Υπερήχων Παραγωγή Σταθερό νανογαλακτώματα
- νανογαλακτώματα – επίσης γνωστή ως miniemulsions ή γαλακτώματα υπομικρών – χρησιμοποιούνται σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών στην χημεία, βαφές & επιχρίσματα, καλλυντικά, φαρμακευτικά προϊόντα και τρόφιμα.
- Υπερηχητικά συστήματα είναι γνωστά ως αξιόπιστα εργαλεία για την παραγωγή μακροπρόθεσμη σταθερή νανογαλακτώματα.
Υπερήχων Σχηματισμός νανογαλακτώματα
Υπερήχων γαλακτωματοποίησης προκαλείται με σύζευξη των κυμάτων των υπερήχων ισχύος σε ένα υγρό σύστημα. Με υπερήχηση ενός υγρού, συμβαίνουν δύο μηχανισμούς: (1) Το ακουστικό πεδίο δημιουργεί κύματα που ταξιδεύουν μέσω του υγρού και να προκαλέσει microturbulences και μία διεπιφανειακή κίνηση. Με αυτόν τον τρόπο, το όριο φάση γίνεται ασταθής, έτσι ώστε η διασπαρμένη (εσωτερική) φάση τελικά σπάει και σχηματίζει σταγονίδια στην συνεχή (εξωτερική) φάση. (2) Η εφαρμογή των χαμηλών συχνοτήτων, υπέρηχοι υψηλής ισχύος παράγει σπηλαίωση (Kentish et al. 2008). Με υπερήχων σπηλαίωσης, οι μικροφυσαλίδες ή κενά που σχηματίζονται στο μέσο λόγω των κύκλων πίεσης του κύματος υπερήχων. Οι μικροφυσαλίδες / κενών αυξηθεί με την πάροδο αρκετών κύκλων κύμα μέχρι που κατάρρευση βίαια. Αυτή η κατάρρευση φούσκα προκαλεί τοπικά ακραίες συνθήκες όπως πολύ υψηλή διάτμηση, πίδακες υγρού, και ακραία θέρμανσης και ψύξης ποσοστά (Σούσλικ 1999). Αυτές οι ακραίες δυνάμεις σπάσει πρωτογενή σταγονίδια του διεσπαρμένα (εσωτερική) φάση κάτω για να σταγονιδίου nanosize και ανακατεύουμε ομοιογενώς μέσα στο συνεχές (εξωτερική) φάση.
Διαβάστε εδώ περισσότερα για υπερήχων σπηλαίωση!
φαρμακευτικές νανογαλακτώματα
miniemulsions λιπιδίων – που παράγεται από υπερήχους – εφαρμόζονται ευρέως ως φορέας για φαρμακολογικούς παράγοντες σε φαρμακευτικές συνθέσεις. Για παράδειγμα, οι μικροσυστοιχίες μπορούν να δράσουν ως παρεντερικός φορέας φαρμάκου ή συσκευή χορήγησης φαρμάκου στους ιστούς στόχους. Πέραν της υψηλής βιοδιαθεσιμότητας των ενθυλακωμένων δραστικών ενώσεων, τα πλεονεκτήματα των μικροσυστοιχιών έγκεινται στην υψηλή βιοσυμβατότητά τους, τη βιοδιασπασιμότητα, τη σταθερότητα και την ευκολία παραγωγής μεγάλης κλίμακας. Λόγω των δομικών ιδιοτήτων τους, μπορούν να ενσωματώσουν υδρόφοβα καθώς και αμφιπαθητικά μόρια. Τα νανογαλακτώματα με υπερήχους έχουν φορτωθεί με τοκοφερόλες, βιταμίνες, curcurmin και πολλές άλλες φαρμακολογικές ουσίες.
υπερήχων συστήματα Hielscher είναι αξιόπιστοι γαλακτωματοποιητές για την παρασκευή φαρμάκου νανογαλακτώματα-loded. Για την υπερηχητική γαλακτωματοποίηση, Hielscher προσφέρει διάφορα αξεσουάρ για να βελτιστοποιήσει τη διαδικασία γαλακτωματοποιητές. Hielscher του Πολυφασιστής είναι ένα μοναδικό add-on για υπερήχους κύτταρα ροής, όπου η δεύτερη φάση εγχύνεται ως πολύ στενό ρεύμα απευθείας μέσα στο υπερηχητικό “καυτή ζώνη” της γαλακτωματοποίηση.
Τρόφιμα-Grade νανογαλακτώματα
Τα νανογαλακτώματα προσφέρουν διάφορα οφέλη για τη διαμόρφωση των προϊόντων διατροφής. Τα νανογαλακτώματα παρουσιάζουν καλή σταθερότητα στον βαρυτικό διαχωρισμό, κροκίδωση, συνένωση και προσφέρουν ελεγχόμενη απελευθέρωση και / ή απορρόφηση λειτουργικών συστατικών λόγω του μικρού μεγέθους των σταγονιδίων και της μεγάλης επιφάνειας τους. Επιπλέον, προσφέρουν υψηλή βιοδιαθεσιμότητα των δραστικών ενώσεων, η οποία είναι σημαντική για την παροχή θρεπτικών ουσιών και δραστικών ουσιών. Επιπλέον, προσφέρουν καλές ιδιότητες διαμόρφωσης, καθώς είναι διαφανείς ή οπτικά διαυγείς και τα σταγονίδια υπομεγρόνο / νανο-μεγέθους προκαλούν ομαλή και κρεμώδη αίσθηση στο στόμα. Έτσι, η παραγωγή σταθερών νανογαλακτωμάτων είναι μια πανταχού παρούσα εργασία για τη βιομηχανία τροφίμων, π.χ. για τη διαμόρφωση βιταμινών ή προϊόντων εμπλουτισμένων με λιπαρά οξέα (π.χ. βιταμίνη C, βιταμίνη Ε ωμέγα-3, ωμέγα-6, ωμέγα- ιχθυέλαιο) ή για την παραγωγή αρωματισμένων προϊόντων (π.χ. με αιθέρια έλαια).
Καλλυντικά νανογαλακτώματα
Ειδικά νερού-σε-έλαιο (W / O) νανογαλακτώματα προσφέρουν διάφορα οφέλη για την ενθυλάκωση βιοδραστικών υδρόφιλη ουσία σε σταγονίδια νανοκλίμακας (σε μονή ή διπλή γαλακτώματα).
Κάντε κλικ εδώ για να διαβάσετε περισσότερα σχετικά με το επιφανειοδραστικό χωρίς σύνθεση των καλλυντικών γαλακτωμάτων με υπερήχους!
μινιγαλάκτωμα πολυμερισμός
Ultrasonically επικουρείται πολυμερισμού μινιγαλάκτωμα εφαρμόζεται σε διάφορες διεργασίες – από την ενθυλάκωση των ανόργανων σωματιδίων στην σύνθεση των σωματιδίων λατέξ. Η εφαρμογή των υπερήχων ισχύος σε χημικές αντιδράσεις όπως είναι ο πολυμερισμός, η σύνθεση κλπ είναι γνωστά ως sonochemistry.
Κάντε κλικ εδώ για να διαβάσετε περισσότερα για sonochemistry, ο υπερηχητική σύνθεση λάτεξ και το καθίζηση με υπερήχους!
Υπερήχων γαλακτωματοποιητής UIP1500hdT 1500W
γαλάκτωμα σταθεροποίησης
Αν και μερικά νανογαλακτωμάτων μπορεί να είναι σταθερό ράφι χωρίς τη χρήση οποιωνδήποτε επιφανειοδραστικών ή γαλακτωματοποιητές λόγω του νανο-κλιμακούμενο μέγεθος σταγονιδίων και διανομής, άλλα νανογαλακτωμάτων απαιτούν τη χρήση σταθεροποιητών για να αποκτήσουν μακροπρόθεσμη σταθερότητα και το βέλτιστο προϊόν Ποιότητας. Η σταθεροποίηση μπορεί να επιτευχθεί με την προσθήκη είτε επιφανειοδραστικών ουσιών (τενsid) είτε στερεών σωματιδίων που δρουν ως σταθεροποιητές. Τα γαλακτώδη, τα οποία σταθεροποιούνται από στερεά σωματίδια είναι γνωστά ως γαλακτωμάτων Πίκερινγκ. Η λακτόζη, η λευκωματίνη, η λεκιθίνη, η τσικοζάνη, η κυκλοδεξτρίνη, η μαλτοδεξτρίνη, το άμυλο κλπ μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως κολλοειδή σταθεροποιητές στα γαλακτώδη Κάντε κλικ εδώ για να μάθετε περισσότερα σχετικά με υπερήχους που παράγεται γαλακτώματα Pickering!
Υπερήχων γαλακτωματοποίηση μπορεί να πραγματοποιηθεί για όλους τους τύπους των γαλακτωμάτων. Εάν ένας σταθεροποιητικός παράγοντας απαιτούνται για μια συγκεκριμένη γαλάκτωμα, μπορεί να ελεγχθεί εύκολα σε μικρά κλίμακα.
Σημειώστε ότι η ποσότητα του απαιτούμενου τασιενεργού αυξάνει με μειούμενη μέγεθος σταγονιδίων αφού ο λόγος εμβαδού επιφανείας προς όγκο (S / V) για σφαίρες δίνεται από: S / V = 3 / R. Για παράδειγμα, όσο μικρότερη είναι η διάμετρος ενός σωματιδίου ή σταγονιδίου, την μεγαλύτερη επιφάνεια έχει σχέση με τον όγκο του.
Υπερήχων Γαλακτωματοποίηση Εξοπλισμός
Η παραγωγή σταθερών submicron- και νανο-γαλακτώματα απαιτεί ισχυρό εξοπλισμό υπερήχων. Hielscher υπερήχων εξοπλισμού γαλακτωματοποίησης παραδίδει πολύ υψηλά πλάτη (μέχρι 200 μm για Βιομηχανική ultrasonicators, Υψηλότερα πλάτη κατόπιν αιτήματος) για να δημιουργήσει ένα έντονο ακουστικό πεδίο.
Ωστόσο, για την παραγωγή σταθερών νανογαλακτώματα, εξοπλισμό υπερήχων ισχύς από μόνη της συχνά δεν επαρκεί. Εκτός από επαρκή υπερήχων δύναμη, ακριβή έλεγχο των παραμέτρων της διαδικασίας, και εξελιγμένα εξαρτήματα (όπως sonotrodes, ρέει αντιδραστήρες κυττάρων, ψύξη) είναι απαραίτητο για την επίτευξη νανο-μεγέθους σταγονιδίων και μια ομοιογενή διασπορά των δύο, της υδατικής και ελαιώδους φάσεως μέσα στο άλλο.
Για την παραγωγή ανώτερη γαλακτωμάτων, ισχυρό υπερήχων επεξεργαστές Hielscher σε συνδυασμό με το Πολυφασιστής σας δίνει τη βέλτιστη υλικού.
Hielscher Υπέρηχοι εξειδικεύεται στην παροχή υψηλού επιπέδου υπερήχων συστήματα και εξαρτήματα για βέλτιστα αποτελέσματα επεξεργασίας. Η μακρόχρονη εμπειρία μας στην υπερηχητική επεξεργασία και στενή συνεργασία μας με τους πελάτες μας, εξασφαλίζει την επιτυχή εφαρμογή των υπερήχων σε γραμμές παραγωγής.
Για αρχικές δοκιμές, την ανάπτυξη της διαδικασίας και βελτιστοποίηση της διαδικασίας, προσφέρουμε μια πλήρως εξοπλισμένη εργαστήριο διαδικασία και τεχνικό κέντρο.
Επιπλέον, προσφέρουμε σε βάθος Συμβουλευτικές υπηρεσίες, η ανάπτυξη της προσαρμοσμένα συστήματα υπερήχων και βαθιά τεχνική Υπηρεσία για την εγκατάσταση, εκπαίδευση και συντήρηση.
Λογοτεχνία / Αναφορές
- Kentish, S .; Wooster, Τ .; Ashokkumar, Μ .; Simons, L. (2008): Η χρήση των υπερήχων για την προετοιμασία nanoemulsion. Καινοτόμες Επιστήμης Τροφίμων & Αναδυόμενες τεχνολογίες 9 (2): 170-175.
- Suslick, KS (1999): εφαρμογή των υπερήχων να Υλικών Χημεία. Αηηυ. Rev. Mater. Sci. 1999. 29: 295-326.
Γεγονότα που αξίζει να γνωρίζουμε
γαλακτώματα
Τα Γαλακτώματα ορίζονται ως δύο μη αναμίξιμα υγρά: Ένα από τα υγρά – η λεγόμενη διασκορπισμένη ή εσωτερική φάση – διασπείρεται ως σφαιρικά σταγονίδια εντός του άλλου υγρού, που είναι γνωστή ως συνεχής ή εξωτερική φάση. Τα σημαντικότερα υγρά που χρησιμοποιούνται για να σχηματιστεί ένα γαλάκτωμα είναι ελαίου και ύδατος. Όταν η φάση ελαίου διασπείρεται στο / υδατική φάση νερού, το σύστημα είναι ένα γαλάκτωμα ελαίου-σε-νερό, ενώ όταν η / υδατική φάση νερό διασπείρεται στην ελαιώδη φάση, είναι ένα γαλάκτωμα νερού-σε-έλαιο. Τα Γαλακτώματα διακρίνονται αντίστοιχα το μέγεθος των σωματιδίων τους και θερμοδυναμική σταθερότητα ως μακρογαλακτώματα, μικρογαλακτώματα, και νανογαλακτώματα, αντίστοιχα.
νανογαλακτώματα
Τα νανογαλακτώματα είναι διασπορές νανοσωματιδίων, που αποτελούνται από σταγονίδια μεγέθους νανο. Οι υψηλές δυνάμεις διάτμησης του υπερήχου ισχύος διαρρηγνύουν τα σταγονίδια έτσι ώστε να μειώνονται σε υπομικρό και νανο διάμετρο. Γενικά, μικρότερα μεγέθη σταγονιδίων οδηγούν σε μεγαλύτερη σταθερότητα γαλακτώματος. Τα νανογαλακτώματα μπορούν να διακριθούν ως O / W (έλαιο σε νερό), W / O (νερό σε έλαιο) ή ως πολλαπλά / διπλά γαλακτώματα όπως W / O / W και O / W / O. Το νανογαλάκτωμα είναι διαφανές ή ακόμα και ημιδιαφανές (στο ορατό φάσμα), ανάλογα με τη συνοχή και το μέγεθος των σταγονιδίων. Τα νανογαλακτώματα γενικά ορίζονται από ένα μέγεθος σταγονιδίων μεταξύ 20 και 200 nm. Με ένα φθίνον μέγεθος σταγονιδίων, η τάση του γαλακτώματος για συσσωμάτωση μειώνεται (μειώνοντας την ωρίμανση του Ostwald).
Τα νανοϋλικά και τα νανογαλακτώματα χαρακτηρίζονται από φυσικές ιδιότητες που διαφέρουν από τα μικρογαλακτώματα. Τα σωματίδια μεγέθους νανο παρουσιάζουν εντελώς διαφορετικές ιδιότητες ή οι τυπικές ιδιότητές τους εκφράζονται σε πολύ ακραία μορφή. Η ορατή εμφάνιση των νανογαλακτωμάτων έχει διαφορετική εμφάνιση από τα γαλακτώματα μεγέθους μικρών, επειδή τα σταγονίδια είναι πολύ μικρά για να παρεμβαίνουν στα οπτικά μήκη κύματος του ορατού φάσματος. Επομένως, τα νανογαλακτώματα παρουσιάζουν ελάχιστη διασπορά φωτός και εμφανίζονται διαφανή ή οπτικά διαφανή.
Το μέγεθος των σταγονιδίων ενός γαλακτώματος επηρεάζεται από τη σύνθεση της ελαιώδους φάσεως, οι ιδιότητες ενδοεπιφανειακής και το ιξώδες και των δύο, οι συνεχείς και διασπείρονται φάσεις, ο τύπος γαλακτωματοποιητής / επιφανειοδραστικό, ρυθμός διάτμησης κατά τη διάρκεια της γαλακτωματοποίησης, καθώς και η διαλυτότητα της ελαιώδους φάσης στο νερό.
Τα νανογαλακτώματα χρησιμοποιούνται ευρέως σε ποικίλες εφαρμογές όπως η χορήγηση φαρμάκων, τροφίμων & ποτών, καλλυντικών, φαρμακευτικών προϊόντων, και την επιστήμη των υλικών & σύνθεση.
Οι επιφανειοδραστικές ουσίες
Οι γαλακτωματοποιητές είναι ένας βασικός παράγοντας για την παρασκευή ενός σταθερού γαλακτώματος / νανογαλάκτωμα. Γαλακτωματοποιητές είναι επιφανειακά-δραστικούς παράγοντες που σχηματίζουν ένα προστατευτικό στρώμα για το σταγονιδίου και να μειώσει την διεπιφανειακή τάση, εμποδίζοντας έτσι την ωρίμανση Ostwald, συνένωση, και σχηματισμού κρέμας.
Τύποι επιφανειοδραστικές ουσίες:
- Μικρό μόριο τασιενεργά: Μη-ιονικό γαλακτωματοποιητή όπως Tween και Span παρουσιάζουν χαμηλή τοξικότητα και ερεθιστικότητα όταν χορηγούνται από του στόματος, παρεντερικά και δερματικά και ως εκ τούτου προτιμώνται πάνω ιοντικούς γαλακτωματοποιητές. Tween και Span είναι οι προτιμώμενοι σταθεροποιητές για τα σκευάσματα γαλακτώματος στα τρόφιμα, φαρμακευτικά και cosmectic βιομηχανία.
Tweens: Tween 20/60/80 είναι γνωστά ως πολυσορβικό 20/60/80 (PEG-20 αφυδατωμένα μονολαυρικής sorbierite, PEG-20 αφυδατωμένα μονοστεατική sorbierite, μονοελαϊκή πολυοξυαιθυλενο σορβιτάνη). Αυτοί είναι μη ιονικά επιφανειοδραστικά / γαλακτωματοποιητές που προέρχονται από σορβιτόλη. Μπορούν διαλύεται εύκολα σε νερό, αιθανόλη, μεθανόλη ή οξικό αιθυλεστέρα, αλλά μόνο ένα μικρό σε ορυκτέλαιο.
εκτείνεται: Span20 / 40/60/80 είναι εστέρες λιπαρών οξέων σορβιτάνης / εστέρες σορβιτάνης, που είναι μη-ιοντικά τασιενεργά με ιδιότητες γαλακτωματοποίησης, διασποράς, διαβροχής και ιδιότητες. Τα Span επιφανειοδραστικά που παράγεται από την αφυδάτωση της σορβιτόλης. - Τα φωσφολιπίδια: κρόκος αυγού, σόγιας ή γαλακτοκομικά λεκιθίνη
- Αμφιφιλικές πρωτείνες: απομονωμένη πρωτεΐνη ορού γάλακτος, καζεϊνικό
- Αμφίφιλα πολυσακχαρίτες: αραβικό κόμμι, τα τροποποιημένα άμυλα