Ultrazvočni nano-Emulzifikacija za Microencapsulation pred spray-sušenje
- Da bi microencapsulate aktivne sestavine prek sušenja z razprševanjem, je treba pripraviti fino veliko stabilno mikro-ali nanoemulzijo.
- Ultrasonic emulgiranje je facile in zanesljivo tehniko za proizvodnjo stabilnih mikro-in nano-emulzij
- Kot alternativni površinsko aktivna snov, biopolimeri, kot so gumi Arabi ali WPI se lahko uporabljajo v ultrazvočni procesi emulgiranje kot hrana-razred stabilizatorji.
Ovijanje
Emulzije in kakovost emulzije igrajo pomembno vlogo v zvezi z učinkovitostjo in stabilnostjo mastnih mikrovin, pripravljenih preko inkapsulacijo procesov, kot so spray sušenje. Stabilnost emulzije, viskoznost, velikost kapljic in razmerje med oljem in vodo sta bistvena dejavnika. Med predelavo, ki se začne s pripravo emulzije in konča s sušenjem spray, vse te fizikalne in kemijske lastnosti emulzije, je treba vzdrževati, da se prepreči poslabšanje mikrroparticles. Kakovost mikroencapsulation in emulzije stabilnosti so tesno povezani in vplivajo na kakovost končnih izdelkov v prahu končno bistveno. Zato je potrebna zanesljiva tehnika emulzij. Ultrasonic emulgiranje je dobro uveljavljena tehnologija, ki se uporablja v različnih panogah po vsem svetu za proizvodnjo makro-, nano-, in mikro emulzij.
Ultrasonic emulzifikacija
Ultrazvočni nano-emulzije
Visoko zmogljivih ultrasonicators so dobro uveljavljena za emulgiranje procesov v živilski, farmacevtski in kozmetični industriji. Uporaba intenzivno ultrazvočne valove je učinkovita metoda za proizvodnjo emulzij z mikronov-ali nano velikih kapljic. Ultrazvočni emulgiranje temelji na načelu kavitacije, v katerem visoke intenzivnosti ultrazvočne valove in njegove visoke hitrosti tekoči curki strižne kapljice’ površini, ki ustvarja tako majhne kapljice in stabilne emulzije.
Emulzijski stabilizatorji
Ultrazvočne emulzije je mogoče stabilizirati z običajnimi emulgatorji (npr. polisorbat, sorbitan itd.), temveč tudi z uporabo biopolimerov (npr. guar gumi, arabski gumi, WPI itd.). Industries so prepoznali ogromen potencial biopolimerov kot emulzijskih stabilizatorjev. Predvsem za hrano, farmacevtske in kozmetične emulzije, biopolimeri omogočajo razvoj izdelkov z “čist” Oznako. Biopolimeri in biopolimerni kompleksi so na voljo v velikih količinah in kakovosti hrane razreda. Biopolimerni kompleksi (kot so polisaharidni-beljakovinski kompleksi) so boljši od biopolimerov, saj ponujajo izboljšane lastnosti kot vsak polimer na lastno. Biopolimer, sestavljen iz beljakovin in polisaharid (= kompleks ogljikovih hidratov polimeri) ponuja koristi vsake molekule. Beljakovina poveča površinsko aktivnost, tako da dobimo višjo nasičenost površinske plasti pri znatno nižji koncentraciji. Polisaharid v kompleksu zmanjšuje medobrazno napetost in s tem energijo, ki je potrebna za ustvarjanje novih površin. S tem polisaharidi povečajo nastajanje majhnih kapljic. Biopolimerni kompleks ponuja najboljše svoje komponente in je zato močan stabilizator.
Ultrasonic emulzifikacija
Visoko zmogljivih Ultrasonicators
Hielscher je visoko zmogljivih ultrazvočni procesorji so nameščeni po vsem svetu za pripravo stabilnih makro-, nano-in microemulsions. Z portfelj izdelkov, ki segajo od majhnih ročnih ultrazvočni laboratorijske naprave do visoke moči industrijskih ultrazvočnih sistemov za komercialno proizvodnjo velikih inline tokov emulzij, Hielscher Ultrazvočna vam ponuja najbolj primeren ultrasonicator za vaš proces.
Vhodna moč, amplituda (premik na sonotrode), temperatura in hitrost pretoka se lahko prilagodi zahtevam vaše formulacije. Naši industrijski ultrazvočni procesorji lahko prinesejo zelo visoke amplitude. Amplitudi do 200 μm je mogoče enostavno neprekinjeno teči v 24/7 operaciji. Za še višje amplitude, prilagojene ultrazvočne sonotrodes so na voljo.
Precise 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.
Dodatki, kot so Hielscher je edinstven MultiPhaseCavitator, tok celic vstaviti, ki prilije drugo fazo preko kanile neposredno v kavitacijski hot-spot (glej pic. Left), pomoč pri nastavitvi optimalno ultrazvočni emulgiranje sistem.
V spodnji tabeli vam daje podatek o približni zmogljivosti obdelave naših ultrasonicators:
| serija Volume | Pretok | Priporočena naprave |
|---|---|---|
| 1 do 500ml | 10 do 200 ml / min | UP100H |
| 10 do 2000 ml | 20 do 400ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 00,1 do 20L | 00,2 do 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10L / min | UIP4000hdT |
| ni podatkov | 10 do 100L / min | UIP16000 |
| ni podatkov | večja | gruča UIP16000 |
Kontaktiraj nas! / Vprašajte nas!
Ultrazvočna priprava emulzije (rdeča voda/rumeno olje). Nekaj sekund ultrazvoka pa ločeno vode/olja faz v fino emulzijo.
Visoke moči ultrazvočni procesorji iz laboratorija v pilotno in industrijsko lestvico.
Literatura / Reference
- 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): stabilnost apna eteričnega olja emulzije pripravljena z uporabo biopolimeri in ultrazvočno obdelavo. Mednarodni list hrane lastnosti vol. 20, no. S1, 2017. 564-579,
- Maphosa, Yvonne; Jideani, Victoria A. (2018): dejavniki, ki vplivajo na stabilnost emulzij stabilizirajo z biopolimeri. V: znanost in tehnologijo za Nanoemulzije (uredil Selcan Karakuş). 2018
Dejstva je treba vedeti
Biopolimeri kot stabilizatorji emulzije
Stabilizatorji in površinsko aktivne snovi so potrebne za večino emulzij, da bi jih dolgoročno stabilno. Biopolimeri, kot so polisaharidi in beljakovine, se pogosto uporabljajo kot funkcionalne sestavine v emulzijskih sistemih. Biopolimeri so naravna vrsta emulgiranja agent, ki ponujajo dobro emulzijo stabilizacijske zmogljivosti zaradi njihove želiranje in emulgiranje zmogljivosti. Ker je proizvodnja stabilnih emulzij je predpogoj za uspešno inkapsulacijo preko spray-sušenje živilskih proizvodov, biopolimeri so prednostna vrsta stabilizator. Biopolimeri se lahko uporabljajo kot stabilizatorji sami ali v kombinaciji.
Biopolimeri, kot so gumi arabščina in izolat beljakovin sirotke (WPI) so poceni in jih je mogoče enostavno obdelati v proizvodnji hrane. Gumi arabščina je mešanica anionskih ogljikovih hidratov in nekaterih beljakovin. Njegova zelo razvejane beljakovine, ki so tesno povezane s polisaharide strukturo, da gumi Arabic dobro emulgiranje lastnosti. Izolat beljakovin sirotke je sestavljen iz mešanice kroglaste beljakovine. Te kroglaste beljakovine lahko hitro adsorjicirano na površini olje kapljice med homogenizacijo, ki omogoča nastajanje majhnih kapljic.
Drugi pogosti biopolimeri, ki se uporabljajo kot emulgatorji so želatina, ksantin gumi, škrob, kazeina, pektini, maltodekstrin, ovalbumin, natrijev alginat, in karboksimetilceluloza med drugim.
Biopolimerni kompleksi so sestavljeni iz dveh ali več biopolimeri. Biopolimerni kompleksi se lahko sintetizirajo s kemičnimi, encimskimi ali toplotnimi zdravljenji. Komplesacija na splošno povečuje trdnost in topnost končnega kompleksa biopolimerov, povečanje njihove uporabnosti in stabilnosti. Zlasti zaradi višje stabilnosti v zvezi z različnimi temperaturami, pH in ionske trdnosti so pomembni dejavniki za emulgiranje procesov.