Olaj-a-vízben emulziók
Az olaj-a-vízben emulziókban az olajos fázist a vizes fázisba keverik. Az ultrahangos emulgeáló készülékek ideálisak ezeknek az emulzióknak az előállítására, mivel egyenletes cseppeloszlást és hosszú távú stabilitást biztosítanak, ezért népszerűek a laboratóriumokban és a gyártásban.
A Hielscher ultrahangos készülékeinek előnyei az olaj-a-vízben emulziók előállításában
- Egyenletes, stabil, nanoméretű emulziók
- Megismételhető és reprodukálható eredmények
- Tökéletesen méretezhető a laboratóriumtól a gyártásig
- Szakértői támogatás a Hielscher műszaki csapatától
Válassza a Hielscher készülékeit emulziós projektjéhez
A Hielscher Ultrasonics korszerű ultrahangos készülékeket és átfogó támogatást kínál, hogy Ön egyenletes, stabil olaj-a-vízben emulziókat állíthasson elő nanoméretű cseppekkel. Műszaki laboratóriumunk vizsgálatokat és nanoméretű emulziókon végzett méréseket tud elvégezni. Javítsa termékeit ultrahangos berendezéseinkkel és szakértelmünkkel. További információkért töltse ki az érdeklődési űrlapot.
Mutassa be emulziójának összetételét. Ultrahangos kezeléssel foglalkozó szakértőnk ajánlja Önnek az ideális ultrahangos készülékkonfigurációt, és tanácsokkal segíti munkáját.
Ultrahanggal előállított olaj-a-vízben emulziók
Az olaj-a-vízben (O/W) emulziókat széles körben használják fogyasztási termékekben, például élelmiszerekben, italokban, kozmetikumokban és gyógyszerekben, valamint az iparban is (például az anyagtudomány, a polimerek, a festékek, a bevonatok és a finomkémia területén).
Az olaj-a-vízben emulzió meghatározása
Az olaj-a-vízben emulzió olyan keverék, amelyben apró olajcseppek finoman eloszlatva találhatók vízben vagy más vizes folyadékban. Az olaj-a-vízben emulziók minősége az összetételtől (olaj-víz arány, emulgeálószer) és az emulgeálási technikától függ. A Hielscher ultrahangos emulgeáló készülékei akusztikus kavitációt alkalmaznak, amely intenzív, nagy nyíróerőket és turbulenciát hoz létre, hogy az egymással nem elegyedő folyadékokat nagyon apró cseppekre bontsa és egyenletesen összekeverje. Ezzel a módszerrel akár 10 nm méretű nanorészecskék is előállíthatók, ami nagyon kis, egyenletes cseppméretet biztosít, és az ultrahangos kezelést az előnyben részesített emulgeálási technikává teszi.
Nanoemulgeálás az UP400St ultrahangos készülékkel
Az ultrahangos emulgeálás előnyei
Az ultrahangos emulgeálás felülmúlja az egyéb technikákat, például a nagynyomású homogenizálást és a nagy nyíróerejű keverést, mivel hatékonyan és egyenletesen állít elő nanocseppeket, és nagy emulzióstabilitást biztosít. A vizsgálatok azt mutatják, hogy az ultrahangos emulgeálás más módszerekhez képest egyenletesebb és stabilabb emulziókat eredményez, jelentősen hosszabb stabilitási időtartammal.
A görbe egy ultrahanggal diszpergált nanoemulzió nanoméretű cseppjeinek eloszlását mutatja. Ez az ultrahangos emulzió egy folytonos vizes fázisba emulgeált olajból áll.
Az ultrahanggal előállított emulziók előnyei
- Rendkívül hatékony eljárás
- Szubmikronos cseppeket és nanocseppeket állít elő
- Egyenletes cseppméret-eloszlást biztosít
- Reprodukálható eredményeket ad
- Bármilyen térfogathoz alkalmas
- Pontosan szabályozható
- Lineárisan méretezhető
- Biztonságosan és egyszerűen üzemeltethető
Olaj-a-vízben (O/W) emulzió ultrahangos előállítása (piros víz / sárga olaj). Néhány másodpercnyi ultrahangos kezelés a különálló víz- és olajfázist finom emulzióvá alakítja.
Az ultrahangos emulgeálás működési elve
Az ultrahangos emulgeálás a nagy intenzitású, alacsony frekvenciájú ultrahang (16–30kHz) által létrehozott akusztikus kavitáción alapul. Ez az ultrahangos szondán keresztül továbbított energia nagy és kis nyomású ciklusokat hoz létre, amelyek során vákuumbuborékok képződnek és hevesen összeomlanak. Ez a folyamat intenzív nyíróerőket hoz létre, amelyek egyenletesen keverik és aprítják a cseppeket, így egyenletes méreteloszlású nanocseppek keletkeznek.
A Hielscher Ultrasonics korszerű készülékeket kínál emulziók és nanoemulziók előállításához, így előnyben részesített választás a termékminőség és a teljesítmény javítására.
Ultrahangos kezelés emulzió előállítására főzőpohárban
Hielscher Műszaki Központ: Nanoflex DLS-mérés a cseppméret pontos meghatározására
Az ultrahang intenzitásának hatása az emulzió minőségére
Az emulzió minőségét elsősorban a stabilitás határozza meg, amelyet a cseppméret-eloszlás és az emulzió összetétele befolyásol. Az ultrahang intenzitása, amplitúdója és az ultrahangos kezelés időtartama az emulzió minőségét befolyásoló kulcsfontosságú tényezők. A nagy amplitúdók és az optimalizált ultrahangos kezelési idők kisebb, stabilabb cseppeket eredményeznek.
Nagy teljesítményű ultrahangos emulgeáló készülékek
Az ultrahangos emulgeálás megbízható technológia szubmikronos és nanoméretű cseppeket tartalmazó, kiváló minőségű emulziók előállítására. A Hielscher Ultrasonics a laboratóriumi mérettől az ipari méretig teljes készülékválasztékot kínál, biztosítva az Ön emulgeálási folyamatához legmegfelelőbb rendszert. Csapatunk a megvalósíthatósági vizsgálatoktól a végleges gyártási rendszer kialakításáig segíti Önt. Ultrahangos processzoraink kompakt kialakításuknak és sokoldalú telepítési lehetőségeiknek köszönhetően bármely feldolgozóüzembe illeszkednek.
Laboratórium és gyártás, szakaszos és sorba épített feldolgozás
A Hielscher nagy teljesítményű ultrahangos emulgeáló készülékeket gyárt kis és nagy léptékű alkalmazásokhoz egyaránt. Asztali rendszereink tökéletesek a megvalósíthatósági vizsgálatokhoz és a folyamatoptimalizáláshoz. A nagyobb léptékre váltás egyszerű: akár nagyobb teljesítményű készülékre váltással, akár több ultrahangos készülék összekapcsolásával megvalósítható. Az UIP16000 a világ legnagyobb teljesítményű ultrahangos emulgeáló készüléke. A testre szabható tartozékok lehetővé teszik az Ön folyamatához ideális konfiguráció kialakítását a kapacitás, a térfogat, az alapanyagok és a gyártási igények alapján.
Az alábbi táblázat ultrahangos készülékeink emulgeálási feldolgozókapacitását mutatja:
| Szakaszosan feldolgozott térfogat | Térfogatáram | Ajánlott készülékek |
|---|---|---|
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | nagyobb | több összekapcsolt UIP16000 |
A Hielscher ultrahangos készülékei a szakaszos és a folyamatos átfolyásos feldolgozást egyaránt támogatják. A szakaszos feldolgozás ideális a vizsgálatokhoz, valamint a kis és közepes léptékű gyártáshoz, míg a sorba épített feldolgozás nagy térfogatok esetén hatékony. Rendszereinket úgy terveztük, hogy megfeleljenek az Ön konkrét emulziótérfogatának és folyamatcéljainak.
Ultrahangos reaktor gyártáshoz – UIP2000hdT
Pontosan szabályozható amplitúdók az optimális eredményekért
Minden Hielscher ultrahangos készülék pontosan szabályozható, ami hatékony és eredményes emulgeálást biztosít. Az amplitúdó az emulzió minőségét befolyásoló kulcsfontosságú paraméter. A Hielscher ipari processzorai folyamatosan működhetnek nagy amplitúdóval, olyan beállításokkal, amelyek a legjobb eredmények érdekében optimalizálják az ultrahangos kezelés körülményeit. Robusztus berendezéseinket igényes környezetben történő, 24/7 üzemelésre terveztük.
Egyszerű, kockázatmentes tesztelés
Az ultrahangos folyamatok lineárisan méretezhetők. A laboratóriumi vagy asztali rendszerekkel elért eredmények ugyanazon paraméterek alkalmazásával ipari léptékben is reprodukálhatók. Ez ideálissá teszi az ultrahangos kezelést a megvalósíthatósági vizsgálatokhoz és a folyamatoptimalizáláshoz. Vegye fel velünk a kapcsolatot, hogy megtudja, hogyan javíthatja az ultrahangos kezelés az Ön emulziógyártását.
A legmagasabb minőség – Németországban tervezve és gyártva
Családi tulajdonú vállalkozásként a Hielscher kiemelt fontosságot tulajdonít a minőségnek. Ultrahangos processzorainkat Németországban tervezzük, gyártjuk és teszteljük, biztosítva a megbízhatóságot és a robusztusságot a teljes terhelés melletti folyamatos üzemeléshez.
Gyakran ismételt kérdések az olaj-a-vízben emulziókról
Mi az olaj-a-vízben (O/W) emulzió?
Az olaj-a-vízben emulzió olyan keverék, amelyben apró olajcseppek oszlanak el egy folytonos vizes fázis egészében. Gyakori példák a tej, a majonéz, a kozmetikai lotionok és a salátaöntetek. Az O/W emulziók stabilitása és minősége az alkalmazott emulgeálószerektől és a keverési technikától függ.
Melyik a legjobb emulgeálószer az olaj-a-vízben emulziókhoz?
A legjobb emulgeálószer az Ön alkalmazásától függ. Gyakori választás a lecitin (élelmiszerekhez és kozmetikumokhoz), a poliszorbátok (gyógyszerekhez), az SDS (laboratóriumi felhasználásra) és a természetes fehérjék. A Hielscher műszaki csapata segíthet kiválasztani az Ön készítményének összetételéhez megfelelő emulgeálószert.
Milyen cseppméret érhető el ultrahangos emulgeálással?
A Hielscher ultrahangos processzorai szubmikronos mérettől egészen 10 nanométerig terjedő cseppméreteket tudnak előállítani, stabil nanoemulziókat hozva létre. A szűk cseppméret-eloszlás javítja a termék átlátszóságát, stabilitását és biológiai hozzáférhetőségét.
Hogyan viszonyul az ultrahangos emulgeálás a nagynyomású homogenizáláshoz?
Az ultrahangos emulgeálás számos előnyt kínál:
- Kisebb, egyenletesebb cseppméretek
- Alacsonyabb energiafogyasztás
- A feldolgozási paraméterek jobb szabályozhatósága
- Egyszerűbb méretezés a laboratóriumtól a gyártásig
- Csökkent hőtermelés megfelelő beállítás esetén
Használható az ultrahangos emulgeálás nagy léptékű gyártáshoz?
Igen. A Hielscher akár 16 000W teljesítményű ipari processzorokat kínál (UIP16000hdT ultrahangos készülékmodell), amelyek folyamatos átfolyásos üzemmódban percenként több száz liter feldolgozására képesek. A laboratóriumban kidolgozott folyamatok újraoptimalizálás nélkül lineárisan méretezhetők gyártási léptékre.
Hogyan stabilizálható egy olaj-a-vízben emulzió?
A stabilitás a következőkkel érhető el:
Emulgeálószerek/felületaktív anyagok: Csökkentik az olaj és a víz közötti határfelületi feszültséget
Sztérikus stabilizátorok: Az olyan polimerek, mint a PEG vagy a PVA, fizikai gátakat hoznak létre
Elektrosztatikus stabilizálás: Az ionos felületaktív anyagok egymást taszító töltéseket hoznak létre
Kis cseppméret: Az ultrahangos feldolgozás kisebb, stabilabb cseppeket hoz létre
Sűrítőanyagok: A xantángumi vagy a karbomerek növelik a viszkozitást
Mi a különbség az olaj-a-vízben és a víz-az-olajban emulziók között?
Az olaj-a-vízben (O/W) emulziókban az olajcseppek vízben vannak diszpergálva (például tej, kozmetikai lotionok). A víz-az-olajban (W/O) emulziókban a vízcseppek olajban vannak diszpergálva (például vaj, margarin). Az emulgeálószer megválasztása határozza meg, hogy melyik típus alakul ki.
Mennyi ideig tart az ultrahangos emulgeálás?
Az ultrahangos kezelés általában néhány másodperctől néhány percig tart, a térfogattól, az amplitúdótól és a kívánt cseppmérettől függően. Ez jelentősen gyorsabb a hagyományos, nagy nyíróerejű keverésnél, amely 30+ percig is tarthat.
Biztonságos az ultrahangos emulgeálás élelmiszerek és gyógyszeripari termékek esetében?
Igen. Az ultrahangos feldolgozás nem termikus, vegyszermentes módszer, amely nem juttat adalékanyagokat a termékbe. Széles körben elfogadott az élelmiszeripari, kozmetikai és gyógyszeripari alkalmazásokban.
Mi a nanoemulzió?
A nanoemulzió olyan emulzió, amelyben a cseppméretek jellemzően 200 nanométer alattiak. Ezek az emulziók áttetsző megjelenésűek, kiváló stabilitásúak, és fokozott biológiai hozzáférhetőséget biztosítanak a hatóanyagok számára.
Mi lehet példa az olaj-a-vízben emulzióra a gyógyszerészetben?
Gyakori példa a lotion, amelyben a gyógyhatású összetevők olaj-a-vízben emulzióban vannak diszpergálva helyi alkalmazás céljából.
Összekeverhető egy olaj-a-vízben emulzió egy víz-az-olajban emulzióval?
E két emulziótípus összekeverése általában nem ajánlott, mivel eltérő folytonos fázisuk van, és destabilizálhatják egymást.
Melyik a legjobb természetes emulgeálószer az olaj-a-vízben emulzióhoz?
A természetes emulgeálószerek, például a lecitin, a méhviasz és bizonyos fehérjék hatékonyak stabil olaj-a-vízben emulziók előállítására.
Hígíthatók az olaj-a-vízben emulziók vízzel vagy olajjal?
Az olaj-a-vízben emulziók vízzel hígíthatók, az olaj hozzáadása azonban destabilizálhatja az emulziót, ezért azt körültekintően kell végezni.
Mi a különbség az olaj-a-vízben és a víz-az-olajban emulziók között?
E két emulzió közötti elsődleges különbség a szuszpenzió összetétele. Az olaj-a-vízben emulziókban az olaj a diszpergált fázis, amely a folytonos fázisban, a vízben oszlik el. Ezzel szemben a víz-az-olajban emulziókban a víz az olajban diszpergált fázis. Az emulgeálószerek megválasztása jelentősen befolyásolja az emulziók minőségét és stabilitását. Míg egyes nanoméretű emulziók természetüknél fogva stabilak, a legtöbb esetben gondosan megtervezett összetételre van szükség az eltarthatóság javításához. Az emulgeálószereknek kompatibilisnek kell lenniük az emulzió típusával, mivel egyesek inkább az olaj-a-vízben, míg mások inkább a víz-az-olajban emulziókhoz alkalmasak.
Szakirodalom / 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.
A Hielscher Ultrasonics nagy teljesítményű ultrahangos homogenizátorokat gyárt a laboratóriumi mérettől az ipari méretig.