Équipement pour l'extraction commerciale du cannabis

 Diverses techniques d'extraction exigent un équipement spécialisé.

L'analyse qualitative et quantitative de la plante de cannabis montre qu'elle possède plus de 113 cannabinoïdes fonctionnels , qui sont extraits industriellement sous forme d'extraits, de concentrés et d'huiles. Le monde d'aujourd'hui en vient progressivement à reconnaître les avantages des isolats et extraits de cannabis, provoquant une augmentation rapide de sa valeur marchande.

Le saviez-vous : Tous les extraits sont des concentrés, mais tous les concentrés ne peuvent pas être considérés comme des extraits.

Les extraits de cannabis sont des isolats dérivés de leur biomasse via des procédés à base de solvant . Le procédé à base de solvant utilise des solvants organiques volatils dans la séparation des trichomes de la plante et est la technique la plus utilisée pour la production commerciale d'extraits.

La propriété combustible d'une grande majorité de ces solvants a marqué les procédures comme potentiellement dangereuses à moins qu'elles ne soient effectuées par des professionnels. Les techniques suivantes sont utilisées dans la production d'extraits pour les matières premières industrielles et la consommation humaine :

• Technique d'extraction à l'alcool
• Technique d'extraction du dioxyde de carbone supercritique
• Technique d'extraction des hydrocarbures

Technique d'extraction à l'alcool 

Dans l'extraction commerciale des cannabinoïdes, il existe deux formes principales : l'extraction à l'alcool à chaud et à froid. L'extraction à l'alcool chaud est généralement réalisée via la technique Soxhlet, tandis que l'extraction à l'alcool froid utilise des systèmes d' extraction cryogénique à l'éthanol .

APPAREIL SOXHLET

L'appareil de Soxhlet inventé en 1879 par Franz von Soxhlet fonctionne sur le principe de la polarité échantillon-solvant . Il nécessite peu de modifications et de contrôles dans son fonctionnement.

OPÉRATION

Un solvant approprié est pompé dans le ballon de distillation par la pompe. Dans le ballon de distillation, le solvant est chauffé avec un élément chauffant, après quoi il s'écoule à travers le bras de distillation dans la cartouche contenant la biomasse.

Simultanément, le groupe condenseur composé de deux tubes : le tube de vapeur de solvant et le tube de sortie de solvant, assure la chute de la vapeur de solvant condensée dans la cartouche. Après l'extraction, un mélange d'extrait et de solvant s'écoule vers la chambre d'extraction Soxhlet - se compose d'un récipient qui contient le mélange et du tube siphon à partir duquel l' isolat est expulsé.

Avant d'expulser l'isolat, le solvant volatil est vaporisé par les évaporateurs rotatifs et renvoyé dans le ballon de distillation.

Remarque : Lors de la sélection d'un extracteur Soxhlet, son volume de stockage et sa capacité doivent être pris en compte. 

Avantages

• Nécessite peu de savoir-faire mécanique
• Processus d'extraction efficace
• Économique grâce au recyclage des solvants

Les inconvénients

• Long
• Diminue l'effet d'entourage
• Pour un résultat efficace, des mélanges azéotropiques doivent être utilisés

*** Les azéotropes sont des mélanges à point d'ébullition fixe qui ne peut être modifié par une simple distillation.

Systèmes d'extraction cryogénique d'éthanol (CRYOEX)

La découverte des Cryo Exs a apporté à la technique d'extraction de l'éthanol une lumière plus vive sur le meilleur des deux mondes : une procédure d'extraction hautement efficace pour produire un produit à spectre complet.

OPÉRATION

Le solvant est refroidi dans le stockage de solvant avec un refroidisseur cryogénique avant de s'écouler dans une cuve d'extraction contenant la biomasse. Dans le récipient d'extraction, l'isolat est séparé et la solution de solvant/isolat est filtrée à travers le réservoir dans les filtres à chaussettes pour une purification supplémentaire. Enfin, le mélange s'écoule dans le condenseur, où le solvant est séparé de l'isolat par évaporation et reflux.

Conseil : La cuve d'extraction peut être connectée à un système d'hivernage intégré pour éviter la perte de contenu en CBD lors d'un processus d'hivernage secondaire

Avantages

• Autonomie.
• Disponibilité maximale
• Maximise la qualité de sortie
• Évolutivité facile

Extraction supercritique au CO2 

Il s'agit de l'extraction des cannabinoïdes à l'aide de fluides supercritiques. La plupart de ces fluides sont classés comme composés organiques volatils (COV), dont plusieurs sont soumis à une réglementation stricte en raison de leur effet néfaste sur la couche d'ozone.

Cependant, le CO2 constitue une alternative écologique aux COV dangereux car, bien qu'il s'agisse d'un gaz à effet de serre, il peut être recyclé depuis et vers l'atmosphère.

CUVE D'EXTRACTION SUPERCRITIQUE

Le récipient d'extraction supercritique fonctionne sur la combinaison du solvant, de la température ambiante et de la haute pression lors de l'extraction.

OPÉRATION

Avant l'extraction, la pompe à pression élève la pression du solvant à un niveau au-delà de son point supercritique, mais juste assez élevé pour maintenir intacts les composés phytochimiques de la biomasse. Le préchauffeur fonctionne simultanément avec le réchauffeur de la cuve pour assurer la régulation de la température du solvant (CO2).

Après l'activation du solvant, il se déplace dans l'extracteur à deux lots contenant la biomasse pour séparer l'isolat cible. Le mélange solvant-isolat s'écoule ensuite dans le récipient séparateur, après refroidissement par le régulateur de contre pression . Au niveau du récipient séparateur, le solvant est finalement vaporisé à partir de l'isolat par des évaporateurs rotatifs.

Astuce amusante : une cuve d'extraction supercritique typique fonctionne entre 1 800 psi et 5 000 psi .

Avantages

• Respectueux de la nature
• Solvant peu coûteux
• Produit un isolat non toxique
• Moins dangereux

Les inconvénients

• Des machines chères
• Soumis à l' effet Joules-Thomson
• Taux d'extraction lents sur des machines moins chères

Extraction des hydrocarbures 

C'est la technique la plus utilisée dans l'extraction commerciale des cannabinoïdes. Il utilise des hydrocarbures légalisés, généralement du butane et du propane comme solvant. L'un ou l'autre des hydrocarbures peut être utilisé indépendamment ou combiné pour fournir un procédé plus efficace. Bien que ce processus donne un résultat pur, l'isolat peut être encore affiné (si nécessaire) avec d'autres processus tels que l'hivernage.

Le butane comme solvant

• Non polaire
• Composé inflammable de classe 2.
• Point d'ébullition bas (31.1®F)

Propane comme solvant

• Non polaire
• Pression relativement plus élevée au butane.
• Point d'ébullition de -43.6®F ; d'où la haute pression ( loi de pression )

***Pression α Température

MACHINE D'EXTRACTION DES HYDROCARBURES

La machine d'extraction d'hydrocarbures est un système moderne, sûr et économique utilisé pour obtenir diverses formes d'isolats de cannabis.

OPÉRATION

Le solvant est maintenu dans un cylindre de récupération sous pression avant de s'écouler dans la chambre de sablage, où l'isolat cible est séparé. Après séparation, le mélange solvant-isolat est collecté par le récipient de collecte immergé dans un bain d'eau chaude - contient un thermoplongeur de classe 1/division 1 - pour vaporiser le solvant.

Après la vaporisation du solvant, le tamis moléculaire sépare l'humidité résiduelle du solvant, après quoi il est propulsé par des pompes pneumatiques dans un serpentin de condensation immergé dans la glace pour liquéfier la vapeur avant son retour au cylindre de récupération.

Avantages

• Polyvalence très dissolvante
• Rendement quantitatif et qualitatif relativement plus élevé
• Meilleure conservation des propriétés de l'isolat
• Fonctionne à des pressions relativement basses (≤300 psi)

Les inconvénients

• Complications de santé liées aux hydrocarbures chez les travailleurs industriels
• Processus hautement dangereux

HIVERNAGE

Une technique de raffinement principalement utilisée dans l'élimination des lipides de l'huile de cannabis. Il est secondairement employé dans l'industrie de l'extraction pour la purification des isolats. Cependant, il diminue l'effet d'entourage de l'extrait et n'est donc pas encouragé lorsque l'on cherche à produire du CBD à spectre complet. Le processus d'hivernage fonctionne sur le principe de la cristallisation des cires .

OPÉRATION

Le mélange solvant-isolat est refroidi et congelé dans/avec une structure ou un dispositif de refroidissement. Il est important de noter que la température et la durée du refroidissement dépendent de la nature du solvant et du processus d'extraction primaire.

Le mélange congelé est ensuite autorisé à monter à une température suffisamment élevée pour faire fondre l'isolat de cannabis mais pas les cires. Après fusion, le mélange est passé sur un filtre/entonnoir Buchner pour séparer les cires de l'huile dissoute et du solvant. Pour finaliser le processus, l'évaporateur centrifuge sépare le solvant le plus volatil de l'huile de cannabis par évaporation.

Facteurs à considérer lors du choix de la technique d'extraction 

Le choix de la technique d'extraction la plus appropriée peut être un peu compliqué, certaines des méthodes impliquant des solvants inflammables ayant leurs propres problèmes de sécurité. Lors de l'achat d'un équipement d'extraction, il existe deux écueils courants dans lesquels la plupart des individus tombent :

• Les personnes qui achètent sans consulter une équipe de conception d'installations certifiées
• Les personnes qui achètent sans tenir compte de la conception du bâtiment et de la propriété.

Par conséquent, lors de la sélection d'une technique appropriée à utiliser, les facteurs globaux énumérés doivent être pris en compte :

• Objectifs de production et qualité des performances
• Méthode d'extraction à utiliser
• Budget global (initial et total)
• Conformité des équipements aux normes nationales de sécurité
• Immeuble et propriété d'exploitation
• Normes de tension et de fréquence des équipements
• Législation d'utilisation des matières premières

 

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