Öljy-vedessä-emulsiot
Öljy-vedessä-emulsioissa öljyfaasi sekoitetaan vesifaasiin. Ultraääniemulgointiaineet ovat ihanteellisia näiden emulsioiden luomiseksi, mikä tarjoaa tasaisen pisaradispersion ja pitkäaikaisen stabiilin, mikä tekee niistä suosittuja laboratorioissa ja tuotannossa.
Hielscher-sonikaattoreiden edut öljy-vedessä-emulsioille
- Yhtenäiset, stabiilit, nanokokoiset emulsiot
- Toistettavat ja toistettavat tulokset
- Täydellisesti skaalattavissa laboratoriosta tuotantoon
- Hielscherin teknisen tiimin asiantuntijatuki
Käytä Hielscheriä emulsioprojektiisi
Hielscher Ultrasonics tarjoaa edistyneitä sonikaattoreita ja laajaa tukea, jonka avulla voit luoda yhtenäisiä, stabiileja öljy-vedessä-emulsioita nanokokoisilla pisaroilla. Tekninen laboratoriomme voi suorittaa testejä ja mitata nanokokoisia emulsioita. Paranna tuotteitasi ultraäänilaitteillamme ja asiantuntemuksellamme. Täytä kyselylomake saadaksesi lisätietoja.
Kerro meille emulsiovalmisteestasi. Ultraäänikäsittelyn asiantuntijamme suosittelee sinulle sopivinta ultraäänilaitteen kokoonpanoa ja antaa hyödyllisiä vinkkejä.
ultraääniöljy-vedessä-emulsiot
Öljy-vedessä (O/W) emulsioita käytetään laajalti kulutustuotteissa, kuten elintarvikkeissa, juomissa, kosmetiikassa ja lääkkeissä, sekä teollisuudessa (esim. materiaalitiede, polymeerit, maalit, pinnoitteet, hienokemia).
Öljy-vedessä-emulsion määritelmä
Öljy-vedessä-emulsio on seos, jossa pienet öljypisarat dispergoidaan hienoksi veteen tai muuhun vesipitoiseen nesteeseen. Öljy-vedessä-emulsioiden laatu riippuu formulaatiosta (öljyn ja veden suhde, emulgointiaine) ja emulgointitekniikasta. Hielscherin ultraääniemulgointiaineet käyttävät akustista kavitaatiota, tuottavat voimakkaita suuria leikkausvoimia ja turbulenssia hajottamaan sekoittumattomat nesteet hyvin pieniksi pisaroiksi ja sekoittamaan ne tasaisesti. Tämä menetelmä voi tuottaa nanokokoisia hiukkasia, jotka ovat niin pieniä kuin 10 nm, tarjoamalla hyvin pieniä, yhtenäisiä pisarakokoja ja tekemällä sonikaatiosta edullisen emulgointitekniikan.
nanoemulgointi UP400St-ultraäänilaitteella
Ultraääniemulgoinnin edut
Ultraääniemulgointi ylittää muut tekniikat, kuten korkeapainehomogenisoinnin ja korkean leikkauksen sekoittamisen tarjoamalla tehokkaan, johdonmukaisen nanopisaroiden tuotannon ja korkean emulsion stabiilisuuden. Tutkimukset osoittavat, että ultraääniemulgointi tuottaa yhtenäisempiä ja stabiileja emulsioita verrattuna muihin menetelmiin, joilla on huomattavasti pidemmät stabiilisuusjaksot.
Käyrä osoittaa ultraäänellä dispergoidun nanoemulsion nanomittakaavan pisarajakauman. Tämä ultraääniemulsio koostuu öljystä, joka emulgoidaan jatkuvaksi vesifaasiksi.
Ultraääniemulsioiden edut
- Erittäin tehokas prosessi
- Tuottaa submikroni- ja nanopisaroita
- Varmistaa tasaisen pisarakokojakauman
- Tuottaa toistettavia tuloksia
- Sopii mihin tahansa tilavuuteen
- tarkasti hallittavissa
- Lineaarisesti skaalautuva
- Turvallinen ja helppo käyttää
Öljy-vedessä (O / W) emulsion ultraäänivalmistus (punainen vesi / keltainen öljy). Muutaman sekunnin sonikaatio muuttaa erilliset veden / öljyn faasit hienoksi emulsioksi.
Ultraääniemulgoinnin toimintaperiaate
Ultraääniemulgointi perustuu akustiseen kavitaatioon, joka syntyy korkean intensiteetin, matalataajuisen ultraäänen (16-30 kHz) tuottamana. Tämä ultraäänianturin kautta lähetetty energia luo korkeapaineisia ja matalapaineisia syklejä, muodostaen ja väkivaltaisesti räjähtäviä tyhjiökuplia. Tämä prosessi tuottaa voimakkaita leikkausvoimia, sekoittaen ja hajottaen pisaroita tasaisesti, mikä johtaa nanopisaroihin, joilla on tasainen kokojakauma.
Hielscher Ultrasonics tarjoaa kehittyneitä laitteita emulsion ja nanoemulsion tuotantoon, joten se on ensisijainen valinta tuotteen laadun ja suorituskyvyn parantamiseksi.
Sonikaatio emulsion valmistamiseksi dekantterilasissa
Hielscherin tekninen keskus: Nanoflex DLS -mittaus pisaran koon tarkkaan mittaamiseen
Ultraääni-intensiteetin vaikutukset emulsion laatuun
Emulsion laatu määräytyy ensisijaisesti stabiilisuuden perusteella, johon vaikuttavat pisarakokojakauma ja emulsioformulaatio. Ultraääniintensiteetti, amplitudi ja sonikaatioaika ovat ratkaisevia tekijöitä, jotka vaikuttavat emulsion laatuun. Korkeat amplitudit ja optimoidut sonikaatioajat johtavat pienempiin, vakaampiin pisaroihin.
Korkean suorituskyvyn ultraääniemulgointiaineet
Ultraääniemulgointi on luotettava tekniikka korkealaatuisten emulsioiden tuottamiseksi submikronilla ja nanokokoisilla pisaroilla. Hielscher Ultrasonics tarjoaa täyden valikoiman laitteita laboratoriosta teolliseen mittakaavaan, mikä varmistaa sopivimman järjestelmän emulsioprosessillesi. Tiimimme auttaa toteutettavuustesteistä lopulliseen tuotannon asennukseen. Ultraääniprosessoriemme kompakti muotoilu ja monipuoliset asennusvaihtoehdot sopivat mihin tahansa käsittelylaitokseen.
Laboratorio ja tuotanto, erä- ja inline-käsittely
Hielscher valmistaa korkean suorituskyvyn ultraääniemulgointiaineita pieniin ja suuriin sovelluksiin. Penkkijärjestelmämme sopivat täydellisesti toteutettavuustestaukseen ja prosessien optimointiin. Skaalaaminen on suoraviivaista joko päivittämällä tehokkaampaan yksikköön tai ryhmittelemällä useita ultraäänilaitteita. UIP16000 on maailman tehokkain ultraääniemulgaattori. Mukautettavat lisävarusteet mahdollistavat prosessillesi ihanteellisen konfiguroinnin kapasiteetin, määrän, raaka-aineiden ja tuotantotarpeiden perusteella.
Alla olevassa taulukossa esitetään ultraäänilaitteiden käsittelykapasiteetti emulgointia varten:
| Erän tilavuus | Virtausnopeus | Suositellut laitteet |
|---|---|---|
| 1 - 500 ml | 10 - 200 ml / min | UP100H |
| 10 - 2000ml | 20–400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 - 20L | 0.2–4 l/min | UIP2000hdT |
| 10-100L | 2 - 10L / min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10-100L / min | UIP16000 |
| n.a. | suurempi | klusteri UIP16000 |
Hielscher-sonikaattorit tukevat sekä erä- että jatkuvaa läpivirtauskäsittelyä. Eräkäsittely on ihanteellinen testaukseen ja pienten ja keskisuurten tuotteiden tuotantoon, kun taas inline-käsittely on tehokasta suurille määrille. Järjestelmämme on suunniteltu täyttämään erityiset emulsiotilavuus- ja prosessitavoitteesi.
Ultraäänireaktori tuotantoon – UIP2000hdT
Tarkasti säädettävät amplitudit optimaalisiin tuloksiin
Kaikki Hielscher-ultraäänilaitteet ovat tarkasti hallittavissa, mikä takaa tehokkaan ja tehokkaan emulgointi. Amplitudi on keskeinen parametri, joka vaikuttaa emulsion laatuun. Hielscherin teolliset prosessorit voivat toimia jatkuvasti suurilla amplitudilla asetuksilla, jotka optimoivat sonikaatio-olosuhteet parhaan tuloksen saavuttamiseksi. Kestävät laitteemme on suunniteltu toimimaan 24/7 vaativissa ympäristöissä.
Helppo ja riskitön testaus
Ultraääniprosessit ovat lineaarisesti skaalautuvia. Laboratorio- tai pöytäjärjestelmillä saavutetut tulokset voidaan toistaa teollisessa mittakaavassa käyttämällä samoja parametreja. Tämä tekee ultrasonicationista ihanteellisen toteutettavuustestaukseen ja prosessin optimointiin. Ota meihin yhteyttä oppiaksesi, miten sonikaatio voi parantaa emulsion tuotantoa.
Korkealaatuisia – Suunniteltu ja valmistettu Saksassa
Perheyrityksenä Hielscher asettaa laadun etusijalle. Ultraääniprosessorimme on suunniteltu, valmistettu ja testattu Saksassa, mikä takaa luotettavuuden ja kestävyyden jatkuvaan toimintaan täydellä kuormituksella.
Usein kysyttyjä kysymyksiä öljy-vedessä-emulsioista
Mikä on öljy-vesi-emulsio (O/W)?
Öljy-vesi-emulsio on seos, jossa pienet öljypisarat ovat hajautuneet yhtenäiseen vesifaasiin. Tyypillisiä esimerkkejä ovat maito, majoneesi, voiteet ja salaatinkastikkeet. Öljy-vesi-emulsioiden stabiilisuus ja laatu riippuvat käytetyistä emulgointiaineista ja sekoitustekniikasta.
Mikä on paras emulgointiaine öljy-vesi-emulsioille?
Paras emulgointiaine riippuu käyttötarkoituksestasi. Yleisiä vaihtoehtoja ovat lesitiini (elintarvikkeet ja kosmetiikka), polysorbaatit (lääkkeet), SDS (laboratoriokäyttö) ja luonnolliset proteiinit. Hielscherin tekninen tiimi auttaa sinua valitsemaan oikean emulgointiaineen koostumukseesi.
Minkä kokoisia pisaroita ultraääniemulgoinnilla voidaan saada aikaan?
Hielscherin ultraääniprosessorit pystyvät tuottamaan pisarakokoja, jotka vaihtelevat alle mikronin kokoisista jopa 10 nanometriin, jolloin muodostuu vakaita nanoemulsioita. Kapea pisarakokojakauma parantaa tuotteen kirkkautta, vakautta ja biologista hyötyosuutta.
Miten ultraääniemulgointi eroaa korkeapainehomogenisoinnista?
Ultraääniemulgoinnilla on useita etuja:
- Pienemmät ja tasaisemmat pisarakoot
- Pienempi energiankulutus
- Käsittelyparametrien parempi hallinta
- Helpompi skaalautuvuus laboratoriosta tuotantoon
- Oikeanlaisen asennuksen ansiosta lämmönkehitys vähenee
Voidaanko ultraääniemulgointia käyttää laajamittaisessa tuotannossa?
Kyllä. Hielscher tarjoaa teollisuuskäyttöön tarkoitettuja prosessoreita, joiden teho on jopa 16 000 W (UIP16000hdT-mallinen ultraäänilaite), joka pystyy käsittelemään satoja litroja minuutissa jatkuvatoimisessa tilassa. Laboratoriossa kehitetyt prosessit voidaan skaalata lineaarisesti tuotantoon ilman uudelleenoptimointia.
Miten vesi-öljy-emulsio stabiloidaan?
Vakaus saavutetaan seuraavilla keinoilla:
Emulgointiaineet/pinta-aktiiviset aineet: Vähentävät öljyn ja veden välistä pintajännitystä
Steriset stabilisaattorit: PEG:n tai PVA:n kaltaiset polymeerit muodostavat fyysisiä esteitä
Sähköstaattinen stabilointi: Ioniset pinta-aktiiviset aineet muodostavat toisiaan hylkiviä varauksia
Pienet pisarat: Ultraäänikäsittely tuottaa pienempiä ja vakaampia pisaroita
Sakeutusaineet: Ksantaanikumi tai karbomeerit lisäävät viskositeettia
Mitä eroa on öljy-vedessä- ja vesi-öljy-emulsioilla?
Öljy-vedessä (O/W) -emulsioissa öljypisarat ovat dispergoituneet veteen (esim. maito, voiteet). Vesi-öljy-emulsioissa (W/O) vesipisarat ovat dispergoituneet öljyyn (esim. voi, margariini). Emulgointiaineen valinta määrää, kumman tyyppinen emulsio muodostuu.
Kuinka kauan ultraääniemulgointi kestää?
Ultraäänikäsittely kestää yleensä sekunteja tai minuutteja, riippuen tilavuudesta, amplitudista ja halutusta pisaran koosta. Tämä on huomattavasti nopeampaa kuin perinteinen suurleikkaussekoitus, joka voi kestää yli 30 minuuttia.
Onko ultraäänemulsiointi turvallista elintarvikkeille ja lääkevalmisteille?
Kyllä. Ultraäänikäsittely on lämpöä käyttämätön, kemikaaliton menetelmä, jossa ei lisätä lisäaineita. Se on laajalti hyväksytty elintarvike-, kosmetiikka- ja lääketeollisuuden sovelluksissa.
Mikä on nanoemulsio?
Nanoemulsio on emulsio, jonka pisaroiden koko on tyypillisesti alle 200 nanometriä. Nämä emulsiot ovat läpikuultavia, erittäin stabiileja ja parantavat vaikuttavien aineiden biologista hyötyosuutta.
Mikä on esimerkki öljystä vesiemulsiossa apteekissa?
Yleinen esimerkki on voide, jossa lääkeaineet dispergoidaan öljy-vesi-emulsioon paikallista käyttöä varten.
Voitko sekoittaa öljy-vedessä-emulsion vesi-öljy-emulsioon?
Näiden kahden emulsiotyypin sekoittamista ei yleensä suositella, koska niillä on erilaiset jatkuvat faasit ja ne voivat epävakauttaa toisiaan.
Mikä on paras luonnollinen emulgointiaine öljylle vesiemulsiossa?
Luonnolliset emulgointiaineet, kuten lesitiini, mehiläisvaha ja tietyt proteiinit, ovat tehokkaita stabiilien öljy-vedessä-emulsioiden luomisessa.
Voiko vesiemulsioissa olevaa öljyä laimentaa vedellä tai öljyllä?
Öljy-vedessä-emulsiot voidaan laimentaa vedellä, mutta öljyn lisääminen voi horjuttaa emulsiota ja se on tehtävä varoen.
Mitä eroa on öljy-vedessä- ja vesi-öljy-emulsioilla?
Ensisijainen ero näiden kahden emulsion välillä on suspension koostumus. Öljy-vedessä-emulsioissa öljy on dispergoitu faasi, joka jakautuu jatkuvaan faasiin, veteen. Sitä vastoin vesi-öljy-emulsioissa vesi on dispergoitu faasi öljyssä. Emulgointiaineiden valinta vaikuttaa merkittävästi emulsioiden laatuun ja stabiilisuuteen. Vaikka jotkut nanokokoiset emulsiot ovat luonnollisesti stabiileja, useimmat vaativat huolellisesti suunniteltuja formulaatioita säilyvyyden parantamiseksi. Emulgointiaineiden on oltava yhteensopivia emulsiotyypin kanssa, koska jotkut soveltuvat paremmin vedessä olevaan öljyyn, kun taas toiset toimivat paremmin vedessä öljyssä.
Kirjallisuus / Viitteet
- 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 valmistaa korkean suorituskyvyn ultraäänihomogenisaattoreita laboratorio jotta Teollisuuden koko.