Ultrasonični Emulsifiers
Emulzija je dvo-fazni sistem dvije nepomešne tekućine, gdje se jedna faza, nazovi unutrašnja ili raspršena faza, distribuira kao male kapljice u drugu, nazovi vanjsku ili kontinuiranu, fazu. Da bi se pripremila emulzija, generalno je potreban unos energije u dvo-fazni sistem. Ultrazvučne sile smicanja su vrlo efikasne za proizvodnju dugoročnih stabilnih emulzija sa kapljicama veličine nanoa i vrhunske kvalitete.
Ultrazvučno poboljšana stabilnost emulzije
Fizički efekti ultrazvuka izazvani akustičnim kavitacijama rezultiraju poremećajem kapljica ulja i vode i time olakšava formiranje stabilnih O/W i W/O emulzija sa vrlo malom veličinom kapljica u mikron- i nano-veličini. Zbog vrlo male veličine kapljice i njene visoke površine, nanoemulzije nude izvanredno visoka bioaktivna svojstva, što je važno za hranu i dodatke, farmaceutsku i kozmetičku proizvodnju. Zbog minutne veličine kapljice, bioaktivni spoj može brzo prodrijeti u ćelije. Također u materijalnoj nauci i industriji, nano-emulzije su važne za proizvodnju premaze visokih performansi, boja, polima i drugih kompomita. Ultrazvučno pripremljene nanoemulzije su obično znatno stabilnije od makroemulzija i ne pokazuju sedimentaciju, koalescenciju ili flokulaciju.
- Nano- i mini-emulzije
- vrlo učinkovit
- Batch ili kontinuirano
- Niske do viskozne tekućine
- Reproducibilnost / ponovečnost
- Pouzdana tehnika
- Lako i sigurno za korištenje
UP400St – 400W ultrazvučni uređaj za nano-emulzije ulja u vodi (O/W)
Visoko efikasna ultrazvučna emulgifikacija
Zungur et al. (2015) je usporedio ultrazvučnu homogenizaciju sa klasičnom visoko-smicnom homogenizacijom za pripremu emulzija vodeno-maslinovog ulja. Za emulzije WPI i maltodextrin su korišteni kao agensi za enkapsulaciju i Tween20 je korišten kao stabilizator. "Indeks kremiranja vrijednosti emulzija pripremljenih klasičnim i ultrazvučnim tehnikama homogenizacije, promijenio se između 20,77 i 86,26 % odnosno 15,63 do 91,55 %. Općenito govoreći, rezultati su pokazali da su emulzije pripremljene ultrazvučnom emulgizacijom stabilnije od onih pripremljenih klasičnom metodom homogenizacije."
Mikroskopske slike (pri 100xmagnifikaciji) koje sadrže 40 % (wb) suhe materije i 9 % (wb) uljane emulzije pripremljene klasičnom metodom homogenizacije sa (a) WPI, (b) MD, (c) WPI-MD smjesom (1:1); i pripremljen ultrazvučnom metodom homogenizacije sa (d) WPI (e) MD (f) WPI-MD smjesom (1:1). Ultrazvučna emulgifikacija rezultira znatno manjim kapljicama i boljom stabilnost emulzije.
(studija i mikroskopske slike: Zungur et al., 2015)
Taha et al. (2020) zaključuje u svom preglednom papiru da bi ultrazvuka visokog inteziteta (HIU) "mogla biti korištena za poboljšanje emulgirajućih svojstava emulgatora hrane kao što su proteini i polisaharidi i poboljšanje stabilnosti njihovih emulzija. Protein- polisaharid kompleks stabilizovane emulzije koje proizvodi HIU pokazale su bolju stabilnost protiv ekoloških stresova od emulzija stabilizovanih pojedinačnim komponentama. Štaviše, nekoliko studija pokazalo je da su HIU homogenizatori energetski efikasniji od homogenizatora visokog pritiska i mikrofluidizera." (Taha et al., 2020)
- Mean droplet size (pod utjecajem tehnike emulgacije)
- Distribucija veličine kapljice (pod utjecajem tehnike emulgacije)
- Unutrašnja fazna viskoznost
- Viskoznost kontinuirane faze
- Surfaktant
- Koncentracija uljne faze
- PH kontinuirane faze
- Optička svojstva emulzije
Ultrazvučna nano-emulgifikacija se koristi za proizvodnju visokozvodnih emulzija za materijale visokih performansi, boje, premaz, hranu, farmu i kozmetiku.
Distribucija kapljice veličine emulzija vodeno-maslinovog ulja pripremljena (a) klasičnom metodom homogenizacije (b) ultrazvučnom homogenizacijom (pomoću UP400S) metoda sa MD, WPI i njihovom smjesom, imajući 40% suhe materije sa 9% sadržaja ulja (w/w). Ultrazvučna emulgifikacija rezultira znatno manjim kapljicama, manje kremama i boljom ukupnom emulsionom stabilnost.
(studija i grafovi: Zungur et al., 2015)
Ultrazvučna priprema emulzije ulja u vodi (O/W) (crvena voda / žuto ulje). Nekoliko sekundi sonikacije pretvaraju dvije faze vode i ulja u finu emulziju.
Ultrazvučni emulgači visokih performansi
Hielscher Ultrasonics snabdijeva visokoj snazi, niskofrekventnim ultrazvučnim emulgiranjima na bilo koje skale za istraživanje, razvoj procesa, R&D i industrijska proizvodnja veoma velikih toka volumena. Naš široki portfolio nudi idealan ultrazvučni procesor u bilo koju veličinu i za bilo koju industriju.
Hielscher Ultrazvuk’ industrijski ultrazvučni procesori mogu isporučiti vrlo visoke amplitute. Amplitute do 200μm mogu se lako kontinuirano pokrenuti u 24/7/365 operaciji. Za još više amplitude, dostupne su prilagođene ultrazvučne sonotrode. Svi parametri procesa mogu biti tačno kontrolisani i nadgledani putem pametnog softvera.
- za bilo koji volumen / proizvodni kapacitet
- za bilo koju industriju
- efficacious and process intenziving
- za obradu batch i inline
- svestrani ukositni
- energetski efikasan
- Lako i sigurno za rad
- ponovljive rezultate
- linearni skalabl
- pouzdan
- robustan, nisko održavanje
- jednostavan za instalaciju ili retro-fit
- brzi RoI
Ultrazvučni reaktor sa Multiphasecavator za poboljšanu nano-emulgifikaciju
Multiphasecavator – Ultrazvučni sistem za injekcije za stabilne emulzije
The MultiPhaseCavitator – MPC48insert – je jedinstveni umetak za Hielscherove reaktore ćelija protoka. Dizajn MultiPhaseCavitatora sadrži 48 finih kanila koje ubrizgavaju drugu fazu emulzije direktno u kavitacionu vruću točku. U zoni kavitacije fine nit ubrizgane druge faze se režu ultrazvučnim frekvencijskim talasima od 20kHz. To znači da se ubrizgana tekućina presiječe za 20.000 vibracija u sekundi, što proizvodi izvanredno minutne kapljice u dometu nanoa. Ultrazvučni smicač, udarni talasi i turbulencije emulgiraju ove male kapljice unutar kontinuirane faze i proizvodi superiornu nano-emulziju visoke stabilnosti.
Hoćeš da kupiš ultrazvučni emulgator?
Kontaktirajte nas znati popunjavajući kontakt obrazac ispod, slanje e-maila, ili zove nas!
Našem dobro iskusnom timu će biti drago da razgovara sa vama o vašoj aplikaciji za emulziju i da vam preporuči najpo odgovarajući ultrazvučni sistem emulgatora!
- precizno kontrolisani parametri
- visoke amplitude
- energetske efikasnosti
- Batch i Inline
- linearni skalabl na bilo koju velicinu
- pametni softver sa programiranim postavkama sonication
- 24/2/365 operacija
- robustan
- sonotrodes and accessories available
Tabela u nastavku daje naznaku približan kapacitet prerade naših ultrasonicators:
| Batch Volumen | protok | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 1 do 500ml | 10 do 200ml / min | UP100H |
| 10 do 2000mL | 20 do 400mL / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 00,1 do 20L | 00,2 do 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 do 100l | 2 do 10L / min | UIP4000hdT |
| N / A. | 10 do 100L / min | UIP16000 |
| N / A. | veći | klaster UIP16000 |
Kontaktiraj nas! / Pitajte nas!
Književnost/reference
- 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.
Činjenice vredi znati
Šta je Emulzija? – Definicija pojma "Emulzija"
Emulzija je sistem fluida koji se sastoji od najmanje dvije nepomešne tekućine, gdje se jedna od tečnosti rasprši u drugoj kao male kapljice. Faza malih, distribuiranih kapljica naziva se raspršena ili unutrašnja faza, dok se druga faza naziva kontinuirana ili vanjska faza. Postoje dvije glavne vrste emulzija, koje se razlažu između: emulzije ulja u vodi (O/W) i vode u ulju (W/O). U emulziji ulja u vodi (O/W) unutrašnja faza je ulje ili ulje nestašna tekućina, a vanjska faza je voda ili voda neshvatljiva tekućina. U emulziji vode u ulju (W/O) unutrašnja faza je tečnost naliku vodi, dok je vanjska faza tečnost naliku na ulje.
Za većinu emulzija potreban je emulgator, poznat kao stabilizator ili surfaktant. Veličina kapljice također ima ključnu ulogu u pogledu stabilnosti emulzije. Što je manja veličina kapljice, stabilnija je emulzija.
Ultrazvuka visokih performansi! Hielscherov proizvodni raspon pokriva cijeli spektar od kompaktnog lab ultrasonicatora preko klupa-top jedinica do puno-industrijskih ultrazvučnih sistema.