Νανογαλακτωματοποίηση με υπερήχους για μικροενθυλάκωση πριν από την ξήρανση με ψεκασμό

• Για τη μικροενθυλάκωση δραστικών συστατικών μέσω ξήρανσης με ψεκασμό, πρέπει να παρασκευαστεί ένα σταθερό μικρογαλάκτωμα ή νανογαλάκτωμα με λεπτά σταγονίδια.
• Η γαλακτωματοποίηση με υπερήχους είναι μια εύκολη και αξιόπιστη τεχνική για την παραγωγή σταθερών μικρογαλακτωμάτων και νανογαλακτωμάτων
• Ως εναλλακτικές επιφανειοδραστικές ουσίες, βιοπολυμερή όπως το αραβικό κόμμι ή η WPI μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε διεργασίες γαλακτωματοποίησης με υπερήχους ως σταθεροποιητές κατάλληλοι για τρόφιμα.

Ενθυλάκωση

Τα γαλακτώματα και η ποιότητά τους παίζουν σημαντικό ρόλο στην αποδοτικότητα και τη σταθερότητα των ελαιωδών μικροσωματιδίων που παρασκευάζονται μέσω διεργασιών ενθυλάκωσης, όπως η ξήρανση με ψεκασμό. Η σταθερότητα του γαλακτώματος, το ιξώδες, το μέγεθος των σταγονιδίων και η αναλογία ελαίου/νερού είναι καθοριστικοί παράγοντες. Κατά την επεξεργασία, η οποία ξεκινά με την παρασκευή του γαλακτώματος και τελειώνει με την ξήρανση με ψεκασμό, όλες αυτές οι φυσικές και χημικές ιδιότητες του γαλακτώματος πρέπει να διατηρούνται, ώστε να αποτρέπεται η υποβάθμιση των μικροσωματιδίων. Η ποιότητα της μικροενθυλάκωσης και η σταθερότητα των γαλακτωμάτων συνδέονται στενά και επηρεάζουν σημαντικά την ποιότητα των τελικών προϊόντων σε σκόνη. Επομένως, απαιτείται μια αξιόπιστη τεχνική γαλακτωματοποίησης. Η γαλακτωματοποίηση με υπερήχους είναι μια καθιερωμένη τεχνολογία, η οποία χρησιμοποιείται σε διάφορους βιομηχανικούς κλάδους παγκοσμίως για την παραγωγή μακρογαλακτωμάτων, νανογαλακτωμάτων και μικρογαλακτωμάτων.

Νανογαλακτώματα με υπερήχους

Οι συσκευές υπερήχων υψηλής απόδοσης έχουν καθιερωθεί για διεργασίες γαλακτωματοποίησης στη βιομηχανία τροφίμων, στη φαρμακοβιομηχανία και στη βιομηχανία καλλυντικών. Η εφαρμογή έντονων υπερηχητικών κυμάτων αποτελεί αποδοτική μέθοδο για την παραγωγή γαλακτωμάτων με σταγονίδια μικρομετρικού ή νανομετρικού μεγέθους. Η γαλακτωματοποίηση με υπερήχους βασίζεται στην αρχή της σπηλαίωσης, κατά την οποία υπερηχητικά κύματα υψηλής έντασης και οι πίδακες υγρού υψηλής ταχύτητας που δημιουργούνται ασκούν διάτμηση στην επιφάνεια των σταγονιδίων, δημιουργώντας έτσι μικρά σταγονίδια και σταθερά γαλακτώματα.

Σταθεροποιητές γαλακτωμάτων

Τα γαλακτώματα που παράγονται με υπερήχους μπορούν να σταθεροποιηθούν με τη χρήση συμβατικών γαλακτωματοποιητών (π.χ. πολυσορβικό, σορβιτάνη κ.λπ.), αλλά και με τη χρήση βιοπολυμερών (π.χ. κόμμι γκουάρ, αραβικό κόμμι, WPI κ.λπ.). Οι βιομηχανίες έχουν αναγνωρίσει τις τεράστιες δυνατότητες των βιοπολυμερών ως σταθεροποιητών γαλακτωμάτων. Ειδικά για γαλακτώματα τροφίμων, φαρμακευτικών προϊόντων και καλλυντικών, τα βιοπολυμερή επιτρέπουν την ανάπτυξη προϊόντων με «καθαρή» ετικέτα. Τα βιοπολυμερή και τα σύμπλοκα βιοπολυμερών διατίθενται σε μεγάλες ποσότητες και σε ποιότητα κατάλληλη για τρόφιμα. Τα σύμπλοκα βιοπολυμερών (όπως τα σύμπλοκα πολυσακχαριτών–πρωτεϊνών) υπερέχουν έναντι των βιοπολυμερών, καθώς προσφέρουν βελτιωμένες ιδιότητες σε σύγκριση με κάθε πολυμερές μεμονωμένα. Ένα βιοπολυμερές που αποτελείται από μια πρωτεΐνη και έναν πολυσακχαρίτη (= σύνθετα πολυμερή υδατανθράκων) προσφέρει τα οφέλη κάθε μορίου. Η πρωτεΐνη αυξάνει την επιφανειακή δραστικότητα, ώστε να επιτυγχάνεται υψηλότερος κορεσμός της επιφανειακής στιβάδας σε σημαντικά χαμηλότερη συγκέντρωση. Ο πολυσακχαρίτης στο σύμπλοκο μειώνει τη διεπιφανειακή τάση και, συνεπώς, την ενέργεια που απαιτείται για τη δημιουργία νέων επιφανειών. Με αυτόν τον τρόπο, οι πολυσακχαρίτες ενισχύουν τον σχηματισμό μικρών σταγονιδίων. Ένα σύμπλοκο βιοπολυμερών προσφέρει τις καλύτερες ιδιότητες και των δύο συστατικών του και αποτελεί επομένως έναν ισχυρό σταθεροποιητή.

Συσκευές υπερήχων υψηλής απόδοσης

Οι επεξεργαστές υπερήχων υψηλής απόδοσης της Hielscher είναι εγκατεστημένοι παγκοσμίως για την παρασκευή σταθερών μακρογαλακτωμάτων, νανογαλακτωμάτων και μικρογαλακτωμάτων. Με μια γκάμα προϊόντων που εκτείνεται από μικρές φορητές εργαστηριακές συσκευές υπερήχων έως βιομηχανικά συστήματα υπερήχων υψηλής ισχύος για την εμπορική παραγωγή μεγάλων ρευμάτων γαλακτωμάτων σε συνεχή ροή, η Hielscher Ultrasonics σάς προσφέρει την καταλληλότερη συσκευή υπερήχων για τη διεργασία σας.
Η εισερχόμενη ισχύς, το πλάτος ταλάντωσης (μετατόπιση στο ηχοτρόδιο), η θερμοκρασία και η παροχή μπορούν να προσαρμοστούν στις απαιτήσεις της σύνθεσής σας. Οι βιομηχανικοί επεξεργαστές υπερήχων μας μπορούν να παρέχουν πολύ υψηλά πλάτη ταλάντωσης. Πλάτη ταλάντωσης έως και 200µm μπορούν εύκολα να διατηρούνται συνεχώς σε λειτουργία 24/7. Για ακόμη υψηλότερα πλάτη ταλάντωσης, διατίθενται ειδικά προσαρμοσμένα ηχοτρόδια υπερήχων.
Ο ακριβής έλεγχος των παραμέτρων κατεργασίας με υπερήχους και η αυτόματη καταγραφή δεδομένων σε ενσωματωμένη κάρτα SD εξασφαλίζουν υψηλή ποιότητα επεξεργασίας και επιτρέπουν την τυποποίηση της διεργασίας. Όλοι οι επεξεργαστές υπερήχων μας έχουν σχεδιαστεί για λειτουργία 24/7 υπό πλήρες φορτίο. Η ανθεκτικότητα, οι χαμηλές απαιτήσεις συντήρησης και η ευχρηστία αποτελούν επιπλέον πλεονεκτήματα των συσκευών υπερήχων της Hielscher, καθιστώντας τες το βασικό εργαλείο σας στην παραγωγή.
Εξαρτήματα της Hielscher, όπως το μοναδικό MultiPhaseCavitator, ένα ένθετο κυψελίδας ροής που εγχέει τη δεύτερη φάση μέσω λεπτών σωληνίσκων απευθείας στην εστία σπηλαίωσης (βλ. εικόνα αριστερά), βοηθούν στη διαμόρφωση ενός βέλτιστου συστήματος γαλακτωματοποίησης με υπερήχους.
Ο παρακάτω πίνακας σάς δίνει μια ένδειξη της κατά προσέγγιση δυναμικότητας επεξεργασίας των συσκευών υπερήχων μας: