Hielscher ультразвукова технологія

Ультразвукове виробництво стабільних наноемлюзій

  • Наноемлюзії – також відомий як мінемалюзі або субмікронні емульсії – використовуються у широкому спектрі застосування хімії, фарб & покриття, косметика, фармацевтика та продукти харчування.
  • Ультразвукові системи відомі як надійні інструменти для виробництва довготривалих стабільних наноеммульсій.

 

Ультразвукове утворення наноіммульсій

Ультразвукова емульсія викликана зчепленням хвиль ультразвукового ультразвукового випромінювання в рідкій системі. Викликаючи рідину, виникають два механізми: (1) акустичне поле породжує хвилі, які проходять через рідину і викликають мікротурування та міжфазний рух. Таким чином, гранична фаза стає нестійкою, так що дисперсна (внутрішня) фаза з часом зламається і утворює краплі у безперервній (зовнішній) фазі. (2) Застосування низькочастотної, високоефективної ультразвукової потужності породжує кавітацію (Kentish et al., 2008). За допомогою ультразвукової кавітації в середовищі утворюються мікробульбашки або пустоти внаслідок циклів тиску ультразвукової хвилі. Мікробульбашки / порожнечі ростуть протягом декількох хвильових циклів, поки вони не сильно розвалиться. Цей спалах міхур викликає локальні екстремальні умови, такі як дуже високий ступінь зсуву, рідкі струми, а також екстремальні швидкості нагрівання і охолодження (Суслик 1999). Ці екстремальні сили перерізають основні крапельки розсіяної (внутрішньої) фази вниз до нанорозмірної крапельки та одночасно змішують їх у безперервну (зовнішню) фазу.
Читайте тут більше про ультразвукову кавітація!

Це відео демонструє Hielscher Ультразвуковий процесор UP400S підготовки нано-розмірів рослинної олії в воді емульсії.

Емульсифікація рослинної олії у воді за допомогою UP400S

Запит інформації




Зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


Фармацевтичні наноемульсії

Ліпідні мінемалюзії – вироблений ультразвуком – широко застосовуються як носій для фармакологічних агентів у фармацевтичних композиціях. Наприклад, мінемалюзі можуть виконувати роль парентерального носія лікарського засобу або пристрою для доставки ліків для цільової тканини. Окрім високої біодоступності інкапсульованих активних сполук, переваги мінемульсії полягають у їх високій біосумісності, здатності до біологічності, стабільності та простоті широкомасштабного виробництва. Через їх структурні властивості вони можуть включати гідрофобні, а також амфіпатичні молекули. Ультразвучно підготовлені наноеммульсії завантажуються з токоферолами, вітамінами, куркурніном та багатьма іншими фармакологічними речовинами.
Ультразвукові системи Хілера є надійними емульгаторами для одержання наноеммульсій, що містять наркотики. Для ультразвукової емульгування Hielscher пропонує різні аксесуари для оптимізації процесу емульгування. Гєльшер MultiPhaseCavitator є унікальним додатком для ультразвукових проточних клітин, де друга фаза вводиться як дуже вузький потік безпосередньо в ультразвукове “гаряча зона” з емульгування

Наноемульсії харчової марки

Наноемлюзії пропонують різні переваги для формування харчових продуктів. Наноемульсії демонструють гарну стійкість до гравитаційного поділу, флокуляції, коалесценції і пропонують контрольоване вивільнення та / або поглинання функціональних інгредієнтів завдяки їхньому невеликому розміру крапель і великій площі поверхні. Крім того, вони забезпечують високу біодоступність активних речовин, що важливо для доставки поживних речовин та активних речовин. Крім того, вони пропонують хороші властивості складання, оскільки вони прозорі або візуально прозоро, а їхні субмікронно-нанорозмірні краплі викликають гладкий і кремовий рот. Таким чином, виробництво стабільних нано-емульсій є найрізноманітнішим завданням для харчової промисловості, наприклад, для формування продуктів, збагачених вітамінами або жирними кислотами (наприклад, вітамін С, вітамін Е омега-3, омега-6, омега-9, отриманий з насіння рослини або риб'ячий жир) або для виготовлення ароматизованих продуктів (наприклад, з ефірними оліями).

Косметичні наноемульсії

Особливо наноеммульсії "вода в нафті" (В / О) надають різні переваги для інкапсуляції біологічно активної гідрофільної речовини в наномасштабні краплі (в одно- та подвійних емульсіях).
Натисніть тут, щоб дізнатись більше про композицію косметичних емульсій, що не містять поверхнево-активних речовин, з ультразвуковими методами!

Полімеризація мінемалюсткості

Ультразвукове полімеризація мінемалюстільних процесів застосовується для різних процесів – від інкапсуляції неорганічних частинок до синтезу латексних частинок. Застосування енергетичного ультразвуку до хімічних реакцій, таких як полімеризація, синтез тощо, відомі як сонохімія.
Натисніть тут, щоб дізнатись більше про Сонохімія, the ультразвуковий синтез латексу і ультразвукові опади!

Ультразвуковий процесор для емульгування 1,5кВт (натисніть, щоб збільшити!)

Ультразвуковий емульгатор UIP1500hdT (1500 Вт)

Стабілізація емульсії

Хоча деякі наноемульсії можуть бути полки стабільним без використання будь-яких поверхнево або емульгатори через нано-масштабується розмір і розподіл дроплету, інші наноемульсії вимагають використання Стабілізаційні агенти для отримання довгострокової стабільності і оптимального продукту Якість. Стабілізація може бути досягнуто шляхом додавання або поверхнево-активних речовин (tensids) або твердих частинок, які виступають в якості стабілізаторів. Емульсії, які стабілізувалися твердими частинками, називаються Пікерними емульсій. Лактоза, альбумін, лецитин, хітозан, цикловодінін, малтодекстрамін, крохмаль і т. д. можуть застосовуватися як колоїдні Стабілізатори в Пікерінгових емульсій Клацніть тут, щоб дізнатись більше про ультразвукові емульсії Pickering!
Ультразвукова емульгування може бути виконана для всіх типів емульсій. Якщо для певної емульсії необхідний стабілізатор, його можна легко випробувати у невеликій кількості.
Зверніть увагу, що кількість потрібного поверхнево-активного речовини збільшується з зменшенням розміру краплі, оскільки співвідношення площі до об'єму (S / V) для сфер визначається: S / V = ​​3 / R. Наприклад, чим менший діаметр частинки або краплі, тим більше площа поверхні вона має відносно її об'єму.

Ультразвукове обладнання для емульгування

Для виробництва стійких субмікронних та нано-емульсій необхідне потужне ультразвукове обладнання. Обладнання для ультразвукового емульгування Hielscher забезпечує дуже високі амплітуди (до 200мкм для Промислові ультразвукові прилади, більш високі амплітуди на замовлення) для створення інтенсивного акустичного поля.
Проте для виробництва стійких наноеммульсій найчастіше недостатньо лише силового ультразвукового устаткування. Окрім достатньої ультразвукової потужності, точніше керування параметрами процесу, а також складні аксесуари (такі як сонодроди, проточні клітинні реактори, охолодження) необхідні для одержання нанорозмірних крапель і однорідної дисперсії як водної, так і масляної фаз один в одного.
Для отримання чудових емульсій потужні ультразвукові процесори Hielscher у поєднанні з MultiPhaseCavitator дає вам оптимальне обладнання.

Hielscher Ultrasonics спеціалізується на поставках чудових ультразвукових систем та аксесуарів для оптимальних результатів обробки. Наш багаторічний досвід у роботі з ультразвуком та наша тісна співпраця з нашими клієнтами забезпечує успішне впровадження ультразвукових технологій у виробничі лінії.
Для початкових тестів, розробки процесів та оптимізації процесу ми пропонуємо повністю обладнану технологічний центр та технічний центр.
Крім того, ми пропонуємо поглиблені Консалтинг, розробка індивідуальні ультразвукові системи і глибоко технічний сервіс для установки, навчання та технічного обслуговування.

Запит інформації




Зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


Зв'яжіться з нами! / Запитати нас!

Будь ласка, використовуйте форму нижче, якщо ви хочете отримати додаткову інформацію про гомогенізацію ультразвуку. Ми будемо раді запропонувати вам ультразвукову систему, яка відповідатиме вашим вимогам.









Будь ласка, зверніть увагу на наші Політика конфіденційності.


Література / Довідники

  • Кентиш, S .; Вустер, Т .; Ашокумар, М .; Саймонс, Л. (2008): Використання ультразвукових даних для підготовки наноеммульсії. Інноваційна продовольча наука & Виникаючі технології 9 (2): 170-175.
  • Суслик, К.С. (1999): застосування ультразвуку до хімії матеріалів. Анну. Rev. Mater. Наука 1999. 29: 295-326.


Факти варті знати

емульсії

Емульсії визначаються як дві несмішливі рідини: одна з рідин – так звана розсіяна або внутрішня фаза – розсіюється як сферичні краплі в межах іншої рідини, відома як безперервна або зовнішня фаза. Найбільш відомими рідинами, що використовуються для утворення емульсії, є олія та вода. Коли олійна фаза диспергована у воді / водній фазі, система є емульсією масло-в-воді, тоді як вода / водна фаза диспергована в масляній фазі, це емульсія «вода-в-масле». Емульсії відрізняються, відповідно, їх розміром частинок і термодинамічною стійкістю, як макроемульсії, мікроемульсії та наноемульсії, відповідно.

Наноемлюзії

Наноеммульсії - наночастинкові дисперсії, які складаються з крапельок нанорозмірних. Сильні зсувні сили ультразвукового ураження розривають крапельки, щоб вони були зведені до субмікронного та нано-діаметра. Як правило, менші розміри крапель призводять до більшої стійкості емульсії. Наноеммульсії можна відрізнити як O / W (масло в воді), W / O (вода-в-масле) або як декілька / подвійні емульсії типу W / O / W та O / W / O. Наноемпульс прозорий або навіть напівпрозорий (у видимому спектрі) в залежності від консистенції та розміру крапель. Наноемлюзії, як правило, визначаються розміром крапель від 20 до 200 нм. Зі зменшенням розміру крапель, схильність до коалесценції зменшується (зменшується Оствальд дозрівання).
Наноматеріали та наноеммульсії характеризуються фізичними властивостями, які відрізняються від мікроемульсії. Нанорозмірні частинки показують або зовсім інші властивості, або їх типові властивості виражені в дуже екстремальних формах. Видимий вигляд наноемлюзії має інший вигляд, ніж емульсії розміру мікрон, оскільки краплі занадто малі, щоб перешкоджати оптичним довжинам хвиль видимого спектра. Тому наноемлюзії виявляють дуже мало розсіяння світла і прозорі або оптично прозорі.
Величину крапельки емульсії впливає склад нафтової фази, межфазних властивостей та в'язкості обох, безперервних і диспергованих фаз, тип емульгатора / поверхнево-активної речовини, швидкості зсуву при емульгування, а також розчинність нафтової фази у воді
Наноемлюзії широко застосовуються у різних цілях, таких як доставка ліків, харчування & напої, косметика, фармацевтика та матеріалознавство & синтез

Поверхнево-активні речовини

Емульгатори є важливим фактором для підготовки стабільної емульсії / наноемулювання. Емульгатори - це поверхнево-активні речовини, які утворюють захисний шар навколо крапельки та зменшують міжфазну напругу, тим самим запобігаючи дозрівання Оствальда, коалесценцію та кремування.
Типи поверхнево-активних речовин:

  • Маломолекулярні поверхнево-активні речовини. Неіонні емульгатори, такі як Tween та Span, мають низьку токсичність та подразливість при введенні перорально, парентерально та шкірно, і тому переважні над іонними емульгаторами. Tween та Span є кращими стабілізаторами для емульсійних композицій у харчовій, фармацевтичній та космецькій промисловості.
    Tweens: Tween 20/60/80 відомі як полісорбат 20/60/80 (дегідратований монолаурат сорбіериту PEG-20, дегідратований моностеарат ПЕГ-20, моноолеат поліоксіетиленсорбітану моноолеат). Це неіоногенні поверхнево-активні речовини / емульгатори, одержані з сорбіту. Вони легко розчиняються у воді, етанолі, метанолі або етилацетаті, але лише трохи в мінеральному маслу.
    Пробіли: Span20 / 40/60/80 - ефіри сорбітану жирних кислот / ефіри сорбіту, які є неіонними поверхнево-активними речовинами, що володіють емульгувальними, диспергувальними та змочувальними властивостями. Прямі поверхнево-активні речовини утворюються шляхом зневоднення сорбіту.
  • Фосфоліпіди: яєчний жовток, соєвий або молочний лецитин
  • Амфіфілові білки: ізолят білка сироватки, казеїнат
  • Амфіфілові полісахариди: гумовий арабік, модифіковані крохмалі