Nanoemulsifikimi me ultratinguj për mikroenkapsulim përpara tharjes me spërkatje

• Për të mikroenkapsuluar përbërësit aktivë nëpërmjet tharjes me spërkatje, duhet të përgatitet një mikroemulsion ose nanoemulsion i qëndrueshëm me pikëza të imëta.
• Emulsifikimi me ultratinguj është një teknikë e thjeshtë dhe e besueshme për prodhimin e mikroemulsioneve dhe nanoemulsioneve të qëndrueshme
• Si alternativa ndaj agjentëve sipërfaqësorë aktivë, biopolimeret si goma arabike ose WPI mund të përdoren në proceset e emulsifikimit me ultratinguj si stabilizues të përshtatshëm për përdorim ushqimor.

Enkapsulimi

Emulsionet dhe cilësia e tyre luajnë një rol të rëndësishëm në efikasitetin dhe qëndrueshmërinë e mikrogrimcave vajore të përgatitura nëpërmjet proceseve të enkapsulimit, si tharja me spërkatje. Qëndrueshmëria e emulsionit, viskoziteti, madhësia e pikëzave dhe raporti vaj/ujë janë faktorë vendimtarë. Gjatë përpunimit, i cili fillon me përgatitjen e emulsionit dhe përfundon me tharjen me spërkatje, të gjitha këto veti fizike dhe kimike të emulsionit duhet të ruhen për të parandaluar përkeqësimin e mikrogrimcave. Cilësia e mikroenkapsulimit dhe qëndrueshmëria e emulsioneve janë të lidhura ngushtë dhe ndikojnë ndjeshëm në cilësinë e produkteve përfundimtare në formë pluhuri. Prandaj, kërkohet një teknikë e besueshme emulsifikimi. Emulsifikimi me ultratinguj është një teknologji e konsoliduar, e cila përdoret në industri të ndryshme në mbarë botën për prodhimin e makroemulsioneve, nanoemulsioneve dhe mikroemulsioneve.

Nanoemulsionet me ultratinguj

Pajisjet me ultratinguj me performancë të lartë janë të konsoliduara për proceset e emulsifikimit në industrinë ushqimore, farmaceutike dhe kozmetike. Zbatimi i valëve intensive të ultratingujve është një metodë efikase për prodhimin e emulsioneve me pikëza me madhësi mikrometrike ose nanometrike. Emulsifikimi me ultratinguj bazohet në parimin e kavitacionit, ku valët e ultratingujve me intensitet të lartë dhe rrymat e lëngut me shpejtësi të lartë të krijuara prej tyre ushtrojnë forca prerëse mbi sipërfaqen e pikëzave, duke krijuar kështu pikëza të vogla dhe emulsione të qëndrueshme.

Stabilizuesit e emulsioneve

Emulsionet e prodhuara me ultratinguj mund të stabilizohen duke përdorur agjentë emulsifikues konvencionalë (p.sh. polisorbat, sorbitan etj.), por edhe biopolimere (p.sh. gomë guari, gomë arabike, WPI etj.). Industritë e kanë njohur potencialin e madh të biopolimereve si stabilizues emulsionesh. Veçanërisht për emulsionet ushqimore, farmaceutike dhe kozmetike, biopolimeret mundësojnë zhvillimin e produkteve me etiketë “të pastër”. Biopolimeret dhe komplekset e biopolimereve janë të disponueshme në sasi të mëdha dhe me cilësi të përshtatshme për përdorim ushqimor. Komplekset e biopolimereve (si komplekset polisakarid-proteinë) janë superiore ndaj biopolimereve, pasi ofrojnë veti më të mira se secili polimer më vete. Një biopolimer i përbërë nga një proteinë dhe një polisakarid (= polimere të karbohidrateve komplekse) ofron përfitimet e secilës molekulë. Proteina rrit aktivitetin sipërfaqësor, duke mundësuar një ngopje më të lartë të shtresës sipërfaqësore në një përqendrim dukshëm më të ulët. Polisakaridi në kompleks zvogëlon tensionin ndërfaqësor dhe, rrjedhimisht, energjinë e nevojshme për të krijuar sipërfaqe të reja. Në këtë mënyrë, polisakaridet nxisin formimin e pikëzave të vogla. Një kompleks biopolimeresh ofron vetitë më të mira të të dy përbërësve të tij dhe, për këtë arsye, është një stabilizues i fuqishëm.

Pajisje me ultratinguj me performancë të lartë

Procesorët me ultratinguj me performancë të lartë të Hielscher janë instaluar në mbarë botën për përgatitjen e makroemulsioneve, nanoemulsioneve dhe mikroemulsioneve të qëndrueshme. Me një portofol produktesh që shtrihet nga pajisjet e vogla që mbahen në dorë për përdorim laboratorik me ultratinguj deri te sistemet industriale me ultratinguj me fuqi të lartë për prodhimin komercial të rrjedhave të mëdha të emulsioneve në linjë, Hielscher Ultrasonics ju ofron pajisjen me ultratinguj më të përshtatshme për procesin tuaj.
Fuqia hyrëse, amplituda (zhvendosja në sonotrodë), temperatura dhe prurja mund të përshtaten me kërkesat e formulimit tuaj. Procesorët tanë industrialë me ultratinguj mund të japin amplituda shumë të larta. Amplitudat deri në 200µm mund të mbahen lehtësisht dhe vazhdimisht gjatë funksionimit 24/7. Për amplituda edhe më të larta, ofrohen sonotroda me ultratinguj të përshtatura sipas kërkesave.
Kontrolli i saktë i parametrave të trajtimit me ultratinguj dhe regjistrimi automatik i të dhënave në një kartë SD të integruar sigurojnë cilësi të lartë përpunimi dhe mundësojnë standardizimin e procesit. Të gjithë procesorët tanë me ultratinguj janë projektuar për funksionim 24/7 me ngarkesë të plotë. Qëndrueshmëria, kërkesat e ulëta për mirëmbajtje dhe lehtësia e përdorimit janë përparësi të tjera të pajisjeve me ultratinguj të Hielscher, të cilat i bëjnë ato mjete të palodhura pune në prodhimin tuaj.
Aksesorët si pajisja unike e Hielscher MultiPhaseCavitator, një element futës për qelizën e rrjedhjes që injekton fazën e dytë nëpërmjet kanulave drejtpërdrejt në zonën më intensive të kavitacionit (shih figurën majtas), ndihmojnë në ngritjen e një sistemi optimal emulsifikimi me ultratinguj.
Tabela më poshtë jep një orientim për kapacitetin e përafërt të përpunimit të pajisjeve tona me ultratinguj: