ულტრაბგერითი ნანო-ემულგირება მიკროკაფსულირებისთვის სპრეი-გამშრობამდე
- აქტიური ინგრედიენტების მიკროკაფსულირებისთვის სპრეი-გამშრობის გზით, უნდა მომზადდეს წვრილმარცვლოვანი სტაბილური მიკრო- ან ნანოემულსია.
- ულტრაბგერითი ემულგირება არის მარტივი და საიმედო ტექნიკა სტაბილური მიკრო- და ნანო-ემულსიების წარმოებისთვის
- ალტერნატიული სურფაქტანტის სახით, ბიოპოლიმერები, როგორიცაა არაბული საგუთი ან WPI, შეიძლება გამოიყენებოდეს ულტრაბგერითი ემულგირების პროცესებში, როგორც საკვები ხარისხის სტაბილიზატორები.
კაფსულირება
ემულსიები და ემულსიის ხარისხი მნიშვნელოვან როლს თამაშობენ სპრეი-გამშრობის მსგავსი კაფსულირების პროცესებით მომზადებული ზეთის მიკრონაწილაკების ეფექტურობასა და სტაბილურობაში. ემულსიის სტაბილურობა, სიბლანტე, წვეთების ზომა და ზეთის/წყლის თანაფარდობა გადამწყვეტი ფაქტორებია. დამუშავების პროცესში, რომელიც იწყება ემულსიის მომზადებით და მთავრდება სპრეი-გამშრობით, ემულსიის ყველა ეს ფიზიკური და ქიმიური თვისება უნდა შენარჩუნდეს, რათა თავიდან იქნას აცილებული მიკრონაწილაკების დეგრადაცია. მიკროკაფსულირების ხარისხი და ემულსიების სტაბილურობა მჭიდრო კავშირშია და მნიშვნელოვნად ახდენს გავლენას საბოლოო ფხვნილოვანი პროდუქტების ხარისხზე. ამიტომ, საჭიროა საიმედო ემულგირების ტექნიკა. ულტრაბგერითი ემულგირება არის კარგად დამკვიდრებული ტექნოლოგია, რომელიც გამოიყენება სხვადასხვა ინდუსტრიებში მთელ მსოფლიოში მაკრო-, ნანო- და მიკრო-ემულსიების წარმოებისთვის.
ულტრაბგერითი ნანო-ემულსიები
მაღალი წარმადობის ულტრაბგერითი პროცესორები კარგად არის დამკვიდრებული ემულგირების პროცესებისთვის საკვების, ფარმაცევტულ და კოსმეტიკურ ინდუსტრიაში. ინტენსიური ულტრაბგერითი ტალღების გამოყენება ეფექტური მეთოდია მიკრონული ან ნანო-ზომის წვეთების მქონე ემულსიების წარმოებისთვის. ულტრაბგერითი ემულგირება ეფუძნება კავიტაციის პრინციპს, რომლის დროსაც მაღალი ინტენსივობის ულტრაბგერითი ტალღები და მათი მაღალსიჩქარიანი სითხის ნაკადები კვეთენ წვეთების ზედაპირს, რითაც იქმნება მცირე წვეთები და სტაბილური ემულსიები.
ემულსიის სტაბილიზატორები
ულტრაბგერითი ემულსიები შეიძლება სტაბილიზირდეს ტრადიციული ემულგატორების (მაგ. პოლისორბატი, სორბიტანი და ა.შ.) გამოყენებით, მაგრამ ასევე ბიოპოლიმერების (მაგ. გუარის ლორწო, არაბის ლორწო, WPI და ა.შ.) გამოყენებით. ინდუსტრიებმა აღიარეს ბიოპოლიმერების უზარმაზარი პოტენციალი, როგორც ემულსიის სტაბილიზატორების. განსაკუთრებით საკვები, ფარმაცევტული და კოსმეტიკური ემულსიებისთვის, ბიოპოლიმერები საშუალებას იძლევა შეიქმნას პროდუქტები „სუფთა“ ეტიკეტით. ბიოპოლიმერები და ბიოპოლიმერული კომპლექსები ხელმისაწვდომია დიდი რაოდენობით და საკვები ხარისხის. ბიოპოლიმერული კომპლექსები (როგორიცაა პოლისაქარიდ-ცილოვანი კომპლექსები) უფრო ეფექტურია, ვიდრე ცალკეული ბიოპოლიმერები, რადგან ისინი უფრო უკეთეს თვისებებს გვთავაზობენ, ვიდრე თითოეული პოლიმერი ცალ-ცალკე. ცილისა და პოლისაქარიდის (= რთული ნახშირწყლოვანი პოლიმერები) შემცველი ბიოპოლიმერი გთავაზობთ თითოეული მოლეკულის სარგებელს. ცილა ზრდის ზედაპირულ აქტივობას ისე, რომ მიიღება უფრო მაღალი ზედაპირული ფენის გაჯერება მნიშვნელოვნად დაბალ კონცენტრაციაზე. კომპლექსში მყოფი პოლისაქარიდი ამცირებს საზღვარზე დაჭიმულობას და შესაბამისად, ენერგიას, რომელიც საჭიროა ახალი ზედაპირების შესაქმნელად. ამრიგად, პოლისაქარიდები აძლიერებენ მცირე წვეთების წარმოქმნას. ბიოპოლიმერული კომპლექსი გთავაზობთ მისი ორივე კომპონენტის საუკეთესო თვისებებს და ამიტომ წარმოადგენს ძლიერ სტაბილიზატორს.
UP400St, 400 ვატიანი მძლავრი ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორი, ნანო-ლიპოსომების წარმოებისთვის.
მაღალი წარმადობის ულტრაბგერითი პროცესორები
Hielscher-ის მაღალი წარმადობის ულტრაბგერითი პროცესორები დამონტაჟებულია მთელ მსოფლიოში სტაბილური მაკრო-, ნანო- და მიკროემულსიების მომზადებისთვის. პროდუქციის პორტფელი, რომელიც მერყეობს მცირე ხელსაწყოებიდან ულტრაბგერითი ლაბორატორიული მოწყობილობები მდე მაღალი სიმძლავრის სამრეწველო ულტრაბგერითი სისტემები ემულსიების დიდი ინლაინ ნაკადების კომერციული წარმოებისთვის, Hielscher Ultrasonics გთავაზობთ თქვენი პროცესისთვის ყველაზე შესაფერის ულტრაბგერით პროცესორს.
სიმძლავრე, ამპლიტუდა (გადაადგილება სონოტროდზე), ტემპერატურა და მოცულობითი ხარჯი შეიძლება მორგდეს თქვენი ფორმულირების მოთხოვნებს. ჩვენი სამრეწველო ულტრაბგერითი პროცესორები შეუძლიათ მიიღონ ძალიან მაღალი ამპლიტუდები. 200µm-მდე ამპლიტუდები მარტივად შეიძლება უწყვეტად იყოს ექსპლუატაციაში 24/7 რეჟიმში. კიდევ უფრო მაღალი ამპლიტუდებისთვის, ხელმისაწვდომია ინდივიდუალურად დამზადებული ულტრაბგერითი სონოტროდები.
ულტრაბგერითი დამუშავების პარამეტრების ზუსტი კონტროლი და ავტომატური მონაცემთა ჩაწერა ჩაშენებულ SD-ბარათზე უზრუნველყოფს მაღალი ხარისხის დამუშავებას და საშუალებას იძლევა პროცესის სტანდარტიზაციის. ჩვენი ყველა ულტრაბგერითი პროცესორი შექმნილია 24/7 ექსპლუატაციისთვის სრული დატვირთვის პირობებში. გამძლეობა, დაბალი მომსახურება და მოხმარების სიმარტივე არის Hielscher-ის ულტრაბგერითი პროცესორების დამატებითი უპირატესობები, რაც მათ აქცევს თქვენს სამუშაო ცხენად წარმოებაში.
აქსესუარები, როგორიცაა Hielscher-ის უნიკალური MultiPhaseCavitator, ნაკადის უჯრედის ჩასმა, რომელიც მეორე ფაზას კანულების საშუალებით პირდაპირ კავიტაციის ცხელ წერტილში ახვედრებს (იხ. სურათი მარცხნივ), ეხმარება ოპტიმალური ულტრაბგერითი ემულგირების სისტემის შექმნას.
ქვემოთ მოცემული ცხრილი გაძლევთ წარმოდგენას ჩვენი ულტრაბგერითი პროცესორების დაახლოებითი დამუშავების შესაძლებლობებზე:
| პარტიის მოცულობა | მოცულობითი ხარჯი | რეკომენდებული მოწყობილობები |
|---|---|---|
| 1-დან 500mL-მდე | 10-დან 200mL/min-მდე | UP100H |
| 10-დან 2000mL-მდე | 20-დან 400mL/min-მდე | UP200Ht, UP400St |
| 0,1-დან 20L-მდე | 0,2-დან 4L/min-მდე | UIP2000hdT |
| 10-დან 100L-მდე | 2-დან 10L/min-მდე | UIP4000hdT |
| n.a. | 10-დან 100L/min-მდე | UIP16000 |
| n.a. | უფრო დიდი | ჯგუფი UIP16000 |
დაგვიკავშირდით! / დაგვისვით!
ულტრაბგერითი ემულსიის მომზადება (წითელი წყალი / ყვითელი ზეთი). რამდენიმე წამიანი ულტრაბგერითი დამუშავება ცალკეულ წყლის/ზეთის ფაზებს წვრილ ემულსიად აქცევს.
მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი პროცესორები ლაბორატორიულიდან პილოტურ და სამრეწველო მასშტაბამდე.
ლიტერატურა / რეფერენსები
- 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): Stability of lime essential oil emulsion prepared using biopolymers and ultrasound treatment. International Journal of Food Properties Vol.20, No.S1, 2017. 564-579.
- Maphosa, Yvonne; Jideani, Victoria A. (2018): Factors Affecting the Stability of Emulsions Stabilised by Biopolymers. In: Science and Technology Behind Nanoemulsions (Edited by Selcan Karakuş). 2018
საინტერესო ფაქტები
ბიოპოლიმერები, როგორც ემულსიის სტაბილიზატორები
სტაბილიზატორები და სურფაქტანტები საჭიროა ემულსიების უმეტესობისთვის, რათა ისინი გრძელვადიანად სტაბილური იყოს. ბიოპოლიმერები, როგორიცაა პოლისაქარიდები და ცილები, ფართოდ გამოიყენება, როგორც ფუნქციური ინგრედიენტები ემულსიის სისტემებში. ბიოპოლიმერები არის ემულგატორების ბუნებრივი ტიპი, რომლებიც კარგ ემულსიის სტაბილიზაციის შესაძლებლობებს გვთავაზობენ მათი ჟელირებისა და ემულგირების თვისებების გამო. რადგან სტაბილური ემულსიების წარმოება წინაპირობაა საკვები პროდუქტების სპრეი-გამშრობის გზით წარმატებული კაფსულირებისთვის, ბიოპოლიმერები არის სტაბილიზატორების პრეფერირებული ტიპი. ბიოპოლიმერები შეიძლება გამოიყენებოდეს სტაბილიზატორებად ცალ-ცალკე ან კომბინაციაში.
ბიოპოლიმერები, როგორიცაა არაბის ლორწო და შრატის ცილის იზოლატი (WPI), იაფია და მარტივად მუშავდება საკვების წარმოებაში. არაბის ლორწო არის ანიონური ნახშირწყლებისა და ზოგიერთი ცილის ნარევი. მისი მაღალგანშტოვებული ცილები, რომლებიც მჭიდროდ არის დაკავშირებული პოლისაქარიდულ სტრუქტურასთან, არაბის ლორწოს კარგ ემულგირების თვისებებს ანიჭებს. შრატის ცილის იზოლატი შედგება გლობულარული ცილების ნარევისგან. ეს გლობულარული ცილები შეიძლება სწრაფად ადსორბირდეს ზეთის წვეთების ზედაპირზე ჰომოგენიზაციის დროს, რაც ხელს უწყობს მცირე წვეთების წარმოქმნას.
სხვა გავრცელებული ბიოპოლიმერები, რომლებიც გამოიყენება, როგორც ემულგატორები, არის ჟელატინი, ქსანტანის ლორწო, სახამებელი, კაზეინი, პექტინები, მალტოდექსტრინი, ოვალბუმინი, ნატრიუმის ალგინატი და კარბოქსიმეთილცელულოზა და სხვები.
ბიოპოლიმერული კომპლექსები შედგება ორი ან მეტი ბიოპოლიმერისგან. ბიოპოლიმერული კომპლექსები შეიძლება სინთეზირდეს ქიმიური, ფერმენტული ან თერმული დამუშავებით. კომპლექსირება, როგორც წესი, ზრდის საბოლოო ბიოპოლიმერული კომპლექსის გამძლეობასა და ხსნადობას, რაც ზრდის მათ გამოყენებადობასა და სტაბილურობას. განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია მიღებული უფრო მაღალი სტაბილურობა ცვალებად ტემპერატურებთან, pH-თან და იონურ სიმძლავრესთან მიმართებაში, რაც ემულგირების პროცესებისთვის მნიშვნელოვანი ფაქტორებია.