Hielscher Ultrasonics
Будем рады обсудить ваш процесс.
Позвоните нам: +49 3328 437-420
Напишите нам: [email protected]

Ультразвуковые эмульгаторы

Эмульсия – это двухфазная система из двух несмешивающихся жидкостей, в которой одна фаза, так называемая внутренняя или дисперсная фаза, распределена в виде мелких капель в другой, так называемой внешней или непрерывной фазе. Для приготовления эмульсии обычно требуется подвод энергии к двухфазной системе. Доказано, что ультразвуковые сдвиговые силы высокоэффективны при получении эмульсий превосходного качества с наноразмерными каплями, сохраняющих стабильность в течение длительного времени.

Повышение стабильности эмульсий с помощью ультразвука

Ультразвуковое устройство UP200St в сосуде с перемешиванием для эмульгирования реагентов Физические эффекты ультразвука, вызванные акустической кавитацией, приводят к разрушению капель масла и воды и тем самым способствуют образованию стабильных эмульсий типа «масло в воде» (O/W) и «вода в масле» (W/O) с очень мелкими каплями микронного и наноразмерного диапазонов. Благодаря очень малому размеру капель и большой площади их поверхности наноэмульсии обладают исключительно высокой биологической активностью, что важно для производства пищевых продуктов и добавок, фармацевтических препаратов и косметики. Благодаря мельчайшему размеру капель биологически активное соединение может быстро проникать в клетки. В материаловедении и промышленности наноэмульсии также важны для производства высокоэффективных покрытий, красок, полимеров и других композитов. Наноэмульсии, приготовленные с помощью ультразвука, обычно значительно стабильнее макроэмульсий и не проявляют седиментации, коалесценции или флокуляции.

Возможности ультразвукового эмульгирования

  • Наноэмульсии и миниэмульсии
  • Высокая эффективность
  • Периодический или непрерывный процесс
  • Жидкости от маловязких до вязких
  • Воспроизводимость / повторяемость
  • Надёжная технология
  • Простота и безопасность использования

Запрос информации



Ультразвуковые устройства – надёжные и эффективные инструменты для наноэмульгирования

UP400St – ультразвуковое устройство мощностью 400W для наноэмульсий типа «масло в воде» (O/W)

Ультразвуковое эмульгирование с помощью UP200Ht с зондом S26d14Ультразвуковые наноэмульсии: в этом видео показано быстрое получение наноэмульсии масла в воде. UP200Ht гомогенизирует масло и воду за считаные секунды.
Ультразвуковые наноэмульсии: в этом видео показано быстрое получение наноэмульсии масла в воде. UP200Ht гомогенизирует масло и воду за считаные секунды.

Высокоэффективное ультразвуковое эмульгирование

Zungur et al. (2015) сравнили ультразвуковую гомогенизацию с классической гомогенизацией с высоким сдвигом при приготовлении эмульсий воды и оливкового масла. В качестве инкапсулирующих агентов для эмульсий использовали WPI и мальтодекстрин, а в качестве стабилизатора – Tween20. «Значения индекса креминга эмульсий, приготовленных с применением классической и ультразвуковой гомогенизации, варьировались от 20,77 до 86,26 % и от 15,63 до 91,55 % соответственно. В целом результаты показали, что эмульсии, приготовленные с помощью ультразвукового эмульгирования, стабильнее эмульсий, приготовленных классическим методом гомогенизации».

Ультразвуковое эмульгирование превосходит традиционную гомогенизацию с высоким сдвигом при приготовлении стабильных эмульсий воды и оливкового масла благодаря образованию более мелких капель, что приводит к меньшему кремингу и более высокому общему качеству эмульсии.

Микроскопические изображения (при увеличении 100x) эмульсий, содержащих 40 % (wb) сухого вещества и 9 % (wb) масла, приготовленных классическим методом гомогенизации с (a) WPI, (b) MD, (c) смесью WPI-MD (1:1); и методом ультразвуковой гомогенизации с (d) WPI, (e) MD, (f) смесью WPI-MD (1:1). Ультразвуковое эмульгирование обеспечивает значительно меньший размер капель и более высокую стабильность эмульсии.
(исследование и микроскопические изображения: Zungur et al., 2015)

Taha et al. (2020) в своей обзорной статье заключают, что высокоинтенсивный ультразвук (HIU) «может использоваться для улучшения эмульгирующих свойств пищевых эмульгаторов, таких как белки и полисахариды, и повышения стабильности их эмульсий. Эмульсии, стабилизированные белково-полисахаридным комплексом и полученные с помощью HIU, показали более высокую устойчивость к воздействию внешних факторов, чем эмульсии, стабилизированные отдельными компонентами. Кроме того, несколько исследований показали, что гомогенизаторы HIU были более энергоэффективными, чем гомогенизаторы высокого давления и микрофлюидизаторы». (Taha et al., 2020)

Факторы, влияющие на качество эмульсии

  • Средний размер капель (зависит от технологии эмульгирования)
  • Распределение капель по размерам (зависит от технологии эмульгирования)
  • Вязкость внутренней фазы
  • Вязкость непрерывной фазы
  • Поверхностно-активное вещество
  • Концентрация масляной фазы
  • pH непрерывной фазы
  • Оптические свойства эмульсии
Ультразвуковое наноэмульгирование позволяет получать эмульсии с улучшенными свойствами на наноуровне

Ультразвуковое наноэмульгирование используется для получения высокоэффективных эмульсий для высокоэффективных материалов, красок, покрытий, пищевых продуктов, фармацевтических препаратов и косметики.


Ультразвуковое эмульгирование по сравнению с традиционной гомогенизацией с высоким сдвигом обеспечивает более мелкие капли, более равномерное распределение капель по размерам, меньший креминг и более высокое общее качество эмульсии.

Распределение капель по размерам в эмульсиях воды и оливкового масла, приготовленных (a) классическим методом гомогенизации и (b) методом ультразвуковой гомогенизации (с использованием UP400S) с MD, WPI и их смесью, содержащих 40% сухого вещества и 9% масла (w/w). Ультразвуковое эмульгирование обеспечивает значительно меньший размер капель, меньший креминг и более высокую общую стабильность эмульсии.
(исследование и графики: Zungur et al., 2015)

Ультразвуковое эмульгирование с помощью UP200Ht от Hielscher и сонотрода S26d14

Приготовление эмульсии типа «масло в воде» (O/W) с помощью ультразвука (красная вода / жёлтое масло). Несколько секунд обработки ультразвуком превращают две фазы воды и масла в тонкодисперсную эмульсию.

Высокопроизводительные ультразвуковые эмульгаторы

Hielscher Ultrasonics поставляет мощные низкочастотные ультразвуковые эмульгаторы любого масштаба для исследований, разработки процессов, научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ и промышленного производства с обработкой потоков очень большого объёма. Наш широкий ассортимент позволяет подобрать идеальный ультразвуковой процессор любого размера для любой отрасли.
Промышленные ультразвуковые процессоры Hielscher Ultrasonics могут обеспечивать очень высокие амплитуды. Непрерывная работа с амплитудами до 200µm легко обеспечивается в режиме 24/7/365. Для ещё более высоких амплитуд доступны ультразвуковые сонотроды, изготовленные по индивидуальному заказу. Все параметры процесса можно точно регулировать и контролировать с помощью интеллектуального программного обеспечения.

Преимущества эмульгаторов Hielscher Ultrasonics

  • для любого объёма / производственной мощности
  • для любой отрасли
  • эффективность и интенсификация процесса
  • для периодической обработки и обработки в потоке
  • универсальность применения
  • энергоэффективность
  • простота и безопасность эксплуатации
  • воспроизводимые результаты
  • линейная масштабируемость
  • надёжность
  • прочность, минимальное техническое обслуживание
  • простота установки или встраивания в существующее оборудование
  • быстрая окупаемость инвестиций
Ультразвуковой реактор FC100L1K-1S с MultiphaseCavitator InsertMPC48

Ультразвуковой реактор с MultiphaseCavitator для улучшенного наноэмульгирования

Запрос информации



MultiphaseCavitator – ультразвуковая система впрыска для стабильных эмульсий

InsertMPC48 с 48 тонкими канюлями, которые впрыскивают вторую фазу эмульсии непосредственно в зону ультразвуковой кавитацииMultiphaseCavitator – MPC48insert – это уникальная вставка для реакторов с проточными ячейками Hielscher. Конструкция MultiphaseCavitator включает 48 тонких канюль, которые впрыскивают вторую фазу эмульсии непосредственно в зону наиболее интенсивной кавитации. В зоне кавитации тонкие струйки впрыскиваемой второй фазы разрезаются ультразвуковыми волнами с частотой 20kHz. Это означает, что впрыскиваемая жидкость разрезается 20 000 колебательными ударами в секунду, что приводит к образованию исключительно мелких капель нанодиапазона. Ультразвуковой сдвиг, ударные волны и турбулентность эмульгируют эти мелкие капли в непрерывной фазе и создают наноэмульсию превосходного качества с высокой стабильностью.

Хотите купить ультразвуковой эмульгатор?

Свяжитесь с нами сейчас, заполнив контактную форму ниже, отправив нам электронное письмо или позвонив нам!
Наша опытная команда будет рада обсудить с вами вашу задачу по эмульгированию и порекомендовать наиболее подходящую систему ультразвукового эмульгирования!

Контрольный список для покупки ультразвукового эмульгатора, отвечающего вашим потребностям

  • точно регулируемые параметры
  • высокие амплитуды
  • энергоэффективность
  • периодическая обработка и обработка в потоке
  • линейное масштабирование до любого размера
  • интеллектуальное программное обеспечение с программируемыми настройками обработки ультразвуком
  • работа в режиме 24/2/365
  • прочность
  • доступны сонотроды и принадлежности

Приведённая ниже таблица даёт представление о приблизительной производительности наших ультразвуковых устройств:

Объём партии Расход Рекомендуемые устройства
от 1 до 500mL от 10 до 200mL/min UP100H
от 10 до 2000mL от 20 до 400mL/min UP200Ht, UP400St
от 0,1 до 20L от 0,2 до 4L/min UIP2000hdT
от 10 до 100L от 2 до 10L/min UIP4000hdT
не применимо от 10 до 100L/min UIP16000
не применимо больше кластер из UIP16000

Свяжитесь с нами! / Задайте нам вопрос!

Запросите дополнительную информацию

Пожалуйста, воспользуйтесь формой ниже, чтобы запросить дополнительную информацию об ультразвуковых процессорах, областях применения и цене. Мы будем рады обсудить с Вами Ваш процесс и предложить ультразвуковую систему, соответствующую Вашим требованиям!







Литература / Ссылки


Полезные сведения

Что такое эмульсия? – Определение термина «эмульсия»

Эмульсия – это жидкая система, состоящая как минимум из двух несмешивающихся жидкостей, в которой одна из жидкостей диспергирована в другой в виде мелких капель. Фаза мелких распределённых капель называется дисперсной или внутренней фазой, а другая фаза – непрерывной или внешней фазой. Различают два основных типа эмульсий: эмульсии типа «масло в воде» (O/W) и «вода в масле» (W/O). В эмульсии типа «масло в воде» (O/W) внутренней фазой является масло или смешивающаяся с маслом жидкость, а внешней фазой – вода или смешивающаяся с водой жидкость. В эмульсии типа «вода в масле» (W/O) внутренней фазой является водоподобная жидкость, а внешней фазой – маслоподобная жидкость.
Для большинства эмульсий требуется эмульгирующий агент, называемый стабилизатором или поверхностно-активным веществом. Размер капель также играет решающую роль в стабильности эмульсии. Чем меньше размер капель, тем стабильнее эмульсия.


Hielscher Ultrasonics поставляет высокопроизводительные ультразвуковые гомогенизаторы от лабораторного до промышленного масштаба.

Высокопроизводительная ультразвуковая техника! Ассортимент продукции Hielscher охватывает весь спектр: от компактных лабораторных ультразвуковых устройств и настольных установок до полностью промышленных ультразвуковых систем.

 

Будем рады обсудить ваш процесс.

✕