pengemulsi ultrasonik
Emulsi adalah sistem dua fase dari dua cairan yang tidak dapat bercampur, di mana satu fase, yang disebut fase internal atau terdispersi, didistribusikan sebagai tetesan kecil ke fase lainnya, yang disebut fase eksternal atau kontinu. Untuk menyiapkan emulsi, umumnya diperlukan input energi ke dalam sistem dua fase. Gaya geser ultrasonik terbukti sangat efisien untuk menghasilkan emulsi stabil jangka panjang dengan tetesan berukuran nano dan kualitas unggul.
Stabilitas Emulsi yang Ditingkatkan Secara Ultrasonik
Efek fisik ultrasound yang diinduksi oleh kavitasi akustik mengakibatkan gangguan tetesan minyak dan air dan memfasilitasi pembentukan emulsi O/W dan W/O yang stabil dengan ukuran tetesan yang sangat kecil dalam ukuran mikron dan nano. Karena ukuran tetesan yang sangat kecil dan luas permukaannya yang tinggi, nanoemulsi menawarkan sifat bioaktif yang luar biasa tinggi, yang penting untuk makanan dan suplemen, obat-obatan dan produksi kosmetik. Karena ukuran tetesan yang kecil, senyawa bioaktif dapat menembus sel dengan cepat. Juga dalam ilmu material dan industri, nano-emulsi penting untuk pembuatan pelapis berkinerja tinggi, cat, polimer, dan komposit lainnya. Nanoemulsi yang disiapkan secara ultrasonik biasanya secara signifikan lebih stabil daripada makroemulsi dan tidak menunjukkan sedimentasi, penggabungan atau flokulasi.
- Emulsi nano dan mini
- Sangat efisien
- Batch atau kontinu
- Cairan rendah hingga kental
- Reproduktifitas / Pengulangan
- Teknik yang andal
- Mudah dan aman digunakan
UP400St – Perangkat ultrasonik 400W untuk nano-emulsi minyak dalam air (O / W)
Emulsifikasi Ultrasonik yang Sangat Efisien
Zungur et al. (2015) membandingkan homogenisasi ultrasonik dengan homogenisasi geser tinggi klasik untuk persiapan emulsi air-minyak zaitun. Untuk emulsi WPI dan maltodekstrin digunakan sebagai agen enkapsulasi dan Tween20 digunakan sebagai stabilizer. "Nilai indeks krim emulsi yang dibuat dengan teknik homogenisasi klasik dan ultrasonik, masing-masing berubah antara 20,77 dan 86,26 % dan 15,63 hingga 91,55 %, Secara umum, hasilnya menunjukkan bahwa emulsi yang dibuat dengan emulsifikasi ultrasonik lebih stabil daripada yang dibuat dengan metode homogenisasi klasik.
Gambar mikroskop (pada pembesaran 100x) yang mengandung 40% (wb) bahan kering dan 9% (wb) emulsi minyak yang disiapkan dengan metode homogenisasi klasik dengan (a) WPI, (b) MD, (c) campuran WPI-MD (1:1); dan disiapkan dengan metode homogenisasi ultrasonik dengan campuran (d) WPI (e) MD (f) WPI-MD (1:1). Emulsifikasi ultrasonik menghasilkan tetesan yang jauh lebih kecil dan stabilitas emulsi yang lebih baik.
(studi dan gambar mikroskopis: Zungur et al., 2015)
Taha et al. (2020) menyimpulkan dalam makalah ulasan mereka bahwa Ultrasonik Intensitas Tinggi (HIU) "dapat digunakan untuk meningkatkan sifat pengemulsi pengemulsi makanan seperti protein dan polisakarida dan meningkatkan stabilitas emulsi mereka. Emulsi stabil kompleks protein-polisakarida yang diproduksi oleh HIU menunjukkan stabilitas yang lebih baik terhadap tekanan lingkungan daripada emulsi yang distabilkan oleh komponen individu. Selain itu, beberapa penelitian menunjukkan bahwa homogenizer HIU lebih hemat energi daripada homogenizer tekanan tinggi dan mikrofluidizer." (Taha dkk., 2020)
- Ukuran tetesan rata-rata (dipengaruhi oleh teknik emulsifikasi)
- Distribusi ukuran tetesan (dipengaruhi oleh teknik emulsifikasi)
- Viskositas fase internal
- Viskositas fase kontinu
- surfaktan
- Konsentrasi fase oli
- pH fase kontinu
- Sifat optik emulsi
Nano-emulsifikasi ultrasonik digunakan untuk menghasilkan emulsi berkinerja tinggi untuk bahan, cat, pelapis, makanan, farmasi, dan kosmetik berkinerja tinggi.
Distribusi ukuran tetesan emulsi air-minyak zaitun yang disiapkan dengan (a) metode homogenisasi klasik (b) homogenisasi ultrasonik (menggunakan UP400S) dengan MD, WPI dan campurannya, memiliki 40% bahan kering dengan kandungan minyak (b/w) 9%. Emulsifikasi ultrasonik menghasilkan tetesan yang jauh lebih kecil, lebih sedikit krim, dan stabilitas emulsi keseluruhan yang lebih baik.
(studi dan grafik: Zungur et al., 2015)
Persiapan ultrasonik emulsi minyak dalam air (O/W) (air merah / minyak kuning). Beberapa detik sonikasi mengubah dua fase air dan minyak menjadi emulsi halus.
Pengemulsi Ultrasonik Kinerja Tinggi
Hielscher Ultrasonics memasok pengemulsi ultrasonik frekuensi rendah berdaya tinggi pada skala apa pun untuk penelitian, pengembangan proses, R&D dan produksi industri aliran volume yang sangat besar. Portofolio kami yang luas menawarkan prosesor ultrasonik yang ideal pada berbagai ukuran dan untuk industri apa pun.
Hielscher Ultrasonics’ prosesor ultrasonik industri dapat memberikan amplitudo yang sangat tinggi. Amplitudo hingga 200μm dapat dengan mudah dijalankan terus menerus dalam operasi 24/7/365. Untuk amplitudo yang lebih tinggi, sonotrode ultrasonik yang disesuaikan tersedia. Semua parameter proses dapat dikontrol dan dipantau dengan tepat melalui perangkat lunak pintar.
- untuk setiap volume / kapasitas produksi
- untuk industri apa pun
- berkhasiat dan mengintensifkan proses
- untuk pemrosesan batch dan inline
- serbaguna dapat digunakan
- hemat energi
- Mudah dan aman dioperasikan
- Hasil yang dapat digandakan
- Linear yang dapat diskalakan
- dapat diandalkan
- Kuat, perawatan rendah
- Mudah dipasang atau dipasang dengan retro
- ROI Cepat
Reaktor ultrasonik dengan MultiPhaseCavitator untuk meningkatkan nano-emulsifikasi
MultiPhaseCavitator – Sistem Injeksi Ultrasonik untuk Emulsi Stabil
The MultiPhaseCavitator – Sisipan MPC48 – adalah sisipan unik untuk reaktor sel aliran Hielscher. Desain MultiPhaseCavitator memiliki 48 kanula halus yang menyuntikkan fase kedua emulsi langsung ke titik panas kavitasi. Di zona kavitasi, untaian halus dari fase kedua yang disuntikkan dipotong oleh gelombang frekuensi ultrasonik 20kHz. Ini berarti cairan yang disuntikkan dipotong dengan 20.000 langkah getaran per detik, yang menghasilkan tetesan yang luar biasa kecil dalam kisaran nano. Geser ultrasonik, gelombang kejut dan turbulensi mengemulsi tetesan kecil ini dalam fase kontinu dan menghasilkan nano-emulsi unggul dengan stabilitas tinggi.
Ingin Membeli Pengemulsi Ultrasonik?
Hubungi kami ketahui dengan mengisi formulir kontak di bawah ini, Mengirim email kepada kamiatau Memanggil kami!
Tim kami yang berpengalaman akan dengan senang hati mendiskusikan aplikasi emulsi Anda dengan Anda dan merekomendasikan Anda sistem pengemulsi ultrasonik yang paling cocok!
- Parameter yang dapat dikontrol dengan tepat
- amplitudo yang sangat tinggi
- Efisiensi energi
- batch dan inline
- linier yang dapat diskalakan ke berbagai ukuran
- Perangkat lunak pintar dengan pengaturan sonikasi yang dapat diprogram
- Operasi 24/2/365
- kuat
- sonotrodes dan aksesori tersedia
Tabel di bawah ini memberi Anda indikasi perkiraan kapasitas pemrosesan ultrasonikator kami:
| Batch Volume | Flow Rate | Direkomendasikan perangkat |
|---|---|---|
| 1 hingga 500mL | 10-200mL/min | UP100H |
| 10-2000mL | 20 hingga 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 hingga 20L | 0.2 sampai 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 sampai 100L | 2-10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 sampai 100L/menit | UIP16000 |
| n.a. | kristal yang lebbig | cluster UIP16000 |
Hubungi Kami! / Tanya Kami!
Literatur / Referensi
- Zungur Bastıoğlu, Aslı; Koç, Mehmet; Kaymak-Ertekin, Figen (2015): Physical Properties of Olive Oil in Water Model Emulsion: Effect of Aqueous and Oil Phase Concentration and Homogenization Types. Akademik gıda 13, 2015. 22-34.
- Zahra Hadian, Mohammad Ali Sahari, Hamid Reza Moghimi; Mohsen Barzegar (2014): Formulation, Characterization and Optimization of Liposomes Containing Eicosapentaenoic and Docosahexaenoic Acids; A Methodology Approach. Iranian Journal of Pharmaceutical Research (2014), 13 (2): 393-404.
- Ahmed Taha, Eman Ahmed, Amr Ismaiel, Muthupandian Ashokkumar, Xiaoyun Xu, Siyi Pan, Hao Hu (2020): Ultrasonic emulsification: An overview on the preparation of different emulsifiers-stabilized emulsions. Trends in Food Science & Technology Vol. 105, 2020. 363-377.
- Seyed Mohammad Mohsen Modarres-Gheisari, Roghayeh Gavagsaz-Ghoachani, Massoud Malaki, Pedram Safarpour, Majid Zandi (2019): Ultrasonic nano-emulsification – A review. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 88-105.
Fakta-fakta yang Patut Diketahui
Apa itu Emulsi? – Definisi istilah "emulsi"
Emulsi adalah sistem fluida yang terdiri dari setidaknya dua cairan yang tidak dapat bercampur, di mana salah satu cairan tersebar di yang lain sebagai tetesan kecil. Fase tetesan kecil yang terdistribusi disebut fase terdispersi atau fase internal, sedangkan fase lainnya disebut fase kontinu atau eksternal. Ada dua jenis utama emulsi, yang dibedakan antara: Emulsi minyak dalam air (O/W) dan air-dalam-minyak (W/O). Dalam emulsi oil-in-water (O/W), fase internal adalah minyak atau cairan yang larut dalam minyak, dan fase eksternal adalah air atau cairan yang larut dalam air. Dalam emulsi air-dalam-minyak (W/O), fase internal adalah cairan seperti air, sedangkan fase eksternal adalah cairan seperti minyak.
Sebagian besar emulsi membutuhkan agen pengemulsi, yang dikenal sebagai stabilizer atau surfaktan. Ukuran tetesan juga memainkan peran penting mengenai stabilitas emulsi. Semakin kecil ukuran tetesan, semakin stabil emulsi.
Ultrasonik kinerja tinggi! Rangkaian produk Hielscher mencakup spektrum penuh mulai dari ultrasonik lab kompak melalui unit bench-top hingga sistem ultrasonik industri penuh.