E-Liquid-Prüfung

Produktion und Qualitätskontrolle von E-Liquids

Die Qualitätskontrolle (QC) von E-Liquids ist entscheidend für die Gewährleistung der Qualität und in gewissem Maße auch der Sicherheit von E-Liquids. Bei der Entwicklung neuer E-Liquid-Mischungen und zur Sicherung der Qualität bekannter Rezepturen sind verschiedene Laboranalysen zur Qualitätskontrolle sowohl aus Sicht der Einhaltung gesetzlicher Vorschriften als auch aus Sicht der Verbrauchersicherheit unerlässlich. Da sich die Produktion von E-Liquids und die gesetzlichen Vorschriften weiterentwickeln, werden Fortschritte bei den Labortests für Unternehmen, die diese Produkte entwickeln und herstellen, zweifellos entscheidend sein.

E-Liquid-Prüfung in der Produktion

1,0 % Ethanol

1,9 % Nikotin

9,1% Geschmack

10,0% Glycerin

48,0 % Propylenglykol

Die Herstellung von E-Liquids hat eine neue Wertschöpfungskette für die Entwicklung, das Mischen und den Vertrieb von Aromen geschaffen. Hersteller können Herstellungsrichtlinien und Konformitätsanforderungen der Tabakproduktrichtlinie (TPD), der European Community Identification (ECID oder EC-ID) oder anderer unterliegen. E-Liquid-Qualitätstests finden an mehreren Stellen entlang der Vertriebskette statt, und diese Tests sollten sowohl intern als auch von externen Testlabors durchgeführt werden.

E-Liquids werden in den verschiedenen Phasen der Produktion einer Qualitätsprüfung unterzogen:

Rohstoffe, die in der Regel Pharma- oder Lebensmittelqualität haben, werden für die Formulierung charakterisiert.
Zwischentests stellen sicher, dass E-Liquid-Mischungen die gewünschten Eigenschaften aufweisen.
Die abschließenden Produkttests stellen sicher, dass die E-Liquid-Produkte die Umwelt-, Toxizitäts- und Sicherheitsvorschriften sowie die zulässigen Expositionsgrenzen gemäß den Sicherheitsdatenblättern (MSDS) erfüllen.

Die Einhaltung der gewünschten Eigenschaften und der Kennzeichnungsvorschriften hängt von der Einhaltung kritischer Prüfparameter ab, darunter Nikotingehalt, Verhältnis von Propylenglykol und pflanzlichem Glycerin (PG/VG), Wassergehalt, Siedepunkt, Brechungsindex, Dichte, spezifisches Gewicht und pH-Wert.

Charakterisierung und Qualitätskontrolle von E-Liquids

Standardlabortechniken wie Brechungsindex, Dichte, Siedepunkt, UV-Vis-Spektrophotometrie und Titration sind nützlich, um die Qualität und Konzentrationen der Inhaltsstoffe von E-Liquids zu bestimmen. Die Kombination von Analysetechniken in einem einzigen Multiparameter-Workflow ermöglicht oft eine schnelle Einstufung der Komponenten, um die Qualität und Konformität von E-Liquids zu gewährleisten.

Zu den Eigenschaften, auf die E-Liquid-Labore normalerweise testen, gehören:

Nikotin

Nikotin, der stark süchtig machende Bestandteil der Tabakpflanze, ist wohl der wichtigste E-Liquid-Inhaltsstoff für Produkte, die Zigaretten ersetzen sollen. In den meisten Ländern ist der Nikotingehalt von E-Liquids reguliert, und die Konzentrationsschwellen müssen vorgeschriebenen Standards entsprechen.

PG/VG-Verhältnis

Das PG/VG-Verhältnis ist wichtig für die sensorischen Eigenschaften eines Dampfes, einschließlich Mundgefühl und Süße. Ein höheres Verhältnis (mit zunehmendem PG) liefert eine höhere Geschmacksintensität und einen stärkeren "Throat Hit", während ein niedrigeres Verhältnis (mit zunehmendem VG) eine charakteristische Süße, aber insgesamt einen stumpferen Geschmack bietet. Die Verhältnismodulation hilft auch bei der Feinabstimmung der Dampfwolkendicke und -dichte, da die höhere Viskosität von VG mehr Zeit und Batterieleistung erfordert, um eine optimale Verdampfungstemperatur zu erreichen. In den meisten Ländern müssen PG/VG-Inhalte deklariert werden.

Die Qualität der E-Liquid-Inhaltsstoffe

Die Qualität von E-Liquid-Inhaltsstoffen (z. B. PG, VG) kann durch die Untersuchung ihrer physikalischen Eigenschaften, wie z. B. des Siedepunkts, festgestellt werden. Da E-Liquids während des E-Rauchprozesses verdampft werden, muss sich die Temperatur der E-Zigarettenspule dem Siedepunkt des E-Liquids nähern. Da der Siedepunkt des E-Liquids von seiner Zusammensetzung abhängt, kann diese Metrik auch als Qualitätsindikator verwendet werden. Die Siedepunktbestimmung wird auch verwendet, um die ideale Temperatur für die Verdampfung zu bestimmen und einen angemessenen Wassergehalt sicherzustellen, was sich beides auf das allgemeine Mundgefühl des E-Liquids auswirkt.

Der Gardner-Index

Der Gardner-Index ist eine 1-dimensionale Farbskala, die zur Charakterisierung des Gelbstichs einer Flüssigkeit verwendet wird. Wenn nikotinhaltige E-Liquids altern, vergilben sie durch Oxidation. Der Gardner-Index ist eine weit verbreitete Methode zur Messung des Grades dieser Farbveränderung und kann helfen, die Frische und Qualität des E-Liquids zu bestimmen. Je höher der Gardner-Index, desto gelber ist das E-Liquid geworden, was darauf hindeutet, dass es möglicherweise an Qualität verloren hat.

Color Measurement

Der pH-Wert eines E-Liquid-Produkts

Der pH-Wert eines E-Liquid-Produkts kann sich auf seinen Geschmack, sein Aroma und seine Gesamtqualität auswirken. Die Prüfung des pH-Werts von E-Liquids trägt dazu bei, einen gleichbleibenden Geschmack, Sicherheit, Produktstabilität und Konsistenz von Charge zu Charge zu gewährleisten.

pH-Messung von E-Liquids

Multiparameter-Messungen

Mit der richtigen Instrumentierung und Multiparameter-Messanwendung können Dichte, Brechungsindex, pH-Wert und Farbe von E-Liquid-Produkten gleichzeitig beurteilt werden. Diese Art der Prüfung eignet sich ideal für die Überprüfung der Endqualität von E-Liquid-Produkten, da Verunreinigungen oder Verschiebungen der Zutatenmengen in einer einzigen Analyse genau und zuverlässig erkannt werden können.

Multiparameter Measurements of E-liquids

Die Herstellung von e-Liquids und die Einhaltung von Vorschriften profitieren von der Implementierung von Produkttests, die genau, zuverlässig und hoch automatisiert sind. Die intelligenten Wägesensoren von METTLER TOLEDO erhöhen beispielsweise den Durchsatz, indem sie kürzere Einschwingzeiten und schnellere, stabilere Wägeergebnisse ermöglichen. Das einfache "Plug-and-Communicate"-Design dieser Sensoren ermöglicht eine schnelle Charakterisierung, Echtzeitdiagnose und sichere Datensicherung. Unsere Spezialwaagen mit kontinuierlichem Luftstrom unter der Waagschale verhindern das Eindringen von Staub und Feuchtigkeit in das Innere des Wägemoduls und eliminieren so diese Quellen der Ungenauigkeit. Wir haben Lösungen, die speziell für die Abfüllung kleiner Mengen entwickelt wurden. Unsere Wägemodule mit geringem Platzbedarf sind in E-Liquid-Maschinen integriert, um eine präzise Abfüllung kleiner Mengen zu ermöglichen und eine Über- oder Unterfüllung zu verhindern, um die Etikettierungsanforderungen zu erfüllen. Diese Sensoren sind für die statistische Qualitätskontrolle (SQC) geeigneten Sensoren können auch die Abfüllmengen anpassen, so dass die Hersteller von E-Liquids innerhalb engster Toleranzen arbeiten und Geld sparen können.

Häufig gestellte Fragen

Was ist ein E-Liquid?

E-Liquid, auch E-Saft oder Vape-Saft genannt, bezieht sich auf eine Lösung, die für die Verwendung in elektronischen Zigaretten (E-Zigaretten) oder anderen "Vaping"-Produkten hergestellt wurde. E-Zigaretten simulieren das Rauchen mit einer elektronisch beheizten Spule, die die Flüssigkeit verdampft, damit sie inhaliert werden kann. E-Liquid besteht im Allgemeinen aus PG, VG, Wasser, Glycerin und Aromastoffen, wobei PG, VG und Wasser den Großteil der Mischung ausmachen. Als Ersatz für Verbrennungszigaretten enthalten die meisten E-Liquids auch Nikotin.

Warum E-Liquids testen?

Hersteller von E-Liquids müssen mit den gesetzlichen Anforderungen Schritt halten und diese einhalten, daher sind QC-Tests sowohl bei der Entwicklung neuer Produkte als auch bei der Herstellung etablierter Produkte unerlässlich. Obwohl die Gesundheitsdaten zum tatsächlichen Inhalieren eines verdampften E-Liquids unvollständig sind, müssen die Bestandteile eines E-Liquids Qualitätsstandards erfüllen, um als sicher für die Einnahme zu gelten. Daher ist die Prüfung von E-Liquids für die Qualität, die Konsistenz von Charge zu Charge, die Sicherheit und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften von E-Liquids unerlässlich. Die regulatorischen Richtlinien für E-Liquid-Hersteller und -Labore variieren von Land zu Land.

Welche E-Liquid-Tests sind am wichtigsten?

Eine Reihe von Laboranalysen hilft den Herstellern von E-Liquids, die gewünschten sensorischen Eigenschaften für E-Liquids zu entwickeln und auch die Qualität der Endprodukte sicherzustellen. Die wichtigsten Tests sind in der Regel Nikotingehalt, PG/VG-Verhältnis, Siedepunkt, Wassergehalt, Brechungsindex, Dichte, spezifisches Gewicht, pH-Wert und Gardner-Index. Multiparameter-Messungen sind für E-Liquids unerlässlich. Zwei Produkte, die sich in Qualität, Geschmack und Frische drastisch unterscheiden können, können nur für 1 oder 2 Eigenschaften ähnliche Ergebnisse zeigen, so dass umfassende Tests erforderlich sind, um die Gesamtqualität und Sicherheit eines Produkts zu überprüfen.

Welche Vorschriften leiten die Prüfung und Qualitätskontrolle von E-Liquids?

Im Jahr 2014 umfasste die EU-Richtlinie 2014/40/EU, die die Herstellung, Aufmachung und den Verkauf von Tabak und verwandten Produkten betrifft, erstmals E-Zigaretten und E-Liquids. Die Umsetzung und Durchsetzung der Richtlinien liegt in der Verantwortung jedes einzelnen EU-Landes. In Deutschland beispielsweise müssen Hersteller und Importeure von E-Liquids eine Genehmigung für neue E-Liquids erhalten, indem sie eine vollständige Liste aller Inhaltsstoffe mit entsprechenden Gewichtsprozenten einreichen. [1], [2]
In den Vereinigten Staaten werden E-Liquids seit 2016 von der FDA reguliert. Hersteller und Importeure von E-Liquids müssen ihre Produkte mit einer vollständigen Zutatenliste registrieren, die schädliche und potenziell schädliche Bestandteile enthält. [3]

[1] EUR-Lex
[2] Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft
[3] US-amerikanische Food & Drug Administration (FDA)

Was sind die typischen Nikotingehalte von E-Liquids?

Nikotin ist ein basisches Alkaloid, das natürlicherweise in der Tabakpflanze vorkommt. Als psychoaktive Substanz mit stimulierender und entspannender Wirkung ist es ein Schlüsselbestandteil der meisten E-Liquids. Handelsübliche E-Liquids haben Nikotinkonzentrationen von 3 bis 18 Milligramm pro Milliliter. Die 2 häufigsten Tests zur genauen Messung der Nikotinmenge in E-Liquids sind die potentiometrische Titration und die Spektroskopie.

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