Hielscher Echografietechniek

Ultrasone nano-emulsificatie voor micro-inkapseling vóór het sproeien - drogen

  • Om de actieve bestanddelen door middel van sproeidrogen te kunnen micro-inkapselen, moet een fijnmazige stabiele micro- of nano-emulsie worden bereid.
  • Ultrasone emulsificatie is een gemakkelijke en betrouwbare techniek om stabiele micro- en nano-emulsies te produceren.
  • Als alternatieve oppervlakte-actieve stof kunnen biopolymeren zoals gom arabi of WPI worden gebruikt in ultrasone emulgatieprocessen als stabilisatoren van levensmiddelenkwaliteit.

 

inkapseling

Emulsies en emulsiekwaliteit spelen een belangrijke rol met betrekking tot de efficiëntie en stabiliteit van olieachtige microdeeltjes die worden bereid via inkapselingsprocessen zoals sproeidrogen. Emulsiestabiliteit, viscositeit, druppelgrootte en olie/waterverhouding zijn cruciale factoren. Tijdens de verwerking, die begint met de bereiding van de emulsie en eindigt met het sproeidrogen, moeten al deze fysische en chemische eigenschappen van de emulsie behouden blijven om beschadiging van de microdeeltjes te voorkomen. De kwaliteit van micro-inkapseling en emulsiestabiliteit zijn nauw verwant en beïnvloeden de kwaliteit van de eindproducten in poedervorm aanzienlijk. Daarom is een betrouwbare emulgatietechniek vereist. Ultrasone emulgatie is een gevestigde technologie, die wereldwijd in diverse industrieën wordt gebruikt om macro-, nano- en micro-emulsies te produceren.

ultrasone Emulgeren

Ultrasone nano-emulsies

Ultrasone ultrasoonapparatuur met hoge prestaties is een gevestigde waarde voor emulgatieprocessen in de voedings-, farmaceutische en cosmetische industrie. De toepassing van intense ultrasone golven is een efficiënte methode om emulsies met micron- of nano-grote druppels te produceren. Ultrasone emulsificatie is gebaseerd op het principe van cavitatie, waarbij ultrasone golven met hoge intensiteit en de hoge snelheid van de vloeistofstralen de druppels afschuiven.’ oppervlak, waardoor kleine druppeltjes en stabiele emulsies ontstaan.

Emulsiestabilisatoren

Ultrasone emulsies kunnen gestabiliseerd worden met conventionele emulgatoren (bijv. polysorbaat, sorbitaan, enz.), maar ook met biopolymeren (bijv. guarpitmeel, Arabische gom, WPI enz.). De industrie heeft het enorme potentieel van biopolymeren als emulsiestabilisatoren erkend. Vooral voor voedings-, farmaceutische en cosmetische emulsies maken biopolymeren de ontwikkeling mogelijk van producten met een “schoon” label. Biopolymeren en biopolymeercomplexen zijn beschikbaar in grote hoeveelheden en van levensmiddelenkwaliteit. Biopolymeercomplexen (zoals polysacharide-eiwitcomplexen) zijn superieur aan biopolymeren omdat ze betere eigenschappen bieden dan elk polymeer op zich. Een biopolymeer bestaande uit een eiwit en een polysacharide (= complexe koolhydraatpolymeren) biedt de voordelen van elk molecuul. Het eiwit verhoogt de oppervlakteactiviteit, zodat een hogere verzadiging van de oppervlaktelaag bij een aanzienlijk lagere concentratie wordt verkregen. De polysacharide in het complex vermindert de interfaciale spanning en daarmee de energie die nodig is om nieuwe oppervlakken te genereren. Polysacchariden bevorderen daarbij de vorming van kleine druppeltjes. Een biopolymeercomplex biedt het beste van zijn beide componenten en maakt daarom een sterke stabilisator.

Sonicatie is een gevestigde techniek om nano-emulsies voor te bereiden.

ultrasone Emulgeren

Informatieaanvraag




Let op onze Privacybeleid.


Hoogwaardige ultrasoonapparatuur met hoge prestaties

Hielscher's hoogwaardige ultrasone processoren zijn wereldwijd geïnstalleerd voor de voorbereiding van stabiele macro-, nano- en micro-emulsies. Met een productportfolio variërend van een kleine handheld ultrasone lab apparaten naar krachtige industriële ultrasone systemen voor de industrie voor de commerciële productie van grote inline stromen emulsies biedt Hielscher Ultrasonics u de meest geschikte ultrasoonapparatuur voor uw proces.
Het opgenomen vermogen, de amplitude (verplaatsing bij de sonotrode), de temperatuur en het debiet kunnen worden aangepast aan de eisen van uw formulering. Onze industriële ultrasone processoren kunnen zeer hoge amplitudes leveren. Amplituden tot 200µm kunnen eenvoudig continu worden gebruikt in 24/7 werking. Voor nog hogere amplitudes zijn op maat gemaakte ultrasone sonotrodes beschikbaar.
InsertMPC48 met fijne canules 48, waarbij de tweede fase van de emulsie direct te injecteren in de ultrasone cavitatie zonePrecise control over the sonication parameters and automatic data recording on an built-in SD-card ensure high processing quality and allow for process standardisation. All our ultrasonic processors are designed for the 24/7 operation under full load. Robustness, low maintenance and user-friendliness are further advantages of Hielscher’s ultrasonicators, which makes them your work-horse in production.
Accessoires zoals Hielscher's unieke MultiPhaseCavitatoreen flow cell insert die de tweede fase via canules rechtstreeks in de cavitatie-hotspot injecteert (zie foto links), helpen bij het opzetten van een optimaal ultrasoon emulgatiesysteem.
Onderstaande tabel geeft een indicatie van de geschatte verwerkingscapaciteit van onze ultrasonicators:

batch Volume Stroomsnelheid Aanbevolen apparaten
1 tot 500 ml 10 tot 200 ml / min UP100H
10 tot 2000 ml 20 tot 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 tot 20L 0.2 tot 4L / min UIP2000hdT
10 tot 100L 2 tot 10 l / min UIP4000hdT
na 10 tot 100 l / min UIP16000
na grotere cluster van UIP16000

Neem contact met ons op! / Vraag ons!

Vraag voor meer informatie

Gebruik het onderstaande formulier als u aanvullende informatie wilt over ultrasone homogenisatie. We zullen u graag een ultrasoon systeem aanbieden dat aan uw eisen voldoet.









Let op onze Privacybeleid.


Ultrasone emulsificatie met Hielscher's UP200Ht en sonotrode S26d14

Ultrasoon prepareren van een emulsie (rood water / gele olie). Een paar seconden geluidssignaal maakt van de afzonderlijke water/oliefasen een fijne emulsie.


Hielscher Ultrasonics produceert hoogwaardige ultrasoonapparatuur voor sonochemische toepassingen.

Krachtige ultrasone processoren van laboratorium tot piloot en industriële schaal.

Literatuur / Referenties

  • 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): Stabiliteit van de emulsie van etherische oliën van kalk, bereid met behulp van biopolymeren en ultrasone behandeling. International Journal of Food Properties Vol.20, No.S1, 2017. 564-579.
  • Maphosa, Yvonne; Jideani, Victoria A. (2018): Factoren die van invloed zijn op de stabiliteit van door biopolymeren gestabiliseerde emulsies. In: Science and Technology Behind Nanoemulsions (uitgegeven door Selcan Karakuş). 2018


Feiten die de moeite waard zijn om te weten

Biopolymeren als emulsiestabilisatoren

Voor de meeste emulsies zijn stabilisatoren en oppervlakte-actieve stoffen nodig om ze duurzaam stabiel te maken. Biopolymeren zoals polysacchariden en eiwitten worden veel gebruikt als functionele ingrediënten in emulsiesystemen. Biopolymeren zijn een natuurlijk type emulgator, die een goede emulsiestabiliserende werking bieden door hun gelerende en emulgerende vermogen. Aangezien de productie van stabiele emulsies een voorwaarde is voor een succesvolle inkapseling door middel van sproeidrogen van voedingsmiddelen, zijn biopolymeren een voorkeurstype stabilisator. Biopolymeren kunnen afzonderlijk of in combinatie als stabilisatoren worden gebruikt.
Biopolymeren zoals Arabische gom en wei-eiwitisolaat (WPI) zijn goedkoop en kunnen gemakkelijk worden verwerkt in de voedselproductie. Arabische gom is een mengsel van anionische koolhydraten en enkele eiwitten. De sterk vertakte eiwitten, die nauw verbonden zijn met de polysaccharide structuur, geven Arabische gom goede emulgerende eigenschappen. Wei-eiwitisolaat is samengesteld uit een mengsel van bolvormige eiwitten. Deze bolvormige eiwitten kunnen tijdens de homogenisatie snel geadsorbeerd worden aan het oppervlak van de oliedruppeltjes, wat de vorming van kleine druppeltjes vergemakkelijkt.
Andere gebruikelijke biopolymeren die als emulgator worden gebruikt zijn onder andere gelatine, xanthaangom, zetmeel, caseïne, pectines, maltodextrine, ovalbumine, natriumalginaat en carboxymethylcellulose.
Biopolymeercomplexen bestaan uit twee of meer biopolymeren. Biopolymeercomplexen kunnen worden gesynthetiseerd door middel van chemische, enzymatische of thermische behandelingen. De complexiteit verhoogt over het algemeen de robuustheid en oplosbaarheid van het uiteindelijke biopolymeercomplex, waardoor de bruikbaarheid en stabiliteit ervan wordt verbeterd. Vooral de resulterende hogere stabiliteit met betrekking tot verschillende temperaturen, pH en ionensterkte zijn belangrijke factoren voor emulgatieprocessen.