분무 건조 전 Microencapsulation을 위한 초음파 나노 유화
- 분무 건조를 통해 활성 성분을 미세 캡슐화하려면 미세한 크기의 안정적인 마이크로 또는 나노 에멀젼을 준비해야 합니다.
- 초음파 유화는 안정적인 마이크로 및 나노 에멀젼을 생산하기 위한 쉽고 신뢰할 수 있는 기술입니다
- 대체 계면활성제로서 아라비아 검 또는 WPI와 같은 생체 고분자는 식품 등급 안정제로 초음파 유화 공정에 사용할 수 있습니다.
캡슐화
에멀젼 및 에멀젼 품질은 분무 건조와 같은 캡슐화 공정을 통해 제조된 유성 미세입자의 효율성과 안정성과 관련하여 중요한 역할을 합니다. 에멀젼 안정성, 점도, 액적 크기 및 오일/물 비율은 중요한 요소입니다. 에멀젼의 준비로 시작하여 분무 건조로 끝나는 가공 중에는 미립자의 열화를 방지하기 위해 에멀젼의 모든 물리적 및 화학적 특성을 유지해야 합니다. 마이크로 캡슐화의 품질과 에멀젼 안정성은 밀접하게 관련되어 있으며 최종 분말 제품의 최종 품질에 상당한 영향을 미칩니다. 따라서 신뢰할 수 있는 유화 기술이 필요합니다. 초음파 유화는 전 세계 다양한 산업 분야에서 매크로, 나노 및 마이크로 에멀젼을 생산하는 데 사용되는 잘 정립된 기술입니다.
초음파 나노 에멀젼
고성능 초음파기는 식품, 제약 및 화장품 산업의 유화 공정에 적합합니다. 강렬한 초음파의 적용은 미크론 또는 나노 크기의 물방울이 있는 에멀젼을 생산하는 효율적인 방법입니다. 초음파 유화는 고강도 초음파와 고속 액체 제트가 물방울을 전단하는 캐비테이션 원리를 기반으로합니다’ 표면, 그로 인하여 작은 작은 물방울 및 안정되어 있는 유화액을 창조하.
에멀젼 안정제
초음파 에멀젼은 기존의 유화제(예: 폴리소르베이트, 소르비탄 등)를 사용하여 안정화할 수 있지만 생체 고분자(예: 구아 검, 아라비아 고무, WPI 등)를 사용해도 안정화할 수 있습니다. 업계는 에멀젼 안정제로서 생체 고분자의 엄청난 잠재력을 인식해 왔습니다. 특히 식품, 제약 및 화장품 에멀젼의 경우 생체 고분자를 사용하여 제품을 개발할 수 있습니다. “깨끗이” 레이블. 생체 고분자 및 생체 고분자 복합체는 대량으로 제공되며 식품 등급 품질로 제공됩니다. 생체 고분자 복합체(예: 다당류-단백질 복합체)는 각 고분자 자체보다 향상된 특성을 제공하기 때문에 생체 고분자보다 우수합니다. 단백질과 다당류(=복합 탄수화물 고분자)로 구성된 바이오 폴리머는 각 분자의 이점을 제공합니다. 단백질은 표면 활성을 증가시켜 현저히 낮은 농도에서 더 높은 표층포화도를 얻을 수 있습니다. 복합체의 다당류는 계면 장력을 감소시켜 새로운 표면을 생성하는 데 필요한 에너지를 감소시킵니다. 따라서 다당류는 작은 방울의 형성을 향상시킵니다. 바이오폴리머 복합체는 두 가지 구성 요소의 장점을 모두 제공하며 따라서 강력한 안정제를 만듭니다.
UP400St, 400 와트 강력한 초음파 균질화기, 나노 리포솜 생산을 위해.
고성능 초음파발생기
Hielscher의 고성능 초음파 프로세서는 안정적인 매크로, 나노 및 마이크로 에멀젼의 준비를 위해 전 세계에 설치됩니다. 소형 핸드헬드에 이르는 제품 포트폴리오를 갖추고 있습니다. 초음파 실험실 장치 받는 사람 고출력 산업용 초음파 시스템 대규모 인라인 에멀젼 스트림의 상업적 생산을 위해 Hielscher 초음파는 공정에 가장 적합한 초음파를 제공합니다.
전원 입력, 진폭(sonotrode에서의 변위), 온도 및 유량은 제형의 요구 사항에 맞게 조정할 수 있습니다. 당사의 산업용 초음파 프로세서는 매우 높은 진폭을 제공할 수 있습니다. 최대 200μm의 진폭을 24/7 작동에서 쉽게 연속적으로 실행할 수 있습니다. 더 높은 진폭을 위해 맞춤형 초음파 소노트로드를 사용할 수 있습니다.
내장 SD 카드의 초음파 처리 매개 변수 및 자동 데이터 기록에 대한 정확한 제어는 높은 처리 품질을 보장하고 프로세스 표준화를 허용합니다. 당사의 모든 초음파 프로세서는 최대 부하에서 24/7 작동하도록 설계되었습니다. 견고 함, 낮은 유지 보수 및 사용자 친화성은 Hielscher의 초음파 발생기의 또 다른 장점으로, 생산에서 귀하의 주력 제품이됩니다.
Hielscher의 독특한 액세서리와 같은 액세서리 MultiPhaseCavitator (멀티페이즈캐비테이터), 캐뉼라를 통해 2상을 캐비테이션 핫스팟에 직접 주입하는 플로우 셀 인서트(왼쪽 그림 참조)는 최적의 초음파 유화 시스템을 설정하는 데 도움이 됩니다.
아래 표는 초음파기의 대략적인 처리 용량을 나타냅니다.
| 배치 볼륨(Batch Volume) | 유량 | 권장 장치 |
|---|---|---|
| 1 내지 500mL | 10 내지 200mL/분 | 업100H |
| 10 내지 2000mL | 20 내지 400mL/분 | UP200HT, UP400ST |
| 0.1 내지 20L | 0.2 내지 4L/min | UIP2000hdT 님 |
| 10에서 100L | 2 내지 10L/min | UIP4000hdt 님 |
| N.A. 개시 | 10 내지 100L/min | UIP16000 |
| N.A. 개시 | 큰 | 의 클러스터 UIP16000 |
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에멀젼 (빨간 물 / 노란 기름)의 초음파 준비. 몇 초의 초음파 처리는 별도의 물 / 기름 단계를 미세한 에멀젼으로 바꿉니다.
실험실에서 파일럿 및 산업 규모에 이르는 고출력 초음파 프로세서.
문헌 / 참고문헌
- 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
알아 둘 만한 가치가 있는 사실
에멀젼 안정제로서의 생체 고분자
안정제와 계면활성제는 대부분의 에멀젼을 장기간 안정적으로 만들기 위해 필요합니다. 다당류 및 단백질과 같은 생체 고분자는 에멀젼 시스템에서 기능성 성분으로 널리 사용됩니다. 생체 고분자는 천연 유형의 유화제로, 겔화 및 유화 능력으로 인해 우수한 에멀젼 안정화 성능을 제공합니다. 안정적인 에멀젼의 생산은 식품의 분무 건조를 통한 성공적인 캡슐화를 위한 전제 조건이기 때문에 생체 고분자는 선호되는 안정제 유형입니다. 생체 고분자는 단독으로 또는 조합하여 안정제로 사용할 수 있습니다.
아라비아 고무 및 분리 유청 단백질(WPI)과 같은 생체 고분자는 저렴하고 식품 생산에서 쉽게 가공할 수 있습니다. 아라비아 고무는 음이온 탄수화물과 일부 단백질의 혼합물입니다. 다당류 구조와 밀접하게 연결된 고도로 분지된 단백질은 아라비아 고무에 우수한 유화 특성을 제공합니다. 분리 유청 단백질은 구상 단백질의 혼합물로 구성되어 있습니다. 이러한 구상 단백질은 균질화 중에 오일 방울 표면에 빠르게 흡착될 수 있으며, 이는 작은 방울의 형성을 용이하게 합니다.
유화제로 사용되는 다른 일반적인 생체 고분자로는 젤라틴, 잔탄검, 전분, 카제인, 펙틴, 말토덱스트린, 오브알부민, 알긴산 나트륨 및 카르복시메틸셀룰로오스 등이 있습니다.
생체 고분자 복합체는 두 개 이상의 생체 고분자로 구성됩니다. 생체 고분자 복합체는 화학적, 효소적 또는 열적 처리로 합성할 수 있습니다. 착물은 일반적으로 최종 생체 고분자 복합체의 견고성과 용해도를 증가시켜 유용성과 안정성을 향상시킵니다. 특히 다양한 온도, pH 및 이온 강도와 관련하여 더 높은 안정성은 유화 공정에 중요한 요소입니다.