Ultrazvukové nano-emulaci pro Mikrozapouzdření před vysušením postřiku
- Pro mikrozapouzdření účinných přísad přes sušení spreje musí být připravena jemná stabilní mikronebo nanoemulze.
- Ultrazvuková emulze je spolehlivá technika, která vyrábí stabilní mikro-a nanoemulzí
- Jako alternativní povrchově aktivní látka mohou být biopolymery takové žvýkačky nebo WPI použity v ultrazvukových emulacích jako stabilizátory v potravinářském stupni.
zapouzdření
Emulze a kvalita emulze hrají významnou úlohu v souvislosti s účinností a stabilitou olejovitých mikročástic připravených pomocí procesu zapouzdření, jako je sušení spreje. Rozhodující faktory jsou stabilita emulze, viskozita, velikost droplet a poměr olej/voda. Během zpracování, které začíná přípravou emulze a končí sušením postřiku, musí být zachovány všechny fyzikální a chemické vlastnosti emulze, aby se předešlo zhoršení mikročástic. Kvalita a stabilita mikrozapouzdřením a emulzí je úzce spojena a výrazně ovlivňuje kvalitu konečných sušených produktů v prášku. Proto je vyžadována spolehlivá technika emulňování. Ultrazvuková emulifikace je dobře zavedenou technologií, která se používá v různých oborech světa k výrobě makro, Nano a mikro emulzí.
Ultrazvukové nano-Emulsions
Vysoce výkonné ultrasoniátory jsou dobře zavedené pro emulací procesy v potravinách, v pharmatu a kosmetickém průmyslu. Použití intenzivních ultrazvukových vln je efektivní metodou pro výrobu emulzí s kapsami o velikosti mikronů a nanotechnologií. Ultrazvuková emulace je založena na principu kavitace, v níž ultrazvukové vlny vysoké intenzity a jeho vysokoproudé kapalné trysky střímají droplety’ povrch, čímž vznikne malá kapičky a stabilní emulze.
Stabilizátory emulze
Ultrazvukové emulze lze stabilizovat pomocí konvenčních emulgujících činidel (např. polysorbátu, sorbitanu atd.), ale také pomocí biopolymerů (např. guarové gumy, arabské gumy, WPI atd.). Průmyslová odvětví rozpoznaly obrovský potenciál biopolymerů jako stabilizátorů emulze. Zejména u potravin, farmaceutických a kosmetických emulzí umožňují biopolymery vývoj produktů s “čistý” Popisek. Biopolymery a biopolymerní komplexy jsou dostupné ve velkém objemu a kvalitě potravin. Komplexy biopolymerů (jako jsou polysacharidy-bílkovinné komplexy) jsou lepší než biopolymery, protože nabízejí lepší vlastnosti než každý polymer sám. Biopolymeru skládající se z bílkovin a polysacharidu (= složité sacharidy) nabízí výhody každé molekuly. Proteiny zvyšují povrchovou aktivitu tak, aby byla získána vyšší sytost povrchové vrstvy při výrazně nižší koncentraci. Polysacharid v komplexu redukuje vzájemné napětí a tím i energii potřebnou ke generování nových povrchů. Polysacharidy tak zvyšují tvorbu malých kapiček. Biopolymerní komplex nabízí nejlepší z obou komponentů, a proto je to silný stabilizátor.
UP400St, výkonný ultrazvukový homogenizátor o výkonu 400 wattů, pro výrobu nano-liposomů.
Vysoce výkonné Ultrasoniátory
Vysoce výkonné ultrazvukové procesory Hielscher jsou instalovány celosvětově pro přípravu stabilních makro, Nano a mikroemulzí. S portfoliem produktů v rozsahu od malých přenosných laboratorní přístroje ultrazvukové na průmyslové ultrazvukové systémy s vysokým výkonem pro komerční výrobu velkých vložených toků emulzí, Hielscher Ultraonics vám nabízí nejvhodnější ultrasimulátor pro váš proces.
Příkon, amplituda (posunutí na sonotrodu), teplotu a průtok lze upravit podle požadavků vaší formulace. Naše průmyslové ultrazvukové procesory mohou dodávat velmi vysoké amplitudy. Amplitudy až do 200 μm lze snadno spustit v 24/7 provozu. Pro ještě vyšší amplitudy jsou k dispozici vlastní ultrazvukové sonotrody.
Přesná kontrola parametrů ultrazvuku a automatického záznamu dat na vestavěné SD kartě zajišťují vysokou kvalitu zpracování a umožňují standardizaci procesů. Všechny naše ultrazvukové procesory jsou určeny pro provoz 24 /7 při plném zatížení. Robustnost, nízká údržba a uživatelská přívětivost jsou další výhody hielscherových ultrasonicators, což z nich dělá vaše pracovní koně ve výrobě.
Příslušenství, jako je Hielscherova jedinečná MultiPhaseCavitator, což umožňuje nastavit optimální ultrazvukovou emulační systém tak, že se do druhé fáze vpijí přes kanylu přímo do kavitačního horkého místa (viz obr. vlevo).
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!
Ultrazvuková Příprava emulze (červená voda/žlutý olej). Několik vteřin ultrazvuku otočte samostatnou fází vody a oleje do jemné emulze.
Vysoce energetické ultrazvukové procesory od laboratoře k pilotnímu a průmyslovému měřítku.
Literatura / Reference
- Campelo, Pedro Henrique; Junqueira, Luciana Affonso; de Resende, Jaime Vilela; Domingues Zacarias, Rosana; de Barros Fernandes, Regiane Victória; Alvarenga Botrel, Diego; Vilela Borges, Soraia (2017): Stability of lime essential oil emulsion prepared using biopolymers and ultrasound treatment. International Journal of Food Properties Vol.20, No.S1, 2017. 564-579.
- Maphosa, Yvonne; Jideani, Victoria A. (2018): Factors Affecting the Stability of Emulsions Stabilised by Biopolymers. In: Science and Technology Behind Nanoemulsions (Edited by Selcan Karakuş). 2018
Fakta Worth Knowing
Biopolymery jako stabilizátory emulze
Pro většinu emulzí jsou nezbytné stabilizátory a povrchově aktivní látky, aby byly dlouhodobě stabilní. Biopolymery, jako jsou polysacharidy a bílkoviny, se široce používají jako funkční přísady ve stabilizátor. Biopolymery jsou přirozeným typem emulgátor, který v důsledku želírovacích a emulgujících schopností nabízí kvalitní stabilizátor emulze. Vzhledem k tomu, že výroba stabilních emulzí je nezbytným předpokladem úspěšného zapouzdření prostřednictvím sušení potravinářských produktů postřikem, jsou biopolymery preferovaným typem stabilizátoru. Biopolymery mohou být použity jako stabilizátory samostatně nebo v kombinaci.
Biopolymery, jako jsou například arabština a syrovátkové bílkoviny (WPI), jsou levné a lze je snadno zpracovávat při výrobě potravin. Arabská guma je směs aniontových sacharidů a některých bílkovin. Jeho vysoce rozvětvené bílkoviny, které jsou úzce spojeny s polysacharidové strukturou, dávají arabsky dobré emulgující vlastnosti. Izolát syrovátkových bílkovin se skládá ze směsi kulárních bílkovin. Tyto globulární bílkoviny mohou být rychle adsorbované na povrchu kapky oleje během homogenizace, což usnadňuje tvorbu malých kapiček.
Dalšími běžnými biopolymery používanými jako emulgující činidla jsou želatinová, xanthan guma, škrob, kasein, pectiny, maltodextrin, vaječný albumin, alginát sodný a karboxymethylcelulóza.
Komplexy biopolymerů se skládají ze dvou nebo více biopolymerů. Biopolymerové komplexy mohou být syntetizované chemickou, enzymatickou nebo tepelnou úpravou. Komplexnost obecně zvyšuje odolnost a rozpustnost výsledného biopolymerového komplexu, což zvyšuje jejich použitelnost a stabilitu. Zvláště výsledná vyšší stabilita v případě různých teplot, pH a iontové pevnosti jsou důležitými činiteli pro proces emulací.