水中油型エマルジョン
水中油型エマルションでは、油相が水相に混合されます。超音波乳化機は、このようなエマルションを作るのに理想的で、均一な液滴分散と長期安定性を提供するため、研究室や製造現場で人気があります。
水中油型エマルション用ソニッケーターの利点
- 均一で安定したナノサイズのエマルション
- 反復可能で再現性のある結果
- ラボから生産現場まで完璧に拡張可能
- Hielscher技術チームによる専門的なサポート
エマルジョンプロジェクトにHielscherをご利用ください。
Hielscher Ultrasonicsは、ナノサイズの液滴を持つ均一で安定した水中油型エマルションの製造を支援するため、高度なソニケーターと幅広いサポートを提供しています。当社のテクニカルラボでは、ナノサイズのエマルションの試験や測定が可能です。当社の超音波装置と専門知識で、お客様の製品を改善してください。お問い合わせフォームにご記入ください。
超音波水中油型エマルション
水中油型(O/W)エマルションは、食品、飲料、化粧品、医薬品などの消費者製品や、工業(材料科学、ポリマー、塗料、コーティング、精密化学など)で広く使用されている。
水中油型エマルジョンの定義
水中油型エマルションは、油の小滴が水または他の水性液体に微細に分散した混合物である。水中油型エマルションの品質は、配合(油と水の比率、乳化剤)と乳化技術によって決まります。Hielscher社の超音波乳化機は音響キャビテーションを利用し、強力な高剪断力と乱流を発生させて、混じり合わない液体を非常に小さな液滴に分解し、均一に混合します。この方法は10 nmのナノサイズ粒子を生成することができ、非常に小さく均一な液滴サイズを提供し、超音波乳化を好ましい乳化技術にしている。
超音波乳化の利点
超音波乳化は、効率的で安定したナノ液滴の生成と高い乳化安定性を提供することで、高圧ホモジナイザーや高剪断ミキシングなどの他の技術よりも優れています。研究によると、超音波乳化は他の方法と比較して、より均一で安定したエマルションを生成し、安定期間も大幅に長い。
超音波エマルションの利点
- 高効率プロセス
- サブミクロンおよびナノ液滴を生成
- 均一な液滴サイズ分布を確保
- 再現性のある結果を提供
- あらゆるボリュームに対応
- 正確に制御可能
- リニアに拡張可能
- 安全で操作が簡単
超音波乳化の原理
超音波乳化は、高強度低周波超音波(16~30kHz)によって発生する音響キャビテーションに依存している。超音波プローブを介して伝達されるこのエネルギーは、高圧と低圧のサイクルを作り出し、真空バブルを形成し、激しく破裂させる。このプロセスにより激しいせん断力が生じ、液滴が均一に混合・破壊され、一貫したサイズ分布を持つナノ液滴が得られる。
Hielscher Ultrasonics社は、エマルジョンおよびナノエマルジョン製造のための先進的な装置を提供しており、製品の品質と性能の向上に最適です。
エマルジョンの品質に及ぼす超音波強度の影響
エマルジョンの品質は主に安定性によって決まり、液滴サイズ分布とエマルジョンの配合に影響される。超音波の強度、振幅、および超音波処理時間は、エマルションの品質に影響を与える重要な要因です。高振幅と最適化された超音波処理時間は、より小さく安定した液滴につながります。
高性能超音波乳化機
超音波乳化は、サブミクロンやナノサイズの液滴で高品質のエマルションを製造するための信頼性の高い技術です。Hielscher Ultrasonicsは、ラボスケールから工業スケールまで、お客様のエマルジョンプロセスに最適なシステムを提供します。私たちのチームは、フィージビリティテストから最終的な生産セットアップまでお手伝いします。弊社の超音波処理装置は、コンパクトな設計と多様な設置オプションにより、どのような処理施設にも適合します。
ラボと製造、バッチ処理とインライン処理
Hielscher社は小規模から大規模のアプリケーションまで、高性能の超音波乳化機を製造しています。当社のベンチトップ型システムは、フィージビリティ・テストやプロセスの最適化に最適です。より強力なユニットにアップグレードするか、複数の超音波乳化機をクラスター化することで、簡単にスケールアップできます。UIP16000は世界で最もパワフルな超音波乳化機です。カスタマイズ可能なアクセサリーにより、処理能力、処理量、原料、生産ニーズに応じた理想的な構成が可能です。
下表は、当社の乳化用超音波処理装置の処理能力を示しています:
バッチ量 | 流量 | 推奨デバイス |
---|---|---|
1〜500mL | 10~200mL/分 | UP100H |
10〜2000mL | 20~400mL/分 | UP200Ht, UP400ST |
0.1~20L | 0.2~4L/分 | UIP2000hdT |
10~100L | 2~10L/分 | UIP4000hdT |
n.a. | 10~100L/分 | uip16000 |
n.a. | より大きい | クラスタ uip16000 |
Hielscherのソニケーターは、バッチ処理と連続フロースルー処理の両方に対応しています。バッチ処理は試験や中小規模の生産に最適で、インライン処理は大量生産に効率的です。当社のシステムは、お客様の特定の乳剤量とプロセス目標に対応するよう設計されています。
最適な結果を得るために正確に制御可能な振幅
Hielscher社の超音波発生装置はすべて精密に制御可能で、効率的で効果的な乳化を保証します。振幅は乳化の品質を左右する重要なパラメーターです。Hielscherの工業用プロセッサーは、最高の結果を得るために超音波処理条件を最適化する設定により、高振幅での連続運転が可能です。当社の堅牢な装置は、過酷な環境下でも24時間365日稼働できるよう設計されています。
簡単でリスクのないテスト
超音波プロセスは直線的に拡張可能である。実験室やベンチトップ・システムで得られた結果は、同じパラメーターを用いて工業規模で再現することができる。このため、超音波処理は実現可能性試験やプロセスの最適化に理想的です。超音波処理によるエマルション製造の強化については、当社までお問い合わせください。
最高品質 – ドイツで設計・製造
家族経営の企業として、Hielscherは品質を最優先しています。当社の超音波プロセッサーは、ドイツで設計、製造、テストされており、全負荷の連続運転に耐える信頼性と堅牢性を保証しています。
外部リンク
水中油型エマルジョンに関するよくある質問
- 水中油型エマルジョンとは? 水中油型エマルションは、油の小滴が水または他の水性液体に微細に分散した混合物である。
- 水中油型乳化剤に最適な乳化剤は何ですか? 最適な乳化剤は特定の用途によって異なるが、一般的な乳化剤にはレシチン、ポリソルベート、各種界面活性剤などがある。
- 薬学における水中油型エマルジョンの例を教えてください。 一般的な例はローションで、薬効成分を水中油型エマルジョンに分散させて外用する。
- 水中油型エマルジョンと油中水型エマルジョンを混ぜることはできますか? この2種類のエマルションを混合することは一般的に推奨されない。なぜなら、これらは異なる連続相を持ち、互いを不安定にする可能性があるからだ。
- 水中油型エマルジョンの増粘方法は? 水中油型エマルジョンの粘度を高めるために、キサンタンガム、カルボマー、天然ガムなどの増粘剤を加えることができる。
- エマルジョンの立体安定剤とは? 立体安定剤には、ポリエチレングリコール(PEG)やポリビニルアルコール(PVA)のようなポリマーがあり、物理的バリアを作ることで液滴の合体を防ぐ。
- 静電的に乳剤を安定させる方法は? 静電安定化は、液滴に電荷を与えるイオン性界面活性剤を添加することによって達成することができ、それによって液滴は互いに反発しあい、分散状態を維持する。
- 水中油型乳化に最適な天然乳化剤とは? レシチン、蜜蝋、特定のタンパク質などの天然乳化剤は、安定した水中油型乳化剤を作るのに有効である。
- 水中油型乳化剤は水や油で希釈できますか? 水中油型エマルションは水で希釈することができるが、油を加えるとエマルションが不安定になる可能性があるため、慎重に行う必要がある。
- 水中油型エマルションと油中水型エマルションの違いは何ですか? これら2つのエマルションの主な違いは、懸濁液の組成である。水中油型エマルションでは、油は連続相である水に分散した分散相である。逆に、油中水型エマルションでは、水は油中の分散相である。乳化剤の選択は、エマルションの品質と安定性に大きく影響する。ナノサイズのエマルションにはもともと安定なものもありますが、多くは保存性を高めるために注意深く設計された配合が必要です。乳化剤には、水中油型に適したものもあれば、油中水型に適したものもあるため、エマルションのタイプに適合したものでなければなりません。
文献・参考文献
- 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.