Какво е емулсия?
Емулсия е смес от две взаимно несмесващи се течности – например зехтин и вода.
Думата „емулсия“ идва от латинския emulgere „за издояване“, от напр „навън“ + mulgere „за мляко“, тъй като млякото е емулсия на мазнини и вода, заедно с други компоненти, включително колоиден казеин мицели (вид секретиран биомолекулен кондензат
Разграничават се два типа: вода емулсия в масло (W / O) и емулсия масло във вода (O / W).
В зависимост от това коя фаза е отвън и коя отвътре, се говори за масло във вода емулсия (O / W) или емулсия вода в масло (W / O).
Има много фактори, които влияят върху стабилността на био емулсиите. Тези фактори включват размер на капката, междуфазово напрежение, проникване на основната съставка и коагулация.
Създаването на био емулсии може да помогне за подобряване на качеството и ефективността на вашите крайни продукти. За да създадете перфектната био емулсия, следвайте тези стъпки!
Най- ключова разлика между масло във вода и вода в маслена емулсия е това масло във вода емулсии имат маслени капчици, суспендирани във вода, докато водата в масло емулсии имат водни капчици, суспендирани в масло.
Размер на капката
Био емулсиите могат да съдържат големи количества PFAT, но тези липидни частици също могат да бъдат малки. За да се определи размерът на тези липидни частици, в UCLA е разработен нов метод. Тази техника позволява на изследователите да създават капчици с желан размер. Био емулсиите могат да се използват за доставка на лекарства, консервиране на храни и козметика.
Ето преглед на резултатите от това проучване.
Съдържанието на NCC (Наноцелулоза) в био емулсиите беше манипулирано, за да се определи тяхната стабилност и размер на капките. Наличието на NCC в биоемулсиите подобрява стабилността на емулсията. Също така подобрява водоустойчивостта на био емулсиите. Резултатите показват добро съответствие между двата метода в рамките на експерименталната грешка. Авторите заключават, че методът има голям потенциал за по-нататъшно изследване.
Техниката на електроспрей е друг метод за генериране на капчици с нано размери. Той произвежда капчици в диапазона от няколкостотин нанометра. Методът на ултразвук, от друга страна, произвежда по-големи капчици. Изследователите проведоха втори експеримент, използвайки PVA като биоемулсионен носител. И в двата експеримента размерът на капчиците на биоемулсиите беше манипулиран, за да се произведат мицеларни КТ. По време на процеса флуоресцентният интензитет се наблюдава в продължение на 40 дни при 4 °C.
Докато повечето емулсии съдържат капчици с размер приблизително 1 um, мини-емулсиите и нано-емулсиите се създават с размери на капките в диапазона 100-500 nm. Ултразвукови и акустични устройства също могат да се използват за създаване на високо стабилни био емулсии с размери на капките от няколко нанометра или по-малко.
Твърдите частици на повърхността на биоемулсията образуват капсулиращ филм, базиран на силата на Ван Едуард. Твърдите частици заемат голяма повърхност и предотвратяват кондензацията на капката в околното пространство. Твърдите частици на повърхността на капката предотвратяват сливането на капката с частиците латекс. Мицелите също са колоидно стабилни.
По време на приготвянето на био емулсия, емулсии, генерирани от микрофлуидизатор, са използвани за извличане на рибозима от активни молекули. Капките бяха с размер 150 nm и повечето съдържаха една рибозимна молекула, съответстваща на около 1 mM във водната фаза. Тази техника използва матрица от тежко минерално масло и емулгатор на основата на силоксан и 5% от молекулите на активната библиотека. Рибозимът е силно оптимизиран, което му позволява да маркира РНК с 6-тиомодифициран GTP.
Междуфазово напрежение
Изследването на OA-триолеинови смеси във вода е извършено с помощта на спин-капкова тензиометрия, рентгеново разсейване с малък ъгъл, криогенна трансмисионна електронна микроскопия и многоъглово динамично разсейване на светлината. Освен това изследването включва и измервания на зета-потенциала и хидродинамичния радиус. Тези резултати показват, че ОА-триолеиновите смеси са силно стабилни при високо рН.
Триолеиновите емулсии са интерфейси масло-вода, реагиращи на стимули, които могат да се използват за проектиране на съвременни хранителни материали. Биоактивните нанофибрили притежават реактивност на основата на Шиф и могат да се използват като емулгатор. Колагеновите нанофибрили отговарят както на изискванията за размер, така и за съотношение на покритие. В допълнение, те са в състояние да издържат стойности на pH под 6,0, което показва, че могат да се използват в широк спектър от приложения.
В допълнение към това, солта намалява напрежението между повърхностите. Неговият ефект се дължи на промяна в разпределението на повърхностноактивните вещества и адсорбцията на тези повърхностноактивни вещества на границата. Някои хранителни хидроколоиди, включително геланова гума и алгинат, намаляват видимото pKa. Ефектът на солта върху ОА най-вероятно се дължи на това, че главните групи мастни киселини са близо една до друга и електростатичното отблъскване прави депротонирането по-скъпо.
Докато phdex на mPEG-колагена не зависи от концентрацията на протеина в емулсията, средният размер на капчиците се увеличава, когато съдържанието на mPEG-колаген се увеличи. В допълнение, mPEG-колагенът е недостатъчен, за да покрие цялата капчица, причинявайки сливане на капчици. Това явление е подобно за различни обемни фракции.
Използвайки пръстенен метод на Du Nouy за измерване на междуфазното напрежение, бяха изследвани междинните свойства на интерфейса масло-вода. Оптичен тензиометър, снабден с пулсиращ капков модул, пулсира обема на капката с известна честота. Вариацията на площта и повърхностното напрежение на капките бяха определени и корелирани. Тези данни позволяват изчисляването на повърхностната еластичност, което е основата за прогнозиране на стабилността на емулсията.
Тези резултати показват, че ОА-триолеиновите смеси показват рН-зависима на повърхностно напрежение. Докато повечето ОА се протонират при рН 3,0, междинното напрежение на сместа е намалено. В допълнение, минималното междинно напрежение при рН 9,0 е по-малко от един mN m-1. Чистият триолеин има междинно напрежение от 22 mN m-1.
Коагулация
Био емулсиите са основен източник на токсични отпадъци и обикновено се използват в електроцентралите и производството на метали като смазочни масла. Тази статия представя изследване на коагуланти, които са най-подходящи за третиране на отпадъчни емулсии. Използвани са различни коагуланти, включително хитозан, биоразтворители, стипца и полиалум. Резултатите от тези изследвания бяха оценени с помощта на апарата Jar Test. В тази експериментална настройка една партида се смесва с всеки коагулант.
В конвенционалната емулсия две несмесващи се течности се смесват в непрекъснат разтвор или емулсия. Капките в емулсията имат диаметър около 100 нанометра или микрометра, в зависимост от веществото. Процесът на коагулация протича в два етапа – флокулация и коалесценция. Флокулацията протича съгласно реакционен процес от втори ред, при който органичната течност се разтваря във вода. Коагулацията, от друга страна, възниква между съседни капки в един агрегат.
Този метод позволява различни критерии за оценка, включително бистрота и мътност. Често се използва за идентифициране кои химически съединения или концентрации са най-подходящи за специфична коагулация. Процесът също така използва шест различни дози от коагуланта с известни скорости на разбъркване. От бурканите се вземат пробни проби и се измерва тяхната мътност след утаяване. След това резултатите от теста се използват за проектиране на пълномащабен инсталационен процес.
Коагулацията на био емулсии изисква внимателен контрол на няколко параметъра. Точката на захранване е ключов параметър на процеса и трябва да бъде избрана, за да се осигури подходящо време за контакт и адекватно смесване. Тъй като коагулантите са силно реактивни, полимерът няма да се преразпредели, след като взаимодейства с водата, но турбулентността може да помогне при смесването. По време на процеса на разреждане на полимера турбулентността осигурява средство за смесване на полимера и твърдите частици на системата.
Основната цел на коагулацията и флокулацията е да се премахне мътността от водата. Това се постига чрез отстраняване на много бактерии и други частици, суспендирани във водата. Освен това процесът може да премахне и водния цвят. Това са основните причини за широкото му използване при пречистване на отпадъчни води. Освен способността си да премахва мътността, коагулацията и флокулацията също помагат за намаляване на риска от замърсяване с патогени.
Проникване на наркотици
Био емулсиите за доставяне на лекарства имат няколко предимства пред конвенционалните лекарства. Непрекъснатата фаза на емулсията е водна и съдържа биоадхезивен полимер. Получената емулсия може да съдържа хидрофилни или хидрофобни компоненти. Може да се включи в различни видове фармацевтични продукти, за да се подобри тяхната ефективност. Неговият биоадхезивен полимер може да включва алгинова киселина, хитозан или метакрилова киселина.
Размерът на капките на емулсиите може да повлияе на проникването на лекарството през кожата. Освен това, летливите ексципиенти на емулсиите могат да повлияят на проникването на лекарството. Следователно е изключително важно да се избере подходящият емулгиращ агент и допълнителни стабилизатори за доставяне на лекарството. Ще обсъдим тези фактори по-късно в статията. Ако се интересувате от разработването на нова система за доставяне на лекарства, помислете за био емулсии за доставяне на лекарства.
За биоадхезивни емулсии са подходящи различни лекарства, включително антивирусни, нестероидни лекарства и антибиотици. Подходящи са и за вътрешни и външни лигавици. И тъй като биоадхезивните емулсии имат подобен вискозитет, те могат да се комбинират, за да се подобри доставянето на лекарства. Така че, когато обмисляте биоадхезивни емулсии за доставяне на лекарства, трябва да имате предвид, че биоадхезивните емулсии имат много предимства и могат да направят следващата ви система за доставяне на лекарства по-ефективна.
Едно такова предимство е способността да се доставят липофилни лекарства към кожата. Те могат да осигурят облекчение от неприятния вкус на маслото и да осигурят охлаждащ ефект. Те могат да се използват вътрешно и външно за доставяне на лекарства и дори могат да се използват като лубриканти. И поради способността им да издържат както на вода, така и на масло, био емулсиите често се използват в приложения за доставяне на лекарства. И тъй като технологията е лесно достъпна, възможностите са безкрайни.
Приготвянето на био емулсии е лесно. Подходящо повърхностно активно вещество може да произведе емулсии O/W с висока дисперсна фаза. По-високите проценти на дисперсия обаче са по-трудни за създаване. Диаметрите на капките варират в зависимост от пространствените механизми. Обикновено фармацевтичните и козметичните емулсии съдържат капчици с диаметър от 0,1 до 100 mm.
Какво е масло във водна емулсия?
Емулсиите от масло във вода са колоидни системи, които имат маслени капчици, разпръснати във водата. Следователно водата действа като непрекъсната фаза на този колоид, докато маслото е диспергираната фаза. Маслото не се смесва с вода при нормални условия. Но при правилно смесване и използване на стабилизиращи агенти можем да получим масло във водна емулсия. Ефективността на тази система се повишава с малък размер на диспергирани капки масло. Увеличава бионаличността на фармацевтичните продукти, а също така увеличава срока на годност на храни и напитки.
Каква е разликата между масло във вода и вода в маслена емулсия?
Емулсиите от масло във вода са колоидни системи, които имат маслени капчици, разпръснати във водата. Водата в маслени емулсии са колоидни системи с водни капчици, разпръснати в цялото масло.
По същия начин, дисперсната фаза на водата в маслените емулсии е вода, докато дисперсираната фаза на масло във водни емулсии е масло.
Освен това непрекъснатата фаза на водата в маслените емулсии е масло, докато непрекъснатата фаза на масло във водни емулсии е вода.
За постигане на стабилността на водата в маслените емулсии са необходими два или повече емулгатора. За постигане на стабилността на маслото във водните емулсии обаче е необходим само един емулгатор.
Разликата между масло във вода и вода в маслена емулсия е, че маслото във водните емулсии има маслени капчици, суспендирани във вода, докато водата в маслените емулсии има водни капчици, суспендирани в масло.
