Teknologi ultrasound Hielscher

Ultrasonic Production of Stable Nanoemulsions

  • nanoemulsions – juga dikenal sebagai miniemulsions atau emulsi submikron – digunakan dalam berbagai aplikasi dalam kimia, cat & pelapis, kosmetik, obat-obatan dan makanan.
  • sistem ultrasonik dikenal sebagai alat yang dapat diandalkan untuk produksi nanoemulsions jangka panjang yang stabil.

 

Ultrasonic Pembentukan nanoemulsions

Ultrasonic emulsifikasi disebabkan oleh kopling gelombang kekuasaan USG ke dalam sistem cair. Dengan sonicating cairan, dua mekanisme terjadi: (1) Bidang akustik menghasilkan gelombang yang berjalan melalui cairan dan menyebabkan microturbulences dan gerakan antarmuka. Dengan demikian, fase batas menjadi tidak stabil, sehingga tersebar (internal) fase akhirnya istirahat dan membentuk tetesan dalam fase kontinyu (eksternal). (2) Penerapan frekuensi rendah, ultrasonik daya tinggi menghasilkan kavitasi (Kentish et al. 2008). Oleh kavitasi ultrasonik, microbubbles atau void terbentuk di media karena siklus tekanan dari gelombang ultrasound. Gelembung mikro / void tumbuh selama beberapa siklus gelombang sampai mereka runtuh keras. ledakan gelembung ini menyebabkan kondisi lokal ekstrim seperti geser sangat tinggi, cairan jet, dan pemanasan ekstrim dan tingkat pendinginan (Sulick 1999). Kekuatan-kekuatan ekstrem mematahkan tetesan utama tersebar fase (internal) ke nanosize tetesan dan campuran mereka homogen ke fase kontinyu (eksternal).
Baca di sini lebih lanjut tentang ultrasonik kavitasi!

Video ini menunjukkan prosesor ultrasonik Hielscher mempersiapkan emulsi minyak Nano-dalam-air nabati.

Emulsifying minyak sayur di air menggunakan UP400S

Permintaan Informasi




Perhatikan Kebijakan pribadi.


nanoemulsions farmasi

miniemulsions lipid – diproduksi oleh ultrasonik – secara luas digunakan sebagai pembawa untuk agen farmakologis dalam formulasi farmasi. Misalnya, miniemulsi dapat bertindak sebagai pembawa obat parenteral atau alat pengirim obat untuk menargetkan jaringan. Selain bioavailabilitas tinggi dari senyawa aktif yang dienkapsulasi, keuntungan miniemulsi terletak pada biokompatibilitas tinggi, biodegradabilitas, stabilitas, dan kemudahan produksi skala besar. Karena sifat strukturalnya, mereka dapat menggabungkan molekul hidrofobik dan amphipatis. Nanoemulsi yang disiapkan secara ultrasonik telah dimuati dengan tocopherol, vitamin, curcurmin dan banyak zat farmakologis lainnya.
sistem ultrasonik Hielscher ini adalah pengemulsi handal untuk persiapan nanoemulsions obat-loded. Untuk emulsifikasi ultrasonik, Hielscher menawarkan berbagai aksesoris untuk mengoptimalkan proses pengemulsi. Hielscher ini MultiPhaseCavitator adalah add-on yang unik untuk sel aliran ultrasonik, di mana tahap kedua disuntikkan sebagai aliran yang sangat sempit langsung ke ultrasonik “zona panas” emulsifikasi.

Makanan-Grade nanoemulsions

Nanoemulsi menawarkan berbagai manfaat bagi perumusan produk makanan. Nanoemulsi menunjukkan stabilitas yang baik terhadap pemisahan gravitasi, flokulasi, koalesensi, dan pemberian pelepasan terkontrol dan / atau penyerapan bahan fungsional karena ukuran tetesan kecil dan luas permukaannya yang besar. Selain itu, mereka menawarkan bioavailabilitas tinggi senyawa aktif yang penting untuk pengiriman zat gizi dan zat aktif. Selanjutnya, mereka menawarkan sifat formulasi yang baik karena transparan atau tembus pandang visual dan tetesan submikron / nano mereka menyebabkan nuansa mulut halus dan lembut. Dengan demikian, produksi emulsi nano yang stabil adalah tugas mahakuasa untuk industri makanan, misalnya untuk merumuskan produk fortifikasi vitamin atau lemak asam (misalnya vitamin C, vitamin E omega-3, omega-6, omega-9 yang berasal dari biji tanaman atau minyak ikan) atau untuk menghasilkan produk rasa (misalnya dengan minyak esensial).

nanoemulsions kosmetik

nanoemulsions terutama air dalam minyak (W / O) menawarkan berbagai manfaat untuk enkapsulasi zat hidrofilik bioaktif menjadi tetesan nano (di emulsi tunggal atau ganda).
Klik di sini untuk membaca lebih lanjut tentang formulasi surfaktan bebas dari emulsi kosmetik dengan ultrasonik!

Miniemulsion Polimerisasi

polimerisasi miniemulsion Ultrasonically dibantu diterapkan untuk berbagai proses – dari enkapsulasi partikel anorganik untuk sintesis partikel lateks. Penerapan kekuasaan USG reaksi kimia seperti polimerisasi, sintesis dll dikenal sebagai sonochemistry.
Klik di sini untuk membaca lebih lanjut tentang Sonochemistry, serta sintesis ultrasonik lateks dan curah hujan ultrasonik!

1.5kW prosesor ultrasonik untuk emulsifikasi (Klik untuk memperbesar!)

ultrasonic emulsifier UIP1500hdT 1500W

emulsi stabilisasi

Meskipun beberapa nanoemulsions dapat rak stabil tanpa menggunakan surfaktan atau emulsifier karena ukuran tetesan Nano-skala dan distribusi, nanoemulsions lain memerlukan penggunaan menstabilkan agen untuk mendapatkan stabilitas jangka panjang dan produk yang optimal Kualitas. Stabilisasi dapat dicapai dengan menambahkan baik surfaktan (tensids) atau partikel padat yang bertindak sebagai stabilisator. Emulsi, yang distilkan oleh partikel padat dikenal sebagai emulsi Pickering. Laktosa, albumin, Lesitin, Chitosan, cyclodextrin, Maltodextrin, Pati dll dapat digunakan sebagai stabilisator koloid dalam emulsi Pickering. Klik di sini untuk mempelajari lebih lanjut tentang emulsi Pickering ultrasonically dihasilkan!
Ultrasonik emulsifikasi dapat dilakukan untuk semua jenis emulsi. Jika bahan stabilisasi diperlukan untuk emulsi tertentu, dapat dengan mudah diuji dalam skala kecil.
Harap dicatat bahwa jumlah yang dibutuhkan meningkat surfaktan dengan ukuran tetesan menurun karena rasio permukaan-daerah-to-volume (S / V) untuk bidang diberikan oleh: S / V = ​​3 / R. Sebagai contoh, lebih kecil diameter partikel atau tetesan, luas permukaan yang lebih memiliki relatif terhadap volume.

Ultrasonic Emulsification Peralatan

Produksi submicron- stabil dan nano-emulsi memerlukan peralatan ultrasonik yang kuat. Hielscher peralatan emulsifikasi ultrasonik memberikan amplitudo sangat tinggi (sampai 200μm untuk Ultrasonikator Industri, Amplitudo tinggi atas permintaan) untuk menghasilkan medan akustik yang intens.
Namun, untuk produksi nanoemulsions stabil, peralatan listrik USG saja seringkali tidak cukup. Selain daya yang cukup ultrasonik, kontrol yang tepat dari parameter proses, dan aksesoris canggih (seperti sonotrodes, aliran reaktor sel, pendingin) yang diperlukan untuk mendapatkan tetesan berukuran nano dan dispersi yang homogen dari keduanya, air dan fase minyak ke satu sama lain.
Untuk menghasilkan emulsi unggul, prosesor ultrasonik Hielscher yang kuat dalam kombinasi dengan MultiPhaseCavitator memberi Anda hardware optimal.

Hielscher Ultrasonics khusus dalam memasok sistem ultrasonik unggul dan aksesoris untuk pengolahan hasil optimal. pengalaman jangka panjang kami dalam pengolahan ultrasonik dan kerjasama yang erat kami dengan klien kami memastikan keberhasilan pelaksanaan ultrasonik ke lini produksi.
Untuk tes awal, proses pengembangan dan optimasi proses, kami menawarkan yang lengkap Proses laboratorium dan pusat teknis.
Selain itu, kami menawarkan mendalam Konsultasi, pengembangan dari sistem ultrasonik disesuaikan dan mendalam pelayanan teknis untuk instalasi, pelatihan, dan pemeliharaan.

Permintaan Informasi




Perhatikan Kebijakan pribadi.


Hubungi Kami! / Tanya Kami!

Silakan gunakan formulir di bawah ini, jika Anda ingin meminta informasi tambahan tentang ultrasonik homogenisasi. Kami akan sangat senang untuk menawarkan Anda sebuah sistem ultrasonik yang memenuhi persyaratan.









Harap dicatat bahwa Kebijakan pribadi.


Literatur / Referensi

  • Kentish, S .; Wooster, T .; Ashok Kumar, M .; Simons, L. (2008): Penggunaan ultrasonik untuk persiapan nanoemulsion. Ilmu Makanan Inovatif & Emerging Technologies 9 (2): 170-175.
  • Sulick, K.S. (1999): Penerapan USG untuk Bahan Kimia. Annu. Rev. Mater. Sci. 1999. 29: 295-326.


Fakta-fakta yang Patut Diketahui

Emulsi

Emulsi didefinisikan sebagai dua cairan bercampur: Salah satu cairan – yang disebut fase terdispersi atau internal yang – tersebar sebagai tetesan bola dalam cairan lainnya, yang dikenal sebagai fase kontinyu atau eksternal. Cairan yang paling menonjol digunakan untuk membentuk emulsi adalah minyak dan air. Ketika fase minyak terdispersi dalam air / fase air, sistem merupakan emulsi minyak-dalam-air, sementara saat air / fase berair terdispersi dalam fasa minyak, itu adalah emulsi air dalam minyak. Emulsi dibedakan masing-masing ukuran partikel dan stabilitas termodinamika sebagai macroemulsions, mikroemulsi, dan nanoemulsions, masing-masing.

nanoemulsions

Nanoemulsi adalah dispersi nanopartikel, yang terdiri dari tetesan berukuran nano. Kekuatan geser tinggi daya USG mematahkan tetesan sehingga dikurangi menjadi submikron dan diameter nano. Umumnya, ukuran tetesan yang lebih kecil menyebabkan stabilitas emulsi lebih besar. Nanoemulsi dapat dibedakan sebagai O / W (minyak dalam air), W / O (minyak dalam minyak) atau sebagai emulsi ganda / ganda seperti W / O / W dan O / W / O. Nanoemulsion transparan atau bahkan tembus pandang (dalam spektrum yang terlihat) tergantung pada konsistensi dan ukuran tetesan. Nanoemulsi umumnya didefinisikan dengan ukuran tetesan antara 20 dan 200nm. Dengan ukuran tetesan yang menurun, kecenderungan emulsi untuk koalesensi menurun (mengurangi pematangan Ostwald).
Nanomaterials dan nanoemulsi dicirikan oleh sifat fisik yang berbeda dari mikroemulsi. Partikel berukuran nano menunjukkan sifat yang sama sekali berbeda atau sifat khasnya dinyatakan dalam bentuk yang sangat ekstrem. Tampilan nanoemulsi yang terlihat memiliki tampilan yang berbeda dari pada emulsi seukuran mikron karena butirannya terlalu kecil untuk mengganggu panjang gelombang optik dari spektrum yang terlihat. Oleh karena itu nanoemulsi menunjukkan hamburan cahaya yang sangat sedikit dan tampak transparan atau tembus cahaya.
Ukuran tetesan emulsi dipengaruhi oleh komposisi fasa minyak, sifat antarmuka dan viskositas dari kedua, fase kontinyu dan tersebar, jenis emulsifier / surfaktan, laju geser selama emulsifikasi, serta kelarutan fasa minyak dalam air.
Nanoemulsions secara luas digunakan dalam aplikasi yang beragam seperti pemberian obat, makanan & minuman, kosmetik, farmasi, dan ilmu material & perpaduan.

surfaktan

Pengemulsi merupakan faktor penting untuk mempersiapkan emulsi yang stabil / nanoemulsion. Pengemulsi adalah agen aktif permukaan yang membentuk lapisan pelindung tentang tetesan dan mengurangi tegangan antar muka, sehingga mencegah pematangan Ostwald, peleburan, dan creaming.
Jenis surfaktan:

  • molekul kecil surfaktan: emulsifier Non-ionik seperti Tween dan Span menunjukkan toksisitas rendah dan iritasi bila diberikan secara oral, parenteral dan dermal dan karena itu lebih disukai daripada emulsifier ionik. Tween dan Span adalah stabilisator yang lebih disukai untuk formulasi emulsi dalam makanan, farmasi dan industri cosmectic.
    remaja: Tween 20/60/80 dikenal sebagai polisorbat 20/60/80 (PEG-20 dehidrasi sorbierite monolaurat, PEG-20 dehidrasi sorbierite monostearat, polioksietilena sorbitan monooleat). Mereka nonionik surfaktan / emulsifier yang berasal dari sorbitol. Mereka mudah larut dalam air, etanol, metanol atau etil asetat, tetapi hanya sedikit dalam minyak mineral.
    meliputi: Span20 / 40/60/80 yang sorbitan ester asam lemak / ester sorbitan, yang adalah surfaktan non-ionik dengan pengemulsi, membubarkan, dan membasahi properti. surfaktan Span diproduksi oleh dehidrasi sorbitol.
  • Fosfolipid: kuning telur, kedelai atau lecithin susu
  • protein amphiphilic: isolat protein Whey, caseinate
  • polisakarida amphiphilic: gum arabic, modifikasi pati