Siêu âm Nano nhũ tương hóa cho Microencapsulation trước khi phun-sấy khô
- Để vi nang các thành phần hoạt tính thông qua sấy phun, phải chuẩn bị một nhũ tương vi mô hoặc nano ổn định có kích thước mịn.
- Nhũ hóa siêu âm là một kỹ thuật dễ dàng và đáng tin cậy để tạo ra nhũ tương vi mô và nano ổn định
- Là chất hoạt động bề mặt thay thế, các polyme sinh học như gum arabi hoặc WPI có thể được sử dụng trong quá trình nhũ hóa siêu âm như chất ổn định cấp thực phẩm.
Đóng gói
Nhũ tương và chất lượng nhũ tương đóng một vai trò quan trọng về hiệu quả và độ ổn định của các vi hạt dầu được điều chế thông qua các quy trình đóng gói như sấy phun. Độ ổn định nhũ tương, độ nhớt, kích thước giọt và tỷ lệ dầu/nước là những yếu tố quan trọng. Trong quá trình chế biến, bắt đầu bằng việc chuẩn bị nhũ tương và kết thúc bằng quá trình sấy phun, tất cả các đặc tính vật lý và hóa học của nhũ tương phải được duy trì, để ngăn chặn sự hư hỏng của các vi hạt. Chất lượng của vi nang và độ ổn định của nhũ tương có liên quan chặt chẽ và ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng của các sản phẩm bột cuối cùng. Do đó, cần có một kỹ thuật nhũ hóa đáng tin cậy. Nhũ hóa siêu âm là một công nghệ được thiết lập tốt, được sử dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau trên toàn thế giới để sản xuất nhũ tương vĩ mô, nano và vi mô.
Nhũ chương nano siêu âm
Máy siêu âm hiệu suất cao được thiết lập tốt cho các quá trình nhũ hóa trong ngành công nghiệp thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm. Việc áp dụng sóng siêu âm cường độ cao là một phương pháp hiệu quả để tạo ra nhũ tương với các giọt có kích thước micron hoặc nano. Nhũ hóa siêu âm dựa trên nguyên lý xâm thực, trong đó sóng siêu âm cường độ cao và các tia chất lỏng tốc độ cao của nó cắt các giọt’ bề mặt, do đó tạo ra các giọt nhỏ và nhũ tương ổn định.
Chất ổn định nhũ tương
Nhũ tương siêu âm có thể được ổn định bằng cách sử dụng các chất nhũ hóa thông thường (ví dụ: polysorbate, sorbitan, v.v.), nhưng cũng có thể sử dụng polyme sinh học (ví dụ: kẹo cao su guar, kẹo cao su ả rập, WPI, v.v.). Các ngành công nghiệp đã nhận ra tiềm năng to lớn của polyme sinh học như chất ổn định nhũ tương. Đặc biệt đối với nhũ tương thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm, polyme sinh học cho phép phát triển các sản phẩm với “sạch” nhãn. Polyme sinh học và phức hợp polyme sinh học có sẵn với số lượng lớn và chất lượng cấp thực phẩm. Các phức hợp polypolymer sinh học (chẳng hạn như phức hợp polysaccharide-protein) vượt trội hơn so với polyme sinh học vì chúng cung cấp các đặc tính được cải thiện so với mỗi polyme của riêng nó. Một polyme sinh học bao gồm protein và polysaccharide (= polyme carbohydrate phức tạp) mang lại lợi ích của mỗi phân tử. Protein làm tăng hoạt tính bề mặt để thu được độ bão hòa lớp bề mặt cao hơn ở nồng độ thấp hơn đáng kể. Polysaccharide trong phức hợp làm giảm sức căng bề mặt và do đó năng lượng cần thiết để tạo ra các bề mặt mới. Qua đó, polysaccharid tăng cường sự hình thành các giọt nhỏ. Phức hợp polyme sinh học cung cấp những gì tốt nhất của cả hai thành phần của nó và do đó tạo ra một chất ổn định mạnh mẽ.
UP400St, một bộ đồng nhất siêu âm mạnh mẽ 400 watt, để sản xuất nano-liposome.
Ultrasonicators hiệu suất cao
Hielscher’s high-performance ultrasonic processors are installed worldwide for the preparation of stable macro-, nano- and microemulsions. With a product portfolio ranging from small handheld Thiết bị phòng thí nghiệm siêu âm đến Hệ thống siêu âm công nghiệp công suất cao để sản xuất thương mại các dòng nhũ tương nội tuyến lớn, Hielscher Ultrasonics cung cấp cho bạn máy siêu âm phù hợp nhất cho quy trình của bạn.
Công suất đầu vào, biên độ (dịch chuyển tại sonotrode), nhiệt độ và tốc độ dòng chảy có thể được điều chỉnh theo yêu cầu của công thức của bạn. Bộ xử lý siêu âm công nghiệp của chúng tôi có thể cung cấp biên độ rất cao. Biên độ lên đến 200μm có thể dễ dàng chạy liên tục trong hoạt động 24/7. Đối với biên độ cao hơn nữa, sonotrodes siêu âm tùy chỉnh có sẵn.
Precise control over the sonication parameters and automatic data recording on an built-in SD-card ensure high processing quality and allow for process standardisation. All our ultrasonic processors are designed for the 24/7 operation under full load. Robustness, low maintenance and user-friendliness are further advantages of Hielscher’s ultrasonicators, which makes them your work-horse in production.
Accessories such as Hielscher’s unique MultiPhaseCavitator, một miếng chèn tế bào dòng chảy bơm pha thứ hai qua ống thông trực tiếp vào điểm nóng xâm thực (xem hình bên trái), giúp thiết lập một hệ thống nhũ hóa siêu âm tối ưu.
Bảng dưới đây cung cấp cho bạn một dấu hiệu về khả năng xử lý gần đúng của ultrasonicators của chúng tôi:
| Khối lượng hàng loạt | Tốc độ dòng chảy | Thiết bị được đề xuất |
|---|---|---|
| 1 đến 500mL | 10 đến 200ml? phút | UP100H |
| 10 đến 2000mL | 20 đến 400ml? phút | UP200Ht, UP400ST |
| 0.1 đến 20L | 0.2 đến 4L? phút | UIP2000hdT |
| 10 đến 100L | 2 đến 10L? phút | UIP4000hdt |
| N.A. | 10 đến 100L? phút | UIP16000 |
| N.A. | Lớn | Cụm UIP16000 |
Liên hệ với chúng tôi!? Hãy hỏi chúng tôi!
Chuẩn bị siêu âm nhũ tương (nước đỏ? dầu vàng). Một vài giây sonication biến các pha nước? dầu riêng biệt thành một nhũ tương mịn.
Bộ vi xử lý siêu âm công suất cao từ phòng thí nghiệm đến thí điểm và quy mô công nghiệp.
Văn học? Tài liệu tham khảo
- 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): Stability of lime essential oil emulsion prepared using biopolymers and ultrasound treatment. International Journal of Food Properties Vol.20, No.S1, 2017. 564-579.
- Maphosa, Yvonne; Jideani, Victoria A. (2018): Factors Affecting the Stability of Emulsions Stabilised by Biopolymers. In: Science and Technology Behind Nanoemulsions (Edited by Selcan Karakuş). 2018
Sự thật đáng biết
Polyme sinh học làm chất ổn định nhũ tương
Chất ổn định và chất hoạt động bề mặt là cần thiết cho hầu hết các nhũ tương để làm cho chúng ổn định lâu dài. Các polyme sinh học như polysaccharid và protein được sử dụng rộng rãi làm thành phần chức năng trong hệ thống nhũ tương. Polyme sinh học là một loại chất nhũ hóa tự nhiên, mang lại hiệu suất ổn định nhũ tương tốt do khả năng tạo gel và nhũ hóa của chúng. Vì việc sản xuất nhũ tương ổn định là điều kiện tiên quyết để đóng gói thành công thông qua sấy phun các sản phẩm thực phẩm, polyme sinh học là một loại chất ổn định được ưa chuộng. Polyme sinh học có thể được sử dụng làm chất ổn định riêng hoặc kết hợp.
Các polyme sinh học như kẹo cao su arabic và whey protein cô lập (WPI) không tốn kém và có thể dễ dàng chế biến trong sản xuất thực phẩm. Gum arabic là hỗn hợp của carbohydrate anion và một số protein. Các protein phân nhánh cao của nó, có liên quan chặt chẽ với cấu trúc polysaccharide, mang lại cho kẹo cao su Ả Rập đặc tính nhũ hóa tốt. Whey protein cô lập được cấu tạo từ hỗn hợp các protein hình cầu. Những protein hình cầu đó có thể nhanh chóng được hấp phụ lên bề mặt các giọt dầu trong quá trình đồng nhất, tạo điều kiện thuận lợi cho sự hình thành các giọt nhỏ.
Các polyme sinh học phổ biến khác được sử dụng làm chất nhũ hóa là gelatin, kẹo cao su xanthan, tinh bột, casein, pectin, maltodextrin, ovalbumin, natri alginate và carboxymethylcellulose trong số những chất khác.
Phức hợp polyme sinh học bao gồm hai hoặc nhiều polyme sinh học. Phức hợp polyme sinh học có thể được tổng hợp bằng phương pháp xử lý hóa học, enzym hoặc nhiệt. Sự phức hợp thường làm tăng độ bền và khả năng hòa tan của phức hợp polyme sinh học cuối cùng, tăng cường khả năng sử dụng và ổn định của chúng. Đặc biệt là độ ổn định cao hơn liên quan đến nhiệt độ khác nhau, độ pH và cường độ ion là những yếu tố quan trọng cho quá trình nhũ hóa.