Kannabinoidide lahustamine alkohoolsetes jookides ultrahelilise nanoemulgeerimise abil
Valmistage selgeid ja stabiilseid CBD-, THC-, CBG- ja täisspektri kanepijooke skalpeeruva ultrahelilise nanoemulgeerimise abil. Kannabinoidid on õlis lahustuvad ühendid ja võivad põhjustada hägustumist, ringlemist, sadestumist, halba maitset ja ebajärjekindlat annustamist, kui neid ei ole alkoholiga või madala alkoholisisaldusega jookides nõuetekohaselt hajutatud. Hielscher Ultrasonics’ Kõrge jõudlusega ultraheliemulgaatorid loovad peeneid kanabinoidide nanoemulsioone, mis tagavad läbipaistva välimuse, pikaajalise füüsikalise stabiilsuse ja reprodutseeritava toimeaine jaotumise.
Alates retseptide väljatöötamisest kuni pideva tootmisliini tootmiseni aitavad Hielscheri ultraheliseadmed joogitootjatel reguleerida tilkade suurust, emulgaatorite kasutamist, temperatuuri, viibeaega ja tootlikkust. Kasutage Hielscheri ultrahelilisi emulgeerimissüsteeme CBD-põhiste kangete jookide, THC-ga rikastatud kokteilide, kanepiga rikastatud gaseeritud jookide, bitterite, aperitiivide, alkoholivabade kanepijookide ja funktsionaalsete joogisegude valmistamiseks.
Valmistada nanoemulgeeritud jooke kasutades Sonicator UP400St-d
Miks on kanabinoide jookidesse raske lisada
Kannabinoidid lahustuvad hästi väga kõrge alkoholisisaldusega alkoholis. Siiski ei sobi 190-protsendiline alkohol, mille etanoolisisaldus on umbes 92,4 massiprotsenti, enamiku tarbijatele mõeldud jookide valmistamiseks, kuna sellel on tugev füsioloogiline toime, karm maitse ja piiratud koostisvõimalused. Enamik kaubanduslikult kättesaadavaid kanepijooke, sealhulgas kangeid alkohoolseid jooke, valmisjoogikokteile, gaseeritud jooke ja madala alkoholisisaldusega tooteid, nõuab madalamat alkoholisisaldust, meeldivat maitseprofiili ja stabiilset välimust.
Selleks et valmistada kanepiekstrakte, nagu CBD, THC, CBG ja täisspektri kanepi- või hampuekstrakte, joogitoodeteks, tuleb kanabinoide sisaldav õlifaas muuta väga väikesteks tilkadeks ja stabiliseerida sobiva toiduainetele mõeldud emulgaatoriga. Ultraheli-nanoemulgeerimine tekitab tugevaid lõikamisjõude, mis hajutavad õlifaasi alkoholilisse või vee-alkoholilisse joogimatriksisse. Selle tulemusena saadakse selged või peenelt hajutatud kanabinoidijookid, millel on parem stabiilsus, ühtlane toimeaine jaotus ja atraktiivne välimus.
Ultraheli abil toimuv nanoemulgeerimine läbipaistvate CBD- ja THC-jookide valmistamiseks
Hielscheri ultraheliprotsessorid tekitavad vedelikes akustilist kavitatsiooni. Selle tulemusena tekkiv tugev lõikamisjõud, mikrovoolud ja rõhukõikumised lagundavad kanabinoide sisaldavad õlifaasid nanomõõtmetega tilkadeks ja jaotavad need ühtlaselt kogu joogi ulatuses. Kombineerituna sobiva toiduainetele sobiva emulgaatoriga aitab ultraheli luua läbipaistvaid või poolläbipaistvaid nanoemulsioone kanepiga rikastatud alkohoolsete ja alkoholivabade jookide jaoks.
- Tõhus ja kiire suure lõikekõrgusega homogeniseerimine
- Selge või läbipaistev joogi välimus
- Väike tilkade suurus tagab parema dispersiooni stabiilsuse
- Reprodutseeritav aktiivne jaotus tagab ühtlase annustamise
- Sobib CBD-, THC-, CBG- ja täisspektri ekstraktidele
- Sobib mitmesuguste toiduainetele sobivate emulgaatorisüsteemidega
- Skaalautuv laboratoorsest valmistamisest tööstusliku jooksva tootmiseni
- Lihtne kasutamine ja täpne protsessijuhtimine
Jookide valmistajate tööprotsess
Järgnev töövoog aitab joogitootjatel&D-meeskonnad ja tootmistehnikud töötavad välja stabiilsed kanabinoidide joogisegud ning viivad need laborist masstootmisse.
| protsessi etapp | Tehnikute fookus | Eesmärk |
|---|---|---|
| 1. Määratlege joogimatriits | alkoholisisaldus, pH, suhkrusisaldus, gaseeritus, maitseained, säilitusained | Enne kanabinoidide lisamist tuleb kindlaks teha sobivuse piirid |
| 2. Valmistage ette kannabinoidifaas | CBD, THC, CBG, täisspektri ekstrakt, kandjaõli, terpeeniprofiil | Loo kontrollitud aktiivne faas täpseks annustamiseks |
| 3. Valige emulgaator | Toiduainetele sobiv, puhas koostis, alkoholiga ühilduv, maitseneutraalne | Nanoemulsiooni stabiliseerimine ja joogi läbipaistvuse tagamine |
| 4. Eelsegu | Jäme emulsioon, kontrollitud lisamisjärjekord, õhu sisseimemine puudub | Valmistage segu ette tõhusaks ultrahelitöötluseks |
| 5. Sonicate | Amplituud, võimsustarbimine, voolukiirus, viibeaeg, temperatuur | Vähendada tilkade suurust ja homogeniseerida kannabinoidifaas |
| 6. Kvaliteedikontroll | Tilga suurus, hägusus, aktiivne jaotus, faasistabiilsus | Veenduge, et jook vastab spetsifikatsioonile |
| 7. Säilivusaja katsetamine | Kuumuse ja külma tsüklid, valguse mõju, ladustusaeg, gaseeritusstabiilsus | Stabiilsuse kontrollimine realistlikes turutingimustes |
| 8. Laienemine | Partiipõhine, ringlus- või pidev voosüsteem | Viia preparaat tööstuslikku tootmisse |
Stabiilsete kanabinoidijookide peamised valmistamisparameetrid
Kannabinoidijookide edukas tootmine sõltub ekstrakti kvaliteedi, emulgaatorite keemiliste omaduste, alkoholisisalduse ja ultraheliprotsessi parameetrite koostoimest. Retsepti väljatöötamise käigus peaksid joogitehnoloogid dokumenteerima järgmised muutujad:
- Piisakeste suurus: Väiksemad tilgad tagavad selguse, füüsilise stabiilsuse ja kannabinoidide ühtlase jaotumise.
- Emulgaatori kontsentratsioon: Emulgaatorit peab olema piisavalt, et stabiliseerida õli-vee või õli-alkoholi piiri, ilma et see põhjustaks kõrvalmaitset või liigset vahutamist.
- Alkoholisisaldus: Kõrge alkoholisisaldusega etanool lahustab kannabinoide kergemini, samas kui madala alkoholisisaldusega joogid vajavad tavaliselt tugevamat emulgeerimist ja stabiliseerimist.
- Temperatuur: Ultrahelienergia kasutamine võib tõsta vedeliku temperatuuri. Maitsele tundlike koostiste puhul võib olla vajalik jahutamine või sisseehitatud soojusvahetus.
- Viibeaeg ja voolukiirus: Inline-ultrahelitöötlus võimaldab täpselt reguleerida mahuühiku kohta kuluvat energiat.
- Pääsmete arv: Vajaduse korral võib ringlus või mitmekordne läbivool pisikeste suurus veelgi vähendada.
- Joogide tabel: Suhkur, happed, süsihappegaas, värvained, lõhna- ja maitseained ning säilitusained võivad mõjutada joogi läbipaistvust ja emulsiooni pikaajalist stabiilsust.
Nõuanded kanabinoidijookide nanoemulsioonide parandamiseks
| Probleem | Tõenäoline põhjus | Soovitatav muudatus |
|---|---|---|
| Udu või hägusus | Piserdused on liiga suured; emulgaator ei sobi; õlifaas on ülekoormatud | Suurendage ultraheli intensiivsust, optimeerige emulgaatori kogust või vähendage kanabinoidide sisaldust |
| Ringi moodustumine | Õlifaas ei ole veel täielikult stabiliseerunud | Parandada emulgaatori valikut, tõsta eelsegu kvaliteeti või kasutada täiendavat ultrahelitöötlust |
| Settimine | Eemalda lisandid, vahad või ebastabiilne dispersioon | Kasutage puhtamat ekstrakti, parandage filtreerimist ja optimeerige ultrahelitöötlemise tingimusi |
| Kibe või tugev kanepimaitse | Ekstrakti profiil, terpeenisisaldus või kõrge THC-sisaldus / täisspektri kontsentratsioon | Kasutage maitse varjamist, vähendage annust portsjoni kohta või valige puhtam ekstrakt |
| Vahutamine töötlemise käigus | Pindaktiivse aine süsteem, õhu sissevõtu või pumba töötingimused | Vähendada õhu kaasahaaramist, optimeerida voolukambri täitmist ja reguleerida pumba pöörlemiskiirust |
| Temperatuuri tõus | Suur energiakulu või ebapiisav jahutus | Kasutage sisseehitatud jahutust, lühendage ringlusaja pikkust või reguleerige viibeaega |
| Ebajärjekindel toime | Ebapiisav segamine, faaside eraldumine või ebapiisav proovivõtt | Kontrollige homogeensust, võtke proove erinevatel mahuti täitmistasemetel ja parandage protsessisiseset segunemist |
Nanokõrgendatud kanabinoidid parema dispersiooni ja biosaadavuse tagamiseks
Kannabinoidid on vees halvasti lahustuvad ja loomulikult hüdrofoobsed. Jookides tekitab see probleeme läbipaistvuse, stabiilsuse ja ühtlase annustamise osas. Nanoemulsioone, liposome ja tahkeid lipiidkandjaid kasutatakse farmaatsia-, toidulisandite ja funktsionaalse toidu valdkonnas, et parandada dispersiooni ja soodustada lipofiilsete bioaktiivsete ühendite imendumist.
Ultraheliline nanoemulgeerimine suurendab kanabinoide sisaldava faasi pindala, vähendades tilkade suurust väga väikseks. See parandab aine jaotumist joogimatriksis ja võib soodustada paremat lahustumist tarbimise ajal. Joogitootjad peaksid kontrollima biosaadavust, toime alguse ja annustamisega seotud väiteid vastavalt oma sihtturgudel kehtivatele analüütilistele ja regulatiivsetele nõuetele.
THC-ga rikastatud kanged alkohoolsed joogid ja kanepipõhised valmisjoogid
THC-ga rikastatud jookide koostamine on eriti keeruline. THC-l on tugev maitseprofiil ning paljud joogibrändid nõuavad lisaks stabiilsele dispersioonile ja ühtlasele annustamisele ka puhast ja mahedat maitset. Ultraheli abil toimuv nanoemulgeerimine aitab THC-d sisaldavaid ekstrakte alkoholijookidesse, kokteilidesse, gaseeritud jookidesse, bitteritesse ja muudesse joogipõhjadesse hajutada. Maitse kvaliteet sõltub aga ka ekstrakti valikust, terpeeniprofiilist, emulgaatori valikust, annustamisest ja joogi maitsesüsteemist.
THC-, CBD- ja täisspektri kanepijookide puhul peaksid tootjad kontrollima asjaomases jurisdiktsioonis kehtivaid nõudeid koostise, annustamise, märgistamise, pakendamise ja turustamise osas. Kanepi, alkoholi ja kanepi-alkoholi segatoodete suhtes kehtivad eeskirjad võivad turuti oluliselt erineda.
Joogitööstus
- CBD- ja THC-põhised alkohoolsed joogid
- vodka, viski, rummi ja džinni retseptid
- bitterid ja aperitiivid, näiteks amaro
- Valmis kokteilid ja segujookid
- kangeid gaseeritud jooke ja alkoholiga gaseeritud vett
- õlle- ja linnasepõhised joogid
- alkoholiga limonaadid ja gaseeritud joogid
- puuviljamahlad, limonaadid ja alkoholivabad kanepijookid
- funktsionaalsed joogid, mis sisaldavad CBD-, CBG- või täisspektri ekstrakte
Ultrahelil põhinev maitsestamine ja taimede leotamine
Ultraheliekstraktsiooni saab kasutada ka alkoholivabade ja alkohoolsete kanepiga rikastatud jookide tootmiseks, millele lisatakse taimseid maitseaineid. Näiteks saab ultraheli abil lisada kanepijookidesse ürte, vürtse, tsitrusviljade koori, mõruid taimseid koostisosi või muid maitseaineid. See võib parandada joogi maitseomadusi ja aidata kaasa eristuvate joogitoodete väljatöötamisele.
Ultraheli kõrge nihkega protsessorid lahustamiseks ja emulgeerimiseks
Hielscher Ultrasonics pakub laia valikut võimsaid ultraheliseadmeid kanabinoidide nanoemulgeerimiseks alkohoolsetesse ja alkoholivabadesse jookidesse. Kanepiga rikastatud joogid, aperitiivid, kange alkohol ja kokteilid saab valmistada, segades joogikõlblikesse vedelikesse fütokannabinoide, nagu CBD, THC, CBG või täisspektri kanepiekstraktid.
Hielscheri tööstuslikud ultraheliprotsessorid suudavad tekitada väga suuri amplituude. Amplituudid kuni 200µSeadet saab kasutada pidevalt ööpäevaringse tootmise tingimustes. Veelgi suuremate amplituudide jaoks on saadaval spetsiaalselt kohandatud ultrahelisonotroodid.
Milline Hielscheri ultraheli-seade sobib teie joogitootmisprotsessiga?
Sobiva ultrahelisüsteemi valik sõltub partii suurusest, sihtvoo kiirusest, viskoossusest, alkoholisisaldusest, nõutavast tilkade suurusest ja tootmisgraafikust. Alustage laborikatsetest, et veenduda koostise stabiilsuses, ning laiendage seejärel tootmist piloot- või tööstuslikule voogtootmisele, kasutades sama ultraheliprotsessi põhimõtet.
| Tootmisetapp | Partii maht | Voolukiirus | Soovitatavad seadmed |
|---|---|---|---|
| Laboratoorne koostis | 1 kuni 500 ml | 10 kuni 200 ml / min | UP100H |
| Retseptide väljatöötamine ja väikesemahulised partiid | 10 kuni 2000 ml | 20 kuni 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| Katseprojektid ja käsitöönduslik tootmine | 0.1 kuni 20L | 0.2 kuni 4L / min | UIP2000hdT |
| Tööstuslik jooneline tootmine | 10 kuni 100L | 2 kuni 10L/min | UIP4000hdT |
| Suuremahuline pidevtootmine | mujal liigitamata | 10 kuni 100 L / min | UIP16000hdT |
| Väga suured tootmisliinid | mujal liigitamata | Suurem | klaster UIP16000hdT |
KKK: Kannabinoidide nanoemulsioonid alkohoolsetes jookides
Miks on kanabinoide raske alkoholijookides lahustada?
Kannabinoidid, nagu CBD, THC, CBG ja täisspektri kanepiekstraktid, on hüdrofoobsed, mis tähendab, et need ei lahustu hästi veepõhistes joogisüsteemides. Kõrge alkoholisisaldusega etanool lahustab kannabinoide kergemini, kuid enamiku tarbijatele mõeldud jookide alkoholisisaldus on palju madalam. Madala alkoholisisaldusega jookides, kokteilides, gaseeritud jookides ja valmisjookides tuleb kannabinoide peenelt emulgeerida, et need jääksid ühtlaselt jaotunuks ja visuaalselt stabiilseks.
Kuidas aitab ultraheli kanabinoide jookides lahustada?
Ultraheliprotsessorid tekitavad vedelikes tugevaid kavitatsioonijõude. Need jõud purustavad kanabinoide sisaldavad õlifaasid väga väikesteks tilkadeks ja jaotavad need ühtlaselt joogimatriksis. Sobiva toiduainetele mõeldud emulgaatori abil on ultrahelilise nanoemulgeerimise abil võimalik valmistada läbipaistvaid või peenelt hajutatud kanabinoidijooke, millel on parem füüsikaline stabiilsus.
Kas ultrahelilist emulgeerimist saab kasutada CBD- ja THC-jookide valmistamiseks?
Jah. Ultrahelilist emulgeerimist saab kasutada CBD-, THC-, CBG- ja täisspektri kanepiekstraktide puhul. Protsess sobib joogitootjatele, kes arendavad kanepiga rikastatud kangeid alkohoolseid jooke, valmisjoogikokteile, karastusjooke, bitterit, aperitiive, alkoholivabasid kanepijooke ja muid funktsionaalseid joogitooteid. Tootjad peavad veenduma, et nende koostis, kanabinoidide sisaldus, märgistus ja müügikanalid vastavad kehtivatele kohalikele eeskirjadele.
Mis teeb kanepinoidijooki läbipaistvaks ja stabiilseks?
Selgus ja stabiilsus sõltuvad tilkade suurusest, emulgaatori valikust, kanabinoidide kontsentratsioonist, alkoholisisaldusest, suhkrusisaldusest, pH-tasemest, temperatuurist ja ladustamistingimustest. Ultrahelil põhinev nanoemulgeerimine aitab vähendada tilkade suurust ja parandada jaotumist, mis võib vähendada hägusust, kooriku teket, sadestumist ja faaside eraldumist.
Milliseid emulgaatoreid võib kasutada kanabinoidide jooginanoemulsioonide valmistamiseks?
Kannabinoidide sisaldavate jookide koostisainete väljatöötamisel on tavaliselt vaja toiduainetele sobivaid emulgaatoreid või stabilisaatoreid, mis sobivad kokku joogi koostisega ja vastavad õigusaktide nõuetele. Parima emulgaatori valik sõltub kannabinoidi ekstraktist, soovitud maitseprofiilist, alkoholisisaldusest, märgistusnõuetest ja soovitud läbipaistvusest. Hielscheri ultrahelisüsteeme saab koostisainete väljatöötamise käigus testida erinevate emulgaatorisüsteemidega.
Kas ultrahelitöötlus muudab kanepijookide maitset?
Ultrahelitöötlus parandab dispersiooni, kuid ei kõrvalda automaatselt kanepiekstraktide iseloomulikku maitset. Maitse kvaliteet sõltub ekstraktist, terpeeniprofiilist, emulgaatorist, annusest ja joogi baasist. THC- ja täisspektri ekstraktide puhul võib olla vaja maitset maskeerida või seda hoolikalt teiste maitsetega kombineerida.
Kas ultraheli-nanoemulgeerimine sobib tööstuslikuks joogitootmiseks?
Jah. Hielscher pakub ultrahelisüsteeme alates laboratoorsest tasemest kuni piloot- ja tööstusliku voogtootmiseni. Joogitootjad saavad alustada väikeste koostisproovidega, optimeerida protsessiparameetreid ja laiendada sama ultraheliprotsessi voograkenduste ja tööstuslike ultraheliprotsessorite abil pidevaks tootmiseks.
Milliseid protsessiparameetreid peaksid joogitehnoloogid kontrollima?
Oluliste parameetrite hulka kuuluvad amplituud, ultraheli võimsus, voolukiirus, viibeaeg, temperatuur, rõhk, emulgaatori kontsentratsioon, kanabinoidide kontsentratsioon ja tsüklite arv. Kvaliteedikontrolli eesmärgil peaksid joogitehnoloogid jälgima tilkade suurust, hägusust, faasistabiilsust, kanabinoidide jaotumist, maitset ja säilivusaega.
Kas ultrahelisüsteeme on võimalik integreerida olemasolevasse joogitootmisliini?
Jah. Tööstuslikke ultraheliprotsessoreid on võimalik seadistada jooksvaks töötlemiseks ning integreerida pumbade, mahutite, soojusvahetite, voolukambrite ja olemasolevate joogitootmisseadmetega. Jooksev ultrahelitöötlus on eriti kasulik kontrollitud tootmise laiendamiseks, kvaliteedi stabiilsuse tagamiseks ja pidevaks tootmiseks.
Kuidas valida kanepinoididega jookide valmistamiseks sobiv Hielscheri ultraheliseade?
Sobiva süsteemi valik sõltub partii suurusest, soovitud voolukiirusest, viskoossusest, alkoholisisaldusest, vajalikust tilkade suurusest ja tootmisgraafikust. Väikesed ultraheliseadmed sobivad laboratoorsete koostiste väljatöötamiseks ja teostatavusuuringuteks, samas kui Hielscheri tööstussüsteeme kasutatakse katseprojektide läbiviimiseks, käsitöönduslikuks tootmiseks ja pidevaks tootmisliinil tootmiseks.
Kirjandus / Viited
- Huestis, Marilyn A. (2007): Human Cannabinoid Pharmacokinetics. Chem Biodivers. 2007 August; 4(8): 1770–1804.
- Seyed Mohammad Mohsen Modarres-Gheisari, Roghayeh Gavagsaz-Ghoachani, Massoud Malaki, Pedram Safarpour, Majid Zandi (2019): Ultrasonic nano-emulsification – A review. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 88-105.
UIP4000hdT, võimas 4000-vatine tööstuslik ultraheli seade, nanomaterjalidega rikastatud ja nanoemulgeeritud kanepijookide jooksvaks tootmiseks.
Kõrge jõudlusega ultraheli: Hielscheri tootevalik hõlmab kogu spektri alates kompaktseist laboratoorsetest ultraheliseadmetest ja laua-seadmetest kuni täielike tööstuslike ultrahelisüsteemideni.



