ультразвукові емульгатори
Емульсія - це двофазна система двох рідин, що не змішуються, де одна фаза, так звана внутрішня або дисперсна фаза, розподіляється у вигляді дрібних крапель в іншу, так звану зовнішню або безперервну, фазу. Для приготування емульсії, як правило, потрібне введення енергії в двофазну систему. Добре доведено, що ультразвукові сили зсуву є високоефективними для отримання довготривалих стабільних емульсій з нанорозмірними краплями та найвищої якості.
Ультразвуково покращена стабільність емульсії
Фізичний вплив ультразвуку, індукований акустичною кавітацією, призводить до руйнування крапель масла і води і сприяє тим самим утворенню стабільних емульсій O/W і W/O з дуже маленьким розміром крапель в мікрон- і нанорозмірі. Завдяки дуже малому розміру крапель і великій площі поверхні, наноемульсії мають надзвичайно високі біологічно активні властивості, що важливо для харчових продуктів і добавок, фармацевтики та косметичного виробництва. Завдяки мініатюрному розміру крапель біологічно активна сполука може швидко проникати в клітини. Також у матеріалознавстві та промисловості наноемульсії важливі для виготовлення високоефективних покриттів, фарб, полімерів та інших композитів. Ультразвуково приготовані наноемульсії зазвичай значно стабільніші, ніж макроемульсії, і не виявляють седиментації, коалесценції або флокуляції.
- Нано- та міні-емульсії
- Висока ефективність
- Періодична або безперервна
- Рідини від низької до в'язкої
- Відтворюваність / повторюваність
- Надійна техніка
- Простий і безпечний у використанні
UP400St – Ультразвуковий пристрій потужністю 400 Вт для наноемульсій типу «олія у воді» (O/W)
Високоефективна ультразвукова емульгування
Zungur et al. (2015) порівняли ультразвукову гомогенізацію з класичною гомогенізацією з високим зсувом для приготування емульсій водно-оливкової олії. Для емульсій в якості капсуляторів використовувалися WPI і мальтодекстрин, а в якості стабілізатора - Tween20. «Значення індексу кремування емульсій, приготованих за допомогою класичних та ультразвукових методів гомогенізації, змінювалися між 20,77 та 86,26 % та 15,63 до 91,55 % відповідно. У загальних рисах результати показали, що емульсії, приготовані за допомогою ультразвукової емульгування, більш стабільні, ніж ті, що приготовані класичним методом гомогенізації».
Мікроскопічні зображення (при 100-кратному збільшенні) емульсій, що містять 40 % (wb) сухої речовини та 9 % (wb) олійних емульсій, приготованих класичним методом гомогенізації з (a) WPI, (b) MD, (c) сумішшю WPI-MD (1:1); і приготовлені методом ультразвукової гомогенізації з сумішшю (d) WPI (e) MD (f) WPI-MD (1:1). Ультразвукова емульгування призводить до отримання значно менших крапель і кращої стабільності емульсії.
(дослідження та мікроскопічні зображення: Zungur et al., 2015)
Taha et al. (2020) у своєму оглядовому документі роблять висновок, що високоінтенсивні ультразвуки (HIU) «можуть бути використані для покращення емульгуючих властивостей харчових емульгаторів, таких як білки та полісахариди, і підвищення стабільності їхніх емульсій. Емульсії зі стабілізацією білково-полісахаридного комплексу виробництва HIU показали кращу стійкість до стресів навколишнього середовища, ніж емульсії, стабілізовані окремими компонентами. Більше того, кілька досліджень показали, що гомогенізатори HIU були більш енергоефективними, ніж гомогенізатори та мікрофлюїдизатори високого тиску». (Таха та ін., 2020)
- Середній розмір крапель (залежить від методу емульгування)
- Розподіл крапель за розміром (під впливом техніки емульгування)
- Внутріфазна в'язкість
- Безперервна в'язкість
- поверхнево-активна речовина
- Концентрація масляної фази
- Безперервна фаза рН
- Оптичні властивості емульсії
Ультразвукова наноемульгування використовується для виробництва високоефективних емульсій для високоефективних матеріалів, фарб, покриттів, харчових продуктів, фармацевтики та косметики.
Розподіл крапель за розміром емульсій вода-оливкова олія, приготованих за допомогою (а) класичного методу гомогенізації, (б) ультразвукової гомогенізації (з використанням UP400S) методом з MD, WPI та їх сумішшю, що містить 40% сухої речовини з 9% вмістом олії (w/w). Ультразвукова емульгування призводить до значно менших крапель, меншого кремування та кращої загальної стабільності емульсії.
(дослідження та графіки: Zungur et al., 2015)
Ультразвукове приготування емульсії «масло у воді» (O/W) (червона вода / жовта олія). Кілька секунд ультразвуку перетворюють дві фази води і масла в дрібнодисперсну емульсію.
Високоефективні ультразвукові емульгатори
Hielscher Ultrasonics поставляє високопотужні, низькочастотні ультразвукові емульгатори в будь-якому масштабі для досліджень, розробки процесів, R&D і промислове виробництво потоків дуже великого обсягу. Наше широке портфоліо пропонує ідеальний ультразвуковий процесор будь-якого розміру та для будь-якої галузі.
Hielscher Ultrasonics’ Промислові ультразвукові процесори можуть видавати дуже високі амплітуди. Амплітуди до 200 мкм можна легко безперервно працювати в режимі 24/7/365. Для ще більш високих амплітуд доступні індивідуальні ультразвукові сонотроди. Усі параметри процесу можна точно контролювати та контролювати за допомогою інтелектуального програмного забезпечення.
- на будь-який обсяг / виробничу потужність
- для будь-якої галузі
- ефективна та інтенсифікуюча процес
- для періодичної та потокової обробки
- Універсальний, використовуваний
- енергоефективний
- Простота і безпека в експлуатації
- Відтворювані результати
- Лінійна масштабованість
- Надійний
- Надійний, не вимагає особливого обслуговування
- Простий в установці або модернізації
- Швидка рентабельність інвестицій
Ультразвуковий реактор з Багатофазний кавітатор для кращої наноемульгування
Багатофазний кавітатор – Ультразвукова система впорскування стабільних емульсій
Багатофазний кавітатор – MPC48вставити – є унікальною вставкою для реакторів з проточними елементами Hielscher. Конструкція багатофазного кавітатора включає 48 дрібнодисперсних канюль, які впорскують другу фазу емульсії безпосередньо в кавітаційну гарячу точку. У зоні кавітації тонкі нитки другої фази, що вводиться, перерізаються ультразвуковими частотними хвилями 20 кГц. Це означає, що введена рідина скорочується на 20 000 вібраційних ударів на секунду, що виробляє надзвичайно дрібні краплі в нанодіапазоні. Ультразвуковий зсув, ударні хвилі та турбулентності емульгують ці маленькі краплі в безперервній фазі та створюють чудову наноемульсію високої стабільності.
Хочете купити ультразвуковий емульгатор?
Зв'яжіться з нами, заповнивши контактну форму нижче, Надсилання нам електронного листаабо Зателефонувавши нам!
Наша досвідчена команда буде рада обговорити з вами Ваше застосування емульсії та порекомендувати Вам найбільш підходящу систему ультразвукових емульгаторів!
- Точно контрольовані параметри
- Високі амплітуди
- Енергоефективність
- Пакетні та вбудовані
- лінійна масштабованість до будь-якого розміру
- Розумне програмне забезпечення з програмованими налаштуваннями звуку
- Робота 24/2/365
- Надійні
- Сонотроди та аксесуари в наявності
Наведена нижче таблиця дає уявлення про приблизну потужність обробки наших ультразвукових апаратів:
| Об'єм партії | Витрата | Рекомендовані пристрої |
|---|---|---|
| Від 1 до 500 мл | Від 10 до 200 мл/хв | UP100H |
| Від 10 до 2000 мл | Від 20 до 400 мл/хв | UP200Ht, UP400St |
| 0від 1 до 20 л | 0від .2 до 4 л/хв | UIP2000HDT |
| Від 10 до 100 л | Від 2 до 10 л/хв | UIP4000HDT |
| Н.А. | Від 10 до 100 л/хв | UIP16000 |
| Н.А. | Більше | кластер UIP16000 |
Зв'яжіться з нами! / Запитайте нас!
Література / Список літератури
- 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.
Факти, які варто знати
Що таке емульсія? – Визначення терміна «емульсія»
Емульсія - це рідинна система, що складається не менше ніж з двох рідин, що не змішуються, де одна з рідин диспергується в іншій у вигляді дрібних крапель. Фаза дрібних розподілених крапель називається дисперсною або внутрішньою фазою, а інша фаза — безперервною або зовнішньою фазою. Існує два основних типи емульсій, які розрізняють: емульсії «олія у воді» (O/W) та вода в олії (W/O). У емульсії «олія у воді» (O/W) внутрішня фаза — це рідина, що змішується з олією, а зовнішня фаза — вода або рідина, що змішується з водою. У емульсії «вода в олії» (W/O) внутрішньою фазою є рідина, схожа на воду, тоді як зовнішня фаза — рідина, схожа на олію.
Для більшості емульсій потрібен емульгуючий агент, відомий як стабілізатор або поверхнево-активна речовина. Розмір крапель також відіграє вирішальну роль щодо стабільності емульсії. Чим менше розмір крапель, тим більш стабільною є емульсія.
Високоефективна ультразвукова техніка! Асортимент продукції Hielscher охоплює повний спектр від компактного лабораторного ультразвукового апарату для настільних пристроїв до повністю промислових ультразвукових систем.