve seskiterpenler mikrodalgada damıtıldı, ancak yalnızca en baskın ve türe özgü terpenler GCMS yoluyla analiz edildi.

Bu çalışmada çalışma başına 10 kg ve 2,5 kg (sırasıyla) işlemek için hem ETHOS XL hem de X 2.0 kullanıldı ve sonuçta karşılaştırılabilir verimler elde edildi (tablo 4).

Tablo 3. ETHOS XL ve X 2.0 ekstraksiyonları – Terpenlere bağlı konsantrasyon.

Tablo 4. ETHOS XL ve X 2.0 kullanılarak Ekstraksiyon Verimleri

Kanabinoidler

Şu ana kadar yüksek kaliteli terpenler üretmek için mikrodalga ekstraksiyonunun kullanımını inceledik. Peki bu süreçte kritik öneme sahip kanabinoidlere ne olur?

Kanabinoidlerin mikrodalga ekstraksiyon işleminden etkilenip etkilenmediğini değerlendirmek için, daha sonra hidrokarbon bütan ekstraksiyonuyla kannabinoidler üzerinde herhangi bir kalıcı etki olup olmadığını görmek amacıyla daha önce mikrodalga ekstraksiyonundan geçirilen malzemelerin sonuçlarını inceledik. OGKB 2.0 materyalini mikrodalga ekstraksiyon sistemimizden geçirdikten sonra, aynı materyaller havalandırmalı bir fırında kurutuldu ve ardından bir hidrokarbon bütan ekstraksiyon sisteminden geçirildi. Tablo 5, ekstraksiyon sonrası taze dondurulmuş bitki materyalindeki toplam potansiyel tetrahidrokanabinolün (THC) ekstraksiyon öncesi değerlerle yakından eşleştiğini göstermektedir. Dikkate değer bir fark, mikrodalga destekli ekstraksiyonun ardından tetrahidrokannabinolik asidin (THCA) neredeyse tamamen dekarboksile olmasıdır.

Bu, mikrodalga terpen ekstraksiyonunun ardından kullanılmış bitki materyalinde kanabinoidlerin bozulmadan kaldığını kanıtlıyor.

Tablo 5. Kanabinoid kalitesinin mikrodalga sürecinde değerlendirilmesi

Sonuç

ETHOS platformları X 2.0 ve XL ile gerçekleştirilen mikrodalga ekstraksiyonu, kannabinoid ekstraksiyonundan önce çok sayıda taze dondurulmuş kenevir türünde canlı terpenlerin yakalanmasını ve izole edilmesini başarıyla sağladı. Mikrodalga ekstraksiyonu, değerli terpenlerin kimyasal solventler veya diğer saflaştırma adımları kullanılmadan yakalanması için “daha yeşil” bir yaklaşımı temsil eder. Mikrodalga ekstraksiyonuyla işlenen malzemeler daha sonra başarılı bir şekilde kurutulabilir ve kanabinoid molekülleri üzerinde herhangi bir olumsuz kalıntı etkisi olmaksızın herhangi bir kannabinoid ekstraksiyon protokolünden geçirilebilir (Şekil 4).

Şekil 4. Mikrodalga işlemenin entegre olduğu üretim tesisinin iş akışının gösterimi

Mikrodalga ekstraksiyonunun kullanılması, kenevir işleyicilerinin üretim tesislerini kanabinoid ve terpen ekstraksiyonuna göre düzenlemelerine olanak tanıyarak daha sorunsuz, daha verimli ve daha kârlı bir tesis iş akışı sağlar.

Referanslar: https://www.cannabisbusinessexecutive.com/2021/04/ how-to-choose-the-right-terpenes-for-your-cannabisproduct/? utm_source=CBE+Master+List&utm_campaig n=ece9966c81-CBE-News-%26-Insights-CovaEX- %23422-4-20-2021- V2&utm_medium=email&utm_term=0_1f64189714- ece9966c81-264499606, https://www.periodicedibles.com/blog/consumingterpenes,https://illinoisnewsjoint.com/review-select-elite-liveresin- bubba-diagonal-by-curaleaf/