Máy nhũ hóa siêu âm

Nhũ tương là một hệ hai pha gồm hai chất lỏng không hòa tan lẫn nhau, trong đó một pha, được gọi là pha nội hay pha phân tán, được phân bố dưới dạng các giọt nhỏ trong pha còn lại, được gọi là pha ngoại hay pha liên tục. Để tạo nhũ tương, nhìn chung cần cung cấp năng lượng cho hệ hai pha. Lực cắt siêu âm đã được chứng minh rõ ràng là có hiệu quả cao trong việc tạo ra các nhũ tương ổn định lâu dài với các giọt có kích thước nano và chất lượng vượt trội.

Cải thiện độ ổn định của nhũ tương bằng siêu âm

Các hiệu ứng vật lý của siêu âm do hiện tượng xâm thực âm gây ra làm vỡ các giọt dầu và nước, qua đó tạo điều kiện hình thành nhũ tương O/W và W/O ổn định với kích thước giọt rất nhỏ ở thang micromet và nanomet. Nhờ kích thước giọt rất nhỏ và diện tích bề mặt lớn, nhũ tương nano có các đặc tính hoạt tính sinh học đặc biệt cao, điều này có ý nghĩa quan trọng đối với sản xuất thực phẩm và thực phẩm bổ sung, dược phẩm và mỹ phẩm. Nhờ kích thước giọt cực nhỏ, hợp chất có hoạt tính sinh học có thể nhanh chóng thâm nhập vào tế bào. Trong khoa học vật liệu và công nghiệp, nhũ tương nano cũng đóng vai trò quan trọng trong sản xuất lớp phủ, sơn, polyme và các vật liệu composite khác có hiệu năng cao. Nhũ tương nano được tạo bằng siêu âm thường ổn định hơn đáng kể so với nhũ tương macro và không có hiện tượng lắng, hợp giọt hay kết bông.

Nhũ hóa siêu âm hiệu quả cao

Zungur và cộng sự (2015) đã so sánh phương pháp đồng nhất hóa bằng siêu âm với phương pháp đồng nhất hóa bằng lực cắt cao truyền thống để tạo nhũ tương nước–dầu ô liu. Trong các nhũ tương này, WPI và maltodextrin được sử dụng làm tác nhân bao gói, còn Tween20 được sử dụng làm chất ổn định. “Các giá trị chỉ số nổi kem của nhũ tương được tạo bằng kỹ thuật đồng nhất hóa truyền thống và bằng siêu âm lần lượt dao động từ 20,77 đến 86,26 % và từ 15,63 đến 91,55 %. Nhìn chung, kết quả cho thấy các nhũ tương được tạo bằng phương pháp nhũ hóa siêu âm ổn định hơn các nhũ tương được tạo bằng phương pháp đồng nhất hóa truyền thống.”

Ảnh hiển vi (ở độ phóng đại 100x) của các nhũ tương chứa 40 % (wb) chất khô và 9 % (wb) dầu, được tạo bằng phương pháp đồng nhất hóa truyền thống với (a) WPI, (b) MD, (c) hỗn hợp WPI-MD (1:1); và được tạo bằng phương pháp đồng nhất hóa siêu âm với (d) WPI (e) MD (f) hỗn hợp WPI-MD (1:1). Nhũ hóa siêu âm tạo ra các giọt nhỏ hơn đáng kể và độ ổn định nhũ tương tốt hơn.
(nghiên cứu và ảnh hiển vi: Zungur và cộng sự, 2015)

Taha và cộng sự (2020) kết luận trong bài tổng quan rằng siêu âm cường độ cao (HIU) “có thể được sử dụng để cải thiện đặc tính nhũ hóa của các chất nhũ hóa thực phẩm như protein và polysaccharide, đồng thời tăng cường độ ổn định của các nhũ tương tạo từ chúng. Các nhũ tương được ổn định bằng phức hợp protein–polysaccharide và được tạo bằng HIU cho thấy độ ổn định tốt hơn trước các tác động bất lợi của môi trường so với nhũ tương được ổn định bằng các thành phần riêng lẻ. Hơn nữa, một số nghiên cứu cho thấy máy đồng nhất hóa HIU có hiệu quả sử dụng năng lượng cao hơn máy đồng nhất hóa áp suất cao và máy đồng nhất hóa vi lưu.” (Taha và cộng sự, 2020)

Tạo nhũ tương dầu trong nước (O/W) bằng siêu âm (nước màu đỏ / dầu màu vàng). Vài giây xử lý siêu âm biến hai pha nước và dầu thành một nhũ tương mịn.

Máy nhũ hóa siêu âm hiệu năng cao

Hielscher Ultrasonics cung cấp các máy nhũ hóa siêu âm công suất cao, tần số thấp ở mọi quy mô cho nghiên cứu, phát triển quy trình, R&D và sản xuất công nghiệp với các dòng có lưu lượng thể tích rất lớn. Danh mục sản phẩm đa dạng của chúng tôi cung cấp bộ xử lý siêu âm lý tưởng ở mọi kích cỡ và cho mọi ngành công nghiệp.
Các bộ xử lý siêu âm công nghiệp của Hielscher Ultrasonics có thể tạo ra biên độ rất cao. Có thể dễ dàng vận hành liên tục với biên độ lên đến 200µm theo chế độ 24/7/365. Đối với biên độ cao hơn nữa, có sẵn các đầu sonotrode siêu âm được chế tạo theo yêu cầu. Tất cả các thông số quy trình đều có thể được điều khiển và giám sát chính xác thông qua phần mềm thông minh.

MultiPhaseCavitator – Hệ thống phun siêu âm cho nhũ tương ổn định

MultiPhaseCavitator – MPC48insert – là một bộ phận lắp chèn độc đáo dành cho các thiết bị phản ứng buồng dòng chảy của Hielscher. Thiết kế của MultiPhaseCavitator có 48 ống kim nhỏ phun pha thứ hai của nhũ tương trực tiếp vào điểm nóng xâm thực. Trong vùng xâm thực, các sợi mảnh của pha thứ hai được phun vào bị cắt bởi sóng siêu âm có tần số 20kHz. Điều này có nghĩa là chất lỏng được phun vào bị cắt bởi 20.000 nhịp dao động mỗi giây, tạo ra các giọt cực kỳ nhỏ ở thang nano. Lực cắt siêu âm, sóng xung kích và dòng chảy rối nhũ hóa các giọt nhỏ này trong pha liên tục và tạo ra nhũ tương nano vượt trội có độ ổn định cao.

Bạn muốn mua máy nhũ hóa siêu âm?

Hãy liên hệ với chúng tôi ngay bằng cách điền vào biểu mẫu liên hệ bên dưới, gửi email cho chúng tôi, hoặc gọi cho chúng tôi!
Đội ngũ giàu kinh nghiệm của chúng tôi rất sẵn lòng trao đổi với bạn về ứng dụng nhũ tương của bạn và đề xuất hệ thống nhũ hóa siêu âm phù hợp nhất!

Bảng dưới đây cho biết năng suất xử lý gần đúng của các thiết bị siêu âm của chúng tôi: