Ultrazvukové emulgátory
Emulze je dvoufázový systém dvou nemísitelných kapalin, kde je jedna fáze, takzvaná vnitřní nebo rozptýlená fáze, distribuována jako malé kapičky do druhé, takzvané vnější nebo kontinuální fáze. Pro přípravu emulze je obecně nutný příkon energie do dvoufázového systému. Ultrazvukové smykové síly jsou dobře prokázáno, že je vysoce efektivní pro výrobu dlouhodobé stabilní emulze s nano-velké kapičky a vynikající kvality.
Ultrazvukem vylepšená stabilita emulze
Fyzikální účinky ultrazvuku vyvolané akustickou kavitací mají za následek narušení kapiček oleje a vody a tím usnadňují tvorbu stabilních O/W a W/O emulzí s velmi malou velikostí kapiček v mikronech a nanovelikosti. Vzhledem k velmi malé velikosti kapiček a jeho vysoké ploše povrchu nabízejí nanoemulze mimořádně vysoké bioaktivní vlastnosti, což je důležité pro potraviny a doplňky stravy, léčiva a kosmetickou výrobu. Vzhledem k minutové velikosti kapiček může bioaktivní sloučenina rychle proniknout do buněk. Také v materiálové vědě a průmyslu jsou nanoemulze důležité pro výrobu vysoce výkonných nátěrových hmot, barev, polymerů a dalších kompozitů. Ultrazvukem připravené nanoemulze jsou obvykle výrazně stabilnější než makroemulze a nevykazují sedimentaci, koalescenci nebo flokulace.
- Nano- a mini-emulze
- vysoce účinný
- Dávkové nebo kontinuální
- Nízké až viskózní kapaliny
- Reprodukovatelnost / opakovatelnost
- Spolehlivá technika
- Snadné a bezpečné použití
UP400St – 400W ultrazvukové zařízení pro olej-in-voda (O / W) nano-emulze
Vysoce účinná ultrazvuková emulzifikace
Zungur et al. (2015) porovnával ultrazvukovou homogenizaci s klasickou homogenizací s vysokým smykem pro přípravu emulzí vody a olivového oleje. Pro emulze byly wpi a maltodextrin použity jako zapouzdřovací činidla a Tween20 byl použit jako stabilizátor. "Hodnoty krémového indexu emulzí připravených klasickými a ultrazvukovými homogenizačními technikami se změnily mezi 20,77 a 86,26 % a 15,63 až 91,55 %. Obecně výsledky ukázaly, že emulze připravené ultrazvukovou emulgací jsou stabilnější než ty, které byly připraveny klasickou homogenizační metodou.
mikroskopické snímky (při 100xmgnifikaci) obsahující 40 % (wb) sušiny a 9 % (wb) olejových emulzí připravených klasickou homogenizační metodou s a) WPI, b) MD, c) směsí WPI-MD (1:1); a připraven ultrazvukovou homogenizační metodou s (d) WPI (e) MD (f) WPI-MD směsí (1: 1). Ultrazvuková emulgace má za následek výrazně menší kapičky a lepší stabilitu emulze.
(studie a mikroskopické snímky: Zungur et al., 2015)
Taha et al. (2020) k závěru ve svém přezkumu papíru, že High-Intensity Ultrazvuk (HIU) "by mohly být použity ke zlepšení emulgační vlastnosti potravin emulgátory, jako jsou bílkoviny a polysacharidy a zvýšit stabilitu jejich emulze. Protein-polysacharidový komplex stabilizovaných emulzí produkovaných HIU vykazoval lepší stabilitu proti environmentálním stresům než emulze stabilizované jednotlivými složkami. Navíc několik studií prokázalo, že homogenizátory HIU jsou energeticky účinnější než vysokotlaké homogenizátory a mikrofluidizery." (Taha et al., 2020)
- Průměrná velikost kapiček (ovlivněná emulzifikační technikou)
- Rozložení velikosti kapiček (ovlivněné emulgační technikou)
- Viskozita vnitřní fáze
- Viskozita s kontinuální fází
- Surfaktant
- Koncentrace ve fázi oleje
- PH s kontinuální fází
- Optické vlastnosti emulze
Ultrazvuková nanoemulzifikace se používá k výrobě vysoce výkonných emulzí pro vysoce výkonné materiály, barvy, nátěry, potraviny, farmacie a kosmetiku.
Distribuce velikosti kapiček emulzí vody a olivového oleje připravených (a) klasickou homogenizační metodou (b) ultrazvukovou homogenizací (pomocí UP400S) metoda s MD, WPI a jejich směsí, která má 40 % sušiny s 9 % obsahu oleje. Ultrazvuková emulgace má za následek výrazně menší kapičky, méně krémování a lepší celkovou stabilitu emulze.
(studie a grafy: Zungur et al., 2015)
Ultrazvuková příprava emulze oleje ve vodě (O/W) (červená voda / žlutý olej). Několik sekund použití ultrazvuku zase dvě fáze vody a oleje do jemné emulze.
Vysoce výkonné ultrazvukové emulgátory
Hielscher Ultrasonics dodává vysoce výkonné, nízkofrekvenční ultrazvukové emulgátory v jakémkoli měřítku pro výzkum, vývoj procesů, R&D a průmyslová výroba velmi velkých objemových toků. Naše široké portfolio nabízí ideální ultrazvukový procesor v jakékoli velikosti a pro každé odvětví.
Hielscher Ultrazvuk’ průmyslové ultrazvukové procesory mohou dodávat velmi vysoké amplitudy. Amplitudy až 200μm lze snadno nepřetržitě provozovat v provozu 24/7/365. Pro ještě vyšší amplitudy jsou k dispozici přizpůsobené ultrazvukové sonotrody. Všechny procesní parametry lze přesně ovládat a monitorovat pomocí inteligentního softwaru.
- pro jakýkoli objem / výrobní kapacitu
- pro každé odvětví
- účinné a proces zintenzivnění
- pro dávkové a inline zpracování
- univerzální použitelné
- energeticky úsporné
- Snadné a bezpečné ovládání
- reprodukovatelné výsledky
- lineární škálovatelné
- spolehlivý
- robustní, nízké nároky na údržbu
- snadná instalace nebo dodatečná montáž
- rychlá RoI
Ultrazvukový reaktor s MultiPhaseCavitator pro zlepšení nanoemulzifikace
MultiPhaseCavitator – Ultrazvukový vstřikovací systém pro stabilní emulze
The MultiPhaseCavitator – MPC48insert – je unikátní vložka pro reaktory s průtokovými buňkami Hielscher. Konstrukce MultiPhaseCavitator obsahuje 48 jemných kanyl, které vstřikují druhou fázi emulze přímo do kavitační hot-spot. V kavitační zóně se jemné prameny injekčně druhé fáze vyříznou ultrazvukovými frekvenčními vlnami 20kHz. To znamená, že vstřikovaná tekutina se sníží o 20 000 vibračních tahů za sekundu, což vytváří mimořádně minutové kapičky v rozsahu nano. Ultrazvukové smyku, rázové vlny a turbulence emulguje tyto malé kapičky v kontinuální fázi a produkuje vynikající nano-emulze vysoké stability.
Chcete si koupit ultrazvukový emulzifikátor?
Kontaktujte nás vědět vyplněním kontaktního formuláře níže, zaslání e-mailunebo volá nás!
Náš zkušený tým s vámi rád probere vaši aplikaci emulze a doporučí vám nejvhodnější ultrazvukový emulgátorový systém!
- přesně kontrolovatelné parametry
- vysoké amplitudy
- energetická účinnost
- Dávka a vložené
- lineární škálovatelné na libovolnou velikost
- inteligentní software s programovatelným nastavením použití ultrazvuku
- 24/2/365 provoz
- Robustní
- sonotrody a příslušenství k dispozici
Níže uvedená tabulka vám dává informaci o přibližné zpracovatelské kapacity našich ultrasonicators:
| Hromadná dávka | průtok | Doporučené Devices |
|---|---|---|
| 1 až 500 ml | 10 až 200 ml / min | UP100H |
| 10 až 2000ml | 20 až 400 ml / min | Uf200 ः t, UP400St |
| 00,1 až 20L | 00,2 až 4 litry / min | UIP2000hdT |
| 10 až 100L | 2 až 10 l / min | UIP4000hdT |
| na | 10 až 100L / min | UIP16000 |
| na | větší | hrozen UIP16000 |
Kontaktujte nás! / Zeptej se nás!
Literatura / 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.
Fakta Worth Knowing
Co je emulze? – Definice termínu "emulze"
Emulze je fluidní systém sestávající z nejméně dvou nemísitelných kapalin, kde je jedna z kapalin rozptýlena v druhé jako malé kapičky. Fáze malých, distribuovaných kapiček se nazývá disperzní nebo vnitřní fáze, zatímco druhá fáze se nazývá kontinuální nebo vnější fáze. Existují dva hlavní typy emulzí, které se rozlišují mezi: olej-in-voda (O / W) a voda-in-olej (W / O) emulze. V emulzi oleje ve vodě (O/W) je vnitřní fází kapalina mísitelná olejem nebo olejem a vnější fází je voda nebo kapalina mísitelná vodou. V emulzi vody v oleji (W /O) je vnitřní fází kapalina jako voda, zatímco vnější fáze je kapalina jako olej.
Většina emulzí vyžaduje emulgační činidlo, známé jako stabilizátor nebo povrchově aktivní látka. Velikost kapiček hraje také klíčovou roli, pokud jde o stabilitu emulze. Čím menší je velikost kapičky, tím stabilnější je emulze.
Vysoce výkonný ultrazvuk! Hielscher je produktová řada pokrývá celé spektrum od kompaktní laboratoře ultrasonicator přes bench-top jednotky na full-průmyslové ultrazvukové systémy.