Hielscher ultraljud teknik

Ultraljud nano-emulgering för microencapsulation innan spray-torkning

  • För att microencapsulate aktiva ingredienser via spray-torkning, en fin storlek stabil mikro-eller nanoemulsion måste förberedas.
  • Ultraljud emulgering är en facile och pålitlig teknik för att producera stabila mikro-och nano-emulsioner
  • Som alternativa ytaktiva ämnen, kan biopolymerer sådana tuggummi Arabi eller WPI användas i ultraljud emulgering processer som livsmedels-grade stabilisatorer.

 

Inkapsling

Emulsioner och emulsion kvalitet spelar en viktig roll när det gäller effektivitet och stabilitet av oljiga mikropartiklar som bereds via inkapsling processer såsom spraytorkning. Emulsion stabilitet, viskositet, droplet storlek och olja/vatten förhållandet är avgörande faktorer. Under bearbeta, som startar med förberedelsen av emulsionen och avslutar med sprej-uttorkning, alla de läkar undersökning och kemiska rekvisita av emulsionen måste underhållas, för att förhindra en försämring av micropartiklarna. Kvaliteten på microencapsulation och emulsioner stabilitet är nära besläktade och påverka kvaliteten på den slutliga pulver produkter Final betydligt. Därför krävs en pålitlig emulsifieringsteknik. Ultraljud emulgering är en väletablerad teknik, som används i olika branscher över hela världen för att producera makro-, nano-och mikro-emulsioner.

Ultraljud emulgering

Ultraljud nano-emulsioner

Högpresterande ultrasonicators är väl etablerad för emulgering processer i livsmedel, Pharma och kosmetiska industrin. Tillämpningen av intensiva ultraljud vågor är en effektiv metod för att producera emulsioner med Micron-eller nano-storlek droppar. Ultraljud emulgering är baserad på principen om kavitation, där hög intensitet ultraljud vågor och dess hög hastighet flytande jets skjuvning droppar’ yta, vilket skapar därmed små droppar och stabila emulsioner.

Emulsionsstabilisatorer

Ultraljud emulsioner kan stabiliseras med hjälp av konventionella emulgerande agenter (t. ex. polysorbat, sorbitan etc.), men också med hjälp av biopolymerer (t. ex. guarkärnmjöl, gummi arabicum, WPI etc.). Industrier har erkänt den enorma potentialen av biopolymerer som emulsionstabilisatorer. Särskilt för livsmedel, farmaceutiska och kosmetiska emulsioner, möjliggör biopolymerer utveckling av produkter med en “Ren” Etikett. Biopolymerer och biopolymerkomplex finns i stora volymer och av livsmedels kvalitet. Biopolymer komplex (t. ex. polysackorid-proteinkomplex) är överlägsna biopolymerer eftersom de erbjuder förbättrade egenskaper än varje polymer på egen hand. En Biopolymer som består av ett protein och en polysacki (= komplexa kolhydratpolymerer) erbjuder fördelarna med varje molekyl. Proteinet ökar ytan aktivitet så att en högre ytskikt mättnad vid en betydligt lägre koncentration erhålls. Polysackanod i komplexet minskar interfacial spänningar och därmed den energi som krävs för att generera nya ytor. Därmed ökar polysackarider bildandet av små droppar. En Biopolymer komplex erbjuder det bäst av dess båda del-och makes därför en stark stabilisator.

Ultraljudsbehandling är en väletablerad teknik för att förbereda nanoemulsioner.

Ultraljud emulgering

Informationsförfrågan




Notera vår Integritetspolicy.


Högpresterande Ultrasonicators

Hielschers högpresterande ultraljud processorer är installerade över hela världen för beredning av stabila makro-, nano-och microemulsioner. Med en produkt portfölj som sträcker sig från små handhållna Ultraljuds Lab Devices till hög effekt industriella ultraljud system för kommersiell produktion av stora inline strömmar av emulsioner, erbjuder Hielscher Ultrasonics dig den mest lämpliga ultrasonicator för din process.
Ström ingång, amplitud (förskjutning vid sonotrode), temperatur och flöde kan anpassas till kraven i din formulering. Våra industriella ultraljud processorer kan leverera mycket höga amplituder. Amplituder på upp till 200 μm kan enkelt köras kontinuerligt i 24/7 drift. För ännu högre amplituder, anpassade ultraljud sonotrodes finns.
Sätt in MPC48 med 48 fina kanyler, som injicerar emulsionens andra fas direkt i ultraljudskavitationszonenExakt kontroll över parametrarna för ultraljudsbehandling och automatisk dataregistrering på ett inbyggt SD-kort säkerställer hög bearbetningskvalitet och möjliggör process standardisering. Alla våra ultraljud processorer är konstruerade för 24/7 drift under full belastning. Robusthet, lågt underhåll och användarvänlighet är ytterligare fördelar med Hielschers ultrasonicators, vilket gör dem till ditt arbete-häst i produktion.
Tillbehör som Hielschers unika MultiPhaseCavitator, ett flöde cell Infoga som injicerar den andra fasen via Kanylerna direkt i cavitational hot-spot (se pic. Left), bidra till att ställa in en optimal ultraljud emulgering system.
Nedanstående tabell ger dig en indikation på hur mycket våra ultraljudsapparater kan hantera:

batch Volym Flödeshastighet Rekommenderade Devices
1 till 500 ml 10 till 200 ml / min UP100H
10 till 2000 ml 20 till 400 ml / min Uf200 ः t, UP400St
0.1 till 20L 0.2 till 4L / min UIP2000hdT
10 till 100 liter 2 till 10 1 / min UIP4000hdT
n.a. 10 till 100 l / min UIP16000
n.a. större kluster av UIP16000

Kontakta oss! / Fråga oss!

Be om mer information

Använd formuläret nedan om du vill begära ytterligare information om ultraljud homogenisering. Vi ska vara glada att kunna erbjuda dig ett ultraljud system som uppfyller dina krav.









Observera att våra Integritetspolicy.


Ultraljud emulgering med Hielschers UP200Ht och sonotrode S26d14

Ultraljud beredning av en emulsion (rött vatten/gul olja). Några sekunder av ultraljudsbehandling vända separata vatten/olja faser i en fin emulsion.


Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultrasonicators för sonochemical applikationer.

Hög effekt ultraljud processorer från Lab till pilot och industriell skala.

Litteratur / Referenser

  • 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): stabilitet av Lime eterisk olja emulsion beredd med biopolymerer och ultraljud behandling. Internationella tidning livsmedels egenskaper Vol. 20, No. S1, 2017. på 564-579.
  • Maphosa, Yvonne; Jideani, Victoria A. (2018): faktorer som påverkar stabiliteten av emulsioner stabiliserats av Biopolymers. I: vetenskap och teknologi bakom Nanoemulsions (redige rad av Selcan Karakuş). 2018


Fakta Värt att veta

Biopolymerer som Emulsionstabilisatorer

Stabilisatorer och tensider krävs för de flesta emulsioner för att göra dem långsiktigt stabila. Biopolymerer som polysackarider och proteiner används i stor utsträckning som funktionella ingredienser i emulsionssystem. Biopolymerer är en naturlig typ av emulgeringsmedel, som erbjuder en bra emulsion stabiliserande prestanda på grund av deras geleringsmedel och emulgering kapacitet. Eftersom produktionen av stabila emulsioner är en förutsättning för en lyckad inkapsling via spraytorkning av livsmedels produkter, är biopolymerer en prioriterad typ av stabilisator. Biopolymerer kan användas som stabilisatorer på egen hand eller i kombination.
Biopolymerer såsom gummi arabicum och vassleproteinisolat (WPI) är billiga och kan lätt bearbetas i livsmedels produktion. Tuggummi arabiska är en blandning av anjoniska kolhydrater och vissa proteiner. Dess mycket förgrenade proteiner, som är nära kopplade till polysackanod struktur, ge tuggummi arabiska bra emulgerande egenskaper. Vassleproteinisolatet består av en blandning av globulära proteiner. Dessa globulära proteiner kan snabbt adsorberas på olje droppar ytan under homogenisering, vilket underlättar bildandet av små droppar.
Andra vanliga biopolymerer som används som emulgerande medel är gelatin, Xanthan Gum, stärkelse, kasein, pektiner, maltodextrin, ovalbumin, natriumalginat och karboximetylcellulosa bland andra.
Biopolymer komplex består av två eller flera biopolymerer. Biopolymer komplex kan syntetiseras genom kemiska, enzymatiska eller termiska behandlingar. Komplexationen ökar i allmänhet robustheten och lösligheten hos det slutliga biopolymerkomplexet, vilket förbättrar deras användbarhet och stabilitet. Speciellt den resulterande högre stabiliteten i fråga om varierande temperaturer, pH och Jon styrka är viktiga faktorer för emulgering processer.