Ултразвуково наноемулгиране за микрокапсулиране преди сушене чрез разпръскване

• За микрокапсулиране на активни съставки чрез сушене чрез разпръскване трябва да се приготви стабилна микро- или наноемулсия с фини капчици.
• Ултразвуковото емулгиране е лесен и надежден метод за получаване на стабилни микро- и наноемулсии
• Като алтернатива на повърхностноактивните вещества в процесите на ултразвуково емулгиране могат да се използват биополимери като гума арабика или WPI като стабилизатори с качество за хранителни цели.

Капсулиране

Емулсиите и тяхното качество играят съществена роля за ефективността и стабилността на маслените микрочастици, получени чрез процеси на капсулиране като сушене чрез разпръскване. Стабилността на емулсията, вискозитетът, размерът на капчиците и съотношението масло/вода са решаващи фактори. По време на обработката, която започва с приготвянето на емулсията и завършва със сушенето чрез разпръскване, всички тези физични и химични свойства на емулсията трябва да се запазят, за да се предотврати влошаване на микрочастиците. Качеството на микрокапсулирането и стабилността на емулсиите са тясно свързани и оказват значително влияние върху качеството на крайните прахообразни продукти. Затова е необходим надежден метод за емулгиране. Ултразвуковото емулгиране е утвърдена технология, която се използва в различни промишлени отрасли по света за получаване на макро-, нано- и микроемулсии.

Ултразвукови наноемулсии

Високопроизводителните ултразвукови устройства са утвърдени за процеси на емулгиране в хранителната, фармацевтичната и козметичната промишленост. Прилагането на интензивни ултразвукови вълни е ефективен метод за получаване на емулсии с капчици с микронни или нанометрични размери. Ултразвуковото емулгиране се основава на принципа на кавитацията, при който ултразвуковите вълни с висок интензитет и породените от тях високоскоростни течни струи подлагат повърхността на капчиците на срязване, като по този начин създават малки капчици и стабилни емулсии.

Стабилизатори на емулсии

Емулсиите, получени чрез ултразвук, могат да бъдат стабилизирани с конвенционални емулгатори (напр. полисорбат, сорбитан и др.), както и с биополимери (напр. гума гуар, гума арабика, WPI и др.). Промишлените отрасли са признали огромния потенциал на биополимерите като стабилизатори на емулсии. Особено при хранителните, фармацевтичните и козметичните емулсии биополимерите позволяват разработването на продукти с „чист“ етикет. Биополимерите и биополимерните комплекси се предлагат в големи количества и с качество за хранителни цели. Биополимерните комплекси (като полизахаридно-протеиновите комплекси) превъзхождат биополимерите, тъй като предлагат по-добри свойства от всеки полимер поотделно. Биополимер, съставен от протеин и полизахарид (= сложни въглехидратни полимери), предлага предимствата на всяка молекула. Протеинът увеличава повърхностната активност, така че се постига по-високо насищане на повърхностния слой при значително по-ниска концентрация. Полизахаридът в комплекса намалява междуфазното напрежение и съответно енергията, необходима за образуване на нови повърхности. По този начин полизахаридите подпомагат образуването на малки капчици. Биополимерният комплекс предлага най-доброто от двата си компонента и затова е силен стабилизатор.

Високопроизводителни ултразвукови устройства

Високопроизводителните ултразвукови процесори на Hielscher са инсталирани по целия свят за приготвяне на стабилни макро-, нано- и микроемулсии. С продуктово портфолио, обхващащо от малки ръчни ултразвукови лабораторни устройства до промишлени ултразвукови системи с висока мощност за промишлено производство на големи потоци емулсии в проточен режим, Hielscher Ultrasonics ви предлага най-подходящото ултразвуково устройство за вашия процес.
Входната мощност, амплитудата (изместването на сонотрода), температурата и дебитът могат да се регулират според изискванията на вашата рецептура. Нашите промишлени ултразвукови процесори могат да осигуряват много високи амплитуди. Амплитуди до 200µm могат лесно да се поддържат непрекъснато при работа в режим 24/7. За още по-високи амплитуди се предлагат ултразвукови сонотроди, изработени по поръчка.
Прецизният контрол на параметрите на ултразвуковата обработка и автоматичното записване на данни върху вградена SD карта осигуряват високо качество на обработката и позволяват стандартизиране на процеса. Всички наши ултразвукови процесори са проектирани за работа в режим 24/7 при пълно натоварване. Здравината, ниските изисквания за поддръжка и удобството при работа са допълнителни предимства на ултразвуковите устройства на Hielscher, които ги превръщат във ваш надежден помощник в производството.
Аксесоари като уникалния Hielscher MultiphaseCavitator, вложка за проточна клетка, която инжектира втората фаза чрез канюли директно в зоната на най-интензивна кавитация (вижте изображението вляво), помагат за изграждането на оптимална система за ултразвуково емулгиране.
Таблицата по-долу дава представа за приблизителния капацитет за обработка на нашите ултразвукови устройства: