Ultraschall Nano-Emulsifikatioun fir Mikroenkapsulatioun virum Spraydrock
- Fir aktiv Zutaten iwwer Spraytrocknung ze mikroenkapsuléieren, muss eng feingréisst stabil Mikro- oder Nanoemulsioun virbereet ginn.
- Ultrasonic Emulsifikatioun ass eng einfach an zouverlässeg Technik fir stabil Mikro- an Nano-Emulsiounen ze produzéieren
- Als alternativ Surfaktant kënne Biopolymere wéi Arabeschummi oder WPI an Ultraschall-Emulgéierungsprozesser als Liewensmëttelstabilisatoren benotzt ginn.
encapsulation
Emulsiounen an Emulsiounsqualitéit spillen eng bedeitend Roll betreffend Effizienz a Stabilitéit vun ueleg Mikropartikele virbereet iwwer Kapselprozesser wéi Spraytrocknung. Emulsiounsstabilitéit, Viskositéit, Drëpsgréisst an Ueleg / Waasser Verhältnis si entscheedend Faktoren. Während der Veraarbechtung, déi mat der Preparatioun vun der Emulsioun ufänkt a mat der Spraytrocknung op en Enn geet, mussen all déi physesch a chemesch Eegeschafte vun der Emulsioun erhale bleiwen, fir eng Verschlechterung vun de Mikropartikelen ze verhënneren. D'Qualitéit vun der Mikroenkapsulatioun an der Emulsiounsstabilitéit sinn enk verbonnen an beaflossen d'Qualitéit vun de finalen pulveriséierte Produkter endlech wesentlech. Dofir ass eng zouverlässeg Emulgéierungstechnik erfuerderlech. Ultrasonic Emulsifikatioun ass eng gutt etabléiert Technologie, déi a verschiddenen Industrien weltwäit benotzt gëtt fir Makro-, Nano- a Mikro-Emulsiounen ze produzéieren.
Ultraschall Nano-Emulsiounen
High-Performance Ultraschaller si gutt etabléiert fir Emulgéierungsprozesser an der Liewensmëttel-, Pharma- a Kosmetikindustrie. D'Applikatioun vun intensiven Ultraschallwellen ass eng effizient Method fir Emulsiounen mat Mikron- oder Nano-Gréisst Drëpsen ze produzéieren. Ultrasonic Emulsifikatioun baséiert op dem Prinzip vun der Kavitatioun, an där héich Intensitéit Ultraschallwellen a seng Héichgeschwindegkeet Flëssegstrahlen d'Tropfen schneiden’ Uewerfläch, kreéiert doduerch kleng Tropfen a stabile Emulsiounen.
Emulsioun Stabilisatoren
Ultrasonic Emulsiounen kënne stabiliséiert ginn mat konventionellem Emulgéiermëttel (zB Polysorbat, Sorbitan etc.), awer och mat Biopolymere (zB Guargummi, Arabesch Gummi, WPI etc.). Industrien hunn de grousse Potenzial vu Biopolymeren als Emulsiounsstabilisatoren erkannt. Besonnesch fir Liewensmëttel, pharmazeutesch a kosmetesch Emulsiounen erlaben Biopolymere d'Entwécklung vu Produkter mat engem “propper” Label. Biopolymeren a Biopolymerkomplexe sinn a grousse Volumen a vu Liewensmëttelqualitéit verfügbar. Biopolymerkomplexe (wéi Polysaccharid-Protein-Komplexe) si besser wéi Biopolymere well se verbessert Eegeschafte bidden wéi all Polymer eleng. E Biopolymer aus engem Protein an engem Polysaccharid (= komplexe Kohlenhydratpolymere) bitt d'Virdeeler vun all Molekül. De Protein erhéicht d'Uewerflächenaktivitéit sou datt eng méi héich Uewerflächeschicht Sättigung bei enger wesentlech méi niddereger Konzentratioun kritt gëtt. De Polysaccharid am Komplex reduzéiert d'Interfaciale Spannung an domat d'Energie déi néideg ass fir nei Flächen ze generéieren. Doduerch verbesseren Polysacchariden d'Bildung vu klenge Tropfen. E Biopolymerkomplex bitt dat Bescht vu senge béide Komponenten a mécht dofir e staarke Stabilisator.
UP400St, e 400 Watt mächtegen Ultraschallhomogenisator, fir d'Produktioun vun Nano-Liposome.
Héich Performance Ultraschaller
Hielscher's High-Performance Ultrasonic Prozessoren ginn weltwäit fir d'Virbereedung vu stabile Makro-, Nano- a Mikroemulsiounen installéiert. Mat engem Produktportfolio rangéiert vu klenge Handheld Ultraschall Labo Apparater zu héich-Muecht industriell Ultraschall Systemer fir d'kommerziell Produktioun vu groussen Inline-Streamen vun Emulsiounen, Hielscher Ultrasonics bitt Iech de gëeegentste Ultraschall fir Äre Prozess.
Power Input, Amplitude (Verschiebung bei der Sonotrode), Temperatur a Flowrate kënnen un d'Ufuerderunge vun Ärer Formuléierung ugepasst ginn. Eis industriell Ultraschallprozessoren kënne ganz héich Amplituden liwweren. Amplituden vu bis zu 200µm kënne ganz einfach kontinuéierlech a 24/7 Operatioun lafen. Fir nach méi héich Amplituden sinn personaliséiert Ultraschall Sonotroden verfügbar.
Präzis Kontroll iwwer d'Sonicatiounsparameter an d'automatesch Dateopnam op enger agebauter SD-Kaart suerge fir eng héich Veraarbechtungsqualitéit an erlaabt d'Prozessstandardiséierung. All eis Ultraschallprozessoren si fir d'24/7 Operatioun ënner voller Laascht entwéckelt. Robustheet, geréng Ënnerhalt a Benotzerfrëndlechkeet sinn weider Virdeeler vun den Hielscher Ultraschaller, wat se Är Aarbechtspäerd an der Produktioun mécht.
Accessoiren wéi Hielscher seng eenzegaarteg MultiPhaseCavitator, e Flowzell-Insert, deen déi zweet Phase iwwer Kanälen direkt an de kavitationalen Hotspot injizéiert (kuckt Bild lénks), hëlleft fir en optimalen Ultraschall-Emulgéierungssystem opzestellen.
D'Tabell hei drënner gëtt Iech eng Indikatioun vun der geschätzter Veraarbechtungskapazitéit vun eisen Ultraschaller:
| Batch Volume | Duerchflossrate | Recommandéiert Apparater |
|---|---|---|
| 1 bis 500 ml | 10 bis 200 ml/min | UP100H |
| 10 bis 2000 ml | 20 bis 400 ml/min | UP200Ht, UP 400 St |
| 0.1 bis 20L | 02 bis 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 bis 100 l | 2 bis 10 l/min | UIP4000hdT |
| na | 10 bis 100 l/min | UIP16000 |
| na | méi grouss | Stärekoup vun UIP16000 |
Kontaktéiert eis! / Frot eis!
Ultrasonic Virbereedung vun enger Emulsioun (rout Waasser / giel Ueleg). E puer Sekonnen vun der Sonikatioun maachen déi getrennte Waasser / Uelegphasen an eng fein Emulsioun.
Héich-Muecht Ultraschall Prozessoren aus Labo zu Pilot an industriell Skala.
Literatur / Referenzen
- 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
Fakten Worth Wëssen
Biopolymere als Emulsiounsstabilisatoren
Stabilisatoren an Surfaktanten si fir déi meescht Emulsiounen erfuerderlech fir se laangfristeg stabil ze maachen. Biopolymere wéi Polysacchariden a Proteine gi wäit als funktionell Zutaten an Emulsiounssystemer benotzt. Biopolymere sinn eng natierlech Aart vun Emulgéierungsmëttel, déi eng gutt Emulsiounsstabiliséiere Leeschtung wéinst hirer Geléierungs- an Emulgéierungskapazitéit. Zënter datt d'Produktioun vu stabile Emulsiounen eng Viraussetzung fir eng erfollegräich Verkapselung duerch Spraytrocknung vu Liewensmëttelprodukter ass, sinn Biopolymere e bevorzugten Typ vu Stabilisator. Biopolymere kënnen als Stabilisatoren eleng oder a Kombinatioun benotzt ginn.
Biopolymere wéi Arabesch Gummi a Molkeproteinisolat (WPI) si preiswert a kënne ganz einfach an der Liewensmëttelproduktioun veraarbecht ginn. Arabesch Gummi ass eng Mëschung aus anionesche Kuelenhydrater an e puer Proteinen. Seng héich verzweigte Proteinen, déi enk mat der Polysaccharid Struktur verbonne sinn, ginn arabesch Gummi gutt emulgéierend Eegeschaften. Molkeproteinisolat besteet aus enger Mëschung aus Kugelproteine. Dës Kugelproteine kënne séier op d'Uelegdrëpse Uewerfläch während der Homogeniséierung adsorbéiert ginn, wat d'Bildung vu klenge Tropfen erliichtert.
Aner allgemeng Biopolymere, déi als Emulgéiermëttel benotzt ginn, sinn Gelatine, Xanthangummi, Stärke, Kasein, Pektine, Maltodextrin, Ovalbumin, Natriumalginat, a Carboxymethylcellulose ënner anerem.
Biopolymer Komplexe besteet aus zwee oder méi Biopolymere. Biopolymer Komplexe kënnen duerch chemesch, enzymatesch oder thermesch Behandlungen synthetiséiert ginn. D'Komplexatioun erhéicht allgemeng d'Robustitéit an d'Léisbarkeet vum endgültege Biopolymerkomplex, wat hir Benotzerfrëndlechkeet a Stabilitéit verbessert. Besonnesch déi resultéierend méi héich Stabilitéit a Bezuch op variéierend Temperaturen, pH an Ionesch Stäerkt si wichteg Faktore fir Emulgéierungsprozesser.