Processo di Estrazione

Estrazione in CO2
Supercritica

La fase iniziale del processo di lavorazione e trasformazione della piante di Cannabis consiste nella separazione delle parti contenenti i composti nobili (cannabinoidi) dalla biomassa e nella successiva essiccazione e riduzione delle dimensioni mediante macinazione a mulino. L’iter porta alla massimizzazione della superficie di contatto fra la biomassa e il fluido di processo che durante la fase estrattiva separerà i composti solubilizzandoli.

Lavorazione e
Purificazione

Il composto viene sottoposto a diversi iter di lavorazione e purificazione.

I principali sono: la estrazione, la rimozione di cere, clorofille e altri composti indesiderati.

Seguono percorsi di distillazione frazionata e/o svariate tecniche di cromatografia liquida-solida o liquida-liquida.

Micronizzazione e
Nanonizzazione

Mediante l’uso di tecnologie tradizionali (jet milling) e delle tecnologie più avanzate (nanonizzazione a CO2 supercritica) è possibile ottenere polveri di granulometria dell’ordine dei micrometri (millesimi di millimetro).

In questi processi si impiega come principio del processo quello della frantumazione micronica per urto meccanico ad altissime velocità delle polveri stesse e la cristallizzazione dei composti per rapido raffreddamento dovuto all’espansione dei gas (CO2).

Analisi e
Controllo Qualità

Il reparto di analisi, essenziale nelle diverse fasi di controllo della qualità della produzione, integra al suo interno diverse apparecchiature (HPLC, LC/MS, GC/MS, ICP/MS) con la finalità di analizzare i composti dalla fase di ingresso (materia prima) fino alla fase di uscita (prodotto finito).

Attraverso queste analisi è possibile anche validare e certificare la qualità dei processi di trasformazione e purificazione.

Riciclaggio
degli Scarti

Uno dei traguardi importanti raggiungibile da un processo di trasformazione è l’ impiego degli scarti di produzione come materie “seconde” in altri ambiti merceologici.

I prodotti ricircolati dai nostri processi di lavorazione sono tutti   materiali provenienti da biomasse prive di contaminanti dato l’impiego di tecnologie pulite.

Così la biomassa esausta, dopo l’estrazione può essere impiegata  come farina alimentare “light” per l’ alto contenuto proteico, così cere e grassi vegetali, clorofille e pigmenti vegetali ricircolati possono trovare impiego nel settore cosmetico.

Prodotto
Finito

Oltre alla produzione di ingredienti intermedi ed avanzati per il settore cosmeceutico, nutraceutico, veterinario e farmaceutico, i nostri impianti saranno in grado di creare e formulare prodotti finiti destinati a questi stessi settori.

La gamma di prodotti finali riguarderà oltre ad integratori alimentari, prodotti cosmeceutici e cosmetici di alta gamma, prodotti nutraceutici ecc.

Obiettivo della lavorazione

Il focus del processo di lavorazione e trasformazione della pianta di Cannabis sativa (canapa industriale) consiste nel separare i compositi nobili, contenenti cannabinoidi, dalla biomassa. In questo processo la biomassa viene in un primo momento essiccata e ridotta nelle dimensioni mediante macinazione in parti minute.

Le minime dimensioni delle particelle di biomassa (> 1 mm)  porta alla massimizzazione della superficie di contatto fra la stessa biomassa e il fluido di processo che deve solubilizzare i composti d’interesse. Nel nostro caso il fluido di processo è la CO2 allo stato supercritico (pressione > 72 atmosfere e temperatura > 32°C).

Lavorazione

Con la nostra tecnologia, viene esercitata alta pressione direttamente sulla CO2 (fluido di processo) per portarla allo stato supercritico e farla diventare, in questo stato intermedio fra lo stato liquido e lo stato gassoso (pressione > 72 atmosfere e temperatura > 32°C) , un solvente assolutamente non tossico.

Il fluido (CO2) viene riciclato in continuo all’interno dello stesso processo, a partire dal momento in cui viene portato allo stato gassoso e liberato dalla materia prima. L’ applicazione risulta dunque compatibile con esigenze ambientali: la CO2 essendo un gas inerte, non tossico e non infiammabile, una volta ritornata allo stato gassoso, non lascia alcuna traccia nell’estratto e nell’ambiente.

Purificazione e concentrazione

Si possono ottenere, graduando la densità del fluido di processo attraverso la pressione, fino a quattro frazioni differenti di estratto nei diversi stadi di separazione in funzione del peso molecolare dei composti da separare. Gli estratti possono così risultare purificati da composti non desiderati (es. cere vegetali, clorofille ecc.) e concentrati nei composti d’interesse già a partire dalla fase estrattiva.

Altre applicazioni successive alla fase estrattiva come la cromatografia preparativa consentono di ottenere una concentrazione elevata dei composti attivi oggetto dell’estrazione.

Micronizzazione e nanonizzazione

Mediante l’uso di tecnologie tradizionali (jet milling) e delle tecnologie più avanzate (micronizzazione e nanonizzazione con CO2 supercritica) si ottengono polveri di farmaco e/o di sostanze attive a granulometria dell’ordine dei micrometri (millesimi di millimetro). Gli estratti liquidi vengono dewaterizzati utilizzando sistema di atomizzazione (spray drying) per nebulizzare ed essiccare estratti e sospensioni liquide.

Il materiale da essiccare entra sotto forma di liquido ad alta pressione all’interno di un reattore di distribuzione dotato di uscite (lance/ugelli di atomizzazione). Per effetto della pressione e del freddo generato dall’ espansione del gas, il liquido fuoriesce dagli ugelli sotto forma di goccioline atomizzate. La parte solida così formatasi per sottrazione del liquido atomizzato, risulta costituita da polveri di sostanze attive. Questa frazione polverosa precipita sul fondo del reattore mentre le goccioline restano sulle pareti del reattore stesso.

Analisi e controllo qualità.

Il reparto analitico, essenziale nelle diverse fasi di controllo, comprende e integra apparecchiature (HPLC, LC/MS, GC/MS, ICP/MS) finalizzate ad individuare i composti presenti nelle diverse fasi di lavorazione e a verificare la qualità della biomassa. h.

Attraverso questo apparato viene controllata la qualità della materia prima in ingresso e vengono validati i processi di trasformazione/purificazione. Viene infine verificata la qualità e gli standard del prodotto finale.

Riciclaggio degli scarti per impiego come materie seconde

Uno dei traguardi importanti raggiungibile da un processo di trasformazione industriale è la trasformazione degli scarti di produzione in materie “seconde” utilizzabili in altri ambiti merceologici per effetto dell’impiego di tecnologie pulite.

I prodotti che possono essere ricircolati dai processi di lavorazione e trovare altri impieghi come materie seconde sono, nel nostro caso, tutti materiali interamente biologici e privi di contaminanti data la qualità del processo di lavorazione. Così la biomassa esausta, dopo l’estrazione può essere impiegata come farina alimentare “light” per l’ alto contenuto proteico. Così cere e grassi vegetali, clorofille e pigmenti vegetali possono trovare impiego nel settore cosmetico come altre materie prime.

L’Impianto

L’impianto di estrazione/trasformazione si suddivide nei seguenti reparti:

  • Ingresso di materia prima (biomassa), catalogazione e stoccaggio della stessa
  • Estrazione cruda (estrattori a co2 supercritica)
  • Trasformazione degli estratti per scopi nutraceutici
  • Trasformazione degli estratti per scopi farmaceutici (GMP)
  • Analisi e controllo qualità
  • Ricerca e sviluppo
  • Formulazione e creazione prodotti finiti

L’estrazione CO2 supercritica è un’importante tecnica di separazione impiegata nel settore alimentare, nutraceutico e farmaceutico attraverso la quale  vengono isolati determinati principi attivi sottoponendo la materia da estrarre ad alta pressione in presenza di un gas, principalmente CO2.

L’estrazione con fluidi supercritici è una Green Technology che garantisce sostenibilità ambientale al processo e un alto grado di qualità e purezza del prodotto estratto.

È una tecnologia pulita, selettiva, non necessita di alte temperature e rappresenta un’alternativa alla comune estrazione con solventi organici, altamente tossici per l’ambiente e l’uomo.