Ultrahangos emulgeátorok

Az emulzió két egymással nem elegyedő folyadékból álló kétfázisú rendszer, amelyben az egyik fázis, az úgynevezett belső vagy diszpergált fázis, apró cseppek formájában oszlik el a másik, úgynevezett külső vagy folytonos fázisban. Az emulzió előállításához általában energiát kell bevinni a kétfázisú rendszerbe. Az ultrahangos nyíróerők bizonyítottan rendkívül hatékonyak a nanoméretű cseppeket tartalmazó, hosszú távon stabil, kiváló minőségű emulziók előállításában.

Az emulzió stabilitásának javítása ultrahanggal

Az ultrahang akusztikus kavitáció által kiváltott fizikai hatásai az olaj- és vízcseppek széttöredezését eredményezik, és ezáltal elősegítik a nagyon kis, mikro- és nanoméretű cseppeket tartalmazó stabil O/W és W/O emulziók kialakulását. A nagyon kis cseppméret és a nagy felület miatt a nanoemulziók rendkívül magas bioaktivitással rendelkeznek, ami fontos az élelmiszerek, étrend-kiegészítők, gyógyszerek és kozmetikumok gyártásában. A rendkívül kis cseppméretnek köszönhetően a bioaktív vegyület gyorsan bejuthat a sejtekbe. A nanoemulziók az anyagtudományban és az iparban is fontosak a nagy teljesítményű bevonatok, festékek, polimerek és más kompozitok gyártásához. Az ultrahanggal előállított nanoemulziók általában lényegesen stabilabbak a makroemulzióknál, és nem mutatnak ülepedést, koaleszcenciát vagy flokkulációt.

Rendkívül hatékony ultrahangos emulgeálás

Zungur et al. (2015) összehasonlították az ultrahangos homogenizálást a hagyományos, nagy nyíróerejű homogenizálással víz–olívaolaj-emulziók előállítása során. Az emulziókhoz WPI-t és maltodextrint használtak kapszulázóanyagként, stabilizátorként pedig Tween20-at. „A hagyományos és ultrahangos homogenizálási technikákkal előállított emulziók krémesedési indexének értékei rendre 20,77 és 86,26 %, illetve 15,63 és 91,55 % között változtak. Általánosságban az eredmények azt mutatták, hogy az ultrahangos emulgeálással előállított emulziók stabilabbak, mint a hagyományos homogenizálási módszerrel előállítottak.”

A 40 % (wb) szárazanyagot és 9 % (wb) olajat tartalmazó emulziók mikroszkópos képei (100x nagyításban), amelyek hagyományos homogenizálási módszerrel készültek (a) WPI, (b) MD, (c) WPI-MD keverék (1:1) felhasználásával; illetve ultrahangos homogenizálási módszerrel készültek (d) WPI (e) MD (f) WPI-MD keverék (1:1) felhasználásával. Az ultrahangos emulgeálás lényegesen kisebb cseppeket és jobb emulzióstabilitást eredményez.
(tanulmány és mikroszkópos képek: Zungur et al., 2015)

Taha et al. (2020) áttekintő tanulmányukban arra a következtetésre jutnak, hogy a nagy intenzitású ultrahang (HIU) „felhasználható lehet az élelmiszeripari emulgeálószerek, például a fehérjék és poliszacharidok emulgeáló tulajdonságainak javítására és emulzióik stabilitásának növelésére. A HIU-val előállított, fehérje-poliszacharid komplexszel stabilizált emulziók jobb stabilitást mutattak a környezeti terhelésekkel szemben, mint az egyedi összetevőkkel stabilizált emulziók. Emellett több tanulmány kimutatta, hogy a HIU-homogenizátorok energiahatékonyabbak voltak a nagynyomású homogenizátoroknál és a mikrofluidizátoroknál.” (Taha et al., 2020)

Olaj-a-vízben (O/W) emulzió ultrahangos előállítása (piros víz / sárga olaj). Néhány másodpercnyi ultrahangos kezelés finom emulzióvá alakítja a víz és az olaj két fázisát.

Nagy teljesítményű ultrahangos emulgeátorok

A Hielscher Ultrasonics nagy teljesítményű, alacsony frekvenciájú ultrahangos emulgeátorokat szállít minden léptékben kutatáshoz, folyamatfejlesztéshez, K+F-hez és nagyon nagy térfogatáramok ipari feldolgozásához. Széles termékkínálatunk minden mérethez és minden iparághoz ideális ultrahangos kezelőberendezést kínál.
A Hielscher Ultrasonics ipari ultrahangos kezelőberendezései nagyon nagy amplitúdók előállítására képesek. Akár 200µm amplitúdóval is könnyedén, folyamatosan működtethetők 24/7/365 üzemmódban. Még nagyobb amplitúdókhoz egyedi ultrahangos szonotró­dák állnak rendelkezésre. Minden folyamatparaméter pontosan szabályozható és felügyelhető intelligens szoftverrel.

MultiPhaseCavitator – Ultrahangos befecskendezőrendszer stabil emulziókhoz

A MultiPhaseCavitator – MPC48insert – egyedülálló betét a Hielscher átfolyó cellás reaktoraihoz. A MultiPhaseCavitator kialakítása 48 finom kanült tartalmaz, amelyek az emulzió második fázisát közvetlenül a kavitációs forrópontba fecskendezik. A kavitációs zónában a befecskendezett második fázis vékony szálait 20kHz frekvenciájú ultrahanghullámok darabolják fel. Ez azt jelenti, hogy a befecskendezett folyadékot másodpercenként 20 000 rezgési löket darabolja fel, ami rendkívül apró, nanoméretű cseppeket hoz létre. Az ultrahangos nyírás, a lökéshullámok és a turbulencia emulgeálják ezeket az apró cseppeket a folytonos fázisban, és kiváló minőségű, nagy stabilitású nanoemulziót hoznak létre.

Ultrahangos emulgeátort szeretne vásárolni?

Lépjen kapcsolatba velünk most az alábbi kapcsolatfelvételi űrlap kitöltésével, e-mail küldésével, vagy hívjon fel minket!
Nagy tapasztalattal rendelkező csapatunk örömmel egyeztet Önnel az emulziós alkalmazásáról, és ajánlja az Ön számára legmegfelelőbb ultrahangos emulgeátorrendszert!

Az alábbi táblázat tájékoztatást ad ultrahangos készülékeink hozzávetőleges feldolgozási kapacitásáról: