Olaj a vízben emulziók
Az olaj-a-vízben emulziókban az olajos fázist a vizes fázisba keverjük. Az ultrahangos emulgeálószerek ideálisak ezeknek az emulzióknak a létrehozásához, egyenletes cseppdiszperziót és hosszú távú stabilitást kínálva, így népszerűek a laboratóriumokban és a termelésben.
A Hielscher szonikátorok előnyei az olaj-in-vízben emulziókhoz
- Egységes, stabil, nanoméretű emulziók
- Megismételhető és reprodukálható eredmények
- Tökéletesen méretezhető a laboratóriumtól a gyártásig
- Szakértői támogatás a Hielscher technikai csapatától
Használja a Hielscher-t az emulziós projekthez
A Hielscher Ultrasonics fejlett szonikátorokat és kiterjedt támogatást nyújt, hogy segítsen egyenletes, stabil olaj-in-vízben emulziók létrehozásában nanoméretű cseppekkel. Műszaki laboratóriumunk teszteket végezhet és nanoméretű emulziókat mérhet. Javítsa termékeit ultrahangos berendezéseinkkel és szakértelmünkkel. További információért töltse ki a kérdőívet.
Meséljen nekünk az emulzió-összetételéről! Ultrahangos kezeléssel foglalkozó szakértőnk ajánlani fogja Önnek az ideális ultrahangos berendezés-konfigurációt, és hasznos tanácsokkal is segít.
Ultrahangos olaj-in-víz emulziók
Az olaj-az-vízben (O/W) emulziókat széles körben használják olyan fogyasztási cikkekben, mint az élelmiszerek, italok, kozmetikumok és gyógyszerek, valamint az iparban (pl. Anyagtudomány, polimerek, festékek, bevonatok, finom kémia).
Az olaj-a-vízben emulzió meghatározása
Az olaj-vízben emulzió olyan keverék, ahol kis olajcseppek finoman diszpergálódnak vízben vagy más vizes folyadékban. Az olaj-a-vízben emulziók minősége a formulától (olaj-víz arány, emulgeálószer) és az emulgeálási technikától függ. A Hielscher ultrahangos emulgeálószerek akusztikus kavitációt használnak, intenzív nagy nyíróerőket és turbulenciát generálva, hogy a nem elegyedő folyadékokat nagyon kis cseppekké bontsák és egyenletesen keverjék össze. Ez a módszer nanoméretű részecskéket képes előállítani, akár 10 nm-ig, nagyon kicsi, egyenletes cseppméreteket kínálva, és az ultrahangos kezelést az előnyben részesített emulgeálási technikává teszi.
Nano-emulgeálás az UP400St ultrahangos készülékkel
Az ultrahangos emulgeálás előnyei
Az ultrahangos emulgeálás felülmúlja más technikákat, mint például a nagynyomású homogenizálás és a nagy nyírási keverés azáltal, hogy hatékony, következetes nanocseppeket és nagy emulzióstabilitást kínál. Tanulmányok azt mutatják, hogy az ultrahangos emulgeálás egységesebb és stabilabb emulziókat eredményez más módszerekhez képest, lényegesen hosszabb stabilitási időszakokkal.
A görbe az ultrahanggal diszpergált nano-emulzió nano-méretű cseppeloszlását mutatja. Ez az ultrahangos emulzió folyamatos vízfázisba emulgeált olajból áll.
Az ultrahangos emulziók előnyei
- Rendkívül hatékony folyamat
- Szubmikron és nanocseppeket termel
- Egyenletes cseppméret-eloszlást biztosít
- Reprodukálható eredményeket biztosít
- Bármilyen térfogathoz alkalmas
- Precízen vezérelhető
- Lineárisan skálázható
- Biztonságos és könnyen kezelhető
Olaj-víz (O / W) emulzió ultrahangos előkészítése (vörös víz / sárga olaj). Néhány másodperces szonikálás a különálló víz / olaj fázisokat finom emulzióvá alakítja.
Az ultrahangos emulgeálás működési elve
Az ultrahangos emulgeálás akusztikus kavitációra támaszkodik, amelyet nagy intenzitású, alacsony frekvenciájú ultrahang (16-30kHz) generál. Ez az ultrahangos szondán keresztül továbbított energia nagynyomású és alacsony nyomású ciklusokat hoz létre, amelyek vákuumbuborékokat képeznek és hevesen összeomlanak. Ez a folyamat intenzív nyíróerőket hoz létre, egyenletesen keverve és megszakítva a cseppeket, ami egyenletes méreteloszlású nanocseppeket eredményez.
A Hielscher Ultrasonics fejlett eszközöket kínál emulzió és nano-emulzió előállításához, így ez a preferált választás a termék minőségének és teljesítményének javítására.
Szonikálás emulzió előállításához főzőpohárban
Hielscher Műszaki Központ: Nanoflex DLS-mérés a cseppméret pontos meghatározásához
Az ultrahangos intenzitás hatása az emulzió minőségére
Az emulzió minőségét elsősorban a stabilitás határozza meg, amelyet a cseppméret-eloszlás és az emulziós készítmény befolyásol. Az ultrahangos intenzitás, amplitúdó és szonikációs időtartam döntő tényezők az emulzió minőségét. A nagy amplitúdók és az optimalizált szonikációs idők kisebb, stabilabb cseppekhez vezetnek.
Nagy teljesítményű ultrahangos emulgeálószerek
Az ultrahangos emulgeálás megbízható technológia kiváló minőségű emulziók előállítására szubmikron és nano méretű cseppekkel. A Hielscher Ultrasonics az eszközök teljes skáláját kínálja a laboratóriumtól az ipari méretig, biztosítva a legmegfelelőbb rendszert az emulziós folyamathoz. Csapatunk segítséget nyújt a megvalósíthatósági tesztektől a végső gyártási beállításig. Ultrahangos processzoraink kompakt kialakítása és sokoldalú telepítési lehetőségei bármilyen feldolgozó létesítményhez illeszkednek.
Laboratóriumi és gyártási, kötegelt és gyártósori feldolgozás
A Hielscher nagy teljesítményű ultrahangos emulgeálószereket készít kis és nagy léptékű alkalmazásokhoz. Asztali rendszereink tökéletesek megvalósíthatósági vizsgálatokhoz és folyamatoptimalizáláshoz. A méretezés egyszerű, akár egy erősebb egységre való frissítéssel, akár több ultrahangos készülék csoportosításával. A UIP16000 a világ legerősebb ultrahangos emulgeálószere. A testreszabható tartozékok lehetővé teszik a folyamathoz ideális konfigurációt a kapacitás, a mennyiség, a nyersanyagok és a gyártási igények alapján.
Az alábbi táblázat jelzi ultrahangos készülékeink feldolgozási kapacitását emulgeáláshoz:
| Kötegelt mennyiség | Áramlási sebesség | Ajánlott eszközök |
|---|---|---|
| 1–500 ml | 10–200 ml/perc | UP100H |
| 10 és 2000 ml között | 20–400 ml/perc | UP200Ht, UP400ST |
| 0.1-től 20L-ig | 0.2-től 4 liter/percig | UIP2000hdT |
| 10–100 liter | 2–10 l/perc | UIP4000hdt |
| n.a. | 10–100 l/perc | UIP16000 |
| n.a. | Nagyobb | klaszter UIP16000 |
A Hielscher szonikátorok támogatják mind a kötegelt, mind a folyamatos átfolyásos feldolgozást. A kötegelt feldolgozás ideális teszteléshez és kis és közepes méretű gyártáshoz, míg a gyártósori feldolgozás hatékony nagy mennyiségek esetén. Rendszereinket úgy terveztük, hogy megfeleljenek az Ön emulziós térfogatának és folyamatcéljainak.
Ultrahangos reaktor gyártáshoz – UIP2000hdT
Pontosan szabályozható amplitúdók az optimális eredmények érdekében
Minden Hielscher ultrasonicators pontosan szabályozható, biztosítva a hatékony és eredményes emulgeálást. Az amplitúdó kulcsfontosságú paraméter, amely befolyásolja az emulzió minőségét. A Hielscher ipari processzorai folyamatosan nagy amplitúdókkal működhetnek, olyan beállításokkal, amelyek optimalizálják az ultrahangos körülményeket a legjobb eredmény érdekében. Robusztus berendezéseinket 24/7 működésre terveztük igényes környezetekben.
Egyszerű, kockázatmentes tesztelés
Az ultrahangos folyamatok lineárisan skálázhatók. A laboratóriumi vagy asztali rendszerekkel elért eredmények ipari méretekben megismételhetők ugyanazokkal a paraméterekkel. Ez teszi az ultrahangos kezelést ideális megvalósíthatósági teszteléshez és folyamatoptimalizáláshoz. Lépjen kapcsolatba velünk, hogy megtudja, hogyan javíthatja az ultrahangos kezelés az emulzió termelését.
Legmagasabb minőség – Németországban tervezték és gyártották
Családi vállalkozásként a Hielscher a minőséget helyezi előtérbe. Ultrahangos processzorainkat Németországban tervezték, gyártották és tesztelték, biztosítva a megbízhatóságot és a robusztusságot a folyamatos működéshez teljes terhelés alatt.
Gyakran ismételt kérdések az olaj-az-vízben emulziókról
Mi az az olaj-víz (O/W) emulzió?
Az olaj-víz emulzió olyan keverék, amelyben apró olajcseppek vannak eloszlatva egy folytonos vízfázisban. Gyakori példák erre a tej, a majonéz, a testápoló krémek és a salátaöntetek. Az olaj-víz emulziók stabilitása és minősége a felhasznált emulgeálószerektől és a keverési technikától függ.
Mi a legjobb emulgeálószer a vízben lévő olaj emulziókhoz?
A legmegfelelőbb emulgeálószer kiválasztása az alkalmazástól függ. A leggyakrabban használt anyagok közé tartozik a lecitin (élelmiszeripar és kozmetika), a poliszorbátok (gyógyszeripar), az SDS (laboratóriumi használatra) és a természetes fehérjék. A Hielscher műszaki csapata segít kiválasztani a készítményéhez legmegfelelőbb emulgeálószert.
Milyen cseppméretet lehet elérni ultrahangos emulgeálással?
A Hielscher ultrahangos feldolgozók a szubmikronos méretektől egészen 10 nanométerig terjedő cseppméreteket képesek előállítani, így stabil nanoemulziókat hozva létre. A szűk cseppméret-eloszlás javítja a termék tisztaságát, stabilitását és biológiai hozzáférhetőségét.
Miben különbözik az ultrahangos emulgeálás a nagynyomású homogenizálástól?
Az ultrahangos emulgeálás számos előnnyel jár:
- Kisebb, egyenletesebb cseppméretek
- Alacsonyabb energiafogyasztás
- Az feldolgozási paraméterek jobb szabályozása
- Könnyebb méretezhetőség a laboratóriumi fázistól a sorozatgyártásig
- A megfelelő beállításnak köszönhetően csökken a hőtermelés
Alkalmazható-e az ultrahangos emulgeálás nagyüzemi gyártáshoz?
Igen. A Hielscher akár 16 000 W teljesítményű ipari feldolgozóberendezéseket is kínál (UIP16000hdT típusú ultrahangos készülék), amely folyamatos áramlási üzemmódban percenként több száz liter feldolgozására képes. A laboratóriumban kifejlesztett eljárások újbóli optimalizálás nélkül lineárisan méretezhetők a gyártási szintre.
Hogyan lehet stabilizálni egy vízben lévő olaj emulziót?
A stabilitást a következők biztosítják:
Emulgeálószerek/felületaktív anyagok: Csökkentik az olaj és a víz közötti felületi feszültséget
Szterikus stabilizátorok: A PEG-hez vagy a PVA-hoz hasonló polimerek fizikai gátakat képeznek
Elektrosztatikus stabilizálás: Az ionos felületaktív anyagok taszító töltéseket hoznak létre
Kis cseppméret: Az ultrahangos feldolgozás kisebb, stabilabb cseppeket hoz létre
Sűrítőanyagok: A xantán gumi vagy a karbomerek növelik a viszkozitást
Mi a különbség az olaj-vízben és a víz az olajban emulziók között?
Az olaj-víz (O/W) emulziókban az olajcseppek vízben vannak diszpergálva (pl. tej, testápoló krémek). A víz-olaj (W/O) emulziókban a vízcseppek az olajban vannak eloszlatva (pl. vaj, margarin). Az emulgeálószer megválasztása határozza meg, hogy melyik típus alakul ki.
Mennyi ideig tart az ultrahangos emulgeálás?
Az ultrahangos kezelés általában másodpercekig vagy percekig tart, a térfogattól, az amplitúdótól és a kívánt cseppmérettől függően. Ez lényegesen gyorsabb, mint a hagyományos nagy nyíróerővel történő keverés, amely akár 30 percnél is tovább tarthat.
Az ultrahangos emulgeálás biztonságos-e az élelmiszerek és gyógyszeripari termékek esetében?
Igen. Az ultrahangos feldolgozás egy nem termikus, vegyszermentes eljárás, amely során nem kerülnek adalékanyagok a termékbe. Széles körben elterjedt az élelmiszeriparban, a kozmetikai iparban és a gyógyszeriparban.
Mi az a nanoemulzió?
A nanoemulzió olyan emulzió, amelynek cseppmérete általában 200 nanométer alatt van. Ezek az emulziók áttetszőek, kiváló stabilitással rendelkeznek, és javítják a hatóanyagok biológiai hozzáférhetőségét.
Mi a példa az olajban lévő vízemulzióra a gyógyszertárban?
Gyakori példa erre egy krém, ahol a gyógyászati összetevőket olaj-a-vízben emulzióban diszpergálják helyi alkalmazásra.
Keverhet olaj-az-vízben emulziót víz-az-olajban emulzióval?
E két típusú emulzió keverése általában nem ajánlott, mivel különböző folyamatos fázisokkal rendelkeznek, és destabilizálhatják egymást.
Mi a legjobb természetes emulgeálószer a vízemulzióban lévő olajhoz?
A természetes emulgeálószerek, mint a lecitin, a méhviasz és bizonyos fehérjék hatékonyak stabil olaj-víz emulziók létrehozására.
Lehet-e hígítani a vízemulziókban lévő olajat vízzel vagy olajjal?
Az olaj a vízben emulziók vízzel hígíthatók, de olaj hozzáadása destabilizálhatja az emulziót, ezért óvatosan kell eljárni.
Mi a különbség az olaj-vízben és a víz az olajban emulziók között?
A két emulzió közötti elsődleges különbség a szuszpenzió összetétele. Az olaj-a-vízben emulziókban az olaj a diszpergált fázis, amely a folyamatos fázisba, a vízbe oszlik. Ezzel szemben a víz az olajban emulziókban a víz az olaj diszpergált fázisa. Az emulgeálószerek kiválasztása jelentősen befolyásolja az emulziók minőségét és stabilitását. Míg egyes nanoméretű emulziók természetesen stabilak, a legtöbb gondosan megtervezett készítményt igényel a hosszabb eltarthatóság érdekében. Az emulgeálószereknek kompatibilisnek kell lenniük az emulzió típusával, mivel egyesek jobban megfelelnek a vízben lévő olajnak, míg mások jobban működnek az olajban lévő víz esetében.
Irodalom / Hivatkozások
- 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 gyárt nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorok labor hoz ipari méret.