Complete Solutions for the Industrial Hemp Market: Flower, Stalk, Seed, Leaves & Root

Význam tématu

Hemp (konopí) představuje univerzální a udržitelnou plodinu s potenciálem přes 50 000 různých aplikací napříč odvětvími – od medicíny přes potraviny až po stavebnictví a textilní průmysl. Díky nízké uhlíkové stopě a obnovitelné povaze se stává klíčovou surovinou pro moderní průmyslovou a analytickou praxi.

Cíle a přehled studie

Tento souhrn shrnuje kompletní řešení Shimadzu pro analýzu všech částí konopné rostliny (květ, stonek, semena, listy, kořen). Cílem je demonstrovat metodologii a instrumentaci umožňující QA/QC testování, charakterizaci fyzikálních i chemických vlastností a monitoring výrobních procesů od suroviny až po finální produkt.

Použitá metodika a instrumentace

Pro komplexní profilování konopí se využívají:

• Chromatografie (HPLC/UHPLC, GC-FID/MS, SFC) pro stanovení kanabinoidů, terpenů, pesticidů, mykotoxinů, glyceridů a zbytkového metanolu.
• Spektroskopie (UV-Vis-NIR, FTIR, ATR-FTIR, EDXRF) pro analýzu barviv, minerálů, těžkých kovů i struktury celulózy.
• Hmotnostní spektrometrie (LC-MS/MS, MALDI-TOF) pro detekci vitamínů, triterpenů či sekvenaci proteinů.
• Termální analýza (DSC, TGA, TMA) a rheometrie pro hodnocení stability, skelného přechodu a tuhnutí pryskyřic.
• Mikroskopie a 3D zobrazování (X-ray CT, optické mikroskopy, AFM) pro detekci vnitřních defektů, analýzu nanovláken a izotropie vláken.
• Mechanické zkoušky (univerzální tahové/compression testery, fatigue, high-speed video) pro měření pevnosti, tažnosti, odolnosti kompozitů, textilií, stavebních materiálů i papíru.
• Balancování a vlhkostní analýza pro kvalitativní sledování surovin a mezivýrobků.

Hlavní výsledky a diskuse

Analytické postupy Shimadzu umožňují rychlou a přesnou kvantifikaci klíčových složek: separace 12 kanabinoidů pod 10 minut, profilování pigmentů a termální izolace textilií, stanovení krystalinity celulózy, monitoring fermentace sacharidů na ethanol či přesné měření esenciálních minerálů a toxických kovů v semenech, listech a půdě. Mechanické testy prokazují vynikající pevnost a flexibilitu textilních vláken, stavebního konopného betonu i kompozitů s vláknitou výztuží.

Přínosy a praktické využití metody

Integrace těchto metod usnadňuje:

• Dodržení legislativních limitů (THC ≤ 0,3 %, zbytkové pesticidy, těžké kovy).
• Zvýšení efektivity výroby biopaliv a potravinářských surovin díky online i laboratornímu monitoringu.
• Optimalizaci mechanických vlastností konopných textilií, kompozitů a stavebních materiálů.
• Maximalizaci zdravotních benefitů superpotravin (semena, listy) skrze přesnou nutriční a toxikologickou kontrolu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Vývoj směruje k dalšímu zrychlení a automatizaci analýz (mikročipová separace, AI-řízená interpretace dat), rozšíření bezkontaktních zobrazovacích technik (hyper-spektrální kamery), nasazení inovativních reagencií pro lokalizaci dvojných vazeb v kyselinách či rozšíření metody na nové biologické matice. Roste poptávka po digitálních řešeních pro správu dat v souladu s FDA 21 CFR Part 11.

Závěr

Shrnuté technologie poskytují integrovaný přístup k analytice konopí napříč odvětvími. Shimadzu tak nabízí jediné komplexní portfolio instrumentů a softwaru pro vývoj, kontrolu kvality a certifikaci širšího spektra produktů z konopí.

Použitá instrumentace

• HPLC/UHPLC: Shimadzu Nexera, Hemp Analyzer
• GC-FID/MS: GCMS-QP2020 NX
• LC-MS/MS: LCMS-8040
• UV-Vis-NIR: UV-3600i Plus
• FTIR: IRTracer-100, AIM-9000
• XRD: XRD-7000
• TGA/DSC/TMA: TGA-50, DSC-60
• X-ray CT: industrialní CT systém
• EDXRF: EDX-7000
• Mechanické testery: EZ-X, AGS-X, UH-X
• Balancování a vlhkost: AA-7000, MOC63

Reference

• Canada Hemp Foods Ltd., https://canadahempfoods.com/