ултразвукови емулгатори
Емулсията е двуфазна система от две несмесващи се течности, където едната фаза, така наречената вътрешна или дисперсна фаза, се разпределя като малки капчици в другата, така наречената външна или непрекъсната, фаза. За приготвяне на емулсия обикновено се изисква влагане на енергия в двуфазната система. Ултразвуковите сили на срязване са добре доказано ефективни за производство на дългосрочни стабилни емулсии с наноразмерни капчици и с превъзходно качество.
Ултразвуково подобрена стабилност на емулсията
Физическите ефекти на ултразвука, индуцирани от акустична кавитация, водят до разрушаване на маслени и водни капчици и по този начин улесняват образуването на стабилни O/W и W/O емулсии с много малък размер на капчици в микрон и наноразмер. Поради много малкия размер на капките и голямата си повърхност, наноемулсиите предлагат изключително високи биоактивни свойства, което е важно за храни и добавки, фармацевтични продукти и козметично производство. Поради малкия размер на капчиците, биоактивното съединение може бързо да проникне в клетките. Също така в материалознанието и индустрията нано-емулсиите са важни за производството на високоефективни покрития, бои, полимери и други композити. Ултразвуково приготвените наноемулсии обикновено са значително по-стабилни от макроемулсиите и не показват утаяване, коалесценция или флокулация.
- Нано- и мини-емулсии
- Високоефективен
- Партиден или непрекъснат
- Ниско до вискозни течности
- Възпроизводимост / повторяемост
- Надеждна техника
- Лесен и безопасен за използване
UP400St – 400W ултразвуково устройство за наноемулсии масло във вода (O/W)
Високоефективна ултразвукова емулгиране
Zungur et al. (2015) сравняват ултразвуковата хомогенизация с класическата хомогенизация с високо срязване за приготвяне на емулсии от вода и зехтин. За емулсиите WPI и малтодекстрин са използвани като капсулиращи агенти, а Tween20 е използван като стабилизатор. "Стойностите на индекса на кремообразуване на емулсиите, приготвени с класически и ултразвукови техники за хомогенизиране, се променят съответно между 20,77 и 86,26 % и 15,63 до 91,55 %. Най-общо резултатите показват, че емулсиите, приготвени с ултразвукова емулгификация, са по-стабилни от тези, приготвени с класическия метод на хомогенизация."
Микроскопските изображения (при 100-кратно увеличение) на съдържащи 40 % (wb) сухо вещество и 9 % (wb) маслени емулсии, приготвени по класически метод на хомогенизиране с а) WPI, б) MD, в) смес WPI-MD (1:1); и се приготвя по метода на ултразвукова хомогенизация със смес (d) WPI (e) MD (f) WPI-MD (1:1). Ултразвуковата емулгиране води до значително по-малки капчици и по-добра стабилност на емулсията.
(проучване и микроскопски изображения: Zungur et al., 2015)
Taha et al. (2020) заключават в своята обзорна статия, че ултразвукът с висока интензивност (HIU) "може да се използва за подобряване на емулгиращите свойства на хранителните емулгатори като протеини и полизахариди и подобряване на стабилността на техните емулсии. Протеин-полизахаридните комплексно стабилизирани емулсии, произведени от HIU, показват по-добра стабилност срещу стресове на околната среда, отколкото емулсиите, стабилизирани от отделни компоненти. Освен това няколко проучвания показват, че HIU хомогенизаторите са по-енергийно ефективни от хомогенизаторите с високо налягане и микрофлуидизаторите. (Taha et al., 2020)
- Среден размер на капката (повлиян от техниката на емулгиране)
- Разпределение на размера на капките (повлияно от техниката на емулгиране)
- Вискозитет на вътрешната фаза
- Вискозитет на непрекъсната фаза
- Сърфактант
- Концентрация в маслена фаза
- Непрекъснато фазово рН
- Оптични свойства на емулсията
Ултразвуковата наноемулгификация се използва за производство на високоефективни емулсии за високоефективни материали, бои, покрития, храни, фармацевтика и козметика.
Разпределение по размер на капчици на водно-маслинови емулсии, получени чрез а) класически метод на хомогенизация, б) ултразвукова хомогенизация (с помощта на UP400S) метод с MD, WPI и тяхната смес, съдържаща 40 % сухо вещество със съдържание на масло 9 % (w/w). Ултразвуковата емулгиране води до значително по-малки капчици, по-малко кремообразуване и по-добра цялостна стабилност на емулсията.
(проучване и графики: Zungur et al., 2015)
Ултразвуково приготвяне на емулсия масло във вода (O/W) (червена вода / жълто масло). Няколко секунди ултразвук превръщат двете фази на водата и маслото във фина емулсия.
Високоефективни ултразвукови емулгатори
Hielscher Ultrasonics доставя високомощни, нискочестотни ултразвукови емулгатори във всякакъв мащаб за научни изследвания, разработване на процеси, R&D и промишлено производство на потоци с много голям обем. Нашето широко портфолио предлага идеалния ултразвуков процесор за всякакъв размер и за всяка индустрия.
Hielscher Ultrasonics’ Индустриалните ултразвукови процесори могат да осигурят много високи амплитуди. Амплитуди до 200 μm могат лесно да работят непрекъснато при работа 24/7/365. За още по-високи амплитуди се предлагат персонализирани ултразвукови сонотроди. Всички параметри на процеса могат да бъдат точно контролирани и наблюдавани чрез интелигентен софтуер.
- за всеки обем / производствен капацитет
- за всяка индустрия
- ефикасен и интензифициращ процеса
- за партидна и поточна обработка
- Универсален използваем
- енергийно ефективен
- лесен и безопасен за работа
- възпроизводими резултати
- Линейно мащабируем
- Надежден
- здрав, лесен за поддръжка
- лесен за инсталиране или преоборудване
- Бърза възвръщаемост на инвестициите
Ултразвуков реактор с Многофазен кавитатор за подобрена наноемулгиране
Многофазен кавитатор – Ултразвуковата инжекционна система за стабилни емулсии
Многофазният кавитатор – MPC48поставете – е уникална вложка за реактори с поточни клетки на Hielscher. Дизайнът на MultiPhaseCavitator включва 48 фини канюли, които инжектират втората фаза на емулсията директно в кавитационната гореща точка. В зоната на кавитация фините нишки на инжектираната втора фаза се режат от ултразвукови честотни вълни от 20kHz. Това означава, че инжектираната течност се реже с 20 000 вибрационни хода в секунда, което произвежда изключително малки капчици в нано диапазона. Ултразвуковото срязване, ударните вълни и турбуленциите емулгират тези малки капчици в непрекъснатата фаза и произвеждат превъзходна нано-емулсия с висока стабилност.
Искате ли да закупите ултразвуков емулгатор?
Свържете се с нас, като попълните формата за контакт по-долу, Изпращане на имейлили обаждане на нас!
Нашият опитен екип ще се радва да обсъди вашето приложение на емулсия с вас и да ви препоръча най-подходящата ултразвукова емулгаторна система!
- прецизно контролирани параметри
- високи амплитуди
- Енергийна ефективност
- партиден и вграден
- линейно мащабируемо до всякакъв размер
- Интелигентен софтуер с програмируеми настройки за ултразвук
- Работа 24/2/365
- Як
- Предлагат се сонотроди и аксесоари
Таблицата по-долу ви дава представа за приблизителния капацитет на обработка на нашите ултразвукови апарати:
| Обем на партидата | Дебит | Препоръчителни устройства |
|---|---|---|
| 1 до 500 мл | 10 до 200 мл/мин | UP100H |
| 10 до 2000 мл | 20 до 400 мл/мин | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 до 20L | 0.2 до 4 л/мин | UIP2000hdT |
| 10 до 100L | 2 до 10 л/мин | UIP4000hdT |
| Н.А. | 10 до 100 л/мин | UIP16000 |
| Н.А. | Голям | Клъстер от UIP16000 |
Свържете се с нас! / Попитайте ни!
Литература / Препратки
- Zungur Bastıoğlu, Aslı; Koç, Mehmet; Kaymak-Ertekin, Figen (2015): Physical Properties of Olive Oil in Water Model Emulsion: Effect of Aqueous and Oil Phase Concentration and Homogenization Types. Akademik gıda 13, 2015. 22-34.
- Zahra Hadian, Mohammad Ali Sahari, Hamid Reza Moghimi; Mohsen Barzegar (2014): Formulation, Characterization and Optimization of Liposomes Containing Eicosapentaenoic and Docosahexaenoic Acids; A Methodology Approach. Iranian Journal of Pharmaceutical Research (2014), 13 (2): 393-404.
- Ahmed Taha, Eman Ahmed, Amr Ismaiel, Muthupandian Ashokkumar, Xiaoyun Xu, Siyi Pan, Hao Hu (2020): Ultrasonic emulsification: An overview on the preparation of different emulsifiers-stabilized emulsions. Trends in Food Science & Technology Vol. 105, 2020. 363-377.
- 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.
Факти, които си струва да знаете
Какво е емулсия? – Определение на термина "емулсия"
Емулсията е флуидна система, състояща се от най-малко две несмесващи се течности, където едната течност се диспергира в другата като малки капчици. Фазата на малките, разпределени капчици се нарича дисперсна или вътрешна фаза, докато другата фаза се нарича непрекъсната или външна фаза. Има два основни вида емулсии, които се разграничават между: емулсии масло във вода (O/W) и вода в масло (W/O). В емулсията масло във вода (O/W) вътрешната фаза е масло или смесваща се течност, а външната фаза е вода или смесваща се с вода течност. В емулсията вода в масло (W/O) вътрешната фаза е водаподобната течност, докато външната фаза е маслоподобната течност.
Повечето емулсии изискват емулгиращ агент, известен като стабилизатор или повърхностно активно вещество. Размерът на капчиците също играе решаваща роля по отношение на стабилността на емулсията. Колкото по-малък е размерът на капчиците, толкова по-стабилна е емулсията.
Високоефективна ултразвук! Продуктовата гама на Hielscher обхваща пълния спектър от компактен лабораторен ултразвуков апарат до настолни ултразвукови системи до напълно индустриални ултразвукови системи.