Ultrazvukové emulgátory
Emulzia je dvojfázový systém dvoch nemiešateľných kvapalín, kde jedna fáza, takzvaná vnútorná alebo rozptýlená fáza, je distribuovaná ako malé kvapôčky do druhej, takzvanej vonkajšej alebo kontinuálnej fázy. Na prípravu emulzie sa vo všeobecnosti vyžaduje energetický vstup do dvojfázového systému. Ultrazvukové nožné sily sú dobre preukázané, že sú vysoko účinné produkovať dlhodobé stabilné emulzie s nano-veľké kvapôčky a vynikajúcej kvality.
Rozpúšťadle zlepšená stabilita emulzie
Fyzikálne účinky ultrazvuku vyvolané akustickou kavitáciou vedie k narušeniu kvapôčok oleja a vody a uľahčuje tým tvorbu stabilných O/W a W/O emulzií s veľmi malou veľkosťou kvapôčok v mikron- a nano-veľkosti. Vďaka veľmi malej veľkosti kvapôčok a vysokej ploche ponúkajú nanoemulzie mimoriadne vysoké bioaktívne vlastnosti, čo je dôležité pre potraviny a doplnky, farmaceutickú a kozmetickú výrobu. Vzhľadom na veľkosť kvapôčky môže bioaktívna zlúčenina rýchlo preniknúť do buniek. Aj v materiálovej vede a priemysle sú nano-emulzie dôležité pre výrobu vysokovýkonných náterov, farieb, polymérov a iných kompozitov. Rozpúšťadle pripravené nanoemulzie sú zvyčajne výrazne stabilnejšie ako makroemulzie a nevykazujú sedimentáciu, uhoľnú alebo flokuláciu.
- Nano- a mini-emulzie
- vysoko efektívny
- Dávkové alebo kontinuálne
- Nízko viskózne kvapaliny
- Reprodukovateľnosť/opakovateľnosť
- Spoľahlivá technika
- Jednoduché a bezpečné používanie
UP400St – 400W ultrazvukové zariadenie pre olej vo vode (O/W) nano-emulzie
Vysoko efektívna ultrazvuková emulgácia
Zungur et al. (2015) porovnával ultrazvukovú homogenizáciu s klasickou homogenizáciou s vysokým šmykom na prípravu emulzií vody a olivového oleja. Pre emulzie sa ako zapuzdrené činidlá použili WPI a maltodextrín a Tween20 sa používal ako stabilizátor. "Hodnoty krémového indexu emulzií pripravených klasickými a ultrazvukovými homogenizačnými technikami sa zmenili medzi 20,77 a 86,26 % a 15,63 % až 91,55 %. Vo všeobecnosti výsledky ukázali, že emulzie pripravené s ultrazvukovou emulgáciou sú stabilnejšie ako tie, ktoré sú pripravené klasickou homogenizačnou metódou."
obrázky mikroskopie (pri 100xmagnifikácii) obsahujúce 40 % (wb) sušiny a 9 % (wb) olejových emulzií pripravených klasickou homogenizačnou metódou s a) WPI, b) MD, c) zmesou WPI-MD (1:1); a pripravené ultrazvukovou homogenizačnou metódou s (d) zmesou WPI (e) MD f) WPI-MD (1:1). Ultrazvuková emulgácie má za následok výrazne menšie kvapôčky a lepšiu stabilitu emulzie.
(štúdie a mikroskopické obrázky: Zungur et al., 2015)
Taha et al. (2020) záver vo svojom recenznom dokumente, že high-intenzita ultrazvukom (HIU) "by mohli byť použité na zlepšenie emugujúcich vlastností potravinových emulgátorov, ako sú bielkoviny a polysacharidy a zvýšiť stabilitu ich emulzií. Proteín-polysacharidový komplex stabilizovaných emulzií produkovaných HIU preukázal lepšiu stabilitu proti environmentálnym namáhaniam ako emulzie stabilizované jednotlivými zložkami. Okrem toho niekoľko štúdií ukázalo, že homogenizátory HIU sú energeticky účinnejšie ako vysokotlakové homogenizátory a mikrofluidiéry." (Taha a kol., 2020)
- Priemerná veľkosť kvapôčok (ovplyvnená technikou emulgácie)
- Rozdelenie veľkosti kvapôčok (ovplyvnené emulgaciou)
- Viskozita vo vnútornej fáze
- Viskozita v kontinuálnej fáze
- Povrchovo aktívna látky
- Koncentrácia olejovej fázy
- PH v kontinuálnej fáze
- Optické vlastnosti emulzie
Ultrazvukový nano-emulsification sa používa na výrobu vysokovýkonných emulzií pre vysokovýkonné materiály, farby, nátery, potraviny, lekáreň a kozmetiku.
Rozloženie veľkosti kvapôčok emulzií vody a olivového oleja pripravených a) klasickou homogenizačnou metódou b) ultrazvukovou homogenizáciou (pomocou Up400s) metóda s MD, WPI a ich zmesou, ktorá má 40% sušiny s obsahom oleja (w/w). Ultrazvuková emulgaza má za následok výrazne menšie kvapôčky, menej krémovania a lepšiu celkovú stabilitu emulzie.
(štúdia a grafy: Zungur et al., 2015)
Ultrazvukový príprava oleja vo vode (O/W) emulzia (červená voda / žltý olej). Niekoľko sekúnd ultrazvukom premeniť dve fázy vody a oleja do jemnej emulzie.
Vysokovýkonné ultrazvukové emulgátory
Hielscher Ultrasonics dodáva vysokovýkonné, nízkofrekvenčné ultrazvukové emulgátory v akomkoľvek meradle pre výskum, vývoj procesov, R&D a priemyselná výroba veľmi veľkých objemových prúdov. Naše široké portfólio ponúka ideálny ultrazvukový procesor v akejkoľvek veľkosti a pre akékoľvek odvetvie.
Hielscher Ultrazvuk’ priemyselné ultrazvukové procesory môžu dodávať veľmi vysoké amplitúdy. Amplitúdy až do 200 μm môžu byť ľahko nepretržite bežať v prevádzke 24/7/365. Pre ešte vyššie amplitúdy, prispôsobené ultrazvukové sonotród sú k dispozícii. Všetky parametre procesu je možné presne kontrolovať a monitorovať prostredníctvom inteligentného softvéru.
- pre akýkoľvek objem/výrobnú kapacitu
- pre akékoľvek odvetvie
- účinné a procesné zintenzívnenie
- pre dávkové a inline spracovanie
- všestranný použiteľný
- energeticky úsporných
- Jednoduché a bezpečné ovládanie
- Reprodukovateľné výsledky
- lineárne škálovateľné
- Spoľahlivé
- robustný, nízka údržba
- jednoduchá inštalácia alebo retro-montáž
- rýchle RoI
Ultrazvukový reaktor s MultiPhaseCavitator pre lepšiu nanoemulgáciu
MultiPhaseCavitator – Ultrazvukový vstrekovací systém pre stabilné emulzie
The MultiPhaseCavitator – MPC48inert (MPC48inert) – je unikátna vložka pre reaktory s prietokovou bunkou Hielscher. Dizajn MultiPhaseCavitator obsahuje 48 jemných kannál, ktoré vstrekujú druhú fázu emulzie priamo do cavitational hot-spot. V kavitačnej zóne, jemné pramene vstreknuté druhej fázy dostať rez ultrazvukové frekvenčné vlny 20kHz. To znamená, že vstrekovaná kvapalina sa zníži o 20 000 vibračných ťahov za sekundu, čo vytvára mimoriadne minútové kvapôčky v nano rozsahu. Ultrazvukový nožík, nárazové vlny a turbulencie emulguje tieto malé kvapôčky v rámci kontinuálnej fázy a produkuje vynikajúcu nano-emulziu vysokej stability.
Chcete si kúpiť ultrazvukový emulgátor?
Kontaktujte nás vyplnením nižšie uvedeného kontaktného formulára, odoslanie e-mailuAlebo volá nás!
Náš dobre skúsený tím bude rád diskutovať o vašej emulzie aplikácie s vami a odporučiť vám najvhodnejší ultrazvukový emulgátor systém!
- presne kontrolovateľné parametre
- vysoké amplitúdy
- Energetická účinnosť
- Dávkové a vnorené
- lineárne škálovateľné na ľubovoľnú veľkosť
- inteligentný softvér s programovateľnými nastaveniami ultrazvukom
- 24/2/365 prevádzka
- robustný
- sonotród a príslušenstvo k dispozícii
Nasledujúca tabuľka vám uvádza približnú spracovateľskú kapacitu našich ultrazvukov:
| Objem šarže | prietok | Odporúčané Devices |
|---|---|---|
| 1 až 500mL | 10 až 200mL/min | UP100H |
| 10 až 2000mL | 20 až 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 až 20L | 02 až 4 l / min | UIP2000hdT |
| 10 až 100L | 2 až 10 l / min | UIP4000hdT |
| neuv | 10 až 100 l / min | UIP16000 |
| neuv | väčšia | strapec UIP16000 |
Kontaktuj nás! / Opýtajte sa nás!
Literatúra/referencie
- Zungur Bastıoğlu, Aslı; Koç, Mehmet; Kaymak-Ertekin, Figen (2015): Physical Properties of Olive Oil in Water Model Emulsion: Effect of Aqueous and Oil Phase Concentration and Homogenization Types. Akademik gıda 13, 2015. 22-34.
- Zahra Hadian, Mohammad Ali Sahari, Hamid Reza Moghimi; Mohsen Barzegar (2014): Formulation, Characterization and Optimization of Liposomes Containing Eicosapentaenoic and Docosahexaenoic Acids; A Methodology Approach. Iranian Journal of Pharmaceutical Research (2014), 13 (2): 393-404.
- Ahmed Taha, Eman Ahmed, Amr Ismaiel, Muthupandian Ashokkumar, Xiaoyun Xu, Siyi Pan, Hao Hu (2020): Ultrasonic emulsification: An overview on the preparation of different emulsifiers-stabilized emulsions. Trends in Food Science & Technology Vol. 105, 2020. 363-377.
- Seyed Mohammad Mohsen Modarres-Gheisari, Roghayeh Gavagsaz-Ghoachani, Massoud Malaki, Pedram Safarpour, Majid Zandi (2019): Ultrasonic nano-emulsification – A review. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 88-105.
Fakty stojí za to vedieť
Čo je emulzia? – Definícia pojmu "emulzia"
Emulzia je kvapalný systém pozostávajúci najmenej z dvoch nemiešateľných kvapalín, kde je jedna z kvapalín rozptýlená v druhej ako malé kvapôčky. Fáza malých distribuovaných kvapôčok sa nazýva rozptýlená alebo vnútorná fáza, zatiaľ čo druhá fáza sa nazýva kontinuálna alebo vonkajšia fáza. Existujú dva hlavné typy emulzií, ktoré sa rozlišujú medzi: emulziami oleja vo vode (O/W) a vodou v oleji (W/O). V emulzii oleja vo vode (O/W) je vnútorná fáza kvapalina zamieriteľná do oleja alebo oleja a vonkajšia fáza je voda alebo kvapalina zamietateľná do vody. V emulzii vody v oleji (W/O) je vnútorná fáza kvapalina ako voda, zatiaľ čo vonkajšia fáza je kvapalina ako olej.
Väčšina emulzií vyžaduje emulgačné činidlo, známe ako stabilizátor alebo povrchovo aktívna látka. Kvapôčka veľkosť hrá tiež kľúčovú úlohu, pokiaľ ide o stabilitu emulzie. O to menšia je veľkosť kvapôčky, tým stabilnejšia je emulzia.
Vysokovýkonné ultrazvukom! Produktový rad Hielscher pokrýva celé spektrum od kompaktného laboratórneho ultrasonicatoru cez stolové jednotky až po plnoindustriálne ultrazvukové systémy.