噴霧乾燥前のマイクロカプセル化のための超音波ナノ乳化

• スプレードライで有効成分をマイクロカプセル化するためには、微細で安定したマイクロエマルションまたはナノエマルションを調製しなければならない。
• 超音波乳化は、安定したマイクロ・エマルションやナノ・エマルションを製造するための簡便で信頼性の高い技術である。
• 代替界面活性剤として、アラビアゴムやWPIなどのバイオポリマーを、食品用安定剤として超音波乳化工程で使用することができる。

カプセル化

エマルションとエマルションの質は、噴霧乾燥などのカプセル化プロセスによって調製される油性微粒子の効率と安定性に関して重要な役割を果たす。エマルションの安定性、粘度、液滴サイズ、油水比は極めて重要な要素である。エマルジョンの調製に始まり、噴霧乾燥で終わる処理の間、微粒子の劣化を防ぐために、エマルジョンの物理的・化学的特性はすべて維持されなければなりません。マイクロカプセル化の品質とエマルションの安定性は密接に関連しており、最終的な粉末製品の品質に大きく影響します。したがって、信頼性の高い乳化技術が必要とされる。超音波乳化は確立された技術であり、マクロ、ナノ、マイクロエマルションの製造に世界中の様々な産業で使用されています。

超音波ナノエマルジョン

高性能超音波発生装置は、食品、医薬品、化粧品産業における乳化プロセスにおいて、よく確立されている。強力な超音波の応用は、ミクロンまたはナノサイズの液滴を持つエマルションを製造する効率的な方法である。超音波乳化はキャビテーションの原理に基づいており、高強度の超音波とその高速液体ジェットが液滴をせん断します。’ その結果、小さな液滴と安定したエマルションが形成される。

エマルジョン安定剤

超音波エマルションは、従来の乳化剤（ポリソルベート、ソルビタンなど）だけでなく、バイオポリマー（グアーガム、アラビアガム、WPIなど）でも安定化できる。産業界は、乳化安定剤としてのバイオポリマーの大きな可能性を認識している。特に食品、医薬品、化粧品用エマルションでは、バイオポリマーによって、以下のような特徴を持つ製品の開発が可能になる。 “クリーン” ラベルバイオポリマーとバイオポリマー複合体は、大量かつ食品グレードの品質で入手できる。バイオポリマー複合体（多糖類とタンパク質の複合体など）は、それぞれのポリマー単体よりも特性が向上するため、バイオポリマーよりも優れている。タンパク質と多糖類（＝複合糖質ポリマー）からなるバイオポリマーは、それぞれの分子の利点を提供する。タンパク質は表面活性を高めるので、かなり低い濃度でより高い表面層飽和度が得られる。複合体中の多糖類は界面張力を減少させ、その結果、新しい表面を生成するのに必要なエネルギーを減少させる。それにより、多糖類は小さな液滴の形成を促進する。バイオポリマー複合体はその両方の成分の長所を提供し、したがって強力な安定剤となる。

高性能超音波発生装置

Hielscher社の高性能超音波プロセッサーは、安定したマクロエマルション、ナノエマルション、マイクロエマルションの調製のために世界中に設置されています。小型のハンドヘルド型から 超音波ラボ機器 への ハイパワー産業用超音波システム Hielscher Ultrasonics社は、大規模なインラインのエマルション製造に最適な超音波発生装置を提供しています。
入力電力、振幅（ソノトロードでの変位）、温度、流量は、お客様の製剤の要件に合わせて調整することができます。当社の工業用超音波プロセッサーは、非常に高い振幅を実現できます。最大200µmの振幅は、24時間365日の連続運転が容易です。さらに高い振幅を必要とする場合は、カスタマイズされた超音波ソノトロードをご利用いただけます。
超音波処理パラメータの正確な制御と内蔵SDカードへの自動データ記録により、高い処理品質が保証され、プロセスの標準化が可能になります。弊社の超音波プロセッサーはすべて、24時間365日のフル稼働を前提に設計されています。堅牢性、低メンテナンス性、使い勝手の良さは、Hielscher社製超音波処理機の更なる利点であり、生産現場での主力製品となっています。
ヒールシャー独自のアクセサリーなど マルチフェーズキャビテーターキャビテーショナルホットスポットに直接カニューレを介して第二相を注入するフローセルインサート（左写真参照）は、最適な超音波乳化システムのセットアップに役立つ。
下の表は、超音波処理装置の処理能力の目安です：