Kanabinoīdu izšķīdināšana alkoholiskajos dzērienos, izmantojot ultraskaņas nanoemulsifikāciju
Ražojiet dzidrus, stabilus CBD, THC, CBG un pilna spektra kaņepju dzērienus, izmantojot mērogojamu ultraskaņas nanoemulsifikāciju. Kanabinoīdi ir eļļā šķīstoši savienojumi, un tie var izraisīt duļķošanos, gredzenveida veidošanos, nogulsnēšanos, sliktu garšu un nevienmērīgu devu, ja tie nav pareizi izkliedēti alkoholiskos vai vājalkoholiskos dzērienos. Hielscher Ultrasonics’ Augstas veiktspējas ultraskaņas emulgatori rada smalkas kanabinoīdu nanoemulsijas, kas nodrošina caurspīdīgu izskatu, ilgstošu fizikālo stabilitāti un reproducējamu aktīvās vielas sadalījumu.
Sākot no receptūru izstrādes līdz nepārtrauktai ražošanai, Hielscher ultraskaņas iekārtas palīdz dzērienu ražotājiem kontrolēt pilienu izmēru, emulgatoru lietošanu, temperatūru, uzturēšanās laiku un ražīgumu. Izmantojiet Hielscher ultraskaņas emulgācijas sistēmas CBD stiprajiem alkoholiskajiem dzērieniem, ar THC bagātinātiem kokteiļiem, kanabisa seltzeriem, biteriem, aperitīviem, bezalkoholiskajiem kanabisa dzērieniem un funkcionālo dzērienu formulām.
Ražot nanoemulģētus dzērienus ar Sonicator UP400St
Kāpēc kanabinoīdus ir grūti iekļaut dzērienu sastāvā
Kanabinoīdi labi šķīst spirtā ar ļoti augstu spirta koncentrāciju. Tomēr spirts ar 190 grādiem, kurā pēc svara ir aptuveni 92,4 % etanola, lielākajai daļai patēriņa dzērienu nav piemērots tā spēcīgās fizioloģiskās iedarbības, skarbas garšas un ierobežotās receptūras pielāgojamības dēļ. Lielākajai daļai komerciālo kaņepju dzērienu, tostarp stiprajiem alkoholiskajiem dzērieniem, gatavajiem kokteiļiem, gāzētajiem dzērieniem un produktiem ar zemu spirta saturu, ir nepieciešams zemāks spirta saturs, patīkama garša un stabils izskats.
Lai kanabinoīdu ekstraktus, piemēram, CBD, THC, CBG un pilna spektra kaņepju vai kanabisa ekstraktus, iekļautu dzērienu produktos, kanabinoīdus saturošā eļļas fāze ir jāsadala ļoti sīkās pilienos un jāstabilizē ar piemērotu pārtikas kvalitātes emulgatoru. Ultraskaņas nanoemulsifikācija rada intensīvas augstas griezes spēkus, kas izkliedē eļļas fāzi alkoholiskā vai ūdens-alkoholiskā dzēriena matricā. Tas rada dzidrus vai smalki izkliedētus kanabinoīdu dzērienus ar uzlabotu stabilitāti, vienmērīgu aktīvās vielas sadalījumu un pievilcīgu vizuālo izskatu.
Ultraskaņas nanoemulsifikācija dzidru CBD un THC dzērienu ražošanai
Hielscher ultraskaņas procesori šķidrumos rada akustisko kavitāciju. Rezultātā rodas spēcīga berze, mikrostraumes un spiediena svārstības, kas sadala kanabinoīdus saturošās eļļas fāzes nanoizmēra pilienos un vienmērīgi izkliedē tos visā dzērienā. Kombinācijā ar piemērotu pārtikas kvalitātes emulgatoru ultraskaņa palīdz radīt caurspīdīgas vai puscaurspīdīgas nanoemulsijas kanabinoīdu saturošiem alkoholiskajiem un bezalkoholiskajiem dzērieniem.
Šaura kaņepju eļļas-ūdens nanoemulsijas sadalījuma līkne, kas sagatavota ar ultrasonikatoru UP400St.
- Efektīva un ātra homogenizācija ar augstu griezes spēku
- Dzēriena izskats ir dzidrs vai caurspīdīgs
- Sīki pilieni, kas nodrošina labāku dispersijas stabilitāti
- Atkārtojama aktīvās vielas sadale, kas nodrošina vienmērīgu devu
- Piemērots CBD, THC, CBG un pilna spektra ekstraktiem
- Saderīgs ar dažādām pārtikas nozarei paredzētām emulgatoru sistēmām
- Pielāgojams no laboratorijas mēroga izstrādes līdz rūpnieciskai ražošanai
- Vienkārša lietošana ar precīzu procesa vadību
Dzērienu tehnologu darba process
Šī darba plūsma palīdz dzērienu ražotājiem&D komandas un ražošanas tehniķi izstrādā stabilas kanabinoīdu dzērienu receptūras un ievieš tās no laboratorijas ražošanas procesā.
| procesa posms | Tehniķu uzmanības lokā | Mērķis |
|---|---|---|
| 1. Izveidot dzērienu tabulu | Alkohola saturs, pH līmenis, cukura saturs, gāzes saturs, garšas sistēma, konservanti | Pirms kanabinoīdu pievienošanas noskaidrojiet to savietojamības robežas |
| 2. Sagatavojiet kanabinoīdu fāzi | CBD, THC, CBG, pilna spektra ekstrakts, nesējēļļa, terpeņu profils | Izveidojiet kontrolētu aktīvo fāzi precīzai dozēšanai |
| 3. Izvēlieties emulgatoru | Pārtikas kvalitāte, „clean label“, piemērots lietošanai kopā ar alkoholu, ar neitrālu garšu | Nanoemulsijas stabilizēšana un dzēriena dzidrības nodrošināšana |
| 4. Priekšmaisījums | Grubu emulsija, kontrolēta pievienošanas secība, bez gaisa iekļūšanas | Sagatavojiet preparātu efektīvai ultraskaņas apstrādei |
| 5. Sonicate | Amplitūda, uzņemtā jauda, caurplūdes ātrums, uzturēšanās laiks, temperatūra | Samazināt pilienu izmēru un homogenizēt kanabinoīdu fāzi |
| 6. Kvalitātes kontrole | Pilienu izmērs, duļķainība, aktīvā sadale, fāžu stabilitāte | Pārliecinieties, ka dzēriens atbilst specifikācijām |
| 7. Derīguma termiņa pārbaude | Siltuma/aukstuma cikli, gaismas iedarbība, uzglabāšanas ilgums, ogļskābes stabilitāte | Pārbaudīt stabilitāti reālos tirgus apstākļos |
| 8. Paplašināšana | Partiju, recirkulācijas vai nepārtraukta līnijas darbība | Sākt preparāta ražošanu komerciālā apjomā |
Galvenie formulēšanas parametri stabiliem kanabinoīdu dzērieniem
Veiksmīga kanabinoīdu saturošu dzērienu ražošana ir atkarīga no ekstrakta kvalitātes, emulgatoru ķīmiskajām īpašībām, spirta satura un ultraskaņas procesa parametru mijiedarbības. Izstrādājot receptūru, dzērienu ražošanas speciālistiem jāreģistrē šādi mainīgie:
- Pilienu izmērs: Mazāki pilieni nodrošina dzidrumu, fizisko stabilitāti un vienmērīgu kanabinoīdu sadalījumu.
- Emulgatora koncentrācija: Emulgatora daudzumam jābūt pietiekamam, lai stabilizētu eļļas un ūdens vai eļļas un spirta saskares virsmu, neradot nevēlamu garšu vai pārmērīgu putošanu.
- Alkohola saturs: Etanols ar augstu spirta saturu vieglāk izšķīdina kanabinoīdus, savukārt dzērieniem ar zemu spirta saturu parasti nepieciešama spēcīgāka emulgēšana un stabilizēšana.
- Temperatūra: Ultraskaņas enerģijas pievade var paaugstināt šķidruma temperatūru. Aromātam jutīgiem preparātiem var būt nepieciešama dzesēšana vai integrēta siltumapmaiņa.
- Uzturēšanās laiks un caurplūdes ātrums: Iekļautā ultraskaņas apstrāde ļauj precīzi kontrolēt enerģijas patēriņu uz tilpuma vienību.
- Pāreju skaits: Ja nepieciešams, recirkulācija vai vairākkārtēja filtrēšana var vēl vairāk samazināt pilienu izmēru.
- Dzērienu tabula: Cukurs, skābes, ogļskābā gāze, krāsvielas, aromatizētāji un konservanti var ietekmēt dzidrumu un emulsijas stabilitāti ilgtermiņā.
Padomi, kā uzlabot jūsu kanabinoīdu dzērienu nanoemulsijas
| Problēma | Iespējamais iemesls | Ieteicamie labojumi |
|---|---|---|
| Dūmaka vai migla | Pārāk lieli pilieni; neatbilstošs emulgators; pārāk liela eļļas fāzes koncentrācija | Palielināt ultraskaņas intensitāti, optimizēt emulgatora proporciju vai samazināt kanabinoīdu koncentrāciju |
| Gredzena veidošanās | Eļļas fāze nav pilnībā stabilizējusies | Uzlabot emulgatoru izvēli, paaugstināt priekšsajaukuma kvalitāti vai veikt papildu ultraskaņas apstrādi |
| Sedimentācija | Atdalīt piemaisījumus, vaskus vai nestabilu dispersiju | Izmantojiet tīrāku ekstraktu, uzlabojiet filtrēšanu un optimizējiet ultraskaņas apstrādes apstākļus |
| Rūgta vai spēcīga kaņepju garša | Ekstrakta profils, terpeņu saturs vai augsta THC koncentrācija/pilna spektra koncentrācija | Izmantojiet garšas maskēšanu, samaziniet devu vienā porcijā vai izvēlieties tīrāku ekstraktu |
| Putošana apstrādes laikā | Virsmas aktīvās vielas sistēma, gaisa ieplūdes vai sūkņa darbības apstākļi | Samazināt gaisa iekļūšanu, optimizēt plūsmas kameras piepildīšanu un regulēt sūkņa apgriezienus |
| Siltuma pacelšanās | Liels enerģijas patēriņš vai nepietiekama dzesēšana | Izmantojiet iebūvēto dzesēšanu, samaziniet recirkulācijas laiku vai regulējiet uzturēšanās laiku |
| Nenoteikta iedarbība | Nepietiekama sajaukšana, fāžu atdalīšanās vai nepareiza paraugu ņemšana | Pārbaudiet viendabīgumu, ņemiet paraugus pie dažādiem tvertnes līmeņiem un uzlabojiet dispersiju procesa laikā |
Nanoformā izšķīdināti kanabinoīdi labākai izkliedēšanai un bioloģiskajai pieejamībai
Kanabinoīdi ir slikti šķīstoši ūdenī un pēc savas būtības hidrofobi. Dzērienos tas rada problēmas saistībā ar dzidrību, stabilitāti un vienmērīgu devu. Nanoemulsijas, liposomas un cietvielu-lipīdu nesēji tiek izmantoti farmācijas, uztura bagātinātāju un funkcionālo pārtikas produktu ražošanā, lai uzlabotu dispersiju un veicinātu lipofīlo bioaktīvo savienojumu bioloģisko pieejamību.
Ultraskaņas nanoemulsifikācija palielina kanabinoīdus saturošās fāzes virsmas laukumu, samazinot pilieniņu izmērus līdz ļoti maziem. Tas uzlabo vielas sadalīšanos dzēriena matricā un var veicināt labāku šķīdību patēriņa laikā. Dzērienu ražotājiem būtu jāpārbauda bioloģiskā pieejamība, kā arī apgalvojumi par iedarbības sākumu un devu atbilstoši to mērķa tirgos spēkā esošajām analītiskajām un normatīvajām prasībām.
Ar THC bagātināti stiprie alkoholiskie dzērieni un gatavi lietošanai kanabisa dzērieni
THC saturošu dzērienu izstrāde ir īpaši sarežģīta. THC piemīt intensīvs garšas profils, un daudzi dzērienu ražotāji prasa ne tikai stabilu dispersiju un vienmērīgu devu, bet arī tīru, maigu garšu. Ultraskaņas nanoemulsifikācija palīdz disperģēt THC saturošus ekstraktus stiprajos alkoholiskajos dzērienos, kokteiļos, seltzeros, biteros un citās dzērienu bāzēs. Tomēr garšas kvalitāte ir atkarīga arī no ekstrakta izvēles, terpeņu profila, emulgatora izvēles, devas un dzēriena garšas sistēmas.
Attiecībā uz THC, CBD un pilna spektra kaņepju dzērieniem ražotājiem ir jāpārbauda attiecīgajā jurisdikcijā spēkā esošās prasības attiecībā uz sastāvu, devām, marķējumu, iepakojumu un izplatīšanu. Noteikumi par kaņepēm, alkoholu un kaņepju un alkohola kombinētiem produktiem dažādos tirgos var būtiski atšķirties.
Dzērienu ražošana
- CBD un THC saturošie alkoholiskie dzērieni
- degvīna, viskija, ruma un džina receptūras
- rūgtie dzērieni un aperitīvi, piemēram, amaro
- RTD kokteiļi un jaukti dzērieni
- stiprie gāzētie dzērieni un alkoholiskie gāzētie ūdeņi
- dzērieni uz alus un iesala bāzes
- alkoholiskās limonādes un gāzētie dzērieni
- augļu sulas, limonādes un bezalkoholiskie kaņepju dzērieni
- funkcionālie dzērieni ar CBD, CBG vai pilna spektra ekstraktiem
Ar ultraskaņu iegūta aromatizētā viela un augu ekstrakts
Ultraskaņas ekstrakciju var izmantot arī bezalkoholisko un alkoholisko kanepes dzērienu ražošanā, pievienojot tiem augu izcelsmes aromatizētājus. Piemēram, ultraskaņas apstrādi var izmantot, lai kanabisa dzērienā pievienotu garšaugus, garšvielas, citrusaugļu mizas, rūgtos augu ekstraktus vai citas aromatizējošas sastāvdaļas. Tas var uzlabot garšas un smaržas profilu un veicināt atšķirīgu dzērienu produktu izstrādi.
Ultraskaņas augstas bīdes procesori izšķīdināšanai un emulgācijai
Uzņēmums „Hielscher Ultrasonics“ piedāvā plašu augstas veiktspējas ultraskaņas iekārtu klāstu, kas paredzētas kanabinoīdu nanoemulģēšanai alkoholiskajos un bezalkoholiskajos dzērienos. Ar kanabinoīdiem bagātinātus dzērienus, aperitīvus, stipros alkoholiskos dzērienus un kokteiļus var pagatavot, sajaucot fito-kanabinoīdus, piemēram, CBD, THC, CBG vai pilna spektra kanabinoīdu ekstraktus, ar dzērienu šķidrumiem.
Hielscher rūpnieciskie ultraskaņas procesori spēj radīt ļoti lielas amplitūdas. Amplitūdas līdz pat 200µIerīci var nepārtraukti ekspluatēt 24 stundas diennaktī, 7 dienas nedēļā. Lai sasniegtu vēl lielākas amplitūdas, ir pieejami pasūtījuma ultraskaņas sonotrodi.
Kura Hielscher ultraskaņas iekārta ir piemērota jūsu dzērienu ražošanas procesam?
Pareizās ultraskaņas sistēmas izvēle ir atkarīga no partijas lieluma, vēlamā caurplūduma, viskozitātes, spirta satura, nepieciešamā pilienu izmēra un ražošanas grafika. Sāciet ar laboratorijas izmēģinājumiem, lai pārliecinātos par preparāta stabilitāti, un pēc tam pārejiet uz eksperimentālu vai rūpniecisku integrētu pārstrādi, izmantojot to pašu ultraskaņas procesa principu.
| Ražošanas posms | Partijas apjoms | Plūsmas ātrums | Ieteicamās ierīces |
|---|---|---|---|
| Laboratorijas recepte | 1 līdz 500 ml | 10 līdz 200 ml/min | UP100H |
| Receptūru izstrāde un nelielu partiju ražošana | 10 līdz 2000 ml | 20 līdz 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| Izmēģinājuma ražošana un mazsēriju ražošana | 0.1 līdz 20L | 02 līdz 4 l/min | UIP2000hdT |
| Rūpnieciskā konveijera ražošana | 10 līdz 100L | 2 līdz 10L/min | UIP4000hdT |
| Liela apjoma nepārtraukta ražošana | n.p. | 10 līdz 100L/min | UIP16000hdT |
| Ļoti lielas ražošanas līnijas | n.p. | Lielāku | kopa UIP16000hdT |
FAQ: Kanabinoīdu nanoemulsijas alkoholiskajos dzērienos
Kāpēc kanabinoīdus ir grūti izšķīdināt alkoholiskajos dzērienos?
Kanabinoīdi, piemēram, CBD, THC, CBG un pilna spektra kaņepju ekstrakti, ir hidrofobi, kas nozīmē, ka tie slikti šķīst ūdens bāzes dzērienos. Stiprais etanols var vieglāk izšķīdināt kanabinoīdus, taču lielākajā daļā patēriņa dzērienu spirta saturs ir daudz zemāks. Dzērienos ar zemu spirta saturu, kokteiļos, gāzētajos dzērienos un gatavos dzērienos kanabinoīdiem jābūt smalki emulgētiem, lai tie paliktu vienmērīgi izkliedēti un vizuāli stabili.
Kā ultraskaņa palīdz izšķīdināt kanabinoīdus dzērienos?
Ultraskaņas procesori šķidrumos rada spēcīgas kavitācijas spēkus. Šie spēki sadala kanabinoīdus saturošās eļļas fāzes ļoti sīkās pilienos un vienmērīgi izkliedē tos dzēriena matricā. Izmantojot piemērotu pārtikas kvalitātes emulgatoru, ar ultraskaņas nanoemulsifikāciju var iegūt dzidrus vai smalki disperģētus kanabinoīdu dzērienus ar uzlabotu fizikālo stabilitāti.
Vai ultraskaņas emulgēšanu var izmantot CBD un THC saturošiem dzērieniem?
Jā. Ultraskaņas emulgēšanu var izmantot CBD, THC, CBG un pilna spektra kaņepju ekstraktu apstrādei. Šis process ir piemērots dzērienu ražotājiem, kuri izstrādā ar kaņepēm bagātinātus stipros alkoholiskos dzērienus, RTD kokteiļus, stipros seltzerus, biterus, aperitīvus, bezalkoholiskos kaņepju dzērienus un citus funkcionālos dzērienu produktus. Ražotājiem ir jāpārliecinās, ka to sastāvs, kanabinoīdu saturs, marķējums un pārdošanas kanāli atbilst piemērojamajiem vietējiem noteikumiem.
Kas padara kanabinoīdu dzērienu dzidru un stabilu?
Skaidrība un stabilitāte ir atkarīga no pilienu izmēra, emulgatora izvēles, kanabinoīdu koncentrācijas, spirta satura, cukura satura, pH līmeņa, temperatūras un uzglabāšanas apstākļiem. Ultraskaņas nanoemulsifikācija palīdz samazināt pilienu izmēru un uzlabot to izkliedēšanu, kas var mazināt duļķainību, krējuma veidošanos, nogulsnēšanos un fāžu atdalīšanos.
Kādus emulgatorus var izmantot kanabinoīdu dzērienu nanoemulsijām?
Kanabinoīdu dzērienu receptūrās parasti nepieciešami pārtikas kvalitātes emulgatori vai stabilizatori, kas ir saderīgi ar dzēriena bāzi un atbilst normatīvajām prasībām. Optimālākais emulgators ir atkarīgs no kanabinoīdu ekstrakta, vēlamā garšas profila, spirta satura, marķējuma prasībām un vēlamā dzidruma. Hielscher ultraskaņas sistēmas receptūru izstrādes laikā var pārbaudīt, izmantojot dažādas emulgatoru sistēmas.
Vai ultraskaņas apstrāde maina kaņepju dzērienu garšu?
Ultraskaņas apstrāde uzlabo dispersiju, taču tā automātiski neiznīcina kanabisa ekstraktu raksturīgo garšu. Garšas kvalitāte ir atkarīga no ekstrakta, terpeņu profila, emulgatora, devas un dzēriena bāzes. Attiecībā uz THC un pilna spektra ekstraktiem var būt nepieciešama garšas maskēšana vai rūpīga garšu saskaņošana.
Vai ultraskaņas nanoemulsifikācija ir piemērota dzērienu ražošanai rūpnieciskā mērogā?
Jā. Hielscher piedāvā ultraskaņas sistēmas, sākot no laboratorijas mēroga līdz eksperimentālajai un rūpnieciskajai ražošanai. Dzērienu ražotāji var sākt ar nelieliem formulēšanas eksperimentiem, optimizēt procesa parametrus un pielāgot to pašu ultraskaņas procesu nepārtrauktai ražošanai, izmantojot plūsmas kameras un rūpnieciskos ultraskaņas procesorus.
Kādus procesa parametrus dzērienu ražošanas speciālistiem ir jākontrolē?
Svarīgākie parametri ir amplitūda, ultraskaņas jauda, plūsmas ātrums, uzturēšanās laiks, temperatūra, spiediens, emulgatora koncentrācija, kanabinoīdu koncentrācija un ciklu skaits. Kvalitātes kontroles nolūkā dzērienu ražotājiem ir jāuzrauga pilienu izmērs, duļķainība, fāžu stabilitāte, kanabinoīdu sadalījums, garša un glabāšanas termiņš.
Vai ultraskaņas sistēmas var integrēt esošajā dzērienu ražošanas līnijā?
Jā. Rūpnieciskos ultraskaņas procesorus var konfigurēt līnijas apstrādei un integrēt ar sūkņiem, tvertnēm, siltummainiem, plūsmas kamerām un esošo dzērienu ražošanas aprīkojumu. Ultraskaņas apstrāde līnijas režīmā ir īpaši noderīga, lai nodrošinātu kontrolētu ražošanas apjoma palielināšanu, reproducējamu kvalitāti un nepārtrauktu ražošanu.
Kā izvēlēties piemērotu Hielscher ultraskaņas iekārtu kanabinoīdu dzērieniem?
Pareizās sistēmas izvēle ir atkarīga no partijas lieluma, vēlamā caurplūduma, viskozitātes, spirta satura, nepieciešamā pilienu izmēra un ražošanas grafika. Mazie ultraskaņas ģeneratori ir piemēroti laboratorijas formulēšanai un realizējamības pārbaudēm, savukārt Hielscher rūpnieciskās sistēmas tiek izmantotas eksperimentālajiem pētījumiem, mazsēriju ražošanai un nepārtrauktai ražošanai ražošanas līnijā.
Literatūra / Atsauces
- 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, jaudīgs 4000 vatu rūpniecības ultraskaņas ģenerators, nanomateriālu saturošu un nanoemulģētu kaņepju dzērienu ražošanai nepārtrauktā procesā.
Augstas veiktspējas ultraskaņas iekārtas: Hielscher produktu klāsts aptver visu spektru — sākot no kompaktiem laboratorijas ultraskaņas ģeneratoriem un galda iekārtām līdz pilnvērtīgām rūpnieciskām ultraskaņas sistēmām.