Hielscher Ultrasonics
Rado ćemo razgovarati o vašem procesu.
Nazovite nas: +49 3328 437-420
Pišite nam: [email protected]

Ultrazvučni emulgatori

Emulzija je dvofazni sistem od dvije tekućine koje se ne miješaju, u kojem je jedna faza, takozvana unutrašnja ili dispergirana faza, raspoređena u obliku sitnih kapljica u drugoj, takozvanoj vanjskoj ili kontinuiranoj, fazi. Za pripremu emulzije općenito je potreban unos energije u dvofazni sistem. Dokazano je da su ultrazvučne smične sile vrlo učinkovite za proizvodnju dugoročno stabilnih emulzija s kapljicama nanometarskih dimenzija i vrhunskog kvaliteta.

Ultrazvučno poboljšana stabilnost emulzija

Ultrazvučni uređaj UP200St u posudi s miješanjem za emulzifikaciju reaktanata Fizički efekti ultrazvuka izazvani akustičnom kavitacijom dovode do razbijanja kapljica ulja i vode i time olakšavaju stvaranje stabilnih O/W i W/O emulzija s vrlo malim kapljicama, veličine u mikrometarskom i nanometarskom području. Zbog vrlo male veličine kapljica i velike površine, nanoemulzije nude izuzetno visoka bioaktivna svojstva, što je važno za proizvodnju hrane i dodataka prehrani, farmaceutskih i kozmetičkih proizvoda. Zbog sitne veličine kapljica bioaktivni spoj može brzo prodrijeti u ćelije. I u nauci o materijalima i u industriji nanoemulzije su važne za proizvodnju visokoučinkovitih premaza, boja, polimera i drugih kompozita. Ultrazvučno pripremljene nanoemulzije obično su znatno stabilnije od makroemulzija i ne pokazuju sedimentaciju, koalescenciju ili flokulaciju.

Mogućnosti ultrazvučne emulzifikacije

  • Nano- i mini-emulzije
  • Visoka učinkovitost
  • Šaržni ili kontinuirani rad
  • Tekućine od niske do visoke viskoznosti
  • Reproducibilnost / ponovljivost
  • Pouzdana tehnika
  • Jednostavna i sigurna upotreba

Zahtjev za informacije



Ultrazvučni uređaji su pouzdani i učinkoviti alati za proizvodnju nanoemulzija

UP400St – ultrazvučni uređaj snage 400W za nanoemulzije tipa ulje u vodi (O/W)

Ultrazvučno emulgiranje uređajem UP200Ht sa sondom S26d14Ultrazvučne nanoemulzije: Ovaj video prikazuje brzu proizvodnju nanoemulzije ulja u vodi. UP200Ht homogenizira ulje i vodu za nekoliko sekundi.
Ultrazvučne nanoemulzije: Ovaj video prikazuje brzu proizvodnju nanoemulzije ulja u vodi. UP200Ht homogenizira ulje i vodu za nekoliko sekundi.

Visoko učinkovita ultrazvučna emulzifikacija

Zungur et al. (2015) uporedili su ultrazvučnu homogenizaciju s klasičnom homogenizacijom visokim smicanjem pri pripremi emulzija vode i maslinovog ulja. Za emulzije su kao sredstva za enkapsulaciju korišteni WPI i maltodekstrin, a Tween20 kao stabilizator. „Vrijednosti indeksa kremiranja emulzija pripremljenih klasičnom i ultrazvučnom tehnikom homogenizacije kretale su se između 20,77 i 86,26 %, odnosno od 15,63 do 91,55 %. Općenito, rezultati su pokazali da su emulzije pripremljene ultrazvučnom emulzifikacijom stabilnije od onih pripremljenih klasičnom metodom homogenizacije.“

Ultrazvučna emulzifikacija nadmašuje konvencionalnu homogenizaciju visokim smicanjem pri izradi stabilnih emulzija vode i maslinovog ulja, jer stvara manje kapljice, što rezultira manjim kremiranjem i boljim ukupnim kvalitetom emulzije.

Mikroskopske snimke (pri uvećanju 100x) emulzija koje sadrže 40 % (wb) suhe tvari i 9 % (wb) ulja, pripremljenih klasičnom metodom homogenizacije s (a) WPI, (b) MD, (c) smjesom WPI-MD (1:1); i pripremljenih ultrazvučnom metodom homogenizacije s (d) WPI, (e) MD, (f) smjesom WPI-MD (1:1). Ultrazvučna emulzifikacija daje znatno manje kapljice i bolju stabilnost emulzije.
(studija i mikroskopske snimke: Zungur et al., 2015)

Taha et al. (2020) u svom preglednom radu zaključuju da se visokointenzivni ultrazvuk (HIU) „može koristiti za poboljšanje emulgirajućih svojstava prehrambenih emulgatora, kao što su proteini i polisaharidi, te za povećanje stabilnosti njihovih emulzija. Emulzije stabilizirane kompleksom proteina i polisaharida, proizvedene pomoću HIU, pokazale su bolju stabilnost pri djelovanju okolinskih stresova od emulzija stabiliziranih pojedinačnim komponentama. Štaviše, nekoliko studija pokazalo je da su HIU homogenizatori energetski učinkovitiji od homogenizatora visokog pritiska i mikrofluidizatora.“ (Taha et al., 2020)

Faktori koji utiču na kvalitet emulzije

  • Srednja veličina kapljica (zavisi od tehnike emulzifikacije)
  • Raspodjela veličine kapljica (zavisi od tehnike emulzifikacije)
  • Viskoznost unutrašnje faze
  • Viskoznost kontinuirane faze
  • Surfaktant
  • Koncentracija uljne faze
  • pH kontinuirane faze
  • Optička svojstva emulzije
Ultrazvučna nanoemulzifikacija daje nanopoboljšane emulzije

Ultrazvučna nanoemulzifikacija koristi se za proizvodnju visokoučinkovitih emulzija za visokoučinkovite materijale, boje, premaze, hranu, farmaceutske i kozmetičke proizvode.


Ultrazvučna emulzifikacija u poređenju s konvencionalnom homogenizacijom visokim smicanjem daje manje kapljice, ujednačeniju raspodjelu veličine kapljica, manje kremiranja i bolji ukupni kvalitet emulzije.

Raspodjela veličine kapljica emulzija vode i maslinovog ulja pripremljenih (a) klasičnom metodom homogenizacije, (b) ultrazvučnom homogenizacijom (korištenjem uređaja UP400S) s MD, WPI i njihovom smjesom, uz 40% suhe tvari i 9% ulja (w/w). Ultrazvučna emulzifikacija daje znatno manje kapljice, manje kremiranja i bolju ukupnu stabilnost emulzije.
(studija i grafikoni: Zungur et al., 2015)

Ultrazvučna emulzifikacija s uređajem UP200Ht kompanije Hielscher i sonotrodom S26d14

Ultrazvučna priprema emulzije ulja u vodi (O/W) (crvena voda / žuto ulje). Nekoliko sekundi ultrazvučne obrade (sonikacije) pretvara dvije faze, vodu i ulje, u finu emulziju.

Visokoučinkoviti ultrazvučni emulgatori

Hielscher Ultrasonics isporučuje snažne ultrazvučne emulgatore niske frekvencije u bilo kojoj veličini, za istraživanje, razvoj procesa, R&D i industrijsku proizvodnju vrlo velikih zapreminskih tokova. Naš širok portfelj nudi idealan ultrazvučni procesor u bilo kojoj veličini i za bilo koju industriju.
Industrijski ultrazvučni procesori kompanije Hielscher Ultrasonics mogu isporučiti vrlo visoke amplitude. Amplitude do 200µm mogu se bez poteškoća kontinuirano koristiti u radu 24/7/365. Za još više amplitude dostupne su prilagođene ultrazvučne sonotrode. Svi procesni parametri mogu se precizno kontrolirati i nadzirati putem pametnog softvera.

Prednosti emulgatora kompanije Hielscher Ultrasonics

  • za bilo koju zapreminu / proizvodni kapacitet
  • za bilo koju industriju
  • djelotvorni i intenziviraju proces
  • za šaržnu i inline obradu
  • svestrana upotreba
  • energetski učinkoviti
  • jednostavni i sigurni za rad
  • reproducibilni rezultati
  • linearno skalabilni
  • pouzdani
  • robusni, uz nisko održavanje
  • jednostavni za ugradnju ili naknadno opremanje
  • brz povrat investicije (RoI)
Ultrazvučni reaktor FC100L1K-1S s MultiPhaseCavitator InsertMPC48

Ultrazvučni reaktor s MultiPhaseCavitator za poboljšanu nanoemulzifikaciju

Zahtjev za informacije



MultiPhaseCavitator – ultrazvučni injekcijski sistem za stabilne emulzije

InsertMPC48 s 48 finih kanila koje ubrizgavaju drugu fazu emulzije direktno u zonu ultrazvučne kavitacijeMultiPhaseCavitator – MPC48insert – jedinstveni je umetak za Hielscher reaktore s protočnom ćelijom. Konstrukcija MultiPhaseCavitatora ima 48 finih kanila koje ubrizgavaju drugu fazu emulzije direktno u kavitacijsku vruću tačku. U zoni kavitacije fini tokovi ubrizgane druge faze presijecaju se ultrazvučnim valovima frekvencije 20kHz. To znači da se ubrizgana tekućina presijeca sa 20.000 vibracijskih udara u sekundi, čime nastaju izuzetno sitne kapljice u nanometarskom području. Ultrazvučno smicanje, udarni valovi i turbulencije emulgiraju te male kapljice unutar kontinuirane faze i stvaraju vrhunsku nanoemulziju visoke stabilnosti.

Želite li kupiti ultrazvučni emulgator?

Kontaktirajte nas odmah putem kontaktnog obrasca u nastavku, slanjem e-pošte, ili pozivom!
Naš iskusni tim rado će s vama razgovarati o vašoj primjeni emulzija i preporučiti vam najprikladniji sistem ultrazvučnog emulgatora!

Kontrolna lista za kupovinu ultrazvučnog emulgatora koji ispunjava vaše potrebe

  • precizno kontrolirani parametri
  • visoke amplitude
  • energetska učinkovitost
  • šaržni i inline rad
  • linearno skalabilno do bilo koje veličine
  • pametni softver s programabilnim postavkama ultrazvučne obrade (sonikacije)
  • rad 24/2/365
  • robusnost
  • dostupne sonotrode i dodatna oprema

Tabela u nastavku daje orijentaciju o približnom procesnom kapacitetu naših ultrazvučnih uređaja:

Zapremina šarže Protok Preporučeni uređaji
1 do 500mL 10 do 200mL/min UP100H
10 do 2000mL 20 do 400mL/min UP200Ht, UP400St
0,1 do 20L 0,2 do 4L/min UIP2000hdT
10 do 100L 2 do 10L/min UIP4000hdT
n.a. 10 do 100L/min UIP16000
n.a. veći klaster uređaja UIP16000

Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!

Zatražite više informacija

Molimo Vas da putem obrasca u nastavku zatražite dodatne informacije o ultrazvučnim procesorima, primjenama i cijeni. Rado ćemo s Vama razgovarati o Vašem procesu i ponuditi Vam ultrazvučni sistem koji zadovoljava Vaše zahtjeve!







Literatura / reference


Zanimljivosti

Šta je emulzija? – Definicija pojma „emulzija“

Emulzija je fluidni sistem koji se sastoji od najmanje dvije tekućine koje se ne miješaju, pri čemu je jedna tekućina dispergirana u drugoj u obliku sitnih kapljica. Faza sitnih, raspoređenih kapljica naziva se dispergirana ili unutrašnja faza, dok se druga faza naziva kontinuirana ili vanjska faza. Razlikuju se dvije glavne vrste emulzija: emulzije ulje u vodi (O/W) i voda u ulju (W/O). U emulziji ulje u vodi (O/W) unutrašnja faza je ulje ili tekućina koja se miješa s uljem, a vanjska faza je voda ili tekućina koja se miješa s vodom. U emulziji voda u ulju (W/O) unutrašnja faza je tekućina nalik vodi, dok je vanjska faza tekućina nalik ulju.
Većini emulzija potreban je emulgator, poznat kao stabilizator ili surfaktant. Veličina kapljica također ima ključnu ulogu u stabilnosti emulzije. Što je kapljica manja, emulzija je stabilnija.


Hielscher Ultrasonics isporučuje visokoučinkovite ultrazvučne homogenizatore od laboratorijske do industrijske veličine.

Visokoučinkovita ultrazvučna tehnika! Asortiman proizvoda kompanije Hielscher pokriva cijeli spektar, od kompaktnog laboratorijskog ultrazvučnog uređaja i stolnih jedinica do potpuno industrijskih ultrazvučnih sistema.

 

Rado ćemo razgovarati o vašem procesu.

✕