Ultrasonic Nano-Emulsifikasi untuk Microencapsulation sebelum Spray-pengeringan
- Dalam rangka untuk microencapsulate bahan aktif melalui pengeringan semprot, denda berukuran stabil mikro atau nanoemulsi harus dipersiapkan.
- Emulsifikasi ultrasonik adalah teknik facile dan dapat diandalkan untuk menghasilkan stabil mikro dan Nano-emulsi
- Sebagai surfaktan alternatif, Biopolimer seperti Gum Arabi atau WPI dapat digunakan dalam ultrasonik emulsifikasi proses sebagai makanan-grade stabilisator.
enkapsulasi
Emulsi dan kualitas emulsi memainkan peran penting mengenai efisiensi dan stabilitas mikropartikel berminyak yang disiapkan melalui proses enkapasi seperti pengeringan semprot. Stabilitas emulsi, viskositas, ukuran tetesan dan rasio minyak/air adalah faktor penting. Selama pengolahan, yang dimulai dengan persiapan emulsi dan diakhiri dengan pengeringan semprot, Semua sifat fisik dan kimia dari emulsi harus dipertahankan, untuk mencegah kerusakan mikropartikel. Kualitas mikroenkapasi dan stabilitas emulsi terkait erat dan mempengaruhi kualitas produk bubuk akhir secara signifikan. Oleh karena itu, diperlukan teknik emulsifikasi yang handal. Ultrasonik emulsifikasi adalah teknologi mapan, yang digunakan dalam berbagai industri di seluruh dunia untuk menghasilkan makro-, Nano-, dan mikro-emulsi.
Teknologi emulsifikasi ultrasonik
Ultrasonik Nano-Emulsions
Ultrasonicators kinerja tinggi mapan untuk proses emulsifikasi dalam industri makanan, farmasi dan kosmetik. Penerapan gelombang ultrasound yang intens adalah metode yang efisien untuk menghasilkan emulsi dengan tetesan berukuran mikron atau Nano. Emulsifikasi ultrasonik didasarkan pada prinsip kavitasi, di mana gelombang ultrasound intensitas tinggi dan jet cair berkecepatan tinggi menggeser tetesan’ permukaan, sehingga menciptakan tetesan kecil dan emulsi yang stabil.
Emulsi stabilisator
Emulsi ultrasonik dapat distilkan dengan menggunakan bahan emulsifying konvensional (misalnya polysorbate, sorbitan dll), tetapi juga menggunakan Biopolimer (misalnya GUAR Gum, Gum Arabic, wpi dll). Industri telah mengakui potensi besar dari Biopolimer sebagai stabilisator emulsi. Terutama untuk makanan, farmasi dan emulsi kosmetik, Biopolimer memungkinkan untuk pengembangan produk dengan “bersih” Label. Biopolimer dan kompleks biopolymer tersedia dalam volume besar dan kualitas makanan. Kompleks biopolymer (seperti kompleks polysaccharide-protein) lebih unggul daripada biopolymer karena mereka menawarkan sifat yang lebih baik daripada masing-masing polimer sendiri. Sebuah biopolymer yang terdiri dari protein dan polisakarida (= polimer karbohidrat kompleks) menawarkan manfaat dari masing-masing molekul. Protein meningkatkan aktivitas permukaan sehingga tingkat kejenuhan lapisan permukaan yang lebih tinggi pada konsentrasi yang jauh lebih rendah diperoleh. Polisakarida di kompleks mengurangi ketegangan interfacial dan dengan demikian energi yang diperlukan untuk menghasilkan permukaan baru. Dengan demikian, polisakarida meningkatkan pembentukan tetesan kecil. Sebuah kompleks biopolymer menawarkan yang terbaik dari kedua komponen dan karena itu membuat stabilizer kuat.
Teknologi emulsifikasi ultrasonik
Kinerja tinggi Ultrasonicators
Prosesor ultrasonik kinerja tinggi Hielscher dipasang di seluruh dunia untuk persiapan makro-, Nano-dan microemulsions yang stabil. Dengan portofolio produk mulai dari genggam kecil Ultrasonik Perangkat Lab hingga sistem ultrasonik industri berdaya tinggi untuk produksi komersial aliran besar inline emulsi, Hielscher Ultrasonics menawarkan ultrasonikator yang paling cocok untuk proses Anda.
Power input, amplitudo (perpindahan pada sonotrode), suhu, dan laju aliran dapat disesuaikan dengan kebutuhan formulasi Anda. Prosesor ultrasonik industri kami dapat memberikan amplitudo yang sangat tinggi. Amplitudo hingga 200 μm dapat dengan mudah terus berjalan di 24/7 operasi. Untuk amplitudo yang lebih tinggi, sonotrodes ultrasonik yang disesuaikan tersedia.
Precise control over the sonication parameters and automatic data recording on an built-in SD-card ensure high processing quality and allow for process standardisation. All our ultrasonic processors are designed for the 24/7 operation under full load. Robustness, low maintenance and user-friendliness are further advantages of Hielscher’s ultrasonicators, which makes them your work-horse in production.
Aksesori seperti Hielscher yang unik MultiPhaseCavitator, masukkan sel aliran yang menyuntikkan fase kedua melalui cannulas langsung ke Hot-Spot kavitasi (lihat pic. Left), membantu untuk setup sistem emulsifikasi ultrasonik optimal.
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!
Ultrasonik persiapan emulsi (air merah/kuning minyak). Beberapa detik sonikasi mengubah air/minyak yang terpisah fase menjadi emulsi halus.
Prosesor ultrasonik berdaya tinggi dari laboratorium hingga pilot dan skala industri.
Literatur / Referensi
- 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): stabilitas emulsi minyak esensial kapur disiapkan dengan menggunakan Biopolimer dan pengobatan USG. Jurnal internasional makanan Properties Vol. 20, No. S1, 2017. 564-579.
- Oleh maphosa, Yvonne; Jideani, Victoria A. (2018): faktor yang mempengaruhi stabilitas emulsi stabil oleh Biopolymers. Dalam: ilmu pengetahuan dan teknologi dibalik Nanoemulsions (diedit oleh Selcan Karakuş). 2018
Fakta-fakta yang Patut Diketahui
Biopolymers sebagai emulsi stabilisator
Stabilisator dan surfaktan diperlukan untuk sebagian besar emulsi untuk membuat mereka jangka panjang stabil. Biopolymers seperti polisakarida dan protein secara luas digunakan sebagai bahan fungsional dalam sistem emulsi. Biopolimer adalah jenis bahan Pengemulsi alami, yang menawarkan kinerja stabilisasi emulsi yang baik karena kapasitas gelling dan emulsifying mereka. Karena produksi emulsi stabil adalah prasyarat untuk enkapasi yang sukses melalui pengeringan semprot produk makanan, Biopolimer adalah jenis disukai stabilizer. Biopolymers dapat digunakan sebagai stabilisator sendiri atau dalam kombinasi.
Biopolymers seperti permen karet Arab dan whey protein isolat (WPI) yang murah dan dapat dengan mudah diolah dalam produksi pangan. Gum Arabic adalah campuran dari karbohidrat anionik dan beberapa protein. Protein yang sangat bercabang, yang terkait erat dengan struktur polisakarida, memberikan permen karet Arab baik emulsifying properti. Whey protein isolat terdiri dari campuran protein gugus bola. Protein gugus bola tersebut dapat dengan cepat teradsorkkan ke permukaan tetesan minyak selama homogenisasi, yang memfasilitasi pembentukan tetesan kecil.
Biopolimer umum lainnya yang digunakan sebagai agen emulsifying adalah gelatin, xanthan, Pati, kasein, pektins, Maltodextrin, ovalbumin, natrium alginate, dan karboksimethylcellulose antara lain.
Kompleks biopolymer terdiri dari dua atau lebih Biopolimer. Kompleks biopolymer dapat disintesis dengan perawatan kimia, enzimatik atau termal. Kompleksitas umumnya meningkatkan ketahanan dan kelarutan dari kompleks biopolymer akhir, meningkatkan kegunaan dan stabilitas mereka. Terutama yang dihasilkan stabilitas yang lebih tinggi dalam hal suhu yang bervariasi, pH dan kekuatan ionik adalah faktor penting untuk proses emulsifikasi.