ננו-תחליב על-קולי למיקרואנקפסולציה לפני ייבוש בהתזה
- על מנת לבצע מיקרו-אנקפסולציה של חומרים פעילים באמצעות ייבוש בהתזה, יש להכין מיקרו-תחליב יציב בגודל עדין או ננו-תחליב.
- תחליב קולי הוא טכניקה קלה ואמינה לייצור מיקרו וננו-תחליבים יציבים
- כחומרים פעילי שטח חלופיים, ביופולימרים כגון גומי ערבי או WPI יכולים לשמש בתהליכי תחליב קוליים כמייצבים באיכות מזון.
אנקפסולציה
תחליבים ואיכות תחליב ממלאים תפקיד משמעותי מבחינת יעילות ויציבות של מיקרו-חלקיקים שומניים שהוכנו בתהליכי אנקפסולציה כגון ייבוש בהתזה. יציבות תחליב, צמיגות, גודל טיפות ויחס שמן/מים הם גורמים מכריעים. במהלך העיבוד, שמתחיל בהכנת התחליב ומסתיים בייבוש הריסוס, יש לשמור על כל התכונות הפיזיקליות והכימיות של התחליב, על מנת למנוע הידרדרות של המיקרו-חלקיקים. איכות המיקרואנקפסולציה ויציבות האמולסיות קשורות קשר הדוק ומשפיעות באופן משמעותי על איכות מוצרי האבקה הסופיים. לכן, נדרשת טכניקת תחליב אמינה. תחליב קולי הוא טכנולוגיה מבוססת היטב, המשמשת בתעשיות שונות ברחבי העולם לייצור מאקרו, ננו ומיקרו-תחליבים.
ננו-אמולסיות על-קוליות
אולטרסאונד בעל ביצועים גבוהים מבוסס היטב עבור תהליכי תחליב בתעשיית המזון, הפארמה והקוסמטיקה. היישום של גלי אולטרסאונד אינטנסיביים הוא שיטה יעילה לייצור תחליבים עם טיפות בגודל מיקרון או ננומטר. תחליב קולי מבוסס על עקרון הקוויטציה, שבו גלי אולטרסאונד בעוצמה גבוהה וסילוני הנוזל במהירות גבוהה גוזרים את הטיפות’ פני שטח, ובכך יוצרים טיפות קטנות ותחליבים יציבים.
מייצבי תחליב
ניתן לייצב תחליבים על-קוליים באמצעות חומרים מתחלבים קונבנציונליים (כגון פוליסורבט, סורביטן וכו'), אך גם באמצעות ביופולימרים (למשל גואר גאם, גומי ערבי, WPI וכו'). תעשיות זיהו את הפוטנציאל העצום של ביופולימרים כמייצבי תחליב. במיוחד עבור תחליבים מזון, תרופות וקוסמטיקה, ביופולימרים מאפשרים פיתוח של מוצרים עם “נקי” תווית. ביופולימרים ומתחמי ביופולימרים זמינים בכמויות גדולות ובאיכות באיכות מזון. קומפלקסים ביופולימרים (כגון קומפלקסים רב-סוכריים-חלבונים) עדיפים על ביופולימרים מכיוון שהם מציעים תכונות משופרות מכל פולימר בפני עצמו. ביופולימר המורכב מחלבון ורב-סוכר (= פולימרים מורכבים של פחמימות) מציע את היתרונות של כל מולקולה. החלבון מגביר את פעילות פני השטח כך שמתקבלת רוויית שכבת פנים גבוהה יותר בריכוז נמוך משמעותית. הרב-סוכר במתחם מפחית את המתח הבין-פנים ובכך את האנרגיה הנדרשת ליצירת משטחים חדשים. בכך, פוליסכרידים משפרים את היווצרותם של טיפות קטנות. קומפלקס ביופולימר מציע את הטוב ביותר משני המרכיבים שלו ולכן מייצב חזק.
UP400St, הומוגנייזר קולי עוצמתי של 400 וואט, לייצור ננו-ליפוזומים.
אולטרה-סאונד בעל ביצועים גבוהים
המעבדים האולטרסוניים בעלי הביצועים הגבוהים של Hielscher מותקנים ברחבי העולם להכנת מאקרו, ננו ומיקרואמולסיות יציבות. עם פורטפוליו מוצרים הנע בין כף יד קטנה מכשירי מעבדה אולטראסוניים ל מערכות אולטראסוניות תעשייתיות בעלות הספק גבוה לייצור מסחרי של זרמים מוטבעים גדולים של תחליבים, Hielscher Ultrasonics מציעה לך את ultrasonicator המתאים ביותר עבור התהליך שלך.
ניתן להתאים את קלט החשמל, המשרעת (תזוזה בסונוטרודה), הטמפרטורה וקצב הזרימה לדרישות הניסוח שלך. המעבדים האולטרסוניים התעשייתיים שלנו יכולים לספק אמפליטודות גבוהות מאוד. אמפליטודות של עד 200μm ניתנות להפעלה רציפה בקלות בפעולה 24/7. עבור אמפליטודות גבוהות עוד יותר, sonotrodes קולי מותאם אישית זמינים.
שליטה מדויקת בפרמטרי הסוניק והקלטת נתונים אוטומטית על כרטיס SD מובנה מבטיחים איכות עיבוד גבוהה ומאפשרים סטנדרטיזציה של תהליכים. כל המעבדים האולטרסוניים שלנו מיועדים לפעולה 24/7 תחת עומס מלא. חוסן, תחזוקה נמוכה וידידותיות למשתמש הם יתרונות נוספים של האולטרסאונד של Hielscher, מה שהופך אותם לסוס העבודה שלך בייצור.
אביזרים כמו הייחודי של Hielscher MultiPhaseCavitatorתא זרימה המזריק את השלב השני דרך צינוריות ישירות לנקודה החמה הקוויטציונית (ראה תמונה משמאל), מסייע בהקמת מערכת תחליב על-קולית אופטימלית.,
הטבלה הבאה נותנת לך אינדיקציה ליכולת העיבוד המשוערת של האולטרסאונד שלנו:
| נפח אצווה | קצב זרימה | מכשירים מומלצים |
|---|---|---|
| 1 עד 500 מ"ל | 10 עד 200 מ"ל/דקה | UP100H |
| 10 עד 2000 מ"ל | 20 עד 400 מ"ל/דקה | UP200Ht, UP400ST |
| 00.1 עד 20 ליטר | 00.2 עד 4L/דקה | UIP2000hdT |
| 10 עד 100 ליטר | 2 עד 10 ליטר/דקה | UIP4000hdT |
| נ.א. | 10 עד 100 ליטר/דקה | UIP16000 |
| נ.א. | גדול | אשכול של UIP16000 |
צרו קשר! / שאל אותנו!
הכנה קולית של תחליב (מים אדומים / שמן צהוב). כמה שניות של סוניקציה הופכות את פאזות המים/שמן הנפרדות לתחליב עדין.
מעבדים קוליים בהספק גבוה ממעבדה לפיילוט ובקנה מידה תעשייתי.
ספרות / מקורות
- Campelo, Pedro Henrique; Junqueira, Luciana Affonso; de Resende, Jaime Vilela; Domingues Zacarias, Rosana; de Barros Fernandes, Regiane Victória; Alvarenga Botrel, Diego; Vilela Borges, Soraia (2017): Stability of lime essential oil emulsion prepared using biopolymers and ultrasound treatment. International Journal of Food Properties Vol.20, No.S1, 2017. 564-579.
- Maphosa, Yvonne; Jideani, Victoria A. (2018): Factors Affecting the Stability of Emulsions Stabilised by Biopolymers. In: Science and Technology Behind Nanoemulsions (Edited by Selcan Karakuş). 2018
עובדות שכדאי לדעת
ביופולימרים כמייצבי תחליב
מייצבים וחומרים פעילי שטח נדרשים עבור רוב האמולסיות כדי להפוך אותם ליציבים לטווח ארוך. ביופולימרים כגון רב-סוכרים וחלבונים נמצאים בשימוש נרחב כמרכיבים פונקציונליים במערכות תחליב. ביופולימרים הם סוג טבעי של חומר מתחלב, המציעים ביצועי ייצוב תחליב טובים בשל יכולת הג'לינג והתחליב שלהם. מכיוון שייצור תחליבים יציבים הוא תנאי מוקדם לקפסולציה מוצלחת באמצעות ייבוש בהתזה של מוצרי מזון, ביופולימרים הם סוג מועדף של מייצב. ניתן להשתמש בביופולימרים כמייצבים בפני עצמם או בשילוב.
ביופולימרים כגון גומי ערבי ואיזולט של חלבון מי גבינה (WPI) הם זולים וניתן לעבד אותם בקלות בייצור מזון. גומי ערבי הוא תערובת של פחמימות אניוניות וכמה חלבונים. החלבונים המסועפים מאוד שלו, הקשורים קשר הדוק למבנה הרב-סוכרי, מעניקים לגומי ערבי תכונות תחליב טובות. איזולט של חלבון מי גבינה מורכב מתערובת של חלבונים כדוריים. חלבונים כדוריים אלה יכולים להיספג במהירות על פני השטח של טיפות השמן במהלך הומוגניזציה, מה שמקל על היווצרות טיפות קטנות.
ביופולימרים נפוצים אחרים המשמשים כחומרים מתחלבים הם ג'לטין, קסנטן גאם, עמילן, קזאין, פקטין, מלטודקסטרין, אובאלבומין, נתרן אלגינט וקרבוקסימתילצלולוז בין היתר.
קומפלקסים ביופולימרים מורכבים משני ביופולימרים או יותר. קומפלקסים ביופולימרים יכולים להיות מסונתזים על ידי טיפולים כימיים, אנזימטיים או תרמיים. המורכבות בדרך כלל מגבירה את החוסן והמסיסות של קומפלקס הביופולימר הסופי, ומשפרת את השימושיות והיציבות שלהם. במיוחד היציבות הגבוהה יותר המתקבלת ביחס לטמפרטורות משתנות, pH וחוזק יוני הם גורמים חשובים לתהליכי תחליב.