Õlis-vees emulsioonid
Õlis-vees emulsioonides segatakse õline faas vesifaasi. Ultraheli emulgaatorid sobivad ideaalselt nende emulsioonide valmistamiseks, tagades ühtlase tilkade dispersiooni ja pikaajalise stabiilsuse, mistõttu on need laborites ja tootmises populaarsed.
Hielscheri sonikaatorite eelised õlis-vees emulsioonide puhul
- Ühtlased, stabiilsed nanomõõtmelised emulsioonid
- Korratavad ja reprodutseeritavad tulemused
- Suurepäraselt skaleeritav laborist tootmiseni
- Hielscheri tehnilise meeskonna asjatundlik tugi
Hielscher teie emulsiooniprojekti jaoks
Hielscher Ultrasonics pakub täiustatud sonikaatoreid ja ulatuslikku tuge, et aidata teil valmistada ühtlaseid, stabiilseid õlis-vees emulsioone nanomõõtmeliste tilkadega. Meie tehnikalabor saab teha katseid ja mõõta nanomõõtmelisi emulsioone. Täiustage oma tooteid meie ultraheliseadmete ja teadmiste abil. Lisateabe saamiseks täitke päringuvorm.
Rääkige meile oma emulsiooni retseptuurist. Meie ultraheli töötluse ekspert soovitab teile ideaalse sonikaatori konfiguratsiooni ja annab nõu.
Ultraheliga valmistatud õlis-vees emulsioonid
Õlis-vees (O/W) emulsioone kasutatakse laialdaselt tarbekaupades, nagu toit, joogid, kosmeetika ja farmaatsiatooted, aga ka tööstuses (nt materjaliteadus, polümeerid, värvid, katted, peenkeemia).
Õlis-vees emulsiooni definitsioon
Õlis-vees emulsioon on segu, milles väikesed õlitilgad on peenelt hajutatud vees või muus vesilahuses. Õlis-vees emulsioonide kvaliteet sõltub koostisest (õli ja vee suhe, emulgaator) ning emulgeerimismeetodist. Hielscheri ultraheli emulgaatorid kasutavad akustilist kavitatsiooni, mis tekitab intensiivseid suuri nihkejõude ja turbulentsi, et jaotada segunematud vedelikud väga väikesteks tilkadeks ja segada need ühtlaselt. Selle meetodiga on võimalik toota nanomõõtmelisi osakesi, mis on nii väikesed kui 10 nm, andes väga väikesed, ühtlased tilgasuurused ning muutes ultraheli töötluse (sonikeerimise) eelistatud emulgeerimismeetodiks.
Nanoemulgeerimine sonikaatoriga UP400St
Ultraheliemulgeerimise eelised
Ultraheliemulgeerimine edestab teisi meetodeid, nagu kõrgsurvehomogeniseerimine ja suure nihkejõuga segamine, pakkudes nanotilkade tõhusat ja ühtlast tootmist ning emulsiooni suurt stabiilsust. Uuringud näitavad, et ultraheliemulgeerimine annab teiste meetoditega võrreldes ühtlasemaid ja stabiilsemaid emulsioone, millel on märkimisväärselt pikem stabiilsusaeg.
Kõver näitab ultraheliga dispergeeritud nanoemulsiooni tilkade jaotust nanoskaalas. See ultraheliemulsioon koosneb õlist, mis on emulgeeritud pidevasse veefaasi.
Ultraheliemulsioonide eelised
- Väga tõhus protsess
- Toodab submikroneid ja nanotilku
- Tagab ühtlase tilgasuuruse jaotuse
- Annab reprodutseeritavaid tulemusi
- Sobib mis tahes mahule
- Täpselt juhitav
- Lineaarselt skaleeritav
- Ohutu ja lihtne kasutada
Õlis-vees (O/W) emulsiooni ultraheliga valmistamine (punane vesi / kollane õli). Mõne sekundi pikkune ultraheli töötlus muudab eraldi vee- ja õlifaasid peeneks emulsiooniks.
Ultraheliemulgeerimise tööpõhimõte
Ultraheliemulgeerimine põhineb akustilisel kavitatsioonil, mida tekitab suure intensiivsusega madalsageduslik ultraheli (16–30 kHz). See ultrahelisondi kaudu edastatav energia tekitab kõrg- ja madalrõhutsükleid, mille käigus moodustuvad ja plahvatuslikult kollapseeruvad vaakumimullid. Selle protsessi käigus tekivad intensiivsed nihkejõud, mis segavad ja lõhuvad tilku ühtlaselt, andes nanotilgad ühtlase suuruse jaotusega.
Hielscher Ultrasonics pakub täiustatud seadmeid emulsioonide ja nanoemulsioonide tootmiseks, mistõttu on see eelistatud valik toote kvaliteedi ja jõudluse parandamiseks.
Ultraheli töötlus emulsiooni valmistamiseks keeduklaasis
Hielscheri tehnikakeskus: Nanoflex DLS-mõõtmine täpseks tilgasuuruse määramiseks
Ultraheli intensiivsuse mõju emulsiooni kvaliteedile
Emulsiooni kvaliteeti määrab eelkõige stabiilsus, mida mõjutavad tilkade suuruse jaotus ja emulsiooni koostis. Ultraheli intensiivsus, amplituud ja ultraheli töötluse (sonikeerimise) kestus on emulsiooni kvaliteeti mõjutavad olulised tegurid. Suured amplituudid ja optimeeritud sonikeerimisajad annavad väiksemad ja stabiilsemad tilgad.
Suure jõudlusega ultraheli emulgaatorid
Ultraheliemulgeerimine on usaldusväärne tehnoloogia kvaliteetsete emulsioonide valmistamiseks submikroniliste ja nanosuuruses tilkadega. Hielscher Ultrasonics pakub täielikku seadmete valikut laborist tööstusliku mastaabini, tagades teie emulgeerimisprotsessile kõige sobivama süsteemi. Meie meeskond toetab teid teostatavuskatsetest kuni lõpliku tootmisseadistuseni. Meie ultraheliprotsessorite kompaktne disain ja mitmekülgsed paigaldusvõimalused sobivad igasse töötlemisrajatisse.
Labori- ja tootmismastaap, partii- ja sisseehitatud töötlus
Hielscher valmistab suure jõudlusega ultraheli emulgaatoreid väikese kuni suure mastaabiga rakendusteks. Meie lauaseadmed sobivad suurepäraselt teostatavuskatseteks ja protsessi optimeerimiseks. Mastaabi suurendamine on lihtne, kas võimsama seadme kasutuselevõtuga või mitme ultrahelimasina klastriks ühendamisega. UIP16000 on maailma võimsaim ultraheli emulgaator. Kohandatavad tarvikud võimaldavad luua teie protsessile ideaalse konfiguratsiooni, lähtudes mahtuvusest, mahust, toorainetest ja tootmisvajadustest.
Alljärgnev tabel näitab meie ultraheliseadmete töötlemisvõimsust emulgeerimisel:
| Partii maht | Vooluhulk | Soovitatavad seadmed |
|---|---|---|
| 1 kuni 500mL | 10 kuni 200mL/min | UP100H |
| 10 kuni 2000mL | 20 kuni 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 kuni 20L | 0,2 kuni 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 kuni 100L | 2 kuni 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 kuni 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | suurem | klaster seadmetest UIP16000 |
Hielscheri sonikaatorid toetavad nii partii- kui ka pidevat läbivoolutöötlust. Partiitöötlus sobib ideaalselt katsetamiseks ning väikese kuni keskmise mahuga tootmiseks, samas kui sisseehitatud töötlus on tõhus suurte mahtude puhul. Meie süsteemid on kavandatud vastama teie konkreetsele emulsiooni mahule ja protsessi eesmärkidele.
Ultraheli reaktor tootmiseks – UIP2000hdT
Täpselt reguleeritavad amplituudid optimaalsete tulemuste saavutamiseks
Kõik Hielscheri ultraheliseadmed on täpselt reguleeritavad, tagades tõhusa ja tulemusliku emulgeerimise. Amplituud on emulsiooni kvaliteeti mõjutav võtmeparameeter. Hielscheri tööstuslikud protsessorid võivad pidevalt töötada suurtel amplituudidel, seadistustega, mis optimeerivad sonikeerimise tingimusi parimate tulemuste saavutamiseks. Meie töökindel varustus on ehitatud 24/7 tööks nõudlikes keskkondades.
Lihtne ja riskivaba katsetamine
Ultraheliprotsessid on lineaarselt skaleeritavad. Labori- või lauaseadmetega saavutatud tulemusi saab tööstuslikus mastaabis korrata samade parameetritega. See muudab ultraheli töötluse ideaalseks teostatavuskatseteks ja protsessi optimeerimiseks. Võtke meiega ühendust, et teada saada, kuidas sonikeerimine võib teie emulsioonitootmist parandada.
Kõrgeim kvaliteet – kavandatud ja toodetud Saksamaal
Perefirmana seab Hielscher kvaliteedi esikohale. Meie ultraheliprotsessorid on kavandatud, toodetud ja testitud Saksamaal, tagades töökindluse ja vastupidavuse pidevaks tööks täiskoormusel.
Korduma kippuvad küsimused õli-vees emulsioonide kohta
Mis on õli-vees (O/W) emulsioon?
Õli-vees emulsioon on segu, milles väikesed õlitilgad on hajutatud pideva veefaasi sees. Tavalised näited on piim, majonees, losjoonid ja salatikastmed. O/W emulsioonide stabiilsus ja kvaliteet sõltuvad kasutatavatest emulgaatoritest ja segamismeetodist.
Mis on parim emulgaator õli-vees emulsioonidele?
Parim emulgaator sõltub teie rakendusest. Levinud valikud on letsitiin (toit ja kosmeetika), polüsorbaadid (farmaatsia), SDS (laborikasutus) ja looduslikud valgud. Hielscheri tehniline meeskond aitab teil valida teie koostisele sobiva emulgaatori.
Millist tilgasuurust saab ultraheliemulgeerimisega saavutada?
Hielscheri ultraheli protsessorid suudavad toota tilgasuurusi alates submikromeetrilisest kuni 10 nanomeetrini, luues stabiilseid nanoemulsioone. Kitsad tilgasuuruse jaotused parandavad toote selgust, stabiilsust ja biosaadavust.
Kuidas ultraheliemulgeerimine võrreldes kõrgsurvehomogeniseerimisega?
Ultraheliemulgeerimisel on mitu eelist:
- Väiksemad ja ühtlasemad tilgasuurused
- Väiksem energiatarve
- Parem töötlusparameetrite kontroll
- Lihtsam skaleeritavus laborist tootmiseni
- Väiksem soojuse teke õige seadistuse korral
Kas ultraheliemulgeerimist saab kasutada suuremahuliseks tootmiseks?
Jah. Hielscher pakub tööstuslikke protsessoreid võimsusega kuni 16 000W (sonikaatori mudel UIP16000hdT), mis suudavad pidevvoolurežiimis töödelda sadu liitreid minutis. Laboris välja töötatud protsesse saab lineaarselt skaleerida tootmisse ilma uuesti optimeerimata.
Kuidas stabiliseerida õli-vees emulsiooni?
Stabiilsus saavutatakse järgmiste vahenditega:
Emulgaatorid/pindaktiivsed ained: vähendavad õli ja vee vahelist faasidevahelist pindpinevust
Steerilised stabilisaatorid: polümeerid, näiteks PEG või PVA, loovad füüsilisi barjääre
Elektrostaatiline stabiliseerimine: ioonsed pindaktiivsed ained tekitavad tõukelaenguid
Väike tilgasuurus: ultraheli töötlus tekitab väiksemaid ja stabiilsemaid tilku
Paksendajad: ksantaankummi või karbomeerid suurendavad viskoossust
Mis vahe on õli-vees ja vesi-õlis emulsioonidel?
Õli-vees (O/W) emulsioonides on õlitilgad dispergeeritud vees (nt piim, losjoonid). Vesi-õlis (W/O) emulsioonides on veetilgad dispergeeritud õlis (nt või, margariin). Emulgaatori valik määrab, milline tüüp tekib.
Kui kaua ultraheliemulgeerimine aega võtab?
Ultraheli töötlus võtab tavaliselt sekundeid kuni minuteid, olenevalt mahust, amplituudist ja soovitud tilgasuurusest. See on oluliselt kiirem kui traditsiooniline suure nihkejõuga segamine, mis võib võtta 30+ minutit.
Kas ultraheliemulgeerimine on toidu- ja farmaatsiatoodete jaoks ohutu?
Jah. Ultraheli töötlus on mittetermiline ja keemiavaba meetod, mis ei lisa lisandeid. See on laialdaselt aktsepteeritud toidu-, kosmeetika- ja farmaatsiarakendustes.
Mis on nanoemulsioon?
Nanoemulsioon on emulsioon, mille tilgasuurused on tavaliselt alla 200 nanomeetri. Need emulsioonid paistavad poolläbipaistvad, on suurepäraselt stabiilsed ja pakuvad toimeainetele paremat biosaadavust.
Mis on õli-vees emulsiooni näide farmaatsias?
Tavaline näide on losjoon, kus ravimained on dispergeeritud õli-vees emulsioonis paikseks kasutamiseks.
Kas õli-vees emulsiooni saab segada vesi-õlis emulsiooniga?
Nende kahe emulsioonitüübi segamist üldiselt ei soovitata, kuna neil on erinevad pidevad faasid ja need võivad teineteist destabiliseerida.
Mis on parim looduslik emulgaator õli-vees emulsiooni jaoks?
Looduslikud emulgaatorid, nagu letsitiin, mesilasvaha ja teatud valgud, sobivad hästi stabiilsete õli-vees emulsioonide loomiseks.
Kas õli-vees emulsioone saab vee või õliga lahjendada?
Õli-vees emulsioone saab veega lahjendada, kuid õli lisamine võib emulsiooni destabiliseerida ja seda tuleks teha ettevaatlikult.
Mis vahe on õli-vees ja vesi-õlis emulsioonidel?
Peamine erinevus nende kahe emulsiooni vahel on suspensiooni koostis. Õli-vees emulsioonides on õli dispergeeritud faas, mis on jaotunud pidevasse faasi, vette. Vastupidi, vesi-õlis emulsioonides on vesi dispergeeritud faas õlis. Emulgaatorite valik mõjutab oluliselt emulsioonide kvaliteeti ja stabiilsust. Kuigi mõned nanosuuruses emulsioonid on loomulikult stabiilsed, vajab enamik hoolikalt kavandatud koostist, et pikendada säilivusaega. Emulgaatorid peavad sobima emulsiooni tüübiga, kuna mõned sobivad paremini õli-vees, teised aga vesi-õlis emulsioonidele.
Kirjandus / viited
- O’Sullivan, Jonathan; Murray, Brian; Flynn, Cal; Norton, Ian (2015): Comparison of batch and continuous ultrasonic emulsification processes. Journal of Food Engineering, Volume 167, Part B, Dec. 2015, 114-121.
- Li, Yujie; Xiang, Dong (2019): Stability of oil-in-water emulsions performed by ultrasound power or high-pressure homogenization. PlosOne, March 8, 2019.
- Ramisetty, Kiran A.; Shyamsunder, R. (2011): Effect of Ultrasonication on Stability of Oil in Water Emulsions. International Journal of Drug Delivery, 3, 2011, 133-142.
Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid laborist kuni tööstusliku suuruseni.