เครื่องทำอิมัลชันด้วยอัลตราโซนิก
อิมัลชันเป็นระบบสองเฟสของของเหลวสองชนิดที่ไม่ผสมเป็นเนื้อเดียวกัน โดยเฟสหนึ่งซึ่งเรียกว่าเฟสภายในหรือเฟสกระจายตัว จะกระจายเป็นหยดขนาดเล็กอยู่ในอีกเฟสหนึ่งซึ่งเรียกว่าเฟสภายนอกหรือเฟสต่อเนื่อง โดยทั่วไป การเตรียมอิมัลชันต้องป้อนพลังงานเข้าสู่ระบบสองเฟส แรงเฉือนจากอัลตราโซนิกได้รับการพิสูจน์อย่างชัดเจนว่ามีประสิทธิภาพสูงในการผลิตอิมัลชันที่มีเสถียรภาพในระยะยาว มีหยดขนาดนาโน และมีคุณภาพเหนือกว่า
การเพิ่มเสถียรภาพของอิมัลชันด้วยอัลตราโซนิก
ผลทางกายภาพของอัลตราซาวนด์ที่เกิดจากคาวิเทชันทางเสียงทำให้หยดน้ำมันและน้ำแตกตัว จึงช่วยให้เกิดอิมัลชัน O/W และ W/O ที่มีเสถียรภาพและมีหยดขนาดเล็กมากในระดับไมครอนและนาโน ด้วยขนาดหยดที่เล็กมากและพื้นที่ผิวที่สูง นาโนอิมัลชันจึงมีสมบัติการออกฤทธิ์ทางชีวภาพสูงเป็นพิเศษ ซึ่งมีความสำคัญต่อการผลิตอาหารและผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร ยา และเครื่องสำอาง ด้วยขนาดหยดที่เล็กจิ๋ว สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจึงสามารถเข้าสู่เซลล์ได้อย่างรวดเร็ว ในด้านวัสดุศาสตร์และอุตสาหกรรม นาโนอิมัลชันยังมีความสำคัญต่อการผลิตสารเคลือบ สี พอลิเมอร์ และวัสดุคอมโพสิตอื่น ๆ ที่มีสมรรถนะสูง โดยทั่วไป นาโนอิมัลชันที่เตรียมด้วยอัลตราโซนิกมีเสถียรภาพสูงกว่าแมโครอิมัลชันอย่างมีนัยสำคัญ และไม่เกิดการตกตะกอน การรวมตัวของหยด หรือการจับกลุ่ม
- นาโนอิมัลชันและมินิอิมัลชัน
- มีประสิทธิภาพสูง
- แบบแบตช์หรือแบบต่อเนื่อง
- ของเหลวที่มีความหนืดต่ำไปจนถึงของเหลวหนืด
- ความสามารถในการให้ผลซ้ำ / ความสามารถในการทำซ้ำ
- เทคนิคที่เชื่อถือได้
- ใช้งานง่ายและปลอดภัย
UP400St – อุปกรณ์อัลตราโซนิก 400W สำหรับนาโนอิมัลชันชนิดน้ำมันในน้ำ (O/W)
การทำอิมัลชันด้วยอัลตราโซนิกที่มีประสิทธิภาพสูง
Zungur et al. (2015) เปรียบเทียบการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยอัลตราโซนิกกับการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยแรงเฉือนสูงแบบดั้งเดิมในการเตรียมอิมัลชันน้ำกับน้ำมันมะกอก โดยใช้ WPI และมอลโทเดกซ์ทรินเป็นสารห่อหุ้ม และใช้ Tween20 เป็นสารเพิ่มเสถียรภาพสำหรับอิมัลชัน “ค่าดัชนีการแยกชั้นครีมของอิมัลชันที่เตรียมด้วยเทคนิคการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันแบบดั้งเดิมและด้วยอัลตราโซนิก มีค่าอยู่ระหว่าง 20.77 ถึง 86.26 % และ 15.63 ถึง 91.55 % ตามลำดับ โดยภาพรวม ผลการศึกษาพบว่าอิมัลชันที่เตรียมด้วยการทำอิมัลชันด้วยอัลตราโซนิกมีเสถียรภาพมากกว่าอิมัลชันที่เตรียมด้วยวิธีการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันแบบดั้งเดิม”
ภาพจากกล้องจุลทรรศน์ (ที่กำลังขยาย 100x) ของอิมัลชันที่มีวัตถุแห้ง 40 % (wb) และน้ำมัน 9 % (wb) ซึ่งเตรียมด้วยวิธีการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันแบบดั้งเดิมโดยใช้ (a) WPI, (b) MD, (c) ส่วนผสม WPI-MD (1:1) และเตรียมด้วยวิธีการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยอัลตราโซนิกโดยใช้ (d) WPI (e) MD (f) ส่วนผสม WPI-MD (1:1) การทำอิมัลชันด้วยอัลตราโซนิกทำให้ได้หยดที่มีขนาดเล็กกว่าอย่างมีนัยสำคัญและอิมัลชันที่มีเสถียรภาพดีกว่า
(การศึกษาและภาพจากกล้องจุลทรรศน์: Zungur et al., 2015)
Taha et al. (2020) สรุปในบทความปริทัศน์ว่า อัลตราโซนิกความเข้มสูง (HIU) “อาจใช้เพื่อปรับปรุงสมบัติการทำอิมัลชันของสารทำอิมัลชันสำหรับอาหาร เช่น โปรตีนและพอลิแซ็กคาไรด์ และเพิ่มเสถียรภาพของอิมัลชันที่ได้ อิมัลชันที่ผลิตด้วย HIU และเพิ่มเสถียรภาพด้วยสารเชิงซ้อนโปรตีนกับพอลิแซ็กคาไรด์ มีเสถียรภาพต่อสภาวะกดดันจากสิ่งแวดล้อมดีกว่าอิมัลชันที่เพิ่มเสถียรภาพด้วยองค์ประกอบแต่ละชนิดเพียงอย่างเดียว นอกจากนี้ งานศึกษาหลายชิ้นแสดงให้เห็นว่าเครื่องทำให้เป็นเนื้อเดียวกันแบบ HIU มีประสิทธิภาพด้านพลังงานสูงกว่าเครื่องทำให้เป็นเนื้อเดียวกันแบบความดันสูงและเครื่องไมโครฟลูอิไดเซอร์” (Taha et al., 2020)
- ขนาดหยดเฉลี่ย (ได้รับอิทธิพลจากเทคนิคการทำอิมัลชัน)
- การกระจายขนาดหยด (ได้รับอิทธิพลจากเทคนิคการทำอิมัลชัน)
- ความหนืดของเฟสภายใน
- ความหนืดของเฟสต่อเนื่อง
- สารลดแรงตึงผิว
- ความเข้มข้นของเฟสน้ำมัน
- ค่า pH ของเฟสต่อเนื่อง
- สมบัติทางแสงของอิมัลชัน
การทำนาโนอิมัลชันด้วยอัลตราโซนิกใช้ในการผลิตอิมัลชันสมรรถนะสูงสำหรับวัสดุสมรรถนะสูง สี สารเคลือบ อาหาร ยา และเครื่องสำอาง
การกระจายขนาดหยดของอิมัลชันน้ำกับน้ำมันมะกอกที่เตรียมด้วย (a) วิธีการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันแบบดั้งเดิม (b) วิธีการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยอัลตราโซนิก (โดยใช้ UP400S) โดยใช้ MD, WPI และส่วนผสมของทั้งสองชนิด มีวัตถุแห้ง 40% และมีปริมาณน้ำมัน 9% (w/w) การทำอิมัลชันด้วยอัลตราโซนิกทำให้ได้หยดที่มีขนาดเล็กกว่าอย่างมีนัยสำคัญ เกิดการแยกชั้นครีมน้อยกว่า และอิมัลชันมีเสถียรภาพโดยรวมดีกว่า
(การศึกษาและกราฟ: Zungur et al., 2015)
การเตรียมอิมัลชันชนิดน้ำมันในน้ำ (O/W) ด้วยอัลตราโซนิก (น้ำสีแดง / น้ำมันสีเหลือง) การใช้อัลตราโซนิกเพียงไม่กี่วินาทีทำให้เฟสน้ำและเฟสน้ำมันทั้งสองเฟสกลายเป็นอิมัลชันที่มีหยดละเอียด
เครื่องทำอิมัลชันด้วยอัลตราโซนิกสมรรถนะสูง
Hielscher Ultrasonics จัดหาเครื่องทำอิมัลชันด้วยอัลตราโซนิกกำลังสูงและความถี่ต่ำในทุกขนาด สำหรับการวิจัย การพัฒนากระบวนการ การวิจัยและพัฒนา และการผลิตทางอุตสาหกรรมที่มีกระแสการไหลปริมาตรมากเป็นพิเศษ กลุ่มผลิตภัณฑ์ที่หลากหลายของเรามีเครื่องประมวลผลด้วยอัลตราโซนิกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับทุกขนาดและทุกอุตสาหกรรม
เครื่องประมวลผลด้วยอัลตราโซนิกระดับอุตสาหกรรมของ Hielscher Ultrasonics สามารถให้แอมพลิจูดที่สูงมาก สามารถทำงานต่อเนื่องที่แอมพลิจูดสูงถึง 200µm ได้อย่างง่ายดายในรูปแบบการทำงาน 24/7/365 สำหรับแอมพลิจูดที่สูงยิ่งกว่านี้ มีโซโนโทรดอัลตราโซนิกที่ออกแบบเฉพาะให้เลือกใช้ พารามิเตอร์ของกระบวนการทั้งหมดสามารถควบคุมและติดตามได้อย่างแม่นยำผ่านซอฟต์แวร์อัจฉริยะ
- สำหรับทุกปริมาตร / กำลังการผลิต
- สำหรับทุกอุตสาหกรรม
- ให้ผลอย่างมีประสิทธิผลและเพิ่มความเข้มข้นของกระบวนการ
- สำหรับการประมวลผลแบบแบตช์และแบบอินไลน์
- ใช้งานได้หลากหลาย
- ประหยัดพลังงาน
- ใช้งานง่ายและปลอดภัย
- ให้ผลลัพธ์ที่ทำซ้ำได้
- ขยายขนาดได้แบบเชิงเส้น
- เชื่อถือได้
- แข็งแกร่ง ต้องการการบำรุงรักษาน้อย
- ติดตั้งหรือปรับติดตั้งเข้ากับระบบเดิมได้ง่าย
- คืนทุนเร็ว
เครื่องปฏิกรณ์อัลตราโซนิกพร้อม MultiPhaseCavitator เพื่อปรับปรุงการทำนาโนอิมัลชัน
MultiPhaseCavitator – ระบบฉีดด้วยอัลตราโซนิกสำหรับอิมัลชันที่มีเสถียรภาพ
MultiPhaseCavitator – MPC48insert – เป็นชิ้นส่วนสอดเฉพาะที่มีเอกลักษณ์สำหรับเครื่องปฏิกรณ์โฟลว์เซลล์ของ Hielscher การออกแบบของ MultiPhaseCavitator ประกอบด้วยท่อแคนนูลาขนาดเล็ก 48 ท่อ ซึ่งฉีดเฟสที่สองของอิมัลชันเข้าสู่จุดที่เกิดคาวิเทชันอย่างเข้มข้นโดยตรง ภายในบริเวณคาวิเทชัน สายของเหลวขนาดเล็กของเฟสที่สองที่ฉีดเข้าไปจะถูกตัดด้วยคลื่นความถี่อัลตราโซนิก 20kHz นั่นหมายความว่าของไหลที่ฉีดเข้าไปถูกตัดด้วยการสั่น 20,000 ครั้งต่อวินาที ซึ่งทำให้เกิดหยดขนาดเล็กเป็นพิเศษในระดับนาโน แรงเฉือนจากอัลตราโซนิก คลื่นกระแทก และความปั่นป่วนทำให้หยดขนาดเล็กเหล่านี้เกิดอิมัลชันภายในเฟสต่อเนื่อง และผลิตนาโนอิมัลชันที่มีคุณภาพเหนือกว่าและมีเสถียรภาพสูง
ต้องการซื้อเครื่องทำอิมัลชันด้วยอัลตราโซนิกหรือไม่?
ติดต่อเราได้ทันทีโดยกรอกแบบฟอร์มติดต่อด้านล่าง ส่งอีเมลถึงเรา หรือ โทรหาเรา!
ทีมงานที่มีประสบการณ์สูงของเรายินดีหารือกับคุณเกี่ยวกับการใช้งานอิมัลชันของคุณ และแนะนำระบบทำอิมัลชันด้วยอัลตราโซนิกที่เหมาะสมที่สุดให้แก่คุณ!
- พารามิเตอร์ที่ควบคุมได้อย่างแม่นยำ
- แอมพลิจูดสูง
- ประสิทธิภาพด้านพลังงาน
- แบบแบตช์และแบบอินไลน์
- ขยายขนาดได้แบบเชิงเส้นถึงทุกขนาด
- ซอฟต์แวร์อัจฉริยะพร้อมการตั้งค่าการใช้อัลตราโซนิกที่ตั้งโปรแกรมได้
- การทำงาน 24/2/365
- แข็งแกร่ง
- มีโซโนโทรดและอุปกรณ์เสริมให้เลือกใช้
ตารางด้านล่างแสดงกำลังการประมวลผลโดยประมาณของเครื่องอัลตราโซนิกของเรา:
| ปริมาตรต่อแบตช์ | อัตราการไหล | อุปกรณ์ที่แนะนำ |
|---|---|---|
| 1 ถึง 500mL | 10 ถึง 200mL/min | UP100H |
| 10 ถึง 2000mL | 20 ถึง 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 ถึง 20L | 0.2 ถึง 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 ถึง 100L | 2 ถึง 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 ถึง 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | สูงกว่า | ชุดอุปกรณ์หลายเครื่องของ UIP16000 |
ติดต่อเรา! / สอบถามเรา!
วรรณกรรม / เอกสารอ้างอิง
- 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.
ข้อเท็จจริงที่ควรทราบ
อิมัลชันคืออะไร? – นิยามของคำว่า “อิมัลชัน”
อิมัลชันเป็นระบบของไหลที่ประกอบด้วยของเหลวอย่างน้อยสองชนิดที่ไม่ผสมเป็นเนื้อเดียวกัน โดยของเหลวชนิดหนึ่งกระจายเป็นหยดขนาดเล็กอยู่ในของเหลวอีกชนิดหนึ่ง เฟสของหยดขนาดเล็กที่กระจายตัวเรียกว่าเฟสกระจายตัวหรือเฟสภายใน ส่วนอีกเฟสหนึ่งเรียกว่าเฟสต่อเนื่องหรือเฟสภายนอก อิมัลชันแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก ได้แก่ อิมัลชันชนิดน้ำมันในน้ำ (O/W) และชนิดน้ำในน้ำมัน (W/O) ในอิมัลชันชนิดน้ำมันในน้ำ (O/W) เฟสภายในเป็นน้ำมันหรือของเหลวที่ผสมเป็นเนื้อเดียวกับน้ำมันได้ และเฟสภายนอกเป็นน้ำหรือของเหลวที่ผสมเป็นเนื้อเดียวกับน้ำได้ ในอิมัลชันชนิดน้ำในน้ำมัน (W/O) เฟสภายในเป็นของเหลวที่มีลักษณะคล้ายน้ำ ส่วนเฟสภายนอกเป็นของเหลวที่มีลักษณะคล้ายน้ำมัน
อิมัลชันส่วนใหญ่ต้องใช้สารทำอิมัลชัน ซึ่งเรียกว่าสารเพิ่มเสถียรภาพหรือสารลดแรงตึงผิว ขนาดหยดยังมีบทบาทสำคัญต่อเสถียรภาพของอิมัลชันด้วย ยิ่งหยดมีขนาดเล็ก อิมัลชันก็ยิ่งมีเสถียรภาพมากขึ้น
อัลตราโซนิกสมรรถนะสูง! กลุ่มผลิตภัณฑ์ของ Hielscher ครอบคลุมครบทุกระดับ ตั้งแต่เครื่องอัลตราโซนิกสำหรับห้องปฏิบัติการขนาดกะทัดรัด ผ่านอุปกรณ์แบบตั้งโต๊ะ ไปจนถึงระบบอัลตราโซนิกระดับอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบ