ultralyd emulgatorer
En emulsion er et tofaset system af to ikke-blandbare væsker, hvor den ene fase, den såkaldte indre eller dispergerede fase, fordeles som små dråber i den anden, såkaldte eksterne eller kontinuerlige, fase. For at fremstille en emulsion kræves der generelt energitilførsel til tofasesystemet. Ultralydsforskydningskræfter er veldokumenterede at være yderst effektive til at producere langsigtede stabile emulsioner med dråber i nanostørrelse og af overlegen kvalitet.
Ultralydsforbedret emulsionsstabilitet
De fysiske virkninger af ultralyd induceret af akustisk kavitation resulterer i forstyrrelse af olie- og vanddråber og letter derved dannelsen af stabile O/W- og W/O-emulsioner med meget små dråbestørrelse i mikron- og nanostørrelse. På grund af den meget lille dråbestørrelse og det store overfladeareal tilbyder nanoemulsioner ekstraordinært høje bioaktive egenskaber, hvilket er vigtigt for fødevarer og kosttilskud, lægemidler og kosmetisk produktion. På grund af den lille dråbestørrelse kan den bioaktive forbindelse trænge hurtigt ind i cellerne. Også inden for materialevidenskab og industri er nanoemulsioner vigtige for fremstillingen af højtydende belægninger, maling, polymerer og andre kompositter. Ultralydsfremstillede nanoemulsioner er normalt signifikant mere stabile end makroemulsioner og viser ikke sedimentering, koalescens eller flokkulering.
- Nano- og mini-emulsioner
- Højeffektive
- Batch eller kontinuerlig
- Lavt til tyktflydende væskeindhold
- Reproducerbarhed / repeterbarhed
- Pålidelig teknik
- Nem og sikker at bruge
UP400St – 400W ultralydsenhed til olie-i-vand (O/W) nano-emulsioner
Meget effektiv ultralydsemulgering
Zungur et al. (2015) sammenlignede ultralydshomogenisering med klassisk højskærshomogenisering til fremstilling af vand-olivenolie-emulsioner. Til emulsionerne blev WPI og maltodextrin anvendt som indkapslingsmidler, og Tween20 blev anvendt som stabilisator. "Cremeindeksværdierne for emulsioner fremstillet med klassiske og ultralydshomogeniseringsteknikker ændrede sig mellem henholdsvis 20,77 og 86,26% og 15,63 til 91,55%. Generelt viste resultaterne, at emulsionerne fremstillet med ultralydsemulgering er mere stabile end dem, der er fremstillet med den klassiske homogeniseringsmetode."
Mikroskopibillederne (ved 100xforstørrelse) af indeholdende 40 % (wb) tørstof og 9 % (wb) olieemulsioner fremstillet efter klassisk homogeniseringsmetode med a) WPI, b) MD, c) WPI-MD-blanding (1:1) og fremstillet ved ultralydshomogeniseringsmetode med (d) WPI (e) MD (f) WPI-MD-blanding (1:1). Ultralydsemulgering resulterer i betydeligt mindre dråber og bedre emulsionsstabilitet.
(undersøgelse og mikroskopiske billeder: Zungur et al., 2015)
Taha et al. (2020) konkluderer i deres gennemgangspapir, at High-Intensity Ultrasonics (HIU) "kunne bruges til at forbedre de emulgerende egenskaber af fødevareemulgatorer såsom proteiner og polysaccharider og forbedre stabiliteten af deres emulsioner. Protein-polysaccharidkompleks stabiliserede emulsioner produceret af HIU viste bedre stabilitet mod miljøbelastninger end emulsionerne stabiliseret af individuelle komponenter. Desuden viste flere undersøgelser, at HIU-homogenisatorer var mere energieffektive end højtrykshomogenisatorer og mikrofluidisatorer." (Taha et al., 2020)
- Gennemsnitlig dråbestørrelse (påvirket af emulgeringsteknik)
- Dråbestørrelsesfordeling (påvirket af emulgeringsteknik)
- Intern fase viskositet
- Viskositet i kontinuerlig fase
- Overfladeaktive stoffer
- Koncentration af oliefase
- Kontinuerlig fase pH
- Optiske egenskaber ved emulsion
Ultralyd nano-emulgering bruges til at producere højtydende emulsioner til højtydende materialer, maling, belægninger, fødevarer, pharma og kosmetik.
Dråbestørrelsesfordeling af vand-olivenolie-emulsioner fremstillet ved a) klassisk homogeniseringsmetode b) ultralydshomogenisering (ved hjælp af UP400S) med MD, WPI og deres blanding med 40% tørstof med et olieindhold på 9%. Ultralydsemulgering resulterer i betydeligt mindre dråber, mindre creme og en bedre samlet emulsionsstabilitet.
(undersøgelse og grafer: Zungur et al., 2015)
Ultralydsfremstilling af en olie-i-vand (O / W) emulsion (rødt vand / gul olie). Et par sekunders sonikering gør de to faser af vand og olie til en fin emulsion.
Højtydende ultralydsemulgatorer
Hielscher Ultrasonics leverer højeffekts, lavfrekvente ultralydsemulgatorer i enhver skala til forskning, procesudvikling, R&D og industriel produktion af meget store mængdestrømme. Vores brede portefølje tilbyder den ideelle ultralydsprocessor i enhver størrelse og til enhver industri.
Hielscher Ultrasonics’ Industrielle ultralydsprocessorer kan levere meget høje amplituder. Amplituder på op til 200 μm kan nemt køres kontinuerligt i 24/7/365 drift. For endnu højere amplituder er tilpassede ultralydssonotroder tilgængelige. Alle procesparametre kan styres og overvåges nøjagtigt via smart software.
- for enhver mængde / produktionskapacitet
- til enhver branche
- effektiv og procesintensiverende
- til batch- og inline-behandling
- alsidig brugbar
- energieffektiv
- Nem og sikker at betjene
- reproducerbare resultater
- Lineær skalerbar
- Pålidelig
- Robust, lav vedligeholdelse
- Nem at installere eller eftermontere
- Hurtig ROI
Ultralydsreaktor med MultiPhaseCavitator til forbedret nanoemulgering
MultiPhaseCavitator – Ultralydsinjektionssystemet til stabile emulsioner
The MultiPhaseCavitator – MPC48indsats – er en unik indsats til Hielscher flowcellereaktorer. MultiPhaseCavitators design har 48 fine kanyler, der injicerer den anden fase af emulsionen direkte i kavitationelt hot-spot. I kavitationszonen bliver de fine tråde i den injicerede anden fase skåret af ultralydsfrekvensbølger på 20kHz. Det betyder, at den injicerede væske bliver skåret med 20.000 vibrationsslag i sekundet, hvilket producerer ekstraordinært små dråber i nanoområdet. Ultralydsforskydningen, chokbølger og turbulenser emulgerer disse små dråber inden for den kontinuerlige fase og producerer en overlegen nano-emulsion med høj stabilitet.
Vil du købe en ultralydsemulgator?
Kontakt os ved at udfylde kontaktformularen nedenfor, sende os en e-maileller Ringer til os!
Vores velerfarne team vil med glæde diskutere din emulsionsapplikation med dig og anbefale dig det bedst egnede ultralydsemulgatorsystem!
- Præcist kontrollerbare parametre
- høje amplituder
- energieffektivitet
- batch og inline
- lineær skalerbar til enhver størrelse
- Smart software med programmerbare sonikeringsindstillinger
- 24/2/365 drift
- Robust
- Sonotroder og tilbehør til rådighed
Nedenstående tabel giver dig en indikation af den omtrentlige behandlingskapacitet for vores ultralydapparater:
| Batch volumen | Flowhastighed | Anbefalede enheder |
|---|---|---|
| 1 til 500 ml | 10 til 200 ml/min | UP100H |
| 10 til 2000 ml | 20 til 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 til 20L | 0.2 til 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 til 100L | 2 til 10 l/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 til 100 l/min | UIP16000 |
| n.a. | Større | klynge af UIP16000 |
Kontakt os! / Spørg os!
Litteratur / Referencer
- 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, der er værd at vide
Hvad er en emulsion? – Definition af udtrykket "emulsion"
En emulsion er et væskesystem, der består af mindst to ikke-blandbare væsker, hvor den ene af væskerne er spredt i den anden som små dråber. Fasen med små, distribuerede dråber kaldes dispergeret eller intern fase, mens den anden fase kaldes kontinuerlig eller ekstern fase. Der er to hovedtyper af emulsioner, som der skelnes mellem: Olie-i-vand (O/W) og vand-i-olie (W/O) emulsioner. I olie-i-vand (O/W) emulsionen er den indre fase en olie- eller olieblandbar væske, og den eksterne fase er vand eller en vandblandbar væske. I vand-i-olie (W/O)-emulsionen er den indre fase den vandlignende væske, mens den ydre fase er den olielignende væske.
De fleste emulsioner kræver et emulgeringsmiddel, kendt som stabilisator eller overfladeaktivt middel. Dråbestørrelsen spiller også en afgørende rolle med hensyn til emulsionsstabilitet. Jo mindre dråbestørrelsen er, jo mere stabil er emulsionen.
Højtydende ultralyd! Hielschers produktsortiment dækker hele spektret fra den kompakte laboratorieultralydsapparat over bordenheder til fuldindustrielle ultralydssystemer.