JP2020515379A - マイクロ波剤を利用した急速植物性油蒸留装置 - Google Patents

マイクロ波剤を利用した急速植物性油蒸留装置 Download PDF

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Abstract

本開示の様々な態様は、植物材料から植物油を抽出するための方法およびシステムに関する。システムは、マイクロ波エミッタ、抽出チャンバ、および冷却チャンバを含んでよい。マイクロ波エミッタによって放射されたマイクロ波放射線はマイクロ波吸収剤を誘電加熱してよく、それが植物材料の植物油を加熱してよい。植物材料の植物油は、抽出チャンバ中で揮発してよく、冷却チャンバ中へ向けられて凝縮してよい。【選択図】図1

Description

関連出願の相互参照
本出願は2016年12月1日に出願された米国仮特許出願第62/428,868号の優先権を主張し、その全体は参照により本明細書に組み込まれる。
マイクロ波は、植物材料から揮発性の精油を水蒸気蒸留するために有効に利用されてきた。しかしながら、マイクロ波は、植物材料からカンナビノイド油または重質オレオレジンを有効に水蒸気蒸留することができなかった。たいていの植物油は非極性分子が主であり、効率的にマイクロ波を吸収しないため、植物材料を直接加熱乾燥して高沸点植物油およびオレオレジンを蒸発および蒸留するためのマイクロ波の使用も有効であると証明されていない。マイクロ波でオレオレジンを蒸留する試みはしばしば、所望の油が蒸発する前に植物材料が燃焼するという結果になるか、または植物油およびオレオレジンを熱劣化させる一方オレオレジンを蒸発させるのにあまり有効でない。ゆえに、より有効なマイクロ波蒸留方法が望ましい。
本発明は、植物材料をマイクロ波吸収剤と混合または接触することによって植物材料内の油およびオレオレジンを急速かつ均等に加熱する方法を提供する。このマイクロ波剤を使用することによって、蒸留された油の熱的破壊を引き起こすことなく、植物油は急速に加熱、揮発、および蒸留される。
本発明の様々な態様は、植物材料から油を抽出する方法に関する。方法は、植物材料から油を抽出するためのシステムを提供することを含んでよい。システムは、(a)マイクロ波エミッタ、(b)マイクロ波エミッタによって放射されたマイクロ波放射線が抽出チャンバ中へ向けられるようにマイクロ波エミッタと連通する抽出チャンバ、および(c)抽出チャンバ中の揮発油が冷却チャンバ中へ向けられるように抽出チャンバと連通する冷却チャンバを含んでよい。
方法は、植物材料とマイクロ波吸収剤とを組み合わせること、植物材料およびマイクロ波吸収剤を抽出チャンバ中へ挿入すること、マイクロ波吸収剤にマイクロ波エミッタから放射されたマイクロ波放射線を照射し、それによりマイクロ波吸収剤の誘電加熱および/またはマイクロ波吸収剤の界面分極もしくはMaxwell−Wagner−Sillars分極による加熱を行い、植物材料を加熱し、植物材料から植物油を揮発させて揮発油を生成すること、冷却チャンバ中で揮発油を凝縮させ、それにより凝縮油を生成すること、ならびに凝縮油の一部を回収し、それにより食用に適した回収油を生成することをさらに含んでよい。植物材料は、主としてマイクロ波吸収剤から植物材料への熱伝達によって、例えば、植物材料の誘電加熱によってよりもむしろ熱放射または熱対流によって加熱されてよい。
マイクロ波吸収剤は様々なタイプの非極性基材もしくは非極性分子を含有する基材、イオンもしくは双極子分子を含有する基材からなってよく、または(1)マイクロ波吸収剤および任意のマイクロ波吸収組成物が両方とも食品ではない、または(2)マイクロ波吸収剤もしくは任意のマイクロ波吸収組成物のいずれかが食品のマイクロ波調製で使用される量より実質的に多い量で使用される(すなわち、マイクロ波吸収剤もしくは任意のマイクロ波吸収組成物が、植物材料の量に対して食品のマイクロ波調製で使用される量より少なくとも10倍多い量で使用される、例えば、固化防止剤としてシリカが食品に加えられてよいが、例えば、100グラムの植物材料へのマイクロ波吸収剤として100グラムのシリカの添加は、任意の食品のマイクロ波調製で使用されるシリカの量より実質的に多いシリカの量を示す)、ならびに(3)マイクロ波吸収剤が植物材料を水の相対沸点超に加熱させる(すなわち、水の相対沸点は、例えば、任意の沸点上昇を考慮して、それぞれ、抽出チャンバもしくは取り外し可能カートリッジ内の圧力に対する、および抽出チャンバもしくは取り外し可能カートリッジ内の揮発性種の合計蒸気圧に対する、水の沸点である)ならば、マイクロ波もしくは電磁放射線によって励起される任意の他の物質もしくは基材からなってよい。
植物材料をマイクロ波吸収剤と組み合わせることは、植物材料を、マイクロ波吸収剤を含むマイクロ波吸収組成物と組み合わせることを含んでよい。マイクロ波吸収組成物は、例えば、本明細書に記載されるような固体の混合物を含んでよく、例えば、固体の混合物の少なくとも一部の固体はマイクロ波吸収剤を含んでよい。固体の混合物の固体は、例えば、約0.1μm〜約100μm、約1μm〜約1mm、約10μm〜約10mm、約100μm〜約50mm、約0.1μm〜約10μm、約1μm〜約100μm、約10μm〜約1mm、約100μm〜約10mm、約1mm〜約50mm、約0.1μm〜約1μm、約0.5μm〜約5μm、約1μm〜約10μm、約5μm〜約50μm、約10μm〜約100μm、約50μm〜約500μm、約100μm〜約1mm、約500μm〜約5mm、約1mm〜約1cm、または約5mm〜約5cmのような、約0.1μm〜約5cmの大きさであってよい。固体の混合物は粉末もしくはグリットであってよく、またはビーズもしくはラシヒリング、繊維、ロッドもしくはシートもしくは規則充填物の形態を含んでよい。固体の混合物は金属、ガラス、セラミック、および/または粘土を含んでよい。いくつかの実施形態では、ガラス、セラミック、または粘土に、マイクロ波を吸収する極性分子からなる物質を含浸させてもよい。
いくつかの実施形態では、植物材料をマイクロ波吸収剤と組み合わせることは、植物材料を、マイクロ波吸収剤を含むマイクロ波吸収組成物と組み合わせることを含み、ここで、マイクロ波吸収組成物は、例えば、本明細書に記載されるような少なくとも1つのロッド、チューブ、またはシートを含み、少なくとも1つのロッド、チューブ、またはシートはマイクロ波吸収剤を含む。少なくとも1つのロッド、チューブ、またはシートは、約1cm〜約10cm、約5cm〜約50cm、または約10cm〜約100cmのような、約1cm〜約100cmの少なくとも1つの寸法を有してよい。例えば、マイクロ波吸収組成物は少なくとも1つのシートを含んでよく、植物材料をマイクロ波吸収剤と組み合わせることは、植物材料をシート上に広げ、シートを巻いてコイル状シートにすることを含んでよい。
いくつかの実施形態では、マイクロ波吸収組成物は液体ではなく、マイクロ波吸収組成物は液体を含有しない。いくつかの実施形態では、マイクロ波吸収組成物は固体構成要素および液体構成要素を含む。いくつかの実施形態では、マイクロ波吸収剤は液体またはゲルである。いくつかの実施形態では、マイクロ波吸収剤は、抽出対象の植物油の沸点より高い沸点を有する。一例として、マイクロ波吸収剤の沸点は、大気圧で300°F超、大気圧で380°F超、または大気圧で450°F超であってよい。
マイクロ波吸収剤は、典型的には水以外の化合物である。マイクロ波吸収剤は、例えば、食品中に存在せず、典型的なヒトの食事中にも見られない化合物であってよい。
いくつかの実施形態では、植物材料は、10重量%未満の水のような、20重量%未満の水からなる。方法は、マイクロ波吸収剤に照射する前に植物材料を乾燥させることをさらに含んでよい。
いくつかの実施形態では、方法は、植物材料を均等に加熱するように、マイクロ波吸収剤に関してマイクロ波放射線の伝搬方向を変更することをさらに含む。マイクロ波放射線の伝搬方向は、例えば、マイクロ波吸収剤に照射しながら、植物材料およびマイクロ波吸収剤を撹拌、振盪、または回転することによって変更されてよい。
好ましい実施形態では、方法は、植物油、揮発油、凝縮油、または回収油の熱分解を引き起こさない。好ましい実施形態では、方法は、植物材料の熱分解を引き起こさない。
方法は、抽出チャンバの内部の少なくとも1つの温度を監視することをさらに含んでよく、例えば、抽出チャンバの内部の少なくとも1つの温度は、植物材料の温度、マイクロ波吸収剤の温度、任意のマイクロ波吸収組成物の温度、および/または準備された植物材料の温度を含む。方法は、抽出チャンバの内部の温度を、約50°F〜約100°F、約50°F〜約150°F、約300°F〜約450°F、約314°F〜約450°F、約314°F〜約427°F、約314°F〜約400°F、約365°F〜約450°F、約365°F〜約427°F、または約365°F〜約400°Fのような、約50°F〜約450°Fで維持することをさらに含んでよい。抽出チャンバの内部の温度を維持することは、マイクロ波放射線の出力を調整することを含んでよく、例えば、マイクロ波放射線の出力を調整することは、マイクロ波吸収剤に照射するマイクロ波放射線の強度を調整すること、および/またはマイクロ波吸収剤に照射するマイクロ波放射線のオンオフを繰り返すことのいずれかを含む。
いくつかの実施形態では、方法は、冷却チャンバの少なくとも1つの表面を、約80°F〜約314°F、約100°F〜約314°F、約150°F〜約314°F、約200°F〜約314°F、約212°F〜約314°F、約250°F〜約314°F、約300°F〜約314°F、約80°F〜約300°F、約100°F〜約300°F、約150°F〜約300°F、約200°F〜約300°F、約212°F〜約300°F、約250°F〜約300°F、約80°F〜約250°F、約100°F〜約250°F、約150°F〜約250°F、約200°F〜約250°F、約212°F〜約250°F、約80°F〜約200°F、約100°F〜約200°F、約150°F〜約200°F、約80°F〜約150°F、約100°F〜約150°F、または約80°F〜約100°Fのような、約70°F〜約314°Fの温度で維持することをさらに含む。いくつかの実施形態では、方法は、冷却チャンバの少なくとも1つの表面を(例えば、テルペン回収では)、約40°F〜約212°F、約50°F〜約212°F、約60°F〜約212°F、約70°F〜約212°F、約35°F〜約150°F、約40°F〜約150°F、約50°F〜約150°F、約60°F〜約150°F、約70°F〜約150°F、約35°F〜約100°F、約40°F〜約100°F、約50°F〜約100°F、約60°F〜約100°F、約70°F〜約100°F、約35°F〜約90°F、約40°F〜約90°F、約50°F〜約90°F、約60°F〜約90°F、約70°F〜約90°F、約35°F〜約80°F、約40°F〜約80°F、約50°F〜約80°F、約60°F〜約80°F、約70°F〜約80°F、約35°F〜約70°F、約40°F〜約70°F、約50°F〜約70°F、または約60°F〜約70°Fのような、約35°F〜約212°Fの温度で維持することをさらに含む。
方法は、回収油から水を除去することを含んでよい。水の除去は、例えば、回収油を約212°F〜約314°Fの温度で維持し、それにより水を回収油から蒸発させることによって、または回収油から水相を分離することによって達成され得る。
好ましい実施形態では、揮発油、凝縮油、および回収油には有機溶媒、特にブタンおよびイソブタンが存在しない。いくつかの実施形態では、揮発油、凝縮油、および回収油にはクロロホルムが存在しない。いくつかの実施形態では、揮発油、凝縮油、および回収油にはエタノールが存在しない。
いくつかの実施形態では、植物材料およびマイクロ波吸収剤を抽出チャンバ中へ挿入することは、植物材料およびマイクロ波吸収剤を含むカートリッジ(例えば、取り外し可能カートリッジ)を抽出チャンバ中へ挿入することを含む。
抽出チャンバは、第1の開口および第2の開口を含んでよく、植物材料およびマイクロ波吸収剤は第1の開口を通して抽出チャンバ中へ挿入され、抽出チャンバ中の揮発油は第2の開口を通して冷却チャンバ中へ向けられる。
いくつかの実施形態では、方法は、揮発油が第1の開口を通って抽出チャンバから出られないように、マイクロ波吸収剤に照射する前に抽出チャンバの第1の開口を密封することをさらに含む。
いくつかの実施形態では、植物材料は、アサまたはカンナビスを含む。例えば、植物材料は、cannabis sativa、cannabis indica、cannabis ruderalis、カンナビス種もしくは科の交雑種、または前述の2つ以上の組み合わせを含んでよい。
いくつかの実施形態では、揮発油、凝縮油、および回収油はカンナビジオール(CBD)、カンナビジバリン(CBDV)、テトラヒドロカンナビノール(THC)、デルタ−9−テトラヒドロカンナビノール、デルタ−8−テトラヒドロカンナビノール、テトラヒドロカンナビバリン(THCV)、カンナビノール(CBN)、カンナビゲロール、カンナビクロメン、化学変換カンナビノイド、任意の他のカンナビノイド、リナロール、カリオフィレン、ミルセン、リモネン、フムレン、ピネン、または前述の2つ以上の組み合わせを含む。例えば、揮発油、凝縮油、および回収油はデルタ−9−テトラヒドロカンナビノールを含んでよい。いくつかの実施形態では、揮発油、凝縮油、および回収油はカンナビジオール(CBD)を含む。いくつかの実施形態では、回収油は医薬製剤での使用に適している。いくつかの実施形態では、回収油は向精神物質としての使用に適している。
好ましい実施形態では、方法は水蒸気蒸留を含まない。例えば、いくつかの実施形態では、植物材料から揮発する植物油の質量は、植物材料から揮発する水の質量より大きい。いくつかの実施形態では、植物材料から揮発する植物油の質量の、植物材料から揮発する水の質量に対する比は、少なくとも約1:3、約1:2、約1:1、約2:1、または約3:1である。
いくつかの実施形態では、植物油の沸点は212°F超であり、すなわち、植物油は、本明細書に記載されるようなシステムの抽出チャンバ中の植物材料とマイクロ波吸収剤/組成物との混合物中に存在する場合、212°F超の温度で沸騰する。
いくつかの実施形態では、本発明は、アサおよび/またはカンナビスからテトラヒドロカンナビノール(THC)および/またはカンナビジオール(CBD)を抽出する方法に関し、(1)植物材料から油を抽出するためのシステムを提供することであって、(a)マイクロ波エミッタ、(b)マイクロ波エミッタによって放射されたマイクロ波放射線が抽出チャンバ中へ向けられるようにマイクロ波エミッタと連通する抽出チャンバ、および(c)抽出チャンバ中の揮発油が冷却チャンバ中へ向けられるように抽出チャンバと連通する冷却チャンバを含むシステムを提供することと、(2)植物材料とマイクロ波吸収剤とを組み合わせることと、(3)植物材料およびマイクロ波吸収剤を抽出チャンバ中へ挿入することと、(4)マイクロ波吸収剤にマイクロ波エミッタから放射されたマイクロ波放射線を照射し、それによりマイクロ波吸収剤を誘電加熱し、植物材料を約314°F〜約450°Fの温度に加熱し、植物材料からTHCおよび/またはCBDを揮発させてTHCおよび/またはCBDを含む揮発油を生成することと、(5)冷却チャンバ中で揮発油を約70°F〜約365°の温度に凝縮させ、それによりTHCおよび/またはCBDを含む凝縮油を生成することと、(6)凝縮油の一部を回収し、それにより食用に適したTHCおよび/またはCBDを含む回収油を生成することとを含み、植物材料はアサまたはカンナビスであり、方法はTHCまたはCBDの熱分解を引き起こさない。
本発明の様々な態様は、植物材料から油を抽出するためのシステムに関する。システムは、マイクロ波エミッタ;マイクロ波エミッタによって放射されたマイクロ波放射線が抽出チャンバ中へ向けられるようにマイクロ波エミッタと連通する抽出チャンバ;抽出チャンバ中に配置されたマイクロ波吸収組成物であって、マイクロ波吸収組成物はマイクロ波吸収剤を含み、マイクロ波吸収組成物は食品ではない、マイクロ波吸収組成物;抽出チャンバ中に配置された植物材料;および抽出チャンバ中の揮発油が冷却チャンバ中へ向けられるように抽出チャンバと連通する冷却チャンバを含んでよい。システムは、マイクロ波エミッタから放射されたマイクロ波放射線によってマイクロ波吸収剤を誘電加熱し、マイクロ波吸収組成物から放射された熱放射によって植物材料を加熱するように構成され、それにより植物材料の油を揮発させて揮発油を生成してよい。冷却チャンバは揮発油の少なくとも一部を凝縮させるように動作可能であってよい。
マイクロ波吸収組成物は、例えば、本明細書に記載されるような固体の混合物を含んでよく、例えば、固体の混合物の少なくとも一部の固体はマイクロ波吸収剤を含んでよい。固体の混合物の固体は、例えば、約50μm〜約500μm、約100μm〜約1mm、約500μm〜約5mm、約1mm〜約1cm、または約5mm〜約5cmのような、約50μm〜約5cmの大きさであってよい。固体の混合物は粉末であってよく、またはビーズを含んでよい。固体の混合物は金属、ガラス、セラミック、砂、および/または粘土を含んでよい。
マイクロ波吸収組成物は、例えば、本明細書に記載されるような少なくとも1つのロッド、チューブ、またはシートを含んでよく、例えば、少なくとも1つのロッド、チューブ、またはシートはマイクロ波吸収剤を含む。少なくとも1つのロッド、チューブ、またはシートは、約1cm〜約10cm、約5cm〜約50cm、または約10cm〜約100cmのような、約1cm〜約100cmの少なくとも1つの寸法を有してよい。例えば、マイクロ波吸収組成物は少なくとも1つのシートを含んでよく、少なくとも1つのシートのシート(複数可)はコイル状シート(複数可)として存在する。
いくつかの実施形態では、マイクロ波吸収組成物は液体ではなく、マイクロ波吸収組成物は液体を含有しない。いくつかの実施形態では、マイクロ波吸収組成物は固体構成要素および液体構成要素を含む。いくつかの実施形態では、マイクロ波吸収剤は液体またはゲルである。いくつかの実施形態では、マイクロ波吸収剤は、大気圧で450°F超のような、大気圧で360°F超の沸点を有する。
マイクロ波吸収剤は、典型的には水以外の化合物である。マイクロ波吸収剤は、例えば、食品中に存在せず、典型的なヒトの食事中にも見られない化合物であってよい。
いくつかの実施形態では、抽出チャンバは、植物材料およびマイクロ波吸収組成物が抽出チャンバに出入りできるような形状および大きさの第1の開口を含む。
システムは取り外し可能カートリッジをさらに含んでよく、取り外し可能カートリッジは植物材料およびマイクロ波吸収組成物を含み、抽出チャンバの第1の開口は取り外し可能カートリッジが抽出チャンバに出入りできるような形状および大きさである。例えば、取り外し可能カートリッジの外壁は抽出チャンバの内壁と摺動自在に係合してよい。
システムは、密封パックをさらに含んでよく、密封パックは第1の開口を密封し、それにより揮発油が第1の開口を通って抽出チャンバを出ることを阻止する。
いくつかの実施形態では、抽出チャンバは、揮発油が抽出チャンバを出て冷却チャンバに入れるように構成された第2の開口を含む。いくつかの実施形態では、第2の開口の大きさは、どの寸法においても5cmを超えない。例えば、第2の開口の大きさは、4cm、3cm、2cm、1cm、または5mm以下であってよい。
いくつかの実施形態では、システムはフィルタをさらに含み、例えば、フィルタは植物材料と第2の開口との間に位置する。フィルタは、第2の開口を通って抽出チャンバを出ることによる固体微粒子の通過も阻止し、かつ第2の開口を通した揮発油の通過も可能にするように構成されてよい。
いくつかの実施形態では、抽出チャンバは第1の開口および第2の開口を含み、第1の開口は植物材料およびマイクロ波吸収組成物が抽出チャンバに出入りできるような形状および大きさであり、第1の開口は可逆的に密封され、それにより揮発油が第1の開口を通って抽出チャンバを出ることを阻止し、第2の開口は揮発油が抽出チャンバを出て冷却チャンバに入れるように構成される。
いくつかの実施形態では、植物材料は、10重量%未満の水のような、20重量%未満の水からなる。システムは、約100g〜約1kg、約200g〜約2kg、約300g〜約3kg、約400g〜約4kg、または約500g〜約5kgの植物材料のような、約100g〜約10kgの植物材料を含んでよい。
いくつかの実施形態では、植物材料は、アサまたはカンナビスを含む。例えば、植物材料は、cannabis sativa、cannabis indica、cannabis ruderalis、カンナビス種もしくは科の交雑種、または前述の2つ以上の組み合わせを含んでよい。
いくつかの実施形態では、植物材料はカンナビジオール(CBD)、カンナビジバリン(CBDV)、テトラヒドロカンナビノール(THC)、デルタ−9−テトラヒドロカンナビノール、デルタ−8−テトラヒドロカンナビノール、テトラヒドロカンナビバリン(THCV)、カンナビノール(CBN)、カンナビゲロール、カンナビクロメン、化学変換カンナビノイド、任意の他のカンナビノイド、リナロール、カリオフィレン、ミルセン、リモネン、フムレン、ピネン、または前述の2つ以上の組み合わせを含む。例えば、植物材料はテトラヒドロカンナビノール(THC)を含んでよい。いくつかの実施形態では、植物材料はカンナビジオール(CBD)を含む。
本発明の様々な態様は、アサまたはカンナビスからテトラヒドロカンナビノール(THC)またはカンナビジオール(CBD)を抽出するためのシステムに関し、(1)マイクロ波エミッタ;(2)マイクロ波エミッタによって放射されたマイクロ波放射線が抽出チャンバ中へ向けられるようにマイクロ波エミッタと連通する抽出チャンバ;(3)抽出チャンバ中に配置されたマイクロ波吸収組成物であって、マイクロ波吸収組成物は食品ではなく、マイクロ波吸収組成物はマイクロ波吸収剤を含み、マイクロ波吸収剤は大気圧で360°F超の沸点を有する、マイクロ波吸収組成物;(4)抽出チャンバ中に配置された約100g〜約10kgの植物材料であって、植物材料はアサまたはカンナビスであり、植物材料はTHCおよび/またはCBDを含む、植物材料;ならびに(5)抽出チャンバ中の揮発したTHCおよび/またはCBDが冷却チャンバ中へ向けられるように抽出チャンバと連通する冷却チャンバを含み、(6)抽出チャンバは第1の開口および第2の開口を含み;(7)第1の開口は植物材料およびマイクロ波吸収組成物が抽出チャンバに出入りできるような形状および大きさであり;(8)第1の開口は可逆的に密封され、それにより揮発したTHCおよび/またはCBDが第1の開口を通って抽出チャンバを出ることを阻止し;(9)第2の開口は揮発したTHCおよび/またはCBDが抽出チャンバを出て冷却チャンバに入れるように構成され;(10)システムはマイクロ波エミッタから放射されたマイクロ波放射線によってマイクロ波吸収剤を誘電加熱するように構成され、;(11)システムはマイクロ波吸収組成物から放射された熱放射によって植物材料を加熱するように構成され;(12)冷却チャンバは揮発したTHCおよび/またはCBDを凝縮させるように動作可能である。
本発明の実施形態の線図である。
本発明の様々な実施形態は、カンナビスとマイクロ波吸収剤との混合物のマイクロ波処理はカンナビスからのカンナビノイドの効率的な抽出を可能にするという発見に基づく。そのような方法は、ブタンのような溶媒を必要としないため、カンナビスからカンナビノイドを抽出する歴史的方法よりも優れていてよい。本明細書に開示されたシステムおよび方法は抽出されたカンナビノイドとシステムの可動部分との間の接触の量を最小化してもよく、頑丈なシステムおよび最小限のメンテナンスを可能にする。
本発明のシステムおよび方法は水蒸気蒸留のシステムおよび方法ではないため、本発明の実施形態は、植物材料から精油を抽出する従来技術のマイクロ波ベースの方法と区別されてよい。カンナビノイドおよび重質オレオレジンの蒸気圧は極端に低く、したがって、カンナビノイドおよび重質オレオレジンはマイクロ波支援による水蒸気蒸留の従来技術の方法を受け入れられないため、マイクロ波支援による水蒸気蒸留および一般の水蒸気蒸留は、カンナビノイドまたは重質オレオレジンの蒸留において有効であると証明されていない。植物材料から精油を抽出する従来技術のマイクロ波ベースの方法は、精油を加熱するために水の誘電加熱を頼りにする。本明細書に開示されたシステムおよび方法は、マイクロ波吸収剤の誘電加熱を頼りにし、マイクロ波吸収剤は典型的には水ではない。
A.植物材料
本発明の様々な態様は、植物材料から油を抽出するためのシステムおよび方法に関する。
植物材料は典型的には食品ではない。それにもかかわらず、植物材料は食用に適した植物油を含んでよい。「食用に適した」なる語句は、例えば医薬品(向精神薬もしくは抗痙攣薬)または栄養補助食品のような、治療、医薬、栄養、および/または化粧品用途を指す。食用としては、経腸摂取(例えば、丸剤、カプセル、食品もしくは飲料などで)、局所投与、および吸入(例えば、気化油の)が挙げられる。食用は、植物油と人体との(例えば、固体、液体、または気体の形態での)接触を必要とする。「食用に適し」ていない油としては、著しい熱分解を経た油(例えば、油の10重量%超が熱化学分解を経て、その結果テルペンでもカンナビノイドでもない10重量%超の熱化学分解生成物を生じる)、ならびに粗製油、燃料油、石油化学製品、または非GRAS溶媒を含有する油(例えば、油の0.2重量%超が粗製油、燃料油、石油化学製品、および/もしくは非GRAS溶媒である)が挙げられる。
植物材料は、例えば、アサまたはカンナビスであってよい。植物材料は、様々な形態のテトラヒドロカンナビノール(THC)および/または様々な形態のカンナビジオール(CBD)を含んでよい。いくつかの実施形態では、植物材料はTHCを本質的に含まない。植物材料はカンナビジオール(CBD)を含んでよい。植物材料は、cannabis sativa、cannabis indica、cannabis ruderalis、カンナビス種もしくは科の交雑種、または前述の2つ以上の組み合わせのようなカンナビスを含んでよい。他の形態の植物材料、例えばホップも使用されてよい。
いくつかの実施形態では、植物材料は花、葉、および/または茎を含み、例えば、植物材料は花(複数)、葉(複数)、および/または茎(複数)を含む。植物材料は、乾燥または硬化された花などの、10%、20%、25%、50%、70%、75%、80%、または90%超の花からなってよい。植物材料は、乾燥または硬化された雌花などの、10%、20%、25%、50%、70%、75%、80%、または90%超の雌花からなってよい。
いくつかの実施形態では、植物材料は乾燥および/または硬化される。例えば、植物材料は、20重量%、15重量%、10重量%、9重量%、8重量%、7重量%、6重量%、または5重量%未満の水を含有してよい。方法は、例えば植物材料を抽出チャンバ中へ挿入する前に、植物材料を乾燥させることを含んでよい。
植物材料は、例えば0.1μm〜5mm、20μm〜5mmの大きさの粒子に、または他の粉砕サイズに、必要に応じて粉砕されてよい。いくつかの実施形態では、植物材料は粉砕されず、大部分はそのままである。
いくつかの実施形態では、植物材料は液果を含まない。例えば、いくつかの実施形態では、植物材料は柑橘類またはメロンを含まない。いくつかの実施形態では、植物材料は樹木から得られない。いくつかの実施形態では、植物材料は液果、柑橘類、シトロン、ザボン、トサブンタン、スダチ、マンダリンオレンジ(Citrus unshiu)、オレンジ(Citrus sinensis)、ポンカン、スイカ、メロン、樹木、樹皮、針葉樹、スギ(Cryptomeria japonica)、ヒノキ(Chamaecyparis obtusa)、草、ショウガの根茎、ショウガ、トウモロコシ、もみ殻、米、稲わら、バガス、ココナツ、ヤシ殻、または家畜排泄物を含まない。
本明細書に記載されるようなシステムは、少なくとも約75g、約100g、約150g、約200g、約250g、約300g、約400g、または約500gのような、少なくとも約50グラムの植物材料を(例えば、本明細書に記載されるような抽出チャンバおよび/または取り外し可能カートリッジ内に)含んでよい。本明細書に記載されるようなシステムは、約75g〜約10kg、約100g〜約10kg、約150g〜約10kg、約200g〜約10kg、約250g〜約10kg、約300g〜約10kg、約400g〜約10kg、約500g〜約10kg、約50g〜約5kg、約75g〜約5kg、約100g〜約5kg、約150g〜約5kg、約200g〜約5kg、約250g〜約5kg、約300g〜約5kg、約400g〜約5kg、約500g〜約5kg、約10g〜約1kg、約50g〜約1kg、約75g〜約1kg、約100g〜約1kg、約150g〜約1kg、約200g〜約1kg、約250g〜約1kg、約300g〜約1kg、約400g〜約1kg、または約500g〜約1kgのような、約50グラム〜10kgの植物材料を(例えば、本明細書に記載されるような抽出チャンバおよび/または取り外し可能カートリッジ内に)含んでよい。
本明細書に記載されるようなシステムは、少なくとも約2kg、約5kg、約10kg、約25kg、約50kg、約100kg、約250kg、または約500kgのような、少なくとも約1キログラムの植物材料を(例えば、本明細書に記載されるような抽出チャンバおよび/または取り外し可能カートリッジ内に)含んでよい。本明細書に記載されるようなシステムは、約5kg〜約500kg、約10kg〜約500kg、約25kg〜約500kg、約50kg〜約500kg、約100kg〜約500kg、約250kg〜約500kg、約2kg〜約250kg、約5kg〜約250kg、約10kg〜約250kg、約25kg〜約250kg、約50kg〜約250kg、約100kg〜約250kg、約2kg〜約100kg、約5kg〜約100kg、約10kg〜約100kg、約25kg〜約100kg、約50kg〜約100kg、約2kg〜約50kg、約5kg〜約50kg、約10kg〜約50kg、約25kg〜約50kg、約2kg〜約25kg、約5kg〜約25kg、約10kg〜約25kg、約2kg〜約10kg、約5kg〜約10kg、または約2kg〜約5kgのような、約2kg〜約500kgの植物材料を(例えば、本明細書に記載されるような抽出チャンバおよび/または取り外し可能カートリッジ内に)含んでよい。
B.植物油
植物油は様々な形態のカンナビノイドおよびカンナビノイド酸、様々な形態のカンナビジオール(CBD)もしくはカンナビジオール酸(CBDA)、カンナビジバリン(CBDV)、様々な形態のテトラヒドロカンナビノール(THC)、デルタ−9−テトラヒドロカンナビノール、テトラヒドロカンナビノール酸、デルタ−8−テトラヒドロカンナビノール、テトラヒドロカンナビバリン(THCV)、カンナビノール(CBN)、カンナビゲロール、カンナビクロメン、化学変換カンナビノイド、任意の他のカンナビノイド、リナロール、様々な形態のカリオフィレン、ミルセン、リモネン、フムレン、ピネン、または前述の2つ以上の組み合わせを含んでよい。例えば、揮発油、凝縮油、および/または回収油はCBDを、例えば少なくとも約1重量%、5重量%、10重量%、20重量%、25重量%、50重量%、75重量%、80重量%、または90重量%以上の濃度で含んでよい。同様に、揮発油、凝縮油、および/または回収油はTHCを、例えば少なくとも約1重量%、5重量%、10重量%、20重量%、25重量%、50重量%、75重量%、80重量%、または90重量%以上の濃度で含んでよい。
「テトラヒドロカンナビノール」および「THC」なる用語は、(−)−トランス−Δ−テトラヒドロカンナビノールおよびその異性体を指す。
揮発油、凝縮油、および/または回収油は典型的には食用に適しており、これは油が著しい熱分解を経ていないこと(例えば、油の10重量%未満が熱化学分解を経ており、熱化学分解の結果テルペンでもカンナビノイドでもない熱化学分解生成物が生じる)、ならびに油が粗製油、燃料油、石油化学製品、および非GRAS溶媒を本質的に含まないこと(例えば、油の0.2重量%未満が粗製油、燃料油、石油化学製品、および/もしくは非GRAS溶媒である)を意味する。揮発油、凝縮油、および/または回収油は、10重量%、5重量%、2重量%、1重量%、0.5重量%、0.2重量%、0.1重量%、0.05重量%、0.02重量%、または0.01重量%未満の、熱化学分解を経た油を含んでよい。揮発油、凝縮油、および/または回収油は、0.2重量%、0.1重量%、0.05重量%、0.02重量%、0.01重量%、0.005重量%、0.002重量%、または0.001重量%未満の粗製油、燃料油、石油化学製品、および非GRAS溶媒を含んでよい。
いくつかの実施形態では、植物油の沸点は212°F超であり、例えば約250°F、約275°F、または約300°F超などである。いくつかの実施形態では、植物油の沸点は約212°F〜約450°F、約250°F〜約450°F、約275°F〜約450°F、約300°F〜約450°F、約212°F〜約400°F、約250°F〜約400°F、約275°F〜約400°F、または約300°F〜約400°Fである。いくつかの実施形態では、植物油は水と非混和性であり、植物油の沸点は約212°F〜約450°F、約250°F〜約450°F、約275°F〜約450°F、約300°F〜約450°F、約212°F〜約400°F、約250°F〜約400°F、約275°F〜約400°F、または約300°F〜約400°Fである。本明細書で使用される場合、沸点なる用語は、圧力が(例えば、圧力の範囲またはおおよその圧力または特定の圧力のいずれかのように)明確に指定されない限り、大気圧での沸点を指す。本明細書で使用される場合、沸点なる用語は、沸点なる用語の文脈が他を明示しない限り、種が他の分子と関連して抽出チャンバ中に存在する場合の、すなわち、任意の沸点上昇(例えば、溶質の存在下での)および任意の沸点降下(例えば、非混和性液相の存在下での)を考慮した、種の沸点を指す。
いくつかの実施形態では、揮発油、凝縮油、および/または回収油は、リモネン、β−フェランドレン、γ−テルピネン、β−エレメン、α−ピネン、β−ピネン、リナロール、およびβ−ミルセンを本質的に含まない。いくつかの実施形態では、揮発油、凝縮油、および/または回収油はTHCを本質的に含まない。
C.システム
方法は、植物材料から油を抽出するためのシステムを提供することを含んでよい。システムは、典型的には、(a)マイクロ波エミッタ、(b)マイクロ波エミッタによって放射されたマイクロ波放射線が抽出チャンバ中へ向けられるようにマイクロ波エミッタと連通する抽出チャンバ、および(c)抽出チャンバ中の揮発油が冷却チャンバ中へ向けられるように抽出チャンバと連通する冷却チャンバを含む。
いくつかの実施形態では、本発明のシステムは、例えば、システムの構成要素が別々に供給される場合、マイクロ波エミッタ、抽出チャンバ、および冷却チャンバのすべてよりも少なく含む。本発明のシステムの動作バージョンは、典型的には本明細書に記載されるような植物材料およびマイクロ波吸収剤を含む。システムは、抽出チャンバ内に配置された植物材料、マイクロ波吸収剤、および/またはマイクロ波吸収組成物を含んでよい。
D.マイクロ波エミッタ
マイクロ波エミッタは既知であり、マイクロ波エミッタがマイクロ波吸収剤を誘電加熱できる、またはMaxwell−Wagner−Sillars分極としても知られる界面分極によってマイクロ波吸収剤を加熱できる限り、マイクロ波エミッタの厳密な性質は特に限定されない。マイクロ波エミッタは、例えば、空洞マグネトロンを含んでよい。マイクロ波エミッタは、典型的には、マイクロ波吸収剤を誘電加熱できる周波数のマイクロ波放射線を放射する。
いくつかの実施形態では、マイクロ波エミッタは、水および/または多糖類(例えばセルロース)と比較してマイクロ波吸収剤による吸収に好適な周波数でマイクロ波放射線を放射するように構成される。いくつかの実施形態では、マイクロ波エミッタは、例えば、植物材料の熱分解または燃焼を避けるために、植物材料と比較してマイクロ波吸収剤による吸収に好適な周波数でマイクロ波放射線を放射するように構成される。マイクロ波エミッタは可変周波数マイクロ波エミッタであってよい。いくつかの実施形態では、システムは、マイクロ波吸収剤が吸収し得る周波数に対応したマイクロ波放射線の伝達に好適な、ならびに/または水、および/もしくは多糖類、および/もしくは炭素分子、および/もしくは植物材料が吸収し得る周波数に対応したマイクロ波放射線の伝達に不利なバンドパスフィルタを含む。
システムは、例えば、マイクロ波放射線をマイクロ波エミッタから抽出チャンバへ伝達するための、導波管を含んでよい。
システムは、典型的には、マイクロ波エミッタから放射されるマイクロ波放射線の出力を、例えば、温度センサから受信したフィードバックに応じて、動的に変更するように構成される。
E.抽出チャンバ
抽出チャンバは、植物材料とマイクロ波吸収剤またはマイクロ波吸収組成物の混合物を受け取るように構成される。抽出チャンバは、植物材料およびマイクロ波吸収剤またはマイクロ波吸収組成物を混合、振盪、および/または回転するように構成されてよく、例えば、それにより均質な加熱を可能にする。
抽出チャンバは、典型的には、第1の開口および第2の開口を含む。第1の開口は、典型的には、植物材料およびマイクロ波吸収組成物が抽出チャンバに出入りできるような形状および大きさである。第1の開口は、取り外し可能カートリッジが抽出チャンバに出入りできるような形状および大きさであってよく、例えば、取り外し可能カートリッジは植物材料およびマイクロ波吸収組成物を含む。
システムは密封パックを含んでよく、例えば、密封パックは第1の開口を密封し、それにより揮発油が第1の開口を通って抽出チャンバを出ることを阻止するように構成される。密封パックが少なくとも400°Fまでの温度で安定であり、水中および植物油中の両方で安定であり、マイクロ波放射線への曝露時に安定である限り、密封パックの性質は特に限定されない。密封パックは、必要に応じてマイクロ波放射線に対して不透過であってよい。
第1の開口は、(例えば、密封パックで)可逆的に密封されてよく、それにより揮発油が第1の開口を通って抽出チャンバを出ることを阻止する。
第2の開口は、典型的には、揮発油が抽出チャンバを出て冷却チャンバに入れるように構成される。いくつかの実施形態では、第2の開口は、どの寸法においても5cmを超えない。例えば、第2の開口は、どの寸法においても4cm、3cm、2cm、1cm、または5mmのいずれかを超えてはならない。第2の開口の正確な幾何形状は特に限定されないが、第2の開口は円形または略円形であってよい。システムは、第2の開口内にまたは第2の開口に隣接して位置し、第2の開口を通した固体粒子の通過を阻止するように構成されたフィルタを含んでよい。フィルタは、典型的には、第2の開口を通って抽出チャンバを出ることによる固体微粒子の通過を阻止するように構成される。フィルタは、典型的には、第2の開口を通した揮発油の通過を可能にするように構成される。フィルタは、例えば約200°F、300°F、320°F、350°F、360°F、370°F、380°F、または400°F超の温度に、必要に応じて加熱されてよい。いくつかの実施形態では、フィルタ上への揮発油の凝縮またはフィルタに隣接した揮発油の凝縮のいずれかを阻止するためのフィルタの十分な加熱を確実にするために、フィルタは、マイクロ波吸収繊維もしくは焼結材料を含んでよいか、またはマイクロ波吸収繊維もしくは焼結材料からなってよい。
システムは、必要に応じて、第2の開口内にまたは第2の開口に隣接して位置し、第2の開口を通した液体の通過を阻止するように構成された膜を含んでよい。膜は、典型的には、第2の開口を通って抽出チャンバを出る液体の通過を阻止するように構成される。膜は、典型的には、第2の開口を通した揮発油の通過を可能にするように構成される。
いくつかの実施形態では、例えば、取り外し可能カートリッジが第1の開口を通して抽出チャンバ中へ挿入されてよく、揮発油が第2の開口を通して抽出チャンバから冷却チャンバ中へ向けられてよいように、第1の開口は抽出チャンバの頂部に位置し、第2の開口は抽出チャンバの底部に位置する。そのような構成は、その1つが図1に示されており、例えば、植物材料およびマイクロ波吸収組成物/剤が充填および加熱中に実質的に固体である場合に適している。
植物材料および/またはマイクロ波吸収組成物/剤が液体を含む実施形態では、システムは、抽出チャンバの側面もしくは頂部のいずれかに位置する第2の開口、および/または第2の開口を通る液体の流れを阻止するために第2の開口を覆う膜を含んでよい。第1の開口および第2の開口の正確な場所は特に限定されないが、しかしながら、当業者は、第1の開口および第2の開口の位置ならびに使用およびメンテナンスのしやすいシステムの他の構成を容易に知っている。
抽出チャンバは、例えば、揮発油および他の気体が抽出チャンバから逃げて冷却チャンバへ入ってよいため、典型的には著しく加圧されない。方法は抽出チャンバの圧力を、約0.5atm〜約2atm、約0.6atm〜約1.8atm、または約0.8atm〜約1.6atmなどの、約0.3気圧〜約5気圧で維持すること含んでよい。米国の都市化地域の周囲圧力は、例えば、約0.8atm(例えば、コロラド州デンバーで)〜約1.0atm(例えば、フロリダ州マイアミで)の範囲であり、植物油のマイクロ波支援による揮発は、システムの圧力を周囲圧力より著しく高く増大させる場合がある。それにもかかわらず、より高い圧力は植物油の沸点を上昇させるため、システムは抽出チャンバ内で周囲圧力に近い圧力を維持するように構成されてよい。
真空による支援は気化速度を増大させ、かつ/または植物材料から油を揮発させるのに必要な温度の低下を可能にすることを、当業者は直ちに理解するであろう。いくつかの実施形態では、方法は、抽出チャンバおよび/または任意の取り外し可能カートリッジに真空を適用することを含む。システムは真空ポンプを含んでよく、例えば、真空ポンプは、抽出チャンバおよび/または任意の取り外し可能カートリッジ内の圧力を低下させるように動作可能である。真空は、抽出チャンバおよび/または任意の取り外し可能カートリッジ内の圧力を、約0.1atm〜約1atm、約0.2atm〜約1atm、約0.5atm〜約1atm、約0.05atm〜約0.8atm、約0.1atm〜約0.8atm、約0.2atm〜約0.8atm、約0.5atm〜約0.8atm、約0.05atm〜約0.6atm、約0.1atm〜約0.6atm、約0.2atm〜約0.6atm、約0.5atm〜約0.6atm、約0.05atm〜約0.5atm、約0.1atm〜約0.5atm、または約0.2atm〜約0.5atmなどの、約0.05atm〜約1atmに低下させてよい。
F.冷却チャンバ
ある実施形態では、システムは、揮発油が冷却チャンバ中へ向けられるように抽出チャンバと連通する冷却チャンバを含む。冷却チャンバは、典型的には、揮発油の少なくとも一部が液化するように、揮発油を油の凝縮温度以下に冷却するように動作可能である。
冷却チャンバの性質は特に限定されない。冷却チャンバは、リービッヒ冷却器、ウエスト冷却器、アリーン冷却器、Davies冷却器、グラハム冷却器、フリードリヒ冷却器、らせん状冷却器、コイル型冷却器、またはジムロート冷却器のような冷却器を含んでよい。冷却器は、例えば水で冷却されてよい。
いくつかの実施形態では、例えば、揮発油が室温より実質的に高い温度で凝縮する場合があるため、冷却チャンバには冷却器が存在しない。
冷却チャンバは1つまたは複数の加熱表面を含んでよく、例えば、「加熱」表面(複数可)は周囲温度(すなわち70°F)に対して加熱される。
冷却チャンバの表面は、約70°F〜約314°F、約70°F〜約300°F、約70°F〜約250°F、約70°F〜約212°F、約70°F〜約200°F、約70°F〜約150°F、約70°F〜約100°F、約100°F〜約350°F、約100°F〜約314°F、約100°F〜約300°F、約100°F〜約250°F、約100°F〜約212°F、約100°F〜約200°F、約100°F〜約150°F、約150°F〜約350°F、約150°F〜約314°F、約150°F〜約300°F、約150°F〜約250°F、約150°F〜約212°F、約150°F〜約200°F、約200°F〜約350°F、約200°F〜約314°F、約200°F〜約300°F、約200°F〜約250°F、約200°F〜約212°F、約212°F〜約350°F、約212°F〜約314°F、約212°F〜約300°F、約212°F〜約250°F、約250°F〜約350°F、約250°F〜約314°F、または約250°F〜約300°Fなどの、約70°F〜約350°Fの温度で維持されてよい。いくつかの実施形態では、冷却チャンバの少なくとも1つの表面は、約−325°F〜約−250°F、約−300°F〜約−200°F、約−250°F〜約−150°F、約−200°F〜約−100°F、約−150°F〜約−50°F、約−100°F〜約0°F、約−50°F〜約50°F、約0°F〜約100°F、または約50°F〜約150°Fのような、約−325°F〜約300°Fの温度で維持される。いくつかの実施形態では、例えば、冷却チャンバの表面は、約212°F〜約314°Fの温度で維持され、それによりカンナビノイドを凝縮させ、水の凝縮を阻止する。
いくつかの実施形態では、冷却チャンバの温度は揮発油を凝縮させるのに十分に低いが、凝縮油を液体状態に保つには十分に高い温度で維持され、凝縮油は冷却チャンバから容易に流れる。いくつかの実施形態では、冷却チャンバは、すべての形態の揮発油を捕捉するために極低温に保たれ、その後、回収油を排出するために周期的に加熱されてよい。
いくつかの実施形態では、冷却チャンバは、100°F未満、90°F未満、80°F未満、70°F未満、または50°F未満、30°F、20°F、0°Fまたはそれ以下などの、より低い温度に冷却されてよい。冷却チャンバでのより低い温度の使用は、より低い沸点のテルペンまたは揮発性油の回収を促進してよい。冷却チャンバでのより低い温度の使用は、植物材料からの抽出油の蒸留の支援に真空が使用される実施形態でも必要とされてよい。他の実施形態では、冷却チャンバは、約50°F〜約30°F、約30°F〜約10°F、約10°F〜約−10°F、約−10°F〜約−30°F、約50°F〜約0°F、約30°F〜約−100°F、約0°Fから約−200°F、約−50°Fから約−325°Fの範囲、または蒸留分野の当業者に一般に知られているであろう他のより低い温度に冷却されてよい。
冷却チャンバは、回収溶媒が揮発油を揮発油の凝縮温度以下に急速に冷却するように、揮発油中へ回収溶媒を噴霧するように動作可能な加圧噴霧器を有する噴霧冷却チャンバであってよい。噴霧冷却チャンバは、例えば、PCT特許出願公開番号WO2015049585およびWO2016161420に記載されており、その各々は参照により本明細書に組み込まれる。噴霧された回収溶媒は、回収溶媒が液体回収器からの凝縮油を含むように必要に応じて再循環されてよく、システムは、液体回収器からの回収溶媒および抽出油を高圧噴霧器にポンピングするように動作可能なポンプをさらに含んでよい。あるいは、噴霧された回収溶媒は、実質的に精製された回収溶媒である。回収溶媒クーラが、高圧噴霧器用に回収溶媒を冷却するために設けられてよい。回収溶媒は、好ましくはエタノールおよび水のようなGRAS溶媒(およびおそらく、例えば、微量溶質のような溶質)から本質的になる。
G.マイクロ波吸収剤
システムは、マイクロ波吸収剤を含んでよく、例えば、マイクロ波吸収剤はシステムの抽出チャンバ中に配置される。方法は、植物材料をマイクロ波吸収剤と組み合わせることを含んでよい。
ある実施形態では、マイクロ波吸収剤は食品中に存在せず、典型的なヒトの食事中にも見られない。
いくつかの実施形態では、マイクロ波吸収剤は、食品、植物材料、またはマイクロ波に曝露される別のタイプの組成物中に存在し、さらに、本明細書に記載されたシステムおよび方法で使用されるマイクロ波吸収剤の量は、食品、植物材料、または他のタイプの組成物中に典型的に見られるようなマイクロ波吸収剤の量より多い。
システムは、少なくとも約2g、約3g、約4g、約5g、約6g、約7g、約8g、約9g、約10g、約15g、約20g、約25g、約30g、約40g、約50g、約75g、約100g、約150g、約200g、約250g、約300g、約400g、または約500gのような、少なくとも1グラムのマイクロ波吸収剤を含んでよい。システムは、約10g〜約10kg、約15g〜約10kg、約20g〜約10kg、約25g〜約10kg、約30g〜約10kg、約40g〜約10kg、約50g〜約10kg、約75g〜約10kg、約100g〜約10kg、約150g〜約10kg、約200g〜約10kg、約250g〜約10kg、約300g〜約10kg、約400g〜約10kg、約500g〜約10kg、約10g〜約5kg、約15g〜約5kg、約20g〜約5kg、約25g〜約5kg、約30g〜約5kg、約40g〜約5kg、約50g〜約5kg、約75g〜約5kg、約100g〜約5kg、約150g〜約5kg、約200g〜約5kg、約250g〜約5kg、約300g〜約5kg、約400g〜約5kg、約500g〜約5kg、約10g〜約1kg、約15g〜約1kg、約20g〜約1kg、約25g〜約1kg、約30g〜約1kg、約40g〜約1kg、約50g〜約1kg、約75g〜約1kg、約100g〜約1kg、約150g〜約1kg、約200g〜約1kg、約250g〜約1kg、約300g〜約1kg、約400g〜約1kg、または約500g〜約1kgのような、1g〜約10kgのマイクロ波吸収剤を含んでよい。
システムは、少なくとも約2kg、約3kg、約4kg、約5kg、約6kg、約7kg、約8kg、約9kg、約10kg、約15kg、約20kg、約25kg、約30kg、約40kg、約50kg、約75kg、約100kg、約150kg、約200kg、約250kg、約300kg、約400kg、または約500kgのような、少なくとも1キログラムのマイクロ波吸収剤を含んでよい。システムは、約10kg〜約500kg、約15kg〜約500kg、約20kg〜約500kg、約25kg〜約500kg、約30kg〜約500kg、約40kg〜約500kg、約50kg〜約500kg、約75kg〜約500kg、約100kg〜約500kg、約150kg〜約500kg、約200kg〜約500kg、約250kg〜約500kg、約300kg〜約500kg、約400kg〜約500kg、約1kg〜約100kg、約5kg〜約100kg、約10kg〜約100kg、約15kg〜約100kg、約20kg〜約100kg、約25kg〜約100kg、約30kg〜約100kg、約40kg〜約100kg、約50kg〜約100kg、約75kg〜約100kg、約1kg〜約50kg、約5kg〜約50kg、約10kg〜約50kg、約15kg〜約50kg、約20kg〜約50kg、約25kg〜約50kg、約30kg〜約50kg、約40kg〜約50kg、約1kg〜約10kg、約5kg〜約20kg、約10kg〜約20kg、または約15kg〜約20kgのような、1kg〜約500kgのマイクロ波吸収剤を含んでよい。
システムは、マイクロ波吸収剤と植物材料とを、約10:1〜約5:1、約10:1〜約1:1、約5:1〜約1:1、約5:1〜約1:2、約2:1〜約1:1、約2:1〜約1:2、約1:1〜約1:2、約1:1〜約1:3、約1:1〜約1:4、約1:1〜約1:5、約1:1〜約1:10、約1:1〜約1:20、約3:2〜約2:3、約3:2〜約1:1、約3:2〜約1:3、約2:3〜約1:3、約2:3〜約1:1、約1:2〜約1:3、約1:2〜約1:4、約1:2〜約1:5、約1:3〜約1:4、約1:3〜約1:5、約1:3〜約1:10、約1:4〜約1:5、約1:4〜約1:10、約1:5〜約1:10、約1:5〜約1:20、約1:5〜約1:25、約1:10〜約1:20、約1:10〜約1:50、約1:10〜約1:100、約1:20〜約1:100、または約1:50〜約1:100のような、約10:1〜約1:100の比(質量:質量)、例えば、約10:1、5:1、4:1、3:1、2:1、3:2、4:3、5:4、1:1、4:5、3:4、2:3、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:20、1:25、1:30、1:40、1:50、または1:100で含んでよい。
方法は、植物材料とマイクロ波吸収剤とを組み合わせること、植物材料およびマイクロ波吸収剤を抽出チャンバ中へ挿入すること、マイクロ波吸収剤に照射すること、ならびに/またはマイクロ波吸収剤を誘電加熱することを含んでよく、マイクロ波吸収剤の量は、少なくとも約2kg、約3kg、約4kg、約5kg、約6kg、約7kg、約8kg、約9kg、約10kg、約15kg、約20kg、約25kg、約30kg、約40kg、約50kg、約75kg、約100kg、約150kg、約200kg、約250kg、約300kg、約400kg、または約500kgのような、少なくとも1キログラムのマイクロ波吸収剤である。方法は、植物材料とマイクロ波吸収剤とを組み合わせること、植物材料およびマイクロ波吸収剤を抽出チャンバ中へ挿入すること、マイクロ波吸収剤に照射すること、ならびに/またはマイクロ波吸収剤を誘電加熱することを含んでよく、マイクロ波吸収剤の量は、約10g〜約10kg、約15g〜約10kg、約20g〜約10kg、約25g〜約10kg、約30g〜約10kg、約40g〜約10kg、約50g〜約10kg、約75g〜約10kg、約100g〜約10kg、約150g〜約10kg、約200g〜約10kg、約250g〜約10kg、約300g〜約10kg、約400g〜約10kg、約500g〜約10kg、約10g〜約5kg、約15g〜約5kg、約20g〜約5kg、約25g〜約5kg、約30g〜約5kg、約40g〜約5kg、約50g〜約5kg、約75g〜約5kg、約100g〜約5kg、約150g〜約5kg、約200g〜約5kg、約250g〜約5kg、約300g〜約5kg、約400g〜約5kg、約500g〜約5kg、約10g〜約1kg、約15g〜約1kg、約20g〜約1kg、約25g〜約1kg、約30g〜約1kg、約40g〜約1kg、約50g〜約1kg、約75g〜約1kg、約100g〜約1kg、約150g〜約1kg、約200g〜約1kg、約250g〜約1kg、約300g〜約1kg、約400g〜約1kg、または約500g〜約1kgのような、1g〜約10kgである。
方法は、植物材料とマイクロ波吸収剤とを組み合わせること、植物材料およびマイクロ波吸収剤を抽出チャンバ中へ挿入すること、マイクロ波吸収剤に照射すること、ならびに/またはマイクロ波吸収剤を誘電加熱することを含んでよく、マイクロ波吸収剤の量は、少なくとも約2g、約3g、約4g、約5g、約6g、約7g、約8g、約9g、約10g、約15g、約20g、約25g、約30g、約40g、約50g、約75g、約100g、約150g、約200g、約250g、約300g、約400g、または約500gのような、少なくとも1グラムである。方法は、植物材料とマイクロ波吸収剤とを組み合わせること、植物材料およびマイクロ波吸収剤を抽出チャンバ中へ挿入すること、マイクロ波吸収剤に照射すること、ならびに/またはマイクロ波吸収剤を誘電加熱することを含んでよく、マイクロ波吸収剤の量は、約10kg〜約500kg、約15kg〜約500kg、約20kg〜約500kg、約25kg〜約500kg、約30kg〜約500kg、約40kg〜約500kg、約50kg〜約500kg、約75kg〜約500kg、約100kg〜約500kg、約150kg〜約500kg、約200kg〜約500kg、約250kg〜約500kg、約300kg〜約500kg、約400kg〜約500kg、約1kg〜約100kg、約5kg〜約100kg、約10kg〜約100kg、約15kg〜約100kg、約20kg〜約100kg、約25kg〜約100kg、約30kg〜約100kg、約40kg〜約100kg、約50kg〜約100kg、約75kg〜約100kg、約1kg〜約50kg、約5kg〜約50kg、約10kg〜約50kg、約15kg〜約50kg、約20kg〜約50kg、約25kg〜約50kg、約30kg〜約50kg、約40kg〜約50kg、約1kg〜約10kg、約5kg〜約20kg、約10kg〜約20kg、または約15kg〜約20kgのような、1kg〜約500kgである。
方法は、マイクロ波吸収剤と植物材料とを、約10:1〜約5:1、約10:1〜約1:1、約5:1〜約1:1、約5:1〜約1:2、約2:1〜約1:1、約2:1〜約1:2、約1:1〜約1:2、約1:1〜約1:3、約1:1〜約1:4、約1:1〜約1:5、約1:1〜約1:10、約1:1〜約1:20、約3:2〜約2:3、約3:2〜約1:1、約3:2〜約1:3、約2:3〜約1:3、約2:3〜約1:1、約1:2〜約1:3、約1:2〜約1:4、約1:2〜約1:5、約1:3〜約1:4、約1:3〜約1:5、約1:3〜約1:10、約1:4〜約1:5、約1:4〜約1:10、約1:5〜約1:10、約1:5〜約1:20、約1:5〜約1:25、約1:10〜約1:20、約1:10〜約1:50、約1:10〜約1:100、約1:20〜約1:100、または約1:50〜約1:100のような、約10:1〜約1:100の比(質量:質量)、例えば、約10:1、5:1、4:1、3:1、2:1、3:2、4:3、5:4、1:1、4:5、3:4、2:3、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:20、1:25、1:30、1:40、1:50、または1:100で組み合わせることを含んでよい。
極性化合物はマイクロ波を吸収し、有機極性化合物および無機極性化合物の両方を含む。有機分子と比較して無機分子は高い熱安定性を示すため、およびイオンは一般に非荷電分子より揮発性が低いため、無機イオン性分子がマイクロ波吸収剤としての使用に好ましい場合がある。安価な無機イオン性分子の例としては、リン酸塩、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、およびケイ酸塩が挙げられる。マイクロ波吸収剤は、リン酸塩、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、またはケイ酸塩であってよい。例えば、リン酸は415°Fの沸点を有し、したがって、リン酸塩は、415°F未満の沸点を有する植物油を揮発させるためのマイクロ波吸収剤として適している。安価な極性有機分子の例としては、デンプン、糖、脂肪酸、アミン、様々なタイプの炭素含有分子、およびグリコールエーテルが挙げられる。マイクロ波吸収剤は、デンプン、糖、脂肪酸、アミン、別のタイプの炭素含有分子、またはグリコールエーテルであってよい。例えば、ラウリン酸およびステアリン酸はそれぞれ568°Fおよび682°Fの沸点を有し、したがって、ラウリン酸(および/またはラウリン酸イオン)およびステアリン酸(および/またはステアリン酸イオン)は一般にマイクロ波吸収剤としての使用に適している。グリセロールは554°Fの沸点を有し、したがって、グリセロールは一般にマイクロ波吸収剤としての使用に適している。エチレングリコールは387°Fの沸点を有し、したがって、エチレングリコールは387°F未満の沸点を有する植物油を揮発させるためのマイクロ波吸収剤として適している。飽和脂肪酸および高発煙点を有する植物油、特に、硬化植物油は、一般にマイクロ波吸収剤として有用である(例えば、ヤシ油、綿実油、およびパーム油)。いくつかの実施形態では、マイクロ波吸収剤は、ポリエチレングリコールまたはポリシロキサンなどのポリマーである。マイクロ波吸収剤は、活性炭、木炭、無定形炭素、黒鉛層間化合物、カーボンナノチューブ、または膨張黒鉛のような炭素系固体であってよく、例えば、マイクロ波吸収剤のマイクロ波照射は界面分極(Maxwell−Wagner−Sillars分極)を引き起こす。マイクロ波吸収剤は典型的には水ではない。
マイクロ波吸収剤は、典型的には、植物油の沸点より高い沸点を有する。例えば、マイクロ波吸収剤は、約300°F、約310°F、約314°F、約320°F、約330°F、約340°F、約350°F、約360°F、約370°F、約380°F、約390°F、約400°F、約410°F、約420°F、約430°F、約440°F、または約450°F超の沸点を有してよい。植物油の沸点より高い限り、マイクロ波吸収剤の正確な沸点は特に限定されない。比較して、水の沸点は212°Fである。
マイクロ波吸収剤は、典型的には、植物油の沸点より高い自然発火温度を有する。例えば、マイクロ波吸収剤は、約360°F、約370°F、約380°F、約390°F、約400°F、約410°F、約420°F、約430°F、約440°F、または約450°F超の自然発火温度を有してよい。植物油の沸点より高い限り、マイクロ波吸収剤の正確な自然発火温度は特に限定されない。
H.マイクロ波吸収組成物
システムは、必要に応じてマイクロ波吸収組成物を含み、例えば、マイクロ波吸収組成物はシステムの抽出チャンバ中に配置される。「マイクロ波吸収組成物」なる用語が本明細書で使用される場合、マイクロ波吸収組成物はマイクロ波吸収剤を含む。方法は、植物材料をマイクロ波吸収組成物と組み合わせることを含んでよい。マイクロ波吸収組成物は、典型的には、固体または液体で濡れた固体である。
マイクロ波吸収組成物は、典型的には、例えば、少なくとも約100m対1m、200m対1m、500m対1m、1000m対1m、10,000m対1m、100,000m対1m、または1,000,000m対1mの高い表面積対体積比を有する。球形の10μmの粒子は、例えば、600,000m対1mの表面積対体積比を有し、球形の5cmのビーズは120m対1mの表面積対体積比を有する。高い表面積対体積比は、マイクロ波吸収組成物と植物材料との間の効率的な熱伝導を可能にする。
マイクロ波吸収組成物は、約0.1μm〜約250μm、約0.1μm〜約500μm、約0.1μm〜約1mm、約1μm〜約250μm、約1μm〜約500μm、約1μm〜約1mm、約10μm〜約250μm、約10μm〜約500μm、約10μm〜約1mm、約50μm〜約500μm、約100μm〜約1mm、約500μm〜約5mm、約1mm〜約1cm、または約5mm〜約5cmの大きさの固体の混合物を含んでよい。固体の混合物は、例えば、粉末および/もしくはビーズ、記載された様々な直径の繊維、グリット、フレーク、規則充填物ならびに/または高表面積を促す他の固体の混合物を含んでよい。
いくつかの実施形態では、マイクロ波吸収組成物は、1つまたは複数のマイクロ波吸収剤を含浸させた、一般に非マイクロ波吸収性またはマイクロ波吸収性の弱い基材からなってよい。そのような含浸基材は、様々なタイプの極性分子、双極子分子、様々なタイプの炭素分子、炭酸塩、本出願で具体的に言及されたマイクロ波吸収剤のいずれか、またはカプセル化水分子もしくはそのようなものの混合物さえ含有してよい。含浸ガラス基材、含浸セラミック基材、含浸粘土、含浸塩、含浸金属または他の含浸基材がマイクロ波吸収組成物として使用されてよい。1つまたは複数のマイクロ波吸収剤を含浸させてよい一般に非マイクロ波吸収性の基材のいくつかの非限定例としては、様々な形態のガラスビーズ、ガラス粉末、ガラスグリット、ガラス繊維、ガラス充填物、グラスウール、ならびにイオン、双極子分子、極性分子、および/もしくは他のマイクロ波吸収不純物のようなマイクロ波吸収剤を含有する他の形態のガラス、イオン、含浸水分子、双極子分子、極性分子、および/もしくは他のマイクロ波吸収物質のようなマイクロ波吸収剤を含有する様々な形態のセラミックビーズ、セラミック粉末、ならびにセラミックグリットまたはセラミックフレーク、特定のマイクロ波吸収剤を含有する様々な形態の粘土、ならびに当業者に一般に知られているであろうマイクロ波吸収剤を含有する他の基材が挙げられる。含浸基材のさらなる例は、砂、または様々な形態の破砕された岩もしくは鉱物である。様々なタイプの炭酸塩鉱物も使用されてよい。
固体の混合物は、様々なタイプの金属、ガラス、セラミック、砂、および/または粘土を含んでよい。いくつかの実施形態では、マイクロ波吸収組成物は液体ではない。いくつかの実施形態では、マイクロ波吸収組成物は液体を含有しない。あるいは、マイクロ波吸収組成物は、固体構成要素および液体構成要素を含んでよく、例えば、固体構成要素はマイクロ波吸収組成物からの液体構成要素の放出を阻止するために液体構成要素をカプセル化し、または液体構成要素は液体が固体の表面上に残るような方法で組成物をコーティングする。さらに他の実施形態では、マイクロ波吸収組成物は液体またはゲルである。
マイクロ波吸収組成物は、少なくとも1つのロッド、チューブ、またはシートを含んでよい。少なくとも1つのロッド、チューブ、またはシートは、約1cm〜約10cm、約5cm〜約50cm、または約10cm〜約100cmのような、約1cm〜約100cmの少なくとも1つの寸法を有してよい。例えば、ロッドは、(1)約50μm〜約5cm、約50μm〜約500μm、約100μm〜約1mm、約500μm〜約5mm、約1mm〜約1cm、または約5mm〜約5cmの直径、および(2)約1cm〜約1m、約1cm〜約10cm、約5cm〜約50cm、約10cm〜約100cm、約50cm〜約500cm、または約100cm〜約1mの長さを有してよい。チューブは、(1)約50μm〜約5cm、約50μm〜約500μm、約100μm〜約1mm、約500μm〜約5mm、約1mm〜約1cm、または約5mm〜約5cmの内径、(2)約1cm〜約1m、約1cm〜約10cm、約5cm〜約50cm、約10cm〜約100cm、約50cm〜約500cm、または約100cm〜約1mの長さ、および(3)約50μm〜約1cm、約50μm〜約500μm、約100μm〜約1mm、約500μm〜約5mm、または約1mm〜約1cmの厚さを有してよい。シートは、(1)約1cm〜約1m、約1cm〜約10cm、約5cm〜約50cm、約10cm〜約100cm、約50cm〜約500cm、または約100cm〜約1mの長さおよび/または幅、ならびに(2)約10μm〜約1cm、約10μm〜約100μm、約50μm〜約500μm、約100μm〜約1mm、約500μm〜約5mm、または約1mm〜約1cmの厚さを有してよい。
方法は、植物材料をマイクロ波吸収剤と組み合わせることを含んでよく、マイクロ波吸収組成物はマイクロ波吸収剤を含み、マイクロ波吸収組成物はシートであり、組み合わせることは、植物材料をシート上に広げ、シートを巻いてコイル状シートにすることを含む。
ある実施形態では、マイクロ波吸収組成物は食品中に存在せず、典型的なヒトの食事中にも見られない。
いくつかの実施形態では、マイクロ波吸収組成物は、食品、植物材料、またはマイクロ波に曝露される別のタイプの組成物中に存在し、さらに、本明細書に記載されたシステムおよび方法で使用されるマイクロ波吸収組成物の量は、食品、植物材料、または他のタイプの組成物中に見られるようなマイクロ波吸収組成物の量より多い。
システムは、少なくとも約2g、約3g、約4g、約5g、約6g、約7g、約8g、約9g、約10g、約15g、約20g、約25g、約30g、約40g、約50g、約75g、約100g、約150g、約200g、約250g、約300g、約400g、または約500gのような、少なくとも1グラムのマイクロ波吸収組成物を含んでよい。システムは、約10g〜約10kg、約15g〜約10kg、約20g〜約10kg、約25g〜約10kg、約30g〜約10kg、約40g〜約10kg、約50g〜約10kg、約75g〜約10kg、約100g〜約10kg、約150g〜約10kg、約200g〜約10kg、約250g〜約10kg、約300g〜約10kg、約400g〜約10kg、約500g〜約10kg、約10g〜約5kg、約15g〜約5kg、約20g〜約5kg、約25g〜約5kg、約30g〜約5kg、約40g〜約5kg、約50g〜約5kg、約75g〜約5kg、約100g〜約5kg、約150g〜約5kg、約200g〜約5kg、約250g〜約5kg、約300g〜約5kg、約400g〜約5kg、約500g〜約5kg、約10g〜約1kg、約15g〜約1kg、約20g〜約1kg、約25g〜約1kg、約30g〜約1kg、約40g〜約1kg、約50g〜約1kg、約75g〜約1kg、約100g〜約1kg、約150g〜約1kg、約200g〜約1kg、約250g〜約1kg、約300g〜約1kg、約400g〜約1kg、または約500g〜約1kgのような、1g〜約10kgのマイクロ波吸収組成物を含んでよい。
システムは、マイクロ波吸収組成物と植物材料とを、約10:1〜約5:1、約10:1〜約1:1、約5:1〜約1:1、約5:1〜約1:2、約2:1〜約1:1、約2:1〜約1:2、約1:1〜約1:2、約1:1〜約1:3、約1:1〜約1:4、約1:1〜約1:5、約1:1〜約1:10、約1:1〜約1:20、約3:2〜約2:3、約3:2〜約1:1、約3:2〜約1:3、約2:3〜約1:3、約2:3〜約1:1、約1:2〜約1:3、約1:2〜約1:4、約1:2〜約1:5、約1:3〜約1:4、約1:3〜約1:5、約1:3〜約1:10、約1:4〜約1:5、約1:4〜約1:10、約1:5〜約1:10、約1:5〜約1:20、約1:5〜約1:25、約1:10〜約1:20、約1:10〜約1:50、約1:10〜約1:100、約1:20〜約1:100、または約1:50〜約1:100のような、約10:1〜約1:100の比(質量:質量)、例えば、約10:1、5:1、4:1、3:1、2:1、3:2、4:3、5:4、1:1、4:5、3:4、2:3、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:20、1:25、1:30、1:40、1:50、または1:100で含んでよい。
方法は、植物材料とマイクロ波吸収組成物とを組み合わせること、植物材料およびマイクロ波吸収組成物を抽出チャンバ中へ挿入すること、マイクロ波吸収組成物に照射すること、ならびに/またはマイクロ波吸収組成物を誘電加熱することを含んでよく、マイクロ波吸収組成物の量は、少なくとも約2g、約3g、約4g、約5g、約6g、約7g、約8g、約9g、約10g、約15g、約20g、約25g、約30g、約40g、約50g、約75g、約100g、約150g、約200g、約250g、約300g、約400g、または約500gのような、少なくとも1グラムである。方法は、植物材料とマイクロ波吸収組成物とを組み合わせること、植物材料およびマイクロ波吸収組成物を抽出チャンバ中へ挿入すること、マイクロ波吸収組成物に照射すること、ならびに/またはマイクロ波吸収組成物を誘電加熱することを含んでよく、マイクロ波吸収組成物の量は、約10g〜約10kg、約15g〜約10kg、約20g〜約10kg、約25g〜約10kg、約30g〜約10kg、約40g〜約10kg、約50g〜約10kg、約75g〜約10kg、約100g〜約10kg、約150g〜約10kg、約200g〜約10kg、約250g〜約10kg、約300g〜約10kg、約400g〜約10kg、約500g〜約10kg、約10g〜約5kg、約15g〜約5kg、約20g〜約5kg、約25g〜約5kg、約30g〜約5kg、約40g〜約5kg、約50g〜約5kg、約75g〜約5kg、約100g〜約5kg、約150g〜約5kg、約200g〜約5kg、約250g〜約5kg、約300g〜約5kg、約400g〜約5kg、約500g〜約5kg、約10g〜約1kg、約15g〜約1kg、約20g〜約1kg、約25g〜約1kg、約30g〜約1kg、約40g〜約1kg、約50g〜約1kg、約75g〜約1kg、約100g〜約1kg、約150g〜約1kg、約200g〜約1kg、約250g〜約1kg、約300g〜約1kg、約400g〜約1kg、または約500g〜約1kgのような、1g〜約10kgである。
方法は、マイクロ波吸収組成物と植物材料とを、約10:1〜約5:1、約10:1〜約1:1、約5:1〜約1:1、約5:1〜約1:2、約2:1〜約1:1、約2:1〜約1:2、約1:1〜約1:2、約1:1〜約1:3、約1:1〜約1:4、約1:1〜約1:5、約1:1〜約1:10、約1:1〜約1:20、約3:2〜約2:3、約3:2〜約1:1、約3:2〜約1:3、約2:3〜約1:3、約2:3〜約1:1、約1:2〜約1:3、約1:2〜約1:4、約1:2〜約1:5、約1:3〜約1:4、約1:3〜約1:5、約1:3〜約1:10、約1:4〜約1:5、約1:4〜約1:10、約1:5〜約1:10、約1:5〜約1:20、約1:5〜約1:25、約1:10〜約1:20、約1:10〜約1:50、約1:10〜約1:100、約1:20〜約1:100、または約1:50〜約1:100のような、約10:1〜約1:100の比(質量:質量)、例えば、約10:1、5:1、4:1、3:1、2:1、3:2、4:3、5:4、1:1、4:5、3:4、2:3、1:2、1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:20、1:25、1:30、1:40、1:50、または1:100で組み合わせることを含んでよい。
マイクロ波吸収組成物には、典型的には、植物油の沸点未満の沸点を有する化合物は存在しない。例えば、マイクロ波吸収組成物には、典型的には、約300°F、約310°F、約314°F、約320°F、約330°F、約340°F、約350°F、約360°F、約370°F、約380°F、約390°F、約400°F、約410°F、約420°F、約430°F、約440°F、または約450°F未満の沸点を有する化合物は存在しない。各化合物が植物油の沸点より高い沸点を有する限り、マイクロ波吸収組成物を構成する化合物の正確な沸点は特に限定されない。比較して、水の沸点は212°Fである。
マイクロ波吸収組成物は、典型的には、植物油の沸点より高い自然発火温度を有する。例えば、マイクロ波吸収組成物は、約360°F、約370°F、約380°F、約390°F、約400°F、約410°F、約420°F、約430°F、約440°F、または約450°F超の自然発火温度を有してよい。植物油の沸点より高い限り、マイクロ波吸収組成物の正確な自然発火温度は特に限定されない。
I.カートリッジ
システムは、1つまたは複数の取り外し可能カートリッジを含んでよい。取り外し可能カートリッジは、典型的には、準備された植物材料(すなわち、植物材料およびマイクロ波吸収剤またはマイクロ波吸収組成物を含む混合物)を含有するように構成される。取り外し可能カートリッジは、準備された植物材料を含んでよい。取り外し可能カートリッジは、好ましくは、取り外し可能カートリッジが、例えば抽出チャンバの第1の開口を介して、抽出チャンバに出入りできるような形状および大きさである。取り外し可能カートリッジは外壁を含み、取り外し可能カートリッジの外壁は抽出チャンバの内壁と摺動自在に係合してよい。このように、取り外し可能カートリッジは、抽出チャンバ内外へのカートリッジおよび/または準備された植物材料の挿入および/または取り外しを促進し得る。
取り外し可能カートリッジは、揮発油をカートリッジから出す開口を含有する。取り外し可能カートリッジは、カートリッジ中へのマイクロ波放射線の伝達を可能にする開口、またはマイクロ波吸収剤を誘電加熱できかつ/またはマイクロ波吸収剤を界面分極もしくはMaxwell−Wagner−Sillars分極によって加熱できる周波数のマイクロ波放射線の伝達に対して透過性である壁のいずれかを含有する。
取り外し可能カートリッジは、必要に応じて、その中の準備された植物材料の回転、撹拌、または振盪を可能にするように構成される。
システムは、密封パックを含んでよく、例えば、密封パックは、取り外し可能カートリッジへの開口の少なくとも一部を密封するように構成される。例えば、取り外し可能カートリッジは、単一の開口を有してよく、植物材料およびマイクロ波吸収剤/組成物は単一の開口を通して取り外し可能カートリッジ中へ挿入されてよく、単一の開口は密封パックで密封されてよい。密封パックは、揮発油を取り外し可能カートリッジ内から冷却チャンバ中へ向けるように構成された開口を含んでよい。本明細書に記載されるようなフィルタが、必要に応じて、密封パックと、植物材料とマイクロ波吸収剤/組成物との混合物との間に位置してよい。
J.方法
実施形態の方法は、典型的には、植物材料から油を抽出するためのシステムを提供することを含み、システムは本明細書に記載されるようなマイクロ波エミッタ、抽出チャンバ、および冷却チャンバを含む。
方法は、典型的には、植物材料とマイクロ波吸収剤とを組み合わせ、それにより準備された植物材料を作ることを含む。植物材料とマイクロ波吸収剤とを組み合わせることは、植物材料と、マイクロ波吸収剤を含むマイクロ波吸収組成物とを組み合わせることを含んでよい。組み合わせることは、混合またはブレンドすることを指してよい。「組み合わせること」なる用語が本明細書で使用される場合、マイクロ波吸収剤またはマイクロ波吸収組成物が植物材料を、直接的に(例えば、剤もしくは組成物のいずれかと植物材料との直接接触を通して、例えば熱放射によって)、および/または間接的に(例えば、剤もしくは組成物のいずれかと植物材料との間の気体の循環によって、例えば対流によって)加熱できるように、剤または組成物に近接して植物材料を位置付けることを指す。組み合わせることは、好ましくは、植物材料とマイクロ波吸収剤または組成物との間の接触表面積の最大化と、揮発油が準備された植物材料を出られるように、準備された植物材料中に必要な空隙とを両立させる。
方法は、典型的には、準備された植物材料をシステムの抽出チャンバ中へ挿入することを含む。準備された植物材料を抽出チャンバ中へ挿入することは、準備された植物材料を含むカートリッジを抽出チャンバ中へ挿入することを含んでよい。準備された植物材料は、抽出チャンバの第1の開口を通して抽出チャンバ中へ挿入されてよい。
方法は、例えば、準備された植物材料を抽出チャンバ中へ挿入した後に、抽出チャンバの第1の開口を閉じることを含んでよい。閉じることは、密封することを含んでよい。抽出チャンバは、例えば、密封パックで閉じられてよい。密封パックは、抽出チャンバの第1の開口を密封し、それにより揮発油が第1の開口を通って抽出チャンバを出ることを阻止するように構成されてよい。
方法は、典型的には、マイクロ波吸収剤にマイクロ波エミッタから放射されたマイクロ波を照射し、それによりマイクロ波吸収剤の誘電加熱および/またはマイクロ波吸収剤の界面分極もしくはMaxwell−Wagner−Sillars分極による加熱を行い、植物油を加熱し、植物油を揮発させて揮発油を生成することを含む。加熱の正確な機構は特に限定されないが、植物油の加熱は、マイクロ波吸収組成物および/または植物材料によって、例えば、伝導、対流、および/または熱放射によって媒介されてよい。
方法は、典型的には、植物材料を植物油の沸点より高い温度に加熱することを含む。方法は、植物材料を、約50°F〜約100°F、約50°F〜約150°F、約300°F〜約450°F、約314°F〜約450°F、約314°F〜約427°F、約314°F〜約400°F、約365°F〜約450°F、約365°F〜約427°F、または約365°F〜約400°Fのような約50°F〜約450°Fの温度に加熱することを含んでよい。加熱は、好ましくは、植物油または植物材料の熱分解を引き起こさない。
方法は、好ましくは、抽出チャンバの内部の温度を監視することを含む。方法は、抽出チャンバの内部の植物材料の温度を監視することを含んでよい。温度を監視する正確な方法は特に限定されず、温度は任意の既知の方法を使用して、例えば、抽出チャンバ内に配置された熱電対を監視することによって、監視されてよい。
方法は、抽出チャンバの内部の気化温度を維持することを含んでよい。気化温度は、好ましくは、植物油の沸点超かつ植物材料の自然発火温度未満、例えば約450°F未満で維持される。気化温度は、約50°F〜約100°F、約50°F〜約150°F、約300°F〜約450°F、約314°F〜約450°F、約314°F〜約427°F、約314°F〜約400°F、約365°F〜約450°F、約365°F〜約427°F、または約365°F〜約400°Fのような、約50°F〜約450°Fであってよい。気化温度の維持は、好ましくは、植物油または植物材料の熱分解を引き起こさない。
方法は、抽出チャンバの内部の温度を約100°F〜約300°F、約100°F〜約200°F、約150°F〜約250°F、または約200°F〜約300°Fで維持することを含んでよい。
方法は、例えば、指定の範囲内の温度を維持するために、マイクロ波放射線の出力を調整することを含んでよい。マイクロ波放射線の出力を調整することは、例えば、マイクロ波吸収剤に照射するマイクロ波放射線の強度を調整すること、および/またはマイクロ波吸収剤に照射するマイクロ波放射線のオンオフを繰り返すことを含んでよい。
方法は、抽出チャンバの内部の気化温度を、5秒〜30秒、30秒〜45秒、30秒〜1分、1分〜2分などの約5秒〜2分の間、または約2分〜約120分、約4分〜約60分、約8分〜約40分、約2分〜約10分、約5分〜約15分、約10分〜約20分、約15分〜約30分、もしくは約20分〜約40分などの2分〜約5時間の間、維持することを含んでよい。
方法は、例えば、植物油および/または植物材料を均等に加熱するように、マイクロ波吸収剤に関してマイクロ波放射線の伝搬方向を変更することを含んでよい。伝搬方向を変更することは、例えば、マイクロ波吸収剤に照射しながら、植物材料および/またはマイクロ波吸収剤/組成物を撹拌、振盪、または回転することを含んでよい。例えば、方法は、抽出チャンバまたは抽出チャンバ内に配置されたカートリッジのいずれかを回転または振盪することを含んでよい。方法は、例えば、1つまたは複数のブレードを含むスターラのようなスターラで、植物材料およびマイクロ波吸収剤/組成物を撹拌することを含んでよい。
方法は、冷却チャンバ中で揮発油を冷却および/または凝縮することを含んでよい。揮発油の冷却および/または凝縮は、典型的には、凝縮油を生成する。冷却および/または凝縮は、典型的には、揮発油を冷却チャンバの表面に向けることによって実施され、表面は揮発油の沸点未満の温度を有する。冷却チャンバは、揮発油の沸点未満の温度を有する少なくとも1つの表面を含んでよい。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの表面の温度は、室温以上で維持される。室温より高い温度は、典型的には凝縮油の粘度を低下させ、これは凝縮油の回収に利点を提供してよい。「室温」なる用語が本明細書で使用される場合、室温は70°Fである。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの表面の温度は、冷却チャンバの内部に含有された圧力で水の沸点以上、すなわち、大気圧で212°F以上または99.7%の真空で15°F以上で維持され、これは水の凝縮なしで油の凝縮を可能にしてよい。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの表面は、冷却チャンバおよび揮発油の性質に応じて、例えば、凝縮油の収率を上げるように、水の沸点未満で維持されてよい。
方法は、冷却チャンバの少なくとも1つの表面を、約80°F〜約314°F、約100°F〜約314°F、約150°F〜約314°F、約200°F〜約314°F、約212°F〜約314°F、約250°F〜約314°F、約300°F〜約314°F、約80°F〜約300°F、約100°F〜約300°F、約150°F〜約300°F、約200°F〜約300°F、約212°F〜約300°F、約250°F〜約300°F、約80°F〜約250°F、約100°F〜約250°F、約150°F〜約250°F、約200°F〜約250°F、約212°F〜約250°F、約80°F〜約200°F、約100°F〜約200°F、約150°F〜約200°F、約80°F〜約150°F、約100°F〜約150°F、または約80°F〜約100°Fなどの、約70°F〜約314°Fの温度で維持することを含んでよい。
方法は、必要に応じて、抽出チャンバおよび/または取り外し可能カートリッジに真空を適用することをさらに含んでよい。
方法は、冷却チャンバの少なくとも1つの表面を、約0°F〜約−50°F、約0°F〜約−100°F、または約−50°F〜約−150°Fなどの、約0°F〜約−325°Fの温度で維持することを含んでよく、例えば、ここで方法は、抽出チャンバおよび/または取り外し可能カートリッジに真空を適用することも含む。方法は、冷却チャンバの少なくとも1つの表面を、約50°F〜約30°F、約40°F〜約20°F、約30°F〜約10°F、または約20°F〜約0°Fなどの、約50°F〜約0°Fの温度で維持することを含んでよい。
方法は、凝縮油の少なくとも一部を回収し、それにより回収油を生成することを含んでよい。方法は、凝縮油の本質的にすべてを回収することを含んでよい。凝縮油の少なくとも一部を回収することは、典型的には、凝縮油を冷却チャンバの表面(複数可)から分離した区画へ移すことを含み、これは、受動的に(例えば、重力によって)、機械的に(例えば、ポンプもしくはブレードによって)または手動で(例えば、冷却チャンバを開け、そこから凝縮油を除去することによって)達成されてよい。
方法は、必要に応じて、凝縮油または回収油から水を除去することを含んでよい。水は、例えば、回収油を水の沸点より高い温度に加熱し(例えば、大気圧または水の沸点を下げるための真空支援のいずれかで)、それにより回収油から水を蒸発させることによって、回収油から除去されてよい。水は、回収油から水相を単純に分離することによって除去されてよい。
本明細書に記載された様々な実施形態による方法は、典型的には水蒸気蒸留を含まない。いくつかの実施形態では、植物材料から揮発する植物油の質量は、植物材料から揮発する水の質量より大きい。植物材料から揮発する植物油の質量の、植物材料から揮発する水の質量に対する比は、例えば、少なくとも約1:3、約1:2、約1:1、約2:1、または約3:1であってよい。
K.回収油
「植物油」なる用語が本明細書に記載される場合、回収油は植物油または植物油の混合物である。回収油は、例えば、蒸留によって植物材料から精製されているため、典型的には食用に適している。回収油は、典型的には、イソブタン、エタノール、またはクロロホルムのような有機溶媒を含有しない。それにもかかわらず、場合によっては、本明細書に記載されたシステムのフラッシングまたは洗浄にエタノールが使用されることがあるため、回収油は微量のエタノールを含有する。回収油は、例えば、カンナビジオールおよび/またはデルタ−9−テトラヒドロカンナビノールを含んでよい。回収油の少なくとも約5%、10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、85%、90%、96%、97%、98%、または99%は、カンナビジオールおよび/もしくはテトラヒドロカンナビノールの形態、または他のカンナビノイドからなってよい。
L.非限定的な例示的システム
図1に示すように、システムは、マイクロ波チャンバ1、マイクロ波透過可能植物材料カートリッジ2、植物材料カートリッジ2内に含有された植物材料とマイクロ波吸収剤との混合物3(「準備された植物材料」)、マイクロ波チャンバの第1の開口からの挿入を促進する、植物材料カートリッジのマイクロ波遮蔽端4、植物材料カートリッジ2内に、または植物材料カートリッジ2に隣接して置かれてよいフィルタパッド5、植物材料カートリッジ2と接触する(または植物材料カートリッジ2の蓋/栓として利用される)密封面6、蒸気を植物材料カートリッジ2内から通過させてマイクロ波チャンバ1から出す蒸気出口7(例えば、第2の開口)、必要に応じて冷却剤のジャケット付きであってよい蒸気冷却器8、凝縮油リザーバ9、植物材料カートリッジ温度センサ10、冷却チャンバ温度センサ11、およびマイクロ波エミッタ12を含んでよい。
図1に示された発明を動作させるために、空の植物材料カートリッジ2を平らな面にマイクロ波遮蔽端4を下にして置く。植物材料カートリッジ2を、準備された植物材料を提供するように植物材料とマイクロ波吸収剤との混合物3で満たす。マイクロ波吸収剤は、イオンおよび/もしくは双極子を含有する基材のような1つもしくは複数の様々なタイプの極性基材、またはマイクロ波放射線によって励起される任意の他の物質もしくは基材を含んでよい。植物材料カートリッジ2を準備された植物材料3で満たしたら、フィルタ5(ガラス繊維を含んでよい)を必要に応じて準備された植物材料3の上に置き、準備された植物材料3を堅く詰める。その後、植物材料カートリッジ2を、マイクロ波チャンバ1の下面に堅く接触するようにマイクロ波チャンバ1の頂部を通して挿入する。植物材料カートリッジ2のマイクロ波チャンバ1中への適切な挿入を確実にするために、リミットスイッチまたはロック装置が使用されてよい。
マイクロ波チャンバ1中へ挿入したら、マイクロ波エミッタ12はマイクロ波放射線を植物材料カートリッジ2中へ放射する。マイクロ波放射線はマイクロ波吸収剤を誘電加熱し、それが植物材料を加熱する。マイクロ波エミッタ制御装置にフィードバックを提供して植物材料および/または植物油の過熱または熱分解を阻止するために、マイクロ波安全温度センサ10を使用する。植物材料を加熱すると、植物材料内の植物油は気化し、蒸気出口7(「第2の開口」)を通って植物材料カートリッジ2を出る。その後、気化油は蒸気冷却器8の表面に接触し、それにより気化油は凝縮して凝縮油になる。蒸気冷却器8の温度は、必要に応じて、気化油を凝縮させるのに十分に冷たいが、凝縮油の流れを保つには十分に熱い温度で維持されてよい。あるいは、蒸気冷却器8の温度は、揮発油を捕捉するために比較的低温に保たれ、その後、凝縮油を流すために間欠的に加熱されてよい。凝縮油は、蒸気冷却器8から油回収リザーバ9中へ流れる。
本明細書に記載された本発明の実施形態が、本発明の範囲または教示から逸脱することなく他の方法で変更されてよいことを、当業者は理解するであろう。マイクロ波の代わりに電磁スペクトルの様々な他の部分が使用されてよく、依然として本発明の範囲内にあることも、当業者は理解するであろう。以下の特許請求の範囲は、すべての均等物を含み、本発明の範囲を定義する。

Claims (94)

  1. 植物材料から油を抽出するためのシステムを提供することであって、(a)マイクロ波エミッタ、(b)前記マイクロ波エミッタによって放射されたマイクロ波放射線が抽出チャンバ中へ向けられるように前記マイクロ波エミッタと連通する、抽出チャンバ、および(c)前記抽出チャンバ中の揮発油が冷却チャンバ中へ向けられるように前記抽出チャンバと連通する、冷却チャンバを含む、システムを提供することと、
    植物材料とマイクロ波吸収剤とを組み合わせることと、
    前記植物材料および前記マイクロ波吸収剤を前記抽出チャンバ中へ挿入することと、
    前記マイクロ波吸収剤に前記マイクロ波エミッタから放射されたマイクロ波放射線を照射し、それにより前記マイクロ波吸収剤の誘電加熱および/または前記マイクロ波吸収剤の界面分極による加熱を行い、前記植物材料を加熱し、前記植物材料から植物油を揮発させて揮発油を生成することと、
    前記冷却チャンバ中で前記揮発油を凝縮させ、それにより凝縮油を生成することと、
    前記凝縮油の一部を回収し、それにより食用に適した回収油を生成することと
    を含む、植物材料から油を抽出する方法。
  2. 前記植物材料を前記マイクロ波吸収剤と組み合わせることは、前記植物材料を、前記マイクロ波吸収剤を含むマイクロ波吸収組成物と組み合わせることを含み、
    前記マイクロ波吸収組成物は約50μm〜約5cmの大きさの固体の混合物を含み、
    前記固体の混合物の少なくとも一部の固体は前記マイクロ波吸収剤を含む、
    請求項1に記載の方法。
  3. 前記固体の混合物の前記固体は、約0.1μm〜約250μm、約0.1μm〜約500μm、約0.1μm〜約1mm、約50μm〜約500μm、約100μm〜約1mm、約500μm〜約5mm、約1mm〜約1cm、または約5mm〜約5cmの大きさである、請求項2に記載の方法。
  4. 前記固体の混合物は粉末、グリット、および/またはフレークを含む、請求項2または請求項3に記載の方法。
  5. 前記固体の混合物はビーズ、規則充填物、繊維、および/またはロッドを含む、請求項2または請求項3に記載の方法。
  6. 前記固体の混合物は金属、ガラス、セラミック、砂、および/または粘土を含む、請求項2〜5のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記植物材料を前記マイクロ波吸収剤と組み合わせることは、前記植物材料を、前記マイクロ波吸収剤を含むマイクロ波吸収組成物と組み合わせることを含み、
    前記マイクロ波吸収組成物は少なくとも1つのロッド、チューブ、またはシートを含み、
    前記少なくとも1つのロッド、チューブ、またはシートは約1cm〜約100cmの少なくとも1つの寸法を有し、
    前記少なくとも1つのロッド、チューブ、またはシートは前記マイクロ波吸収剤を含む、
    請求項1に記載の方法。
  8. 前記少なくとも1つのロッド、チューブ、またはシートは約1cm〜約10cm、約5cm〜約50cm、または約10cm〜約100cmの少なくとも1つの寸法を有する、請求項7に記載の方法。
  9. 前記マイクロ波吸収組成物は、少なくとも1つのシートを含み、
    前記植物材料を前記マイクロ波吸収剤と組み合わせることは、前記植物材料を前記シート上に広げ、前記シートを巻いてコイル状シートにすることを含む、
    請求項7または請求項8に記載の方法。
  10. 前記マイクロ波吸収組成物は液体ではなく、前記マイクロ波吸収組成物は液体を含有しない、請求項2〜9のいずれか一項に記載の方法。
  11. 前記マイクロ波吸収組成物は固体構成要素および液体構成要素を含む、請求項2〜9のいずれか一項に記載の方法。
  12. 前記植物材料を前記マイクロ波吸収剤と組み合わせることは、前記植物材料を、前記マイクロ波吸収剤を含むマイクロ波吸収組成物と組み合わせることを含み、
    前記マイクロ波吸収組成物は、1つまたは複数のマイクロ波吸収剤を含浸させた基材を含む、
    先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  13. 前記基材はガラス、セラミック、粘土、塩、金属、砂、または破砕された岩である、請求項12に記載の方法。
  14. 前記1つまたは複数のマイクロ波吸収剤は極性分子、双極子分子、炭素、炭酸塩、イオン、および/または前記基材内の不純物からなる、請求項12または請求項13に記載の方法。
  15. 前記マイクロ波吸収組成物は液体である、請求項1に記載の方法。
  16. 前記マイクロ波吸収剤は大気圧で360°F超の沸点を有する、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  17. 前記マイクロ波吸収剤は大気圧で450°F超の沸点を有する、請求項16に記載の方法。
  18. 前記マイクロ波吸収剤は水以外の化合物である、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  19. 前記マイクロ波吸収剤は食品中に存在せず、典型的なヒトの食事中にも見られない化合物である、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  20. 前記植物材料は20重量%未満の水からなる、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  21. 前記植物材料は10重量%未満の水からなる、請求項20に記載の方法。
  22. 前記マイクロ波吸収剤に照射する前に前記植物材料を乾燥させることをさらに含む、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  23. 前記植物材料を均等に加熱するように、前記マイクロ波吸収剤に関して前記マイクロ波放射線の伝搬方向を変更することをさらに含む、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  24. 前記マイクロ波吸収剤に関して前記マイクロ波放射線の前記伝搬方向を変更することは、前記マイクロ波吸収剤に照射しながら、前記植物材料および前記マイクロ波吸収剤を撹拌、振盪、または回転することを含む、請求項23に記載の方法。
  25. 前記方法は、前記植物油、前記揮発油、前記凝縮油、または前記回収油の熱分解を引き起こさない、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  26. 前記方法は、前記植物材料の熱分解を引き起こさない、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  27. 前記抽出チャンバの内部の少なくとも1つの温度を監視することをさらに含む、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  28. 前記抽出チャンバの内部の前記少なくとも1つの温度は、前記植物材料の温度および/または前記マイクロ波吸収剤の温度を含む、請求項27に記載の方法。
  29. 前記抽出チャンバの内部の温度を、約50°F〜約450°F、約50°F〜約100°F、約50°F〜約150°F、約300°F〜約450°F、約314°F〜約450°F、約314°F〜約450°F、約314°F〜約427°F、約314°F〜約400°F、約365°F〜約450°F、約365°F〜約427°F、または約365°F〜約400°Fで維持することをさらに含む、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  30. 前記抽出チャンバの内部の温度を約300°F〜約450°Fで維持することをさらに含む、請求項29に記載の方法。
  31. 温度を維持することは、前記マイクロ波放射線の出力を調整することを含む、請求項29または請求項30に記載の方法。
  32. 前記マイクロ波放射線の前記出力を調整することは、前記マイクロ波吸収剤に照射する前記マイクロ波放射線の強度を調整すること、および/または前記マイクロ波吸収剤に照射する前記マイクロ波放射線のオンオフを繰り返すことのいずれかを含む、請求項31に記載の方法。
  33. 前記冷却チャンバの少なくとも1つの表面を約70°F〜約314°Fの温度で維持することをさらに含む、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  34. 前記冷却チャンバの前記少なくとも1つの表面を、約80°F〜約314°F、約100°F〜約314°F、約150°F〜約314°F、約200°F〜約314°F、約212°F〜約314°F、約250°F〜約314°F、約300°F〜約314°F、約80°F〜約300°F、約100°F〜約300°F、約150°F〜約300°F、約200°F〜約300°F、約212°F〜約300°F、約250°F〜約300°F、約80°F〜約250°F、約100°F〜約250°F、約150°F〜約250°F、約200°F〜約250°F、約212°F〜約250°F、約80°F〜約200°F、約100°F〜約200°F、約150°F〜約200°F、約80°F〜約150°F、約100°F〜約150°F、または約80°F〜約100°Fの温度で維持することを含む、請求項33に記載の方法。
  35. 前記冷却チャンバの少なくとも1つの表面を、約0°F〜約−325°F、約0°F〜約−50°F、約0°F〜約−100°F、約−50°F〜約−150°F、約50°F〜約0°F、約50°F〜約30°F、約30°F〜約10°F、または約30°F〜0°Fの温度で維持することをさらに含む、請求項1〜32のいずれかに記載の方法。
  36. 前記抽出チャンバに真空を適用することをさらに含む、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  37. 前記回収油から水を除去することをさらに含む、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  38. 前記回収油から水を除去することは、前記冷却チャンバの少なくとも一部を前記冷却チャンバの内圧で水の沸点超の温度で維持し、それにより前記冷却チャンバ中または前記回収油中で水が凝縮するのを阻止することを含む、請求項37に記載の方法。
  39. 前記回収油から水を除去することは前記回収油から水相を分離することを含む、請求項38に記載の方法。
  40. 前記揮発油、前記凝縮油、および前記回収油には有機溶媒が存在しない、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  41. 前記揮発油、前記凝縮油、および前記回収油にはブタン、エタノール、およびクロロホルムが存在しない、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  42. 前記植物材料および前記マイクロ波吸収剤を前記抽出チャンバ中へ挿入することは、前記植物材料および前記マイクロ波吸収剤を含むカートリッジを前記抽出チャンバ中へ挿入することを含む、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  43. 前記抽出チャンバは第1の開口および第2の開口を含み、
    前記植物材料および前記マイクロ波吸収剤は前記第1の開口を通して前記抽出チャンバ中へ挿入され、
    前記抽出チャンバ中の前記揮発油は前記第2の開口を通して前記冷却チャンバ中へ向けられる、
    先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  44. 前記揮発油が前記第1の開口を通って前記抽出チャンバから出られないように、前記マイクロ波吸収剤に照射する前に前記抽出チャンバの前記第1の開口を密封することをさらに含む、請求項43に記載の方法。
  45. 前記植物材料はアサまたはカンナビスを含む、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  46. 前記植物材料はcannabis sativa、cannabis indica、cannabis ruderalis、カンナビス種もしくは科の交雑種、または前述の2つ以上の組み合わせを含む、請求項45に記載の方法。
  47. 前記揮発油、前記凝縮油、および前記回収油はカンナビジオール(CBD)、カンナビジオール酸(CBDA)、カンナビジバリン(CBDV)、テトラヒドロカンナビノール(THC)、デルタ−9−テトラヒドロカンナビノール、デルタ−8−テトラヒドロカンナビノール、テトラヒドロカンナビノール酸(THCA)、テトラヒドロカンナビバリン(THCV)、カンナビノール(CBN)、カンナビゲロール、カンナビクロメン、化学変換カンナビノイド、任意の他のカンナビノイド、リナロール、カリオフィレン、ミルセン、リモネン、フムレン、ピネン、または前述の2つ以上の組み合わせを含む、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  48. 前記揮発油、前記凝縮油、および前記回収油はテトラヒドロカンナビノール(THC)を含む、請求項47に記載の方法。
  49. 前記揮発油、前記凝縮油、および前記回収油はカンナビジオール(CBD)を含む、請求項47または請求項48に記載の方法。
  50. 前記回収油は医薬製剤での使用に適している、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  51. 前記回収油は向精神物質としての使用に適している、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  52. 前記方法は水蒸気蒸留を含まない、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  53. 前記植物材料から揮発する前記植物油の質量は前記植物材料から揮発する水の質量より大きい、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  54. 前記植物材料から揮発する植物油の前記質量の、前記植物材料から揮発する水の前記質量に対する比は、少なくとも約1:3、約1:2、約1:1、約2:1、または約3:1である、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  55. 前記植物油の沸点は212°F超である、先行請求項のいずれか一項に記載の方法。
  56. 植物材料から油を抽出するためのシステムを提供することであって、(a)マイクロ波エミッタ、(b)前記マイクロ波エミッタによって放射されたマイクロ波放射線が抽出チャンバ中へ向けられるように前記マイクロ波エミッタと連通する、抽出チャンバ、および(c)前記抽出チャンバ中の揮発油が冷却チャンバ中へ向けられるように前記抽出チャンバと連通する、冷却チャンバを含む、システムを提供することと、
    植物材料とマイクロ波吸収剤とを組み合わせることと、
    前記植物材料および前記マイクロ波吸収剤を前記抽出チャンバ中へ挿入することと、
    前記マイクロ波吸収剤に前記マイクロ波エミッタから放射されたマイクロ波放射線を照射し、それにより前記マイクロ波吸収剤の誘電加熱および/または前記マイクロ波吸収剤の界面分極による加熱のいずれかを行い、前記植物材料を約314°F〜約450°Fの温度に加熱し、前記植物材料からテトラヒドロカンナビノール(THC)および/またはカンナビジオール(CBD)を揮発させてTHCおよび/またはCBDを含む揮発油を生成することと、
    前記冷却チャンバ中で前記揮発油を約70°F〜約365°の温度に凝縮させ、それによりTHCおよび/またはCBDを含む凝縮油を生成することと、
    前記凝縮油の一部を回収し、それにより食用に適したTHCおよび/またはCBDを含む回収油を生成することと
    を含む、アサまたはカンナビスからTHCおよび/またはCBDを抽出する方法であって、
    前記植物材料はアサまたはカンナビスであり、
    前記方法はTHCまたはCBDの熱分解を引き起こさない、
    方法。
  57. マイクロ波エミッタと、
    前記マイクロ波エミッタによって放射されたマイクロ波放射線が抽出チャンバ中へ向けられるように前記マイクロ波エミッタと連通する、抽出チャンバと、
    前記抽出チャンバ中に配置されたマイクロ波吸収組成物であって、前記マイクロ波吸収組成物はマイクロ波吸収剤を含み、前記マイクロ波吸収組成物は食品ではない、マイクロ波吸収組成物と、
    前記抽出チャンバ中に配置された植物材料と、
    前記抽出チャンバ中の揮発油が冷却チャンバ中へ向けられるように前記抽出チャンバと連通する、冷却チャンバと
    を含む、植物材料から油を抽出するためのシステムであって、
    前記システムは、前記マイクロ波エミッタから放射されたマイクロ波放射線によって、前記マイクロ波吸収剤の誘電加熱および/または前記マイクロ波吸収剤の界面分極による加熱のいずれかを行うように構成され、
    前記システムは、前記マイクロ波吸収組成物から放射された熱放射によって前記植物材料を加熱し、それにより前記植物材料の油を揮発させて揮発油を生成するように構成され、
    前記冷却チャンバは前記揮発油の少なくとも一部を凝縮させるように動作可能である、
    システム。
  58. 前記マイクロ波吸収組成物は、約0.1μm〜約5cmの大きさの固体の混合物を含み、
    前記固体の混合物の少なくとも一部の固体は前記マイクロ波吸収剤を含む、
    請求項57に記載のシステム。
  59. 前記固体の混合物の前記固体は、約0.1μm〜約250μm、約0.1μm〜約500μm、約0.1μm〜約1mm、約50μm〜約500μm、約100μm〜約1mm、約500μm〜約5mm、約1mm〜約1cm、または約5mm〜約5cmの大きさである、請求項58に記載のシステム。
  60. 前記固体の混合物は粉末、グリット、および/またはフレークを含む、請求項58または請求項59に記載のシステム。
  61. 前記固体の混合物はビーズ、規則充填物、繊維、またはロッドを含む、請求項58または請求項59に記載のシステム。
  62. 前記固体の混合物は金属、ガラス、セラミック、砂、および/または粘土を含む、請求項58〜61のいずれか一項に記載のシステム。
  63. 前記マイクロ波吸収組成物は少なくとも1つのロッド、チューブ、またはシートを含み、
    前記少なくとも1つのロッド、チューブ、またはシートは約1cm〜約100cmの少なくとも1つの寸法を有し、
    前記少なくとも1つのロッド、チューブ、またはシートは前記マイクロ波吸収剤を含む、
    請求項57に記載のシステム。
  64. 前記少なくとも1つのロッド、チューブ、またはシートは約1cm〜約10cm、約5cm〜約50cm、または約10cm〜約100cmの少なくとも1つの寸法を有する、請求項63に記載のシステム。
  65. 前記マイクロ波吸収組成物は少なくとも1つのシートを含み、前記少なくとも1つのシートのシート(複数可)はコイル状シート(複数可)として存在する、請求項63または請求項64に記載のシステム。
  66. 前記マイクロ波吸収組成物は液体ではなく、前記マイクロ波吸収組成物は液体を含有しない、請求項57〜65のいずれか一項に記載のシステム。
  67. 前記マイクロ波吸収組成物は固体構成要素および液体構成要素を含む、請求項57〜65のいずれか一項に記載のシステム。
  68. 前記マイクロ波吸収組成物は、1つまたは複数のマイクロ波吸収剤を含浸させた基材を含む、請求項57〜67のいずれか一項に記載のシステム。
  69. 前記基材はガラス、セラミック、粘土、塩、金属、砂、または破砕された岩である、請求項68に記載のシステム。
  70. 前記1つまたは複数のマイクロ波吸収剤は極性分子、双極子分子、炭素、炭酸塩、イオン、および/または前記基材内の不純物からなる、請求項68または請求項69に記載のシステム。
  71. 前記マイクロ波吸収組成物は液体である、請求項57に記載の方法。
  72. 前記マイクロ波吸収剤は大気圧で360°F超の沸点を有する、請求項57〜71のいずれか一項に記載のシステム。
  73. 前記マイクロ波吸収剤は大気圧で450°F超の沸点を有する、請求項72に記載のシステム。
  74. 前記マイクロ波吸収剤は水以外の化合物である、請求項57〜73のいずれか一項に記載のシステム。
  75. 前記マイクロ波吸収剤は食品中に存在せず、またはヒトの食事中にも見られない、請求項57〜74のいずれか一項に記載のシステム。
  76. 前記抽出チャンバは、前記植物材料および前記マイクロ波吸収組成物が前記抽出チャンバに出入りできるような形状および大きさの第1の開口を含む、請求項57〜75のいずれか一項に記載のシステム。
  77. 取り外し可能カートリッジをさらに含み、
    前記取り外し可能カートリッジは前記植物材料および前記マイクロ波吸収組成物を含み、
    前記第1の開口は前記取り外し可能カートリッジが前記抽出チャンバに出入りできるような形状および大きさである、
    請求項76に記載のシステム。
  78. 前記取り外し可能カートリッジの外壁は前記抽出チャンバの内壁と摺動自在に係合する、請求項77に記載のシステム。
  79. 密封パックをさらに含み、前記密封パックは前記第1の開口を密封し、それにより揮発油が前記第1の開口を通って前記抽出チャンバを出ることを阻止する、請求項76〜78のいずれか一項に記載のシステム。
  80. 前記抽出チャンバは、前記揮発油が前記抽出チャンバを出て前記冷却チャンバに入れるように構成された第2の開口を含む、請求項57〜79のいずれか一項に記載のシステム。
  81. 前記第2の開口の大きさはどの寸法においても5cmを超えない、請求項80に記載のシステム。
  82. 前記第2の開口の大きさは、どの寸法においても4cm、3cm、2cm、1cm、または5mmのいずれかを超えない、請求項81に記載のシステム。
  83. フィルタをさらに含み、
    前記フィルタは前記植物材料と前記第2の開口との間に位置し、
    前記フィルタは、前記第2の開口を通って前記抽出チャンバを出ることによる固体微粒子の通過を阻止するように構成され、
    前記フィルタは、前記第2の開口を通した前記揮発油の通過を可能にするように構成される、
    請求項80〜82のいずれか一項に記載のシステム。
  84. 前記抽出チャンバは第1の開口および第2の開口を含み、
    前記第1の開口は前記植物材料および前記マイクロ波吸収組成物が前記抽出チャンバに出入りできるような形状および大きさであり、
    前記第1の開口は可逆的に密封され、それにより揮発油が前記第1の開口を通って前記抽出チャンバを出ることを阻止し、
    前記第2の開口は揮発油が前記抽出チャンバを出て前記冷却チャンバに入れるように構成される、
    請求項57〜83のいずれか一項に記載のシステム。
  85. 真空ポンプをさらに含み、前記真空ポンプは、前記抽出チャンバまたは前記抽出チャンバ内に配置された取り外し可能カートリッジのいずれかの内部の圧力を低下させるように動作可能である、請求項57〜84のいずれか一項に記載のシステム。
  86. 前記植物材料は20重量%未満の水からなる、請求項57〜85のいずれか一項に記載のシステム。
  87. 前記植物材料は10重量%未満の水からなる、請求項86に記載のシステム。
  88. 約100g〜約100kgの植物材料を含む、請求項57〜87のいずれか一項に記載のシステム。
  89. 約100g〜約1kg、約200g〜約2kg、約300g〜約3kg、約400g〜約4kg、または約500g〜約5kg、約1kg〜約10kg、約5kg〜約50kg、または約10kg〜約100kgの植物材料を含む、請求項88に記載のシステム。
  90. 前記植物材料はアサまたはカンナビスを含む、請求項57〜89のいずれか一項に記載のシステム。
  91. 前記植物材料はcannabis sativa、cannabis indica、cannabis ruderalis、カンナビス種もしくは科の交雑種、または前述の2つ以上の組み合わせを含む、請求項90に記載のシステム。
  92. 前記植物材料はテトラヒドロカンナビノール(THC)を含む、請求項90または請求項91に記載のシステム。
  93. 前記植物材料はカンナビジオール(CBD)を含む、請求項90〜92のいずれか一項に記載のシステム。
  94. マイクロ波エミッタと、
    前記マイクロ波エミッタによって放射されたマイクロ波放射線が抽出チャンバ中へ向けられるように前記マイクロ波エミッタと連通する、抽出チャンバと、
    前記抽出チャンバ中に配置されたマイクロ波吸収組成物であって、前記マイクロ波吸収組成物は食品ではなく、前記マイクロ波吸収組成物はマイクロ波吸収剤を含み、前記マイクロ波吸収剤は大気圧で360°F超の沸点を有する、マイクロ波吸収組成物と、
    前記抽出チャンバ中に配置された約35g〜約500kgの植物材料であって、前記植物材料はアサまたはカンナビスであり、前記植物材料はテトラヒドロカンナビノール(THC)および/またはカンナビジオール(CBD)を含む、植物材料と、
    前記抽出チャンバ中の揮発したTHCおよび/またはCBDが冷却チャンバ中へ向けられるように前記抽出チャンバと連通する、冷却チャンバと
    を含む、アサまたはカンナビスからTHCおよび/またはCBDを抽出するためのシステムであって、
    前記抽出チャンバは第1の開口および第2の開口を含み、
    前記第1の開口は前記植物材料および前記マイクロ波吸収組成物が前記抽出チャンバに出入りできるような形状および大きさであり、
    前記第1の開口は可逆的に密封され、それにより揮発したTHCおよび/またはCBDが前記第1の開口を通って前記抽出チャンバを出ることを阻止し、
    前記第2の開口は揮発したTHCおよび/またはCBDが前記抽出チャンバを出て前記冷却チャンバに入れるように構成され、
    前記システムは、前記マイクロ波エミッタから放射されたマイクロ波放射線によって、前記マイクロ波吸収剤の誘電加熱および/または前記マイクロ波吸収剤の界面分極による加熱のいずれかを行うように構成され、
    前記システムは前記マイクロ波吸収組成物から放射された熱放射によって前記植物材料を加熱するように構成され、
    前記冷却チャンバは前記揮発したTHCおよび/またはCBDを凝縮させるように動作可能である、
    システム。
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