Najlepsze praktyki homogenizacji w przemyśle konopnym

Globalne standardy jakości konopi nie zostały jeszcze ustalone, ale przepisy dotyczące testowania są coraz bardziej rygorystyczne, aby upewnić się, że produkty związane z konopiami są gotowe do użytku medycznego i na rynek konsumencki. W związku z tym producenci konopi coraz częściej stają w obliczu rygorystycznych wymagań dotyczących testowania swoich produktów.

Wymagania dotyczące testowania zazwyczaj mieszczą się w tych dwóch kategoriach: testowanie siły działania i testowanie standardowe.

Testy mocy analizują stężenie naturalnie występujących związków w roślinie. Proces ten ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia profilu chemicznego produktu, przede wszystkim stężenia głównego związku psychoaktywnego Delta-9-tetrahydrokannabinolu (Δ9-THC), lepiej znanego jako THC. Oprócz pomiaru THC oznaczane są ilościowo inne związki, takie jak kannabidiol (CBD) i terpeny.

Standardowe testy sprawdzają poziom metali ciężkich, pozostałości pestycydów, mykotoksyn i nie tylko. Dzięki tym testom laboratoria mogą zapewnić, że gotowe produkty są wolne od potencjalnie szkodliwych substancji i są gotowe do spożycia.

Aby uzyskać wiarygodne wyniki, wszystkie próbki konopi muszą być reprezentatywne dla całej uprawy i gruntu przed ekstrakcją. Doprowadzenie próbki do jednorodnej, drobnej konsystencji ma kluczowe znaczenie dla dokładnego pomiaru składu chemicznego rośliny.

Niniejsze opracowanie opisuje różne metody wytwarzania homogenatów próbek odpowiednich do dalszej analizy laboratoryjnej, a najważniejsze kwestie to:

  • Rola, jaką homogenizacja może odegrać w testowaniu konopi
  • Najlepsze praktyki dotyczące homogenizacji próbek konopi
  • Wartość automatycznej homogenizacji
  • Powszechne nieporozumienia dotyczące homogenizacji próbek konopi
  • Rodzaje homogenizatorów

HOMOGENIZACJA DO BADANIA KONOPI

Homogenizacja to proces polegający na wykorzystaniu obróbki fizycznej lub chemicznej w celu ujednolicenia struktury podłoża (stałego lub ciekłego) lub mieszaniny substancji, co na ogół skutkuje mniejszym, węższym i jednolitym rozkładem wielkości cząstek.

Zapewnienie tej jednolitości jest korzystne na dwa sposoby. Po pierwsze, zapewnia, że ​​związki do analizy są równomiernie rozmieszczone w próbce, a próbka jest uważana za „jednorodną”. Po drugie, proces homogenizacji może służyć do uwolnienia interesujących analitów z matrycy próbki, zapewniając, że są one dostępne do późniejszej ekstrakcji i pomiaru.

Chociaż istnieje wiele metod homogenizacji, tylko niektóre spełniają ścisłą potrzebę zapobiegania zanieczyszczeniom.

Zarówno dla laboratoriów kontrolnych, jak i producentów konopi, niezawodny proces homogenizacji ma kluczowe znaczenie dla spójności produktu końcowego. Wiedza, że ​​produkt jest silniejszy niż pierwotnie sądzono, może również podnieść jego cenę sprzedaży.

NAJLEPSZE PRAKTYKI HOMOGENIZACJI

Od wkładów CBD do e-papierosów, po maści, balsamy, artykuły spożywcze i nie tylko, rynek konopi oferuje konsumentom szeroki wybór produktów. Bez odpowiednich testów spójność standardów produktów i określenie ich mocy mogą się znacznie różnić. Rodzaj uprawy, wiek materiału roślinnego, proces produkcji i inne czynniki mogą zmienić skład chemiczny jednego produktu z jednej partii na drugą. Ze względu na tę zmienność, homogenizacja ma kluczowe znaczenie dla opracowania – i powielenia – trwałego produktu przeznaczonego dla konsumentów.

Młynki do kawy, moździerz i tłuczki, frezarki, młynki krio i wiele innych to metody, które zostały wykorzystane do homogenizacji próbek konopi – jednak metody te nie są spójne pod względem wyników i mogą stwarzać wysokie ryzyko zanieczyszczenia krzyżowego i przenoszenia.

Aby uzyskać najlepsze wyniki, laboratoria powinny stosować szybki homogenizator probówkowy, który rozbija próbkę w ciągu kilku sekund. Jednorazowe naczynia z młynkami stanowią wolną od zanieczyszczeń alternatywę dla innych mniej jednorodnych metod.

Szybkie i zautomatyzowane homogenizatory w pełni przetwarzają materiał w jednorazowych probówkach w czasie krótszym niż 90 sekund, zapewniając czystą i spójną próbkę do testów. Chociaż możliwa jest dłuższa homogenizacja, badania wykazały, że przetwarzanie powyżej 90 sekund nie daje żadnej znaczącej różnicy w jakości próbki.

Przy odpowiedniej homogenizacji laboratoria odnotowały 25% wzrost wykrywalności. Zautomatyzowane homogenizatory wykorzystują aktywne media rozdrabniające, aby rozbić produkt z konopi na drobną, jednolitą próbkę w zaledwie 15-90 sekund. Dzięki oddzielnym, zautomatyzowanym zbiornikom do homogenizacji laboratoria mogą jednocześnie przetwarzać wiele próbek bez ryzyka zanieczyszczenia krzyżowego.

Homogenizatory mechaniczne i homogenizatory ultradźwiękowe są również przydatne do tworzenia nano-emulsji poprzez homogenizację mieszanki CBD i oleju, która trafia do artykułów spożywczych, kapsułek i wkładów do waporyzatorów.

LISTA KONTROLNA NAJLEPSZYCH PRAKTYK

  • Do homogenizacji materiału używaj naczyń jednorazowych
  • Użyj – lub skorzystaj z laboratorium, które używa – wysokoobrotowego homogenizatora
  • Upewnij się, że materiał jest homogenizowany przez 90 sekund przed badaniem
  • Często testuj produkt pod kątem spójności
  • Nigdy nie używaj młynków do kawy ani maszyn do mielenia, które mogą krzyżowo zanieczyścić próbki
  • Aby uzyskać najlepsze wyniki, użyj automatycznego homogenizatora

DLACZEGO AUTOMATYZACJA?

Zautomatyzowane homogenizatory zapewniają bardziej spójne, lepsze wyniki w krótszym czasie. Specjalnie zaprojektowane, aby zapewnić ten sam ruch sondy generatora, co ręczny homogenizator, zautomatyzowane homogenizatory zawierają głowice silnikowe zdolne zarówno do pionowego, jak i poziomego ruchu wewnątrz sondy.

Technologia ta jest wyposażona w silniki bezszczotkowe, które zapewniają niemal bezobsługową (i bardzo cichą) pracę oraz zapewniają powtarzalność i spójność we wszystkich próbkach.

POWSZECHNE NIEPOROZUMIENIA DOTYCZĄCE PROCESU HOMOGENIZACJI

  • Psychoaktywne składniki konopi, a mianowicie THC, są uwalniane wraz z ciepłem. Powszechnym błędnym przekonaniem jest to, że homogenizacja wytwarza ciepło, które może dekarboksylować próbkę, co prowadzi niektórych producentów konopi do unikania tej metody testowania (O’Driscoll 2019). Jednak homogenizacja nie powoduje znaczącej reakcji termicznej i nie degraduje substancji psychoaktywnych w próbce konopi.
  • Podczas gdy niektóre urządzenia przeznaczone do rozdrabniania lub mielenia mogą wytwarzać ciepło, żaden homogenizator wyprodukowany przez OMNI International nie zmniejszy zawartości THC w próbce, jeśli jest odpowiednio obsługiwany (Zachary P. Morehouse 2021). Wręcz przeciwnie, wiele produktów związanych z konopiami staje się bardziej stabilnych dzięki homogenizacji. Połączenie sonifikacji i wysokiego ciśnienia ujednorodni wiele produktów CBD i mieszanek olejowych stosowanych z artykułami spożywczymi i kapsułkami, umożliwiając produktowi szybsze dotarcie do krwiobiegu dzięki zmniejszeniu wielkości cząstek.

Wśród produktów OMNI dostępna jest opcjonalnie jednostka chłodząca krio do serii homogenizatorów Bead Ruptor, jeśli pojawią się jakiekolwiek problemy z dekarboksylacją, chociaż jest ona przeznaczona bardziej do kriomielenia substancji żelowych oraz innych artykułów spożywczych i pozostałych próbek, które są trudne do homogenizacji.

TYPY HOMOGENIZATORÓW

W przemyśle konopnym stosuje się cztery główne typy homogenizatorów:

W przemyśle konopnym młynki kulowe zapewniają szybkie mielenie kwiatów konopi i artykułów spożywczych w celu dalszej ekstrakcji kannabinoidów, terpenów i flawonoidów.

Ogólnie rzecz biorąc, młynki kulkowe zapewniają szybką, łatwą w użyciu i spójną metodę mielenia, lizy i homogenizacji stałych próbek ludzkich, zwierzęcych i roślinnych przed ekstrakcją molekularną. Sprzęt działa poprzez użycie szybko przyspieszających kulek o różnych rozmiarach i składzie w zamkniętej probówce, aby oddzielić próbkę po uderzeniu.

Ponieważ jest to szczelny system bez sond, młynki kulkowe znacznie zmniejszają ryzyko aerozolizacji próbek i zanieczyszczenia krzyżowegoTo sprawia, że ​​jest to dobry wybór do przygotowywania próbek, które stwarzają ryzyko infekcji lub zawierają inne niebezpieczne materiały. Po wielokrotnym uderzeniu w kulki, tkanka komórkowa i łączna rozpada się, uwalniając anality. Ponieważ jednak probówki są wstępnie napełnione, homogenizatory z młynkiem kulowym mają mniejszą elastyczność w odniesieniu do wielkości próbki.

Młynki kulowe ładowane od przodu minimalizują ryzyko wycieku i ułatwiają przeglądanie próbek i dostęp do nich, co zmniejsza ryzyko przeoczenia czegoś, a uszczelnione probówki zmniejszają ryzyko aerozolowania próbek.

W przypadku laboratoriów lub producentów, którzy wymagają zautomatyzowanych narzędzi, aby spełnić wymagania dotyczące przygotowania próbek na dużą skalę, zautomatyzowane homogenizatory przetwarzają jednocześnie dziesiątki próbek za pomocą mikroprocesorowych elementów sterujących.  Mogą rejestrować i zapisywać metody/protokoły w celu zapewnienia powtarzalności oraz możliwości odejścia podczas przetwarzania dużych partii materiału.

Niektóre modele zautomatyzowanych homogenizatorów są również wyposażone w oprogramowanie do przepływu pracy, które umożliwia tworzenie i wdrażanie metod w ciągu kilku minut za pomocą interaktywnego GUI, aby zapewnić przygotowanie próbki bez użycia rąk.

Jednorazowe sondy i szczelne naczynia zmniejszają również ryzyko zanieczyszczenia krzyżowego i przenoszenia.

Znane również jako sonikatory zapewniają homogenizację poprzez tworzenie silnej kawitacji i fal ultradźwiękowych w celu rozdrabniania, mieszania, emulgowania, rozpraszania i mieszania próbek cieczy. Sonikatory przekazują dużą dawkę energii

na niewielki obszar i są idealne do próbek z bardzo małymi cząstkami. Doskonale nadają się do dezintegracji lub ścinania większości komórek, takich jak bakterie, DNA i RNA, a także są przydatne do tworzenia nanoemulsji z konopi.

W przeciwieństwie do tradycyjnych technik mielenia i rozdrabniania, homogenizator ultradźwiękowy wykorzystuje końcówkę do szybkiego wibrowania i generowania pęcherzyków w otaczającym roztworze. Ten proces może generować znaczną ilość ciepła, więc może nie być odpowiednia opcja dla próbek wrażliwych na temperaturę. Ze względu na fale dźwiękowe o dużej mocy, wysoce zalecane są komory dźwiękochłonne lub inne obudowy akustyczne.

Te ręczne lub wolnostojące urządzenia są standardowym wyposażeniem każdego laboratorium, które wymaga standardowego procesu rozbijania otwartych komórek i homogenizacji tkanki za pomocą sondy. Jest to także bardziej ekonomiczna propozycja dla firm, które nie mają budżetu na większe homogenizatory kulkowe.

Homogenizatory Rotor-Stator doskonale nadają się do próbek ciekłych lub miękkich, które muszą być mieszane lub emulgowane. Wersje o wysokich obrotach mogą szybko przetwarzać twarde próbki i zmniejszać narażenie na ciepło, które może degradować próbki.

Homogenizatory mechaniczne mogą również bezpiecznie utrzymywać próbkę w miejscu podczas wirowania rotora z bardzo dużą prędkością, do 75 000 obr./min. Sondy z głowicami piłowymi pomagają rozbijać próbki włókniste i inne miękkie ciała stałe. Sprzęt może wytwarzać do próbki umiarkowaną ilość ciepła, głównie z powodu sił tarcia.

Aby dowiedzieć się więcej o znalezieniu odpowiedniego homogenizatora do testowania konopi, skontaktuj się z naszymi ekspertami.