Nano-emulsionare cu ultrasunete pentru microîncapsulare înainte de pulverizare-uscare

• Pentru a microîncapsula ingredientele active prin uscare prin pulverizare, trebuie preparată o micro- sau nanoemulsie stabilă de dimensiuni fine.
• Emulsionarea cu ultrasunete este o tehnică facilă și fiabilă pentru a produce micro- și nano-emulsii stabile
• Ca agent tensioactiv alternativ, biopolimerii, cum ar fi guma arabi sau WPI, pot fi utilizați în procesele de emulsionare cu ultrasunete ca stabilizatori de calitate alimentară.

încapsulare

Emulsiile și calitatea emulsiei joacă un rol semnificativ în ceea ce privește eficiența și stabilitatea microparticulelor uleioase preparate prin procese de încapsulare, cum ar fi uscarea prin pulverizare. Stabilitatea emulsiei, vâscozitatea, dimensiunea picăturii și raportul ulei/apă sunt factori cruciali. În timpul prelucrării, care începe cu prepararea emulsiei și se termină cu uscarea prin pulverizare, trebuie menținute toate acele proprietăți fizice și chimice ale emulsiei, pentru a preveni deteriorarea microparticulelor. Calitatea microîncapsulării și stabilitatea emulsiilor sunt strâns legate și influențează semnificativ calitatea produselor finale sub formă de pulbere. Prin urmare, este necesară o tehnică fiabilă de emulsionare. Emulsionarea cu ultrasunete este o tehnologie bine stabilită, care este utilizată în diverse industrii din întreaga lume pentru a produce macro-, nano-, și micro-emulsii.

Nano-emulsii cu ultrasunete

Ultrasonicators de înaltă performanță sunt bine stabilite pentru procesele de emulsionare în industria alimentară, farmaceutică și cosmetică. Aplicarea undelor ultrasonice intense este o metodă eficientă de producere a emulsiilor cu picături de dimensiuni micronice sau nano. Emulsionarea cu ultrasunete se bazează pe principiul cavitației, în care undele cu ultrasunete de mare intensitate și jeturile sale lichide de mare viteză forfecă picăturile’ suprafață, creând astfel picături mici și emulsii stabile.

Stabilizatori de emulsie

Emulsiile cu ultrasunete pot fi stabilizate folosind agenți convenționali de emulsionare (de exemplu, polisorbat, sorbitan etc.), dar și folosind biopolimeri (de exemplu, gumă guar, gumă arabică, WPI etc.). Industriile au recunoscut potențialul imens al biopolimerilor ca stabilizatori de emulsie. În special pentru emulsiile alimentare, farmaceutice și cosmetice, biopolimerii permit dezvoltarea de produse cu un “curat” etichetă. Biopolimerii și complexele biopolimerice sunt disponibile în volume mari și de calitate alimentară. Complexele biopolimerice (cum ar fi complexele polizaharide-proteine) sunt superioare biopolimerilor, deoarece oferă proprietăți îmbunătățite decât fiecare polimer pe cont propriu. Un biopolimer compus dintr-o proteină și o polizaharidă (= polimeri carbohidrați complecși) oferă beneficiile fiecărei molecule. Proteina crește activitatea de suprafață, astfel încât se obține o saturație mai mare a stratului de suprafață la o concentrație semnificativ mai mică. Polizaharida din complex reduce tensiunea interfacială și, prin urmare, energia necesară pentru a genera noi suprafețe. Astfel, polizaharidele sporesc formarea picăturilor mici. Un complex de biopolimeri oferă tot ce este mai bun din ambele sale componente și, prin urmare, face un stabilizator puternic.

Ultrasonicators de înaltă performanță

Procesoarele cu ultrasunete de înaltă performanță de la Hielscher sunt instalate în întreaga lume pentru prepararea de macro, nano și microemulsii stabile. Cu un portofoliu de produse care variază de la portabile mici Dispozitive de laborator cu ultrasunete spre Sisteme industriale cu ultrasunete de mare putere pentru producția comercială de fluxuri mari inline de emulsii, Hielscher Ultrasonics vă oferă cel mai potrivit ultrasonicator pentru procesul dumneavoastră.
Puterea de intrare, amplitudinea (deplasarea la sonotrode), temperatura, și debitul pot fi ajustate la cerințele formulării dumneavoastră. Procesoarele noastre industriale cu ultrasunete pot livra amplitudini foarte mari. Amplitudinile de până la 200μm pot fi ușor rulate continuu în funcționare 24/7. Pentru amplitudini chiar mai mari, sonotrodes cu ultrasunete personalizate sunt disponibile.
Controlul precis asupra parametrilor de sonicare și înregistrarea automată a datelor pe un card SD încorporat asigură o calitate ridicată a procesării și permit standardizarea procesului. Toate procesoarele noastre cu ultrasunete sunt proiectate pentru funcționarea 24/7 la sarcină maximă. Robustețea, întreținerea redusă și ușurința de utilizare sunt alte avantaje ale ultrasonicatoarelor Hielscher, ceea ce le face calul de bătaie în producție.
Accesorii precum unicul Hielscher MultiPhaseCavitator, o inserție de celule de flux care injectează a doua fază prin canule direct în punctul fierbinte cavitațional (a se vedea pic. stânga), ajuta la configurarea unui sistem optim de emulsionare cu ultrasunete.
Tabelul de mai jos vă oferă o indicație a capacității aproximative de procesare a ultrasonicators noastre: