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用快速穩(wěn)定性分析儀評價乳液的均質(zhì)優(yōu)化過程
均質(zhì)過程中形成穩(wěn)定乳液的一個基礎目標是獲得分散相顆粒/液滴較小的粒徑和分布,。一般可通過調(diào)控乳化工藝參數(shù),,例如均質(zhì)機類型,、溫度、能量輸入,、時間和均質(zhì)次數(shù)等來獲得粒徑較小,,更為穩(wěn)定的乳液。本文描述了如何使用多通道離心式穩(wěn)定性分析儀來表征不同均質(zhì)工藝參數(shù)下乳液的穩(wěn)定性。
1,,測試原理
Fig.1 Test principle
使用近紅外光源(或多光源系統(tǒng))不斷照射整個樣品,,與之平行的檢測器隨時間連續(xù)監(jiān)測并反應樣品的透光率變化,從而形成樣品在分離過程的空間和時間透光率圖譜,。
2,,樣品和測試
2,1,,預乳化液/粗乳液的制備:使用轉(zhuǎn)子-定子式混合器制備,。預乳化液由88.5%的水和10%的葵花籽油組成,所用的乳化劑為吐溫80和Span 80,。以10000 rpm的速度混合成分共120秒,。
2,2,,乳液的制備:使用高壓微射流均質(zhì)機(高達40000 psi或2750 bar),。分別改變均質(zhì)壓力(5000、10000,、20000 psi/345,、690,、1380 bar)和次數(shù)(1,、3、5)以制備乳液,,用穩(wěn)定性分析儀評價均質(zhì)效果,。
2,3,,測試儀器:LUMiFuge, 3000rpm, 30min, 25℃
3,,實驗結(jié)果
3.1,透光率圖譜
Fig.2 Effect of homogenization with the Microfluidizer processor on emulsion stability.
圖2展示了粗乳液,,高壓均質(zhì)機345bar-1次,、高壓均質(zhì)機1380bar-1次后制得的乳液的初始譜線(紅色)與結(jié)束譜線(綠色)的對比。3個樣品的譜線都是從底部開始出現(xiàn)透光率上升的現(xiàn)象,,即典型的油相上浮過程,。從初始譜線和結(jié)束譜線的簡單對比便可以發(fā)現(xiàn),這三個樣品從上往下是穩(wěn)定性逐漸提升的過程,。
3.2,,相分離穩(wěn)定性
Fig3 Effect of the number of homogenization cycles and process pressure on emulsion stability
圖三展示了不同均質(zhì)次數(shù)和壓力對乳液穩(wěn)定性的影響。在345bar的均值壓力下,,均質(zhì)次數(shù)升高,,乳液的穩(wěn)定性增加;在690bar的均質(zhì)壓力下,3次均質(zhì)前乳液的穩(wěn)定性都有所提升,,再增加均質(zhì)次數(shù)就沒有提升了,;在1380bar的均值壓力下,均質(zhì)1次的穩(wěn)定性最好,,均質(zhì)次數(shù)升高,,乳液的穩(wěn)定性降低。
3.3,,界面追蹤
Fig4 Effect of homogenization pressure on emulsion stability after 5 homogenization cycles
圖四展示了不同均值壓力下均質(zhì)5次后乳液的界面上浮位置隨時間的變化,。綠色曲線對應1380bar,藍色曲線對應690bar,,紅色曲線對應345bar,。曲線的斜率即為乳液上浮的速率。
4,,小結(jié)
高壓微射流均質(zhì)機可顯著提高乳狀液的穩(wěn)定性,。采用多樣品離心式穩(wěn)定性分析儀可以快速、準確地確定最佳工藝參數(shù),。