Công nghệ siêu âm Hielscher

Sản xuất siêu âm của Nanonhũ tương ổn định

  • Nanoemulsions – còn được gọi là mininhũ tương hoặc nhũ tương submicron – được sử dụng trong một loạt các ứng dụng trong hóa học, sơn & Sơn, Mỹ phẩm, dược phẩm và thực phẩm.
  • Hệ thống siêu âm được biết đến như là công cụ đáng tin cậy để sản xuất nanonhũ tương ổn định lâu dài.

Hình thành siêu âm của Nanonhũ tương

Siêu âm nhũ tương là do ghép nối các sóng siêu âm điện vào một hệ thống chất lỏng. Bằng cách sonicating một chất lỏng, hai cơ chế xảy ra: (1) các lĩnh vực âm thanh tạo ra sóng đi qua chất lỏng và gây ra các vi nhiễu và một phong trào interfacial. Qua đó, pha ranh giới trở nên không ổn định, để pha phân tán (bên trong) cuối cùng phá vỡ và tạo thành các giọt trong pha liên tục (bên ngoài). (2) các ứng dụng của tần số thấp, Ultrasonics công suất cao tạo ra cavitation (Kentish et al. 2008). Bằng siêu âm cavitation, microbubbles hoặc khoảng trống được hình thành trong môi trường do chu kỳ áp suất của sóng siêu âm. Các microbubbles/khoảng trống phát triển trên một số chu kỳ sóng cho đến khi chúng sụp đổ dữ dội. Nổ bong bóng này gây ra điều kiện khắc nghiệt tại địa phương như cắt rất cao, máy bay phản lực chất lỏng, và sưởi ấm cực và tỷ lệ làm mát (Suslick 1999). Những lực lượng cực đoan phá vỡ các giọt chính của pha (nội bộ) phân tán xuống giọt nanosize và trộn chúng homogeneously vào giai đoạn liên tục (bên ngoài).
Đọc ở đây thêm về siêu âm cavitation!

Yêu cầu thông tin




Lưu ý của chúng tôi Chính sách bảo mật.


Dược phẩm Nanonhũ tương

Nhũ tương lipid – sản xuất bởi Ultrasonics – được áp dụng rộng rãi như tàu sân bay cho các tác nhân dược lý trong công thức dược phẩm. Ví dụ, mininhũ tương có thể hoạt động như các nhà cung cấp thuốc tiêm hoặc thiết bị phân phối thuốc để nhắm mục tiêu các mô. Bên cạnh khả dụng sinh học cao của các hợp chất hoạt tính đóng gói, những lợi thế của mininhũ nằm ở khả năng tương thích cao, phân hủy sinh học, ổn định, và dễ dàng sản xuất quy mô lớn. Do tính cấu trúc của chúng, chúng có thể kết hợp các phân tử kỵ nước cũng như amphipathic. Ultrasonically chuẩn bị nanonhũ tương đã được nạp với tocopherols, vitamin, curcurmin và nhiều chất dược khác.
Hệ thống siêu âm của Hielscher là chất nhũ hóa đáng tin cậy để chuẩn bị nanonhũ tương loded. Đối với emulsification siêu âm, Hielscher cung cấp các phụ kiện khác nhau để tối ưu hóa quá trình nhũ hoá. Hielscher của MultiPhaseCavitator là một add-on duy nhất cho các tế bào dòng siêu âm, nơi giai đoạn thứ hai được tiêm như là dòng rất hẹp trực tiếp vào siêu âm “khu vực nóng” của nhũ tương.

Nanonhũ tương cấp thực phẩm

Nanonhũ tương cung cấp các lợi ích khác nhau cho việc xây dựng các sản phẩm thực phẩm. Nanonhũ tương cho thấy sự ổn định tốt để tách hấp dẫn, flocculation, coalescence, và cung cấp phát hành kiểm soát và/hoặc hấp thụ các thành phần chức năng do kích thước giọt nhỏ của họ và diện tích bề mặt lớn. Ngoài ra, họ cung cấp một khả dụng sinh học cao của các hợp chất hoạt động đó là quan trọng cho việc phân phối các chất dinh dưỡng và các hoạt chất. Hơn nữa, chúng cung cấp các tính chất xây dựng tốt vì chúng trong suốt hoặc trực quan và các giọt kích thước submicron/Nano của chúng gây ra cảm giác miệng mượt mà và mịn màng. Qua đó, việc sản xuất nhũ tương Nano ổn định là một nhiệm vụ toàn diện cho ngành công nghiệp thực phẩm, ví dụ như xây dựng các sản phẩm tăng cường vitamin hoặc axit béo (ví dụ: vitamin C, vitamin E omega-3, omega-6, omega-9 có nguồn gốc từ hạt thực vật hoặc dầu cá) hoặc để sản xuất sản phẩm có hương vị (ví dụ như với các loại tinh dầu).

Nanonhũ tương Mỹ phẩm

Đặc biệt là các nhũ tương nước trong dầu (W/O) cung cấp nhiều lợi ích khác nhau cho việc đóng gói chất hydrophilic hoạt tính sinh học thành các giọt Nano (trong nhũ tương đơn hoặc đôi).
Nhấn vào đây để đọc thêm về công thức surfactant-miễn phí của nhũ tương Mỹ phẩm với Ultrasonics!

Trùng hợp nhũ tương nhỏ

Ultrasonically hỗ trợ trùng hợp nhũ tương nhỏ được áp dụng cho các quá trình khác nhau – từ việc đóng gói các hạt vô cơ để tổng hợp các hạt Latex. Việc áp dụng siêu âm điện cho các phản ứng hóa học như trùng hợp, tổng kết, vv được gọi là sonochemistry.
Click vào đây để đọc thêm về Sonochemistry, các Tổng hợp siêu âm Latex và các lượng mưa siêu âm!

bộ vi xử lý siêu âm 1.5 kW cho nhũ tương (Click vào để phóng to!)

Siêu âm emulsifier UIP1500hdT 1500W

Ổn định nhũ tương

Mặc dù một số nanonhũ tương có thể được ổn định mà không cần sử dụng bất kỳ chất hoạt động bề mặt hoặc chất nhũ hóa nào do kích thước và phân bố giọt Nano, các chất Nano khác yêu cầu sử dụng các tác nhân ổn định để có được sự bền vững lâu dài và sản phẩm tối ưu Chất lượng. Ổn định có thể được thực hiện bằng cách thêm hoặc các chất hoạt động bề mặt (tensids) hoặc các hạt rắn làm chất ổn Nhũ tương, được ổn định bởi các hạt rắn được gọi là nhũ tương Pickering. Lactose, albumin, lecithin, chitosan, maltodextrin, tinh bột vv có thể được sử dụng như chất ổn định keo trong nhũ tương Pickering. Click vào đây để tìm hiểu thêm về nhũ tương Pickering ultrasonically tạo ra!
Siêu âm nhũ tương có thể được thực hiện cho tất cả các loại nhũ tương. Nếu một tác nhân ổn định là cần thiết cho một nhũ tương cụ thể, có thể dễ dàng kiểm tra ở quy mô nhỏ.
Xin lưu ý rằng số lượng chất bề mặt cần thiết tăng lên với kích thước giọt giảm kể từ khi tỷ lệ diện tích-khối lượng (S/V) đối với các lĩnh vực được đưa ra bởi: S/V = 3/R. Ví dụ, đường kính nhỏ hơn của một hạt hoặc giọt, diện tích bề mặt hơn nó có liên quan đến khối lượng của nó.

Thiết bị siêu âm emulsification

Việc sản xuất ổn định submicron-và Nano nhũ tương đòi hỏi thiết bị siêu âm mạnh mẽ. Thiết bị nhũ tương siêu âm Hielscher cung cấp biên độ rất cao (lên đến 200 μm cho Ultrasonicators công nghiệp, biên độ cao hơn theo yêu cầu) để tạo ra một trường âm thanh mạnh mẽ.
Tuy nhiên, để sản xuất nanonhũ tương ổn định, thiết bị siêu âm điện một mình thường không đủ. Bên cạnh sức mạnh siêu âm đầy đủ, kiểm soát chính xác các thông số quá trình, và các phụ kiện tinh vi (chẳng hạn như sonotrodes, lò phản ứng di động dòng chảy, làm mát) là cần thiết để có được các giọt có kích thước nano và sự phân tán đồng nhất của cả hai, dung dịch nước và pha dầu vào nhau.
Để sản xuất nhũ tương vượt trội, bộ vi xử lý siêu âm mạnh mẽ của Hielscher kết hợp với MultiPhaseCavitator cung cấp cho bạn phần cứng tối ưu.

Hielscher Ultrasonics chuyên cung cấp hệ thống siêu âm vượt trội và các phụ kiện để kết quả xử lý tối ưu. Kinh nghiệm lâu dài của chúng tôi trong xử lý siêu âm và hợp tác chặt chẽ của chúng tôi với khách hàng của chúng tôi đảm bảo thực hiện thành công Ultrasonics vào dây chuyền sản xuất.
Đối với các bài kiểm tra ban đầu, quá trình phát triển và tối ưu hóa quy trình, chúng tôi cung Phòng thí nghiệm quy trình và Trung tâm kỹ thuật.
Hơn nữa, chúng tôi cung cấp chuyên sâu Tư vấn, sự phát triển của Hệ thống siêu âm tùy chỉnh và sâu sắc Dịch vụ kỹ thuật để lắp đặt, đào tạo và bảo trì.

Yêu cầu thông tin




Lưu ý của chúng tôi Chính sách bảo mật.


Liên hệ chúng tôi! / Hỏi chúng tôi!

Vui lòng sử dụng mẫu dưới đây, nếu bạn muốn yêu cầu thêm thông tin về đồng nhất bằng siêu âm. Chúng tôi sẽ vui lòng cung cấp cho bạn một hệ thống siêu âm đáp ứng yêu cầu của bạn.










Văn học / Tài liệu tham khảo

  • Kentish, S.; Wooster, T.; Ashokkumar, M.; Simons, L. (2008): việc sử dụng Ultrasonics để chuẩn bị nanonhũ tương. Khoa học thực phẩm sáng tạo & Công nghệ mới nổi 9 (2): 170-175.
  • Suslick, KS (1999): ứng dụng siêu âm để hóa học vật liệu. Annu. Rev. mater. Sci. 1999. 29:295 – 326.


Sự kiện đáng biết

nhũ tương

Nhũ tương được định nghĩa là hai chất lỏng không thể trộn lẫn: một trong các chất lỏng – cái gọi là pha phân tán hoặc nội bộ – được phân tán thành các giọt hình cầu trong chất lỏng khác, được gọi là pha liên tục hoặc bên ngoài. Các chất lỏng nổi bật nhất được sử dụng để tạo thành một nhũ tương là dầu và nước. Khi pha dầu được phân tán trong pha nước/dung dịch, Hệ thống là nhũ tương dầu trong nước, trong khi pha nước/dung dịch được phân tán trong pha dầu, nó là nhũ tương nước trong dầu. Nhũ tương được phân biệt theo kích thước hạt của chúng và sự ổn định nhiệt động học như macronhũ tương, vi nhũ, và nanonhũ.

Nanoemulsions

Nanonhũ tương là phân tán nanohạt, bao gồm trong các giọt Nano có kích thước. Các lực cắt cao của siêu âm điện vỡ các giọt để chúng được giảm xuống submicron và đường kính Nano. Nói chung, kích thước giọt nhỏ hơn dẫn đến độ ổn định nhũ tương lớn hơn. Nanonhũ tương có thể được phân biệt như O/W (dầu trong nước), W/O (nước trong dầu) hoặc như nhiều/đôi nhũ tương như W/O/W và O/W/O. Nanonhũ tương trong suốt hoặc thậm chí mờ (trong quang phổ có thể nhìn thấy) tùy thuộc vào kích thước nhất quán và giọt. Nanonhũ tương thường được xác định bởi một kích thước giọt từ 20 đến 200nm. Với kích thước giọt giảm dần, xu hướng kết dính của nhũ tương đang giảm (giảm sự chín Ostwald).
Vật liệu nano và nanonhũ tương được đặc trưng bởi tính chất vật lý khác với micronhũ. Các hạt có kích thước nano cho thấy các thuộc tính hoàn toàn khác nhau hoặc các đặc tính điển hình của chúng được thể hiện ở dạng rất cực đoan. Sự xuất hiện có thể nhìn thấy của nanonhũ tương có xuất hiện khác so với nhũ tương có kích thước micron vì các giọt quá nhỏ để can thiệp vào các bước sóng quang của quang phổ nhìn thấy được. Do đó nanonhũ tương triển lãm rất ít tán xạ ánh sáng và xuất hiện trong suốt hoặc quang học mờ.
Kích thước giọt của nhũ tương bị ảnh hưởng bởi thành phần của pha dầu, thuộc tính interfacial và độ nhớt của cả hai, các giai đoạn liên tục và phân tán, loại chất nhũ hóa/chất bề mặt, tốc độ cắt trong quá trình nhũ tương, cũng như độ hòa tan của pha dầu trong nước.
Nanonhũ tương được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng đa dạng như phân phối thuốc, thực phẩm & đồ uống, Mỹ phẩm, dược phẩm, và khoa học vật liệu & Tổng hợp.

Động bề mặt

Chất nhũ hóa là một yếu tố cần thiết để chuẩn bị một nhũ tương/nanonhũ tương ổn định. Chất nhũ hóa là các tác nhân hoạt động trên bề mặt tạo thành một lớp bảo vệ về giọt và giảm căng thẳng interfacial, do đó ngăn ngừa sự chín, kết hợp của Ostwald và tạo bọt.
Các loại chất hoạt tính bề mặt:

  • Các chất hoạt hóa của phân tử nhỏ: chất nhũ hóa không ion như tween và span cho thấy độc tính thấp và gây kích ứng khi dùng đường uống, parenterally và làm tối và do đó được ưa chuộng hơn các chất nhũ hóa ion. Tween và span là chất ổn định ưa thích cho các công thức nhũ tương trong ngành thực phẩm, dược phẩm và chất làm thuốc.
    Tweens Tween 20/60/80 được biết đến như là polysorbate 20/60/80 (Peg-20 mất nước sorbierite monolaurate, monostearate sorbierite peg-20 dehydrat, monoxeate Polyoxyethylene monooleate). Chúng là chất hoạt tính bề mặt không/chất nhũ hóa có nguồn gốc từ Sorbitol. Họ dễ dàng hòa tan trong nước, ethanol, methanol hoặc ethyl axetat, nhưng chỉ một ít trong dầu khoáng.
    Kéo dài: Span20/40/60/80 are Polyoxyethylene acid béo Este/Polyoxyethylene Este, đó là các chất hoạt động bề mặt không ion với emulsifying, phân tán, và làm ướt thuộc tính. Bề mặt hoạt tính được tạo ra bởi sự mất nước của Sorbitol.
  • Phospholipid: lòng đỏ trứng, đậu nành hoặc lecithin sữa
  • Protein amphiphilic: Whey protein cô lập, caseinate
  • Polysaccharides amphiphilic: gum arabic, tinh bột sửa đổi