स्प्रे-सुखाने से पहले Microencapsulation के लिए अल्ट्रासोनिक नैनो-पायसीकरण
- स्प्रे-सुखाने के माध्यम से सक्रिय अवयवों को माइक्रोएन्कैप्सुलेट करने के लिए, एक ठीक आकार के स्थिर सूक्ष्म या नैनोमल्शन को तैयार किया जाना चाहिए।
- अल्ट्रासोनिक पायसीकरण स्थिर सूक्ष्म और नैनो-पायस का उत्पादन करने के लिए एक आसान और विश्वसनीय तकनीक है
- वैकल्पिक सर्फेक्टेंट के रूप में, बायोपॉलिमर जैसे गोंद अरबी या डब्ल्यूपीआई का उपयोग अल्ट्रासोनिक पायसीकरण प्रक्रियाओं में खाद्य-ग्रेड स्टेबलाइजर्स के रूप में किया जा सकता है।
संपुटीकरण
इमल्शन और इमल्शन गुणवत्ता स्प्रे सुखाने जैसी एनकैप्सुलेशन प्रक्रियाओं के माध्यम से तैयार तैलीय माइक्रोपार्टिकल्स की दक्षता और स्थिरता के बारे में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इमल्शन स्थिरता, चिपचिपाहट, छोटी बूंद का आकार और तेल/पानी का अनुपात महत्वपूर्ण कारक हैं। प्रसंस्करण के दौरान, जो पायस की तैयारी के साथ शुरू होता है और स्प्रे-सुखाने के साथ समाप्त होता है, माइक्रोपार्टिकल्स की गिरावट को रोकने के लिए, पायस के उन सभी भौतिक और रासायनिक गुणों को बनाए रखा जाना चाहिए। माइक्रोएन्कैप्सुलेशन और इमल्शन स्थिरता की गुणवत्ता निकटता से संबंधित है और अंतिम पाउडर उत्पादों की गुणवत्ता को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करती है। इसलिए, एक विश्वसनीय पायसीकरण तकनीक की आवश्यकता है। अल्ट्रासोनिक पायसीकरण एक अच्छी तरह से स्थापित तकनीक है, जिसका उपयोग दुनिया भर के विभिन्न उद्योगों में मैक्रो-, नैनो- और माइक्रो-इमल्शन का उत्पादन करने के लिए किया जाता है।
अल्ट्रासोनिक नैनो-इमल्शन
उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिकेटर खाद्य, फार्मा और कॉस्मेटिक उद्योग में पायसीकरण प्रक्रियाओं के लिए अच्छी तरह से स्थापित हैं। तीव्र अल्ट्रासाउंड तरंगों का अनुप्रयोग माइक्रोन- या नैनो-आकार की बूंदों के साथ पायस का उत्पादन करने का एक कुशल तरीका है। अल्ट्रासोनिक पायसीकरण गुहिकायन के सिद्धांत पर आधारित है, जिसमें उच्च तीव्रता अल्ट्रासाउंड तरंगें और इसके उच्च वेग तरल जेट बूंदों को कतरनी करते हैं’ सतह, जिससे छोटी बूंदें और स्थिर पायस बनते हैं।
इमल्शन स्टेबलाइजर्स
अल्ट्रासोनिक पायस को पारंपरिक पायसीकारी एजेंटों (जैसे पॉलीसॉर्बेट, सॉर्बिटन आदि) का उपयोग करके स्थिर किया जा सकता है, लेकिन बायोपॉलिमर (जैसे ग्वार गम, गोंद अरबी, डब्ल्यूपीआई आदि) का उपयोग करके भी। उद्योगों ने इमल्शन स्टेबलाइजर्स के रूप में बायोपॉलिमर की विशाल क्षमता को मान्यता दी है। विशेष रूप से भोजन, दवा और कॉस्मेटिक पायस के लिए, बायोपॉलिमर एक के साथ उत्पादों के विकास की अनुमति देते हैं “स्वच्छ” लेबल। बायोपॉलिमर और बायोपॉलिमर कॉम्प्लेक्स बड़ी मात्रा में और खाद्य ग्रेड गुणवत्ता के उपलब्ध हैं। बायोपॉलिमर कॉम्प्लेक्स (जैसे पॉलीसेकेराइड-प्रोटीन कॉम्प्लेक्स) बायोपॉलिमर से बेहतर हैं क्योंकि वे प्रत्येक बहुलक की तुलना में बेहतर गुण प्रदान करते हैं। एक प्रोटीन और एक पॉलीसेकेराइड (= जटिल कार्बोहाइड्रेट पॉलिमर) से बना एक बायोपॉलिमर प्रत्येक अणु के लाभ प्रदान करता है। प्रोटीन सतह की गतिविधि को बढ़ाता है ताकि काफी कम एकाग्रता पर एक उच्च सतह परत संतृप्ति प्राप्त हो। कॉम्प्लेक्स में पॉलीसेकेराइड इंटरफेसियल तनाव को कम करता है और इस प्रकार नई सतहों को उत्पन्न करने के लिए आवश्यक ऊर्जा होती है। इस प्रकार, पॉलीसेकेराइड छोटी बूंदों के गठन को बढ़ाते हैं। एक बायोपॉलिमर कॉम्प्लेक्स अपने दोनों घटकों में से सर्वश्रेष्ठ प्रदान करता है और इसलिए एक मजबूत स्टेबलाइजर बनाता है।
उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिकेटर
Hielscher के उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर स्थिर मैक्रो-, नैनो- और microemulsions की तैयारी के लिए दुनिया भर में स्थापित कर रहे हैं। छोटे हैंडहेल्ड से लेकर उत्पाद पोर्टफोलियो के साथ अल्ट्रासोनिक लैब डिवाइस तक उच्च शक्ति औद्योगिक अल्ट्रासोनिक सिस्टम इमल्शन की बड़ी इनलाइन धाराओं के व्यावसायिक उत्पादन के लिए, Hielscher Ultrasonics आपको अपनी प्रक्रिया के लिए सबसे उपयुक्त अल्ट्रासोनिकेटर प्रदान करता है।
पावर इनपुट, आयाम (सोनोट्रोड पर विस्थापन), तापमान और प्रवाह दर को आपके निर्माण की आवश्यकताओं में समायोजित किया जा सकता है। हमारे औद्योगिक अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर बहुत उच्च आयाम प्रदान कर सकते हैं। 200μm तक के आयाम आसानी से 24/7 ऑपरेशन में लगातार चलाए जा सकते हैं। यहां तक कि उच्च आयामों के लिए, अनुकूलित अल्ट्रासोनिक sonotrodes उपलब्ध हैं।
एक अंतर्निहित एसडी-कार्ड पर सोनीशन मापदंडों और स्वचालित डेटा रिकॉर्डिंग पर सटीक नियंत्रण उच्च प्रसंस्करण गुणवत्ता सुनिश्चित करता है और प्रक्रिया मानकीकरण की अनुमति देता है। हमारे सभी अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर पूर्ण लोड के तहत 24/7 ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। मजबूती, कम रखरखाव और उपयोगकर्ता-मित्रता Hielscher के अल्ट्रासोनिकेटर के आगे फायदे हैं, जो उन्हें उत्पादन में आपका काम-घोड़ा बनाता है।
सहायक उपकरण जैसे कि Hielscher का अद्वितीय मल्टीफेज कैविटेटर, एक प्रवाह सेल सम्मिलित करें जो कैनुला के माध्यम से दूसरे चरण को सीधे कैविटेशनल हॉट-स्पॉट में इंजेक्ट करता है (चित्र बाएं देखें), एक इष्टतम अल्ट्रासोनिक पायसीकरण प्रणाली को सेटअप करने में मदद करता है।
नीचे दी गई तालिका आपको हमारे अल्ट्रासोनिकेटर की अनुमानित प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है:
बैच वॉल्यूम | प्रवाह दर | अनुशंसित उपकरण |
---|---|---|
1 से 500mL | 10 से 200mL/मिनट | यूपी100एच |
10 से 2000mL | 20 से 400mL/मिनट | यूपी200एचटी, UP400St |
0.1 से 20L | 0.2 से 4L/मिनट | यूआईपी2000एचडीटी |
10 से 100L | 2 से 10 लीटर/मिनट | यूआईपी4000एचडीटी |
एन.ए. | 10 से 100 लीटर/मिनट | UIP16000 |
एन.ए. | बड़ा | का क्लस्टर UIP16000 |
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एक पायस की अल्ट्रासोनिक तैयारी (लाल पानी / सोनिकेशन के कुछ सेकंड अलग-अलग पानी / तेल चरणों को एक ठीक पायस में बदल देते हैं।
साहित्य/सन्दर्भ
- 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
जानने के योग्य तथ्य
इमल्शन स्टेबलाइजर्स के रूप में बायोपॉलिमर
अधिकांश इमल्शन के लिए स्टेबलाइजर्स और सर्फेक्टेंट की आवश्यकता होती है ताकि उन्हें दीर्घकालिक स्थिर बनाया जा सके। पॉलीसेकेराइड और प्रोटीन जैसे बायोपॉलिमर व्यापक रूप से पायस प्रणालियों में कार्यात्मक अवयवों के रूप में कार्यरत हैं। बायोपॉलिमर एक प्राकृतिक प्रकार का पायसीकारी एजेंट है, जो अपनी गेलिंग और पायसीकारी क्षमता के कारण एक अच्छा पायस स्थिर प्रदर्शन प्रदान करता है। चूंकि स्थिर इमल्शन का उत्पादन खाद्य उत्पादों के स्प्रे-सुखाने के माध्यम से एक सफल एनकैप्सुलेशन के लिए एक शर्त है, बायोपॉलिमर एक पसंदीदा प्रकार का स्टेबलाइजर है। बायोपॉलिमर को स्टेबलाइजर्स के रूप में स्वयं या संयोजन में नियोजित किया जा सकता है।
गोंद अरबी और मट्ठा प्रोटीन आइसोलेट (डब्ल्यूपीआई) जैसे बायोपॉलिमर सस्ते हैं और खाद्य उत्पादन में आसानी से संसाधित किए जा सकते हैं। गम अरबी आयनिक कार्बोहाइड्रेट और कुछ प्रोटीन का मिश्रण है। इसके अत्यधिक शाखित प्रोटीन, जो पॉलीसेकेराइड संरचना से निकटता से जुड़े होते हैं, गम अरबी को अच्छे पायसीकारी गुण देते हैं। मट्ठा प्रोटीन आइसोलेट गोलाकार प्रोटीन के मिश्रण से बना है। उन गोलाकार प्रोटीनों को होमोजेनाइजेशन के दौरान तेल की बूंदों की सतह पर जल्दी से सोख लिया जा सकता है, जो छोटी बूंदों के गठन की सुविधा प्रदान करता है।
पायसीकारी एजेंटों के रूप में उपयोग किए जाने वाले अन्य सामान्य बायोपॉलिमर जिलेटिन, ज़ैंथन गम, स्टार्च, कैसिइन, पेक्टिन, माल्टोडेक्सट्रिन, ओवलब्यूमिन, सोडियम एल्गिनेट और कार्बोक्सिमिथाइलसेलुलोज हैं।
बायोपॉलिमर कॉम्प्लेक्स दो या दो से अधिक बायोपॉलिमर से बने होते हैं। बायोपॉलिमर परिसरों को रासायनिक, एंजाइमेटिक या थर्मल उपचार द्वारा संश्लेषित किया जा सकता है। जटिलता आम तौर पर अंतिम बायोपॉलिमर कॉम्प्लेक्स की मजबूती और घुलनशीलता को बढ़ाती है, जिससे उनकी उपयोगिता और स्थिरता बढ़ जाती है। विशेष रूप से अलग-अलग तापमान, पीएच और आयनिक शक्ति के संबंध में परिणामी उच्च स्थिरता पायसीकरण प्रक्रियाओं के लिए महत्वपूर्ण कारक हैं।