Emulzie olej vo vode
V emulziách olej vo vode sa olejová fáza zmieša s vodnou fázou. Ultrazvukové emulgátory sú ideálne na vytváranie týchto emulzií, ponúkajú rovnomernú disperziu kvapiek a dlhodobú stabilitu, vďaka čomu sú obľúbené v laboratóriách a výrobe.
Výhody Hielscher Sonicators pre emulzie olej vo vode
- Rovnomerné, stabilné emulzie nanoveľkosti
- Opakovateľné a reprodukovateľné výsledky
- Dokonale škálovateľný z laboratória do výroby
- Odborná podpora technického tímu spoločnosti Hielscher
Použite Hielscher pre svoj emulzný projekt
Hielscher Ultrasonics poskytuje pokročilé ultrazvukové prístroje a rozsiahlu podporu, ktoré vám pomôžu vytvoriť rovnomerné a stabilné emulzie olej vo vode s kvapôčkami nanoveľkosti. Naše technické laboratórium môže vykonávať testy a merať emulzie nanoveľkosti. Vylepšite svoje produkty pomocou našich ultrazvukových zariadení a odborných znalostí. Vyplňte dopytový formulár a dozviete sa viac.
Povedzte nám niečo o zložení vašej emulzie. Náš odborník na ultrazvukové spracovanie vám odporučí ideálnu konfiguráciu ultrazvukového zariadenia a poskytne vám užitočné rady.
Ultrazvukové emulzie olej vo vode
Emulzie olej vo vode (O/W) sú široko používané v spotrebných výrobkoch, ako sú potraviny, nápoje, kozmetika a farmaceutické výrobky, ako aj v priemysle (napr. materiálová veda, polyméry, farby, nátery, jemná chémia).
Definícia emulzie olej vo vode
Emulzia olej vo vode je zmes, pri ktorej sú malé kvapôčky oleja jemne rozptýlené vo vode alebo inej vodnej kvapaline. Kvalita emulzií olej vo vode závisí od zloženia (pomer oleja k vode, emulgátor) a techniky emulgácie. Ultrazvukové emulgátory Hielscher využívajú akustickú kavitáciu, ktorá vytvára intenzívne šmykové sily a turbulencie na rozbitie nemiešateľných kvapalín na veľmi malé kvapôčky a ich rovnomerné premiešanie. Táto metóda môže produkovať nanočastice s veľkosťou len 10 nm, čo ponúka veľmi malé, rovnomerné veľkosti kvapiek a vďaka tomu je sonikácia preferovanou emulgačnou technikou.
Nanoemulgácia s ultrazvukovým prístrojom UP400St
Výhody ultrazvukovej emulgácie
Ultrazvuková emulgácia prekonáva iné techniky, ako je vysokotlaková homogenizácia a miešanie s vysokým šmykom, tým, že ponúka efektívnu, konzistentnú produkciu nanokvapôčok a vysokú stabilitu emulzie. Štúdie ukazujú, že ultrazvuková emulgácia produkuje rovnomernejšie a stabilnejšie emulzie v porovnaní s inými metódami s výrazne dlhšou dobou stability.
Krivka ukazuje rozloženie kvapiek ultrazvukovo rozptýlenej nanoemulzie v nanomierke. Táto ultrazvuková emulzia pozostáva z oleja emulgovaného do súvislej vodnej fázy.
Výhody ultrazvukových emulzií
- Vysoko efektívny proces
- Produkuje submikrónové a nanokvapôčky
- Zaisťuje rovnomerné rozloženie veľkosti kvapiek
- Poskytuje reprodukovateľné výsledky
- Vhodné pre akýkoľvek objem
- Presne ovládateľný
- Lineárne škálovateľné
- Bezpečné a ľahko ovládateľné
Ultrazvuková príprava emulzie olej vo vode (O/W) (červená voda / žltý olej). Niekoľko sekúnd sonikácie premení jednotlivé fázy vody / oleja na jemnú emulziu.
Princíp činnosti ultrazvukovej emulgácie
Ultrazvuková emulgácia sa spolieha na akustickú kavitáciu generovanú vysokointenzívnym nízkofrekvenčným ultrazvukom (16-30 kHz). Táto energia prenášaná ultrazvukovou sondou vytvára vysokotlakové a nízkotlakové cykly, ktoré vytvárajú a prudko implodujú vákuové bubliny. Tento proces vytvára intenzívne šmykové sily, rovnomerne mieša a narúša kvapôčky, výsledkom čoho sú nanokvapôčky s konzistentnou distribúciou veľkosti.
Spoločnosť Hielscher Ultrasonics ponúka pokročilé zariadenia na výrobu emulzií a nanoemulzií, vďaka čomu je preferovanou voľbou na zvýšenie kvality a výkonu produktu.
Sonikácia na výrobu emulzie v kadičke
Technické centrum spoločnosti Hielscher: Meranie pomocou Nanoflex DLS na presné stanovenie veľkosti kvapiek
Účinky ultrazvukovej intenzity na kvalitu emulzie
Kvalita emulzie je primárne určená stabilitou, ktorá je ovplyvnená distribúciou veľkosti kvapiek a zložením emulzie. Intenzita ultrazvuku, amplitúda a trvanie sonikácie sú rozhodujúcimi faktormi ovplyvňujúcimi kvalitu emulzie. Vysoké amplitúdy a optimalizované časy sonikácie vedú k menším a stabilnejším kvapôčkam.
Vysokovýkonné ultrazvukové emulgátory
Ultrazvuková emulgácia je spoľahlivá technológia na výrobu vysokokvalitných emulzií so submikrónovými a nano-veľkými kvapôčkami. Spoločnosť Hielscher Ultrasonics ponúka celý rad zariadení od laboratórneho až po priemyselné meradlo, ktoré zaisťujú najvhodnejší systém pre váš emulzný proces. Náš tím pomáha od testov uskutočniteľnosti až po konečné nastavenie výroby. Kompaktný dizajn a všestranné možnosti inštalácie našich ultrazvukových procesorov sa hodia do každého spracovateľského zariadenia.
Laboratórium a výroba, dávkové a inline spracovanie
Spoločnosť Hielscher vyrába vysokovýkonné ultrazvukové emulgátory pre malé až veľké aplikácie. Naše stolové systémy sú ideálne na testovanie uskutočniteľnosti a optimalizáciu procesov. Škálovanie je jednoduché, a to buď inováciou na výkonnejšiu jednotku, alebo zoskupením viacerých ultrazvukových prístrojov. UIP16000 je najvýkonnejší ultrazvukový emulgátor na svete. Prispôsobiteľné príslušenstvo umožňuje ideálnu konfiguráciu pre váš proces na základe kapacity, objemu, surovín a výrobných potrieb.
V nasledujúcej tabuľke je uvedená kapacita spracovania našich ultrazvukových prístrojov na emulgáciu:
| Objem dávky | Prietok | Odporúčané zariadenia |
|---|---|---|
| 1 až 500 ml | 10 až 200 ml/min | UP100H |
| 10 až 2000 ml | 20 až 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 až 20 l | 00,2 až 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 až 100 l | 2 až 10 l/min | UIP4000hdT |
| N.A. | 10 až 100 l/min | UIP16000 |
| N.A. | väčší | Zhluk UIP16000 |
Ultrazvukové prístroje Hielscher podporujú dávkové aj kontinuálne prietokové spracovanie. Dávkové spracovanie je ideálne na testovanie a malú až strednú výrobu, zatiaľ čo inline spracovanie je efektívne pre veľké objemy. Naše systémy sú navrhnuté tak, aby spĺňali vaše špecifické ciele v oblasti objemu emulzie a procesu.
Ultrazvukový reaktor pre výrobu – UIP2000hdT
Presne regulovateľné amplitúdy pre optimálne výsledky
Všetky ultrazvukové prístroje Hielscher sú presne ovládateľné, čo zaisťuje účinnú a účinnú emulgáciu. Amplitúda je kľúčovým parametrom, ktorý ovplyvňuje kvalitu emulzie. Priemyselné procesory Hielscher môžu bežať nepretržite pri vysokých amplitúdach s nastaveniami, ktoré optimalizujú podmienky sonikácie pre najlepšie výsledky. Naše robustné zariadenie je skonštruované pre prevádzku 24/7 v náročných prostrediach.
Jednoduché testovanie bez rizika
Ultrazvukové procesy sú lineárne škálovateľné. Výsledky dosiahnuté pomocou laboratórnych alebo stolových systémov je možné replikovať v priemyselnom meradle s použitím rovnakých parametrov. Vďaka tomu je ultrazvuk ideálny na testovanie uskutočniteľnosti a optimalizáciu procesov. Kontaktujte nás a dozviete sa, ako môže sonikácia zvýšiť vašu produkciu emulzie.
Najvyššia kvalita – Navrhnuté a vyrobené v Nemecku
Ako rodinný podnik uprednostňuje spoločnosť Hielscher kvalitu. Naše ultrazvukové procesory sú navrhnuté, vyrobené a testované v Nemecku, čo zaisťuje spoľahlivosť a robustnosť pre nepretržitú prevádzku pri plnom zaťažení.
Často kladené otázky o emulziách olej vo vode
Čo je to emulzia typu olej vo vode (O/W)?
Emulzia typu olej vo vode je zmes, v ktorej sú drobné kvapôčky oleja rozptýlené v súvislej vodnej fáze. Medzi bežné príklady patria mlieko, majonéza, pleťové vody a šalátové dresingy. Stabilita a kvalita emulzií typu O/W závisia od použitých emulgátorov a spôsobu miešania.
Aký je najlepší emulgátor pre emulzie typu olej vo vode?
Výber najlepšieho emulgátora závisí od konkrétneho použitia. Medzi bežné možnosti patria lecitín (potraviny a kozmetika), polysorbáty (farmaceutické výrobky), SDS (laboratórne použitie) a prírodné bielkoviny. Technický tím spoločnosti Hielscher vám pomôže vybrať správny emulgátor pre vašu receptúru.
Aká veľkosť kvapôčok sa dá dosiahnuť ultrazvukovou emulgáciou?
Ultrazvukové procesory spoločnosti Hielscher dokážu vytvárať kvapôčky s veľkosťou od submikrónov až po 10 nanometrov, čím vznikajú stabilné nanoemulzie. Úzke rozdelenie veľkostí kvapôčok zlepšuje čírosť, stabilitu a biologickú dostupnosť produktu.
V čom sa ultrazvuková emulgácia líši od vysokotlakovej homogenizácie?
Ultrazvuková emulgácia ponúka viacero výhod:
- Menšie a jednotnejšie veľkosti kvapiek
- Nižšia spotreba energie
- Lepšia kontrola nad parametrami spracovania
- Jednoduchšia škálovateľnosť od laboratórneho prostredia až po sériovú výrobu
- Znížená tvorba tepla pri správnom nastavení
Dá sa ultrazvuková emulgácia využiť vo veľkovýrobe?
Áno. Spoločnosť Hielscher ponúka priemyselné zariadenia s výkonom až 16 000 W (sonikátor model UIP16000hdT), ktoré sú schopné spracovať stovky litrov za minútu v režime nepretržitého toku. Procesy vyvinuté v laboratóriu je možné lineárne škálovať na výrobnú úroveň bez nutnosti opätovnej optimalizácie.
Ako sa stabilizuje emulzia typu olej vo vode?
Stabilita sa dosahuje prostredníctvom:
Emulgátory/povrchovo aktívne látky: Znižujú medzifázové napätie medzi olejom a vodou
Sterické stabilizátory: Polyméry ako PEG alebo PVA vytvárajú fyzikálne bariéry
Elektrostatická stabilizácia: Iónové povrchovo aktívne látky vytvárajú odpudivé náboje
Malá veľkosť kvapôčok: Ultrazvukové spracovanie vytvára menšie a stabilnejšie kvapôčky
Zhustidlá: Xantánová guma alebo karboméry zvyšujú viskozitu
Aký je rozdiel medzi emulziami Olej vo vode a Voda v oleji?
V emulziách typu olej vo vode (O/W) sú kvapôčky oleja rozptýlené vo vode (napr. mlieko, pleťové vody). V emulziách typu voda v oleji (W/O) sú kvapôčky vody rozptýlené v oleji (napr. maslo, margarín). Voľba emulgátora určuje, ktorý typ emulzie vznikne.
Ako dlho trvá ultrazvuková emulgácia?
Ultrazvukové spracovanie zvyčajne trvá niekoľko sekúnd až minút, v závislosti od objemu, amplitúdy a požadovanej veľkosti kvapôčok. Je to podstatne rýchlejšie ako tradičné miešanie s vysokým strihovým namáhaním, ktoré môže trvať viac ako 30 minút.
Je ultrazvuková emulgácia bezpečná pre potravinárske a farmaceutické výrobky?
Áno. Ultrazvukové spracovanie je netermická metóda bez použitia chemikálií, pri ktorej sa do produktu nepridávajú žiadne prísady. Je široko akceptovaná v potravinárstve, kozmetike a farmaceutickom priemysle.
Čo je to nanoemulzia?
Nanoemulzia je emulzia, v ktorej je veľkosť kvapôčok zvyčajne menšia ako 200 nanometrov. Tieto emulzie sú priehľadné, vyznačujú sa vynikajúcou stabilitou a zabezpečujú zvýšenú biologickú dostupnosť účinných látok.
Aký je príklad emulzie oleja vo vode v lekárni?
Bežným príkladom je pleťová voda, kde sú liečivé zložky rozptýlené v emulzii olej vo vode na lokálnu aplikáciu.
Môžete zmiešať emulziu olej vo vode s emulziou voda v oleji?
Miešanie týchto dvoch typov emulzií sa vo všeobecnosti neodporúča, pretože majú rôzne kontinuálne fázy a môžu sa navzájom destabilizovať.
Aký je najlepší prírodný emulgátor pre emulziu oleja vo vode?
Prírodné emulgátory ako lecitín, včelí vosk a niektoré proteíny sú účinné pri vytváraní stabilných emulzií olej vo vode.
Môžu sa emulzie oleja vo vode riediť vodou alebo olejom?
Emulzie olej vo vode sa môžu riediť vodou, ale pridanie oleja môže emulziu destabilizovať a malo by sa to robiť opatrne.
Aký je rozdiel medzi emulziami Olej vo vode a Voda v oleji?
Primárnym rozdielom medzi týmito dvoma emulziami je zloženie suspenzie. V emulziách olej vo vode je olej dispergovaná fáza distribuovaná do kontinuálnej fázy, vody. Naopak, v emulziách voda v oleji je voda dispergovanou fázou v oleji. Výber emulgátorov výrazne ovplyvňuje kvalitu a stabilitu emulzií. Zatiaľ čo niektoré emulzie nanoveľkosti sú prirodzene stabilné, väčšina z nich vyžaduje starostlivo navrhnuté formulácie pre predĺženie trvanlivosti. Emulgátory musia byť kompatibilné s typom emulzie, pretože niektoré sú vhodnejšie pre olej vo vode, zatiaľ čo iné fungujú lepšie pre vodu v oleji.
Literatúra / Referencie
- O’Sullivan, Jonathan; Murray, Brian; Flynn, Cal; Norton, Ian (2015): Comparison of batch and continuous ultrasonic emulsification processes. Journal of Food Engineering, Volume 167, Part B, Dec. 2015, 114-121.
- Li, Yujie; Xiang, Dong (2019): Stability of oil-in-water emulsions performed by ultrasound power or high-pressure homogenization. PlosOne, March 8, 2019.
- Ramisetty, Kiran A.; Shyamsunder, R. (2011): Effect of Ultrasonication on Stability of Oil in Water Emulsions. International Journal of Drug Delivery, 3, 2011, 133-142.
Spoločnosť Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratórium do priemyselná veľkosť.