橡胶乳化定仪

真空离心浓缩仪是一种用于样品浓缩的实验室仪器，通过高速旋转，使样品中的溶剂快速分离，从而将高浓度的样品提取出来。它在环境科学、医学、生物工程、高分子材料等领域具有广泛的应用。作为三大高分子材料之一,橡胶材料是人们生活中的重要材料,在交通、建筑、航天、军事、化工、农业、机械等领域得到了广泛应用。按照形态不同,橡胶材料可以分为固体生胶、胶乳、液体橡胶和粉末橡胶,其中胶乳是较为常用的橡胶材料,广泛应用于手套、气球、海绵、胶管等制品中。按照来源不同,橡胶可以分为天然橡胶和合成橡胶,其中天然橡胶是重要的战略物资和工业原料。由于地理位置的限制,我国长期面临着天然橡胶自给率低下的问题,因此寻求一种可以替代天橡胶的橡胶材料具有重要的现实意义。1、杜仲胶制备介绍杜仲胶( Eucommia ulmoides gum) 来源于杜仲树,其主要结构为反式聚异戊二烯,与三叶橡胶树产生的天然橡胶互为同分异构体。由于反式结构更加规整,分子链微观有序,易堆集结晶,因此杜仲胶是一种性能优异的新型材料(如形状记忆材料等),同时它具有的橡塑二重性,可以用于改性沥青、增韧塑料,并且在橡胶并用方面也有很好的应用前景。作为一种天然高分子材料,杜仲胶可以部分替代天然橡胶,在一定程度上缓解我国天然橡胶自给率不足的问题。但是由于提取工艺的限制,目前杜仲胶只有固体生胶而没有胶乳制品,制约了杜仲胶产业的进一步发展。采用溶液乳化法制备杜仲胶乳。将杜仲胶溶解在环己烷中,其中杜仲胶的质量分数为6% 。将杜仲胶的环己烷溶液与乳化剂的水溶液混合,在高速剪切搅拌的作用下使其乳化均匀,得到粗胶乳。将粗胶乳中的环己烷脱除后得到稀胶乳,经浓缩后得到杜仲胶乳。2、乳化剂的选择在胶的制备过程中,乳化剂的选择至关重要。根据亲水亲油平衡值(HLB)的大小,乳化剂可以分为油包水型(HLB8)和水包油型(8 HLB18)。本文制备的杜仲胶乳属于水包油型乳液,因此选择HLB值在8 ~ 18范围内的乳化剂。01、单一乳化剂分别采用 Span-20、 SDBS、OP鄄10、 Tween-20、油酸钠、歧化松香酸钾、PVA-1788、Brij-52作为乳化剂,按照油相和水相的体积比(油水体积比)1：3,将油相胶液加入含有乳化剂的水相中,以 8000r/ min搅拌10min,制得含有不同乳化剂的杜仲粗胶乳,观察单一乳化剂的种类和用量对乳化效果的影响,结果如表1所示。由表1可知,选用单一乳化剂制备杜仲胶乳时,乳胶不能乳化,静置时很快发生相分离,且析胶和起沫严重,达不到理想的乳化效果。这是因为杜仲胶为反式聚异戊二烯结构,分子间排列较为紧密,同时杜仲胶的分子量大且分布较宽,单一乳化剂不能将其包覆,导致乳液体系不稳定,容易发生相分离。因此，采用复配乳化剂对杜仲胶进行乳化,从表1中选出乳化效果相对较好的Tween20和Brij52进行复配。02、复配乳化剂采用Tween-20 与 Brij-52 复 配 的 方 式 进 行 乳化,考察两种乳化剂的用量及油水体积比对乳化效果的影响。使用正交试验法设计了 3 因素3水平的试验方案,如表2所示。采用相同的乳化工艺,以8000r/ min搅拌10min 进行乳化,通过旋转蒸发除去溶剂,离心浓缩后,制得含有复合乳化剂的杜仲胶乳,考察各试验因素对乳化效果的影响,结果如表 3所示。由于破乳率可以直观地表现出乳化效果,因此本文以破乳率为主要评价指标对正交试验结果进行极差分析。通过比较极差值 R,可以得出各因素对乳化效果影响的大小顺序为: Tween-20用量B Brij-52用量 A 油水体积比C。根据K值大小,得到正交试验的条件为 A1 B1 C1 ,即Brij-52 用量为1% ,Tween-20 用量为5% ,油水体积比为 1：1.5。在优化的条件下通过重复试验进行验证,制得的杜仲稀胶乳的破乳率几乎为0,经离心浓缩后固含量可达50% 以上, 粒 径 约 为 411 nm, Zeta 电位可达-30mV，浓缩胶乳放置一周无任何变化。3、除溶剂和浓缩方式杜仲胶乳的制备过程中需要除去有机溶剂环己烷。本文比较了常压蒸馏(蒸馏温度80°C)和旋转蒸发(压力 - 0.09 MPa,温度40°C )两种除溶剂方式对杜仲胶乳化效果的影响,结果如表6所示。当采用旋转蒸发方式除溶剂时,得到的乳液体系较稳定,几乎不破乳,乳液粒径约为 321nm,Zeta 电位的绝对值约为58mV 而采用常压蒸馏时,乳液体系的稳定性较差,破乳严重,乳液粒径较大。脱去有机溶剂后,乳液体系中仍有大量的水,胶乳固含量很低,无法满足运输及使用要求,因此需要对其进行浓缩以除去部分水。本文比较了常压蒸发(100°C )、旋转蒸发( - 0.09 MPa,50°C)、离心浓缩(10 000 r/ min,10 min)这 3 种浓缩方式对杜仲胶乳化效果的影响,结果如表 7 和图 2 所示。当采用常压蒸发浓缩时,乳液体系的稳定性几乎被破坏,胶乳粒径约为1045nm,且粒径分布较宽,这主要是因为在高温下乳液粒子运动加剧,粒子间更容 易碰撞、聚集、絮凝,从而破坏了乳液体系的稳定性 当采用旋转蒸发浓缩时,体系较为稳定,乳液粒径约为509nm,但是破乳严重 当采用离心浓缩时,体系的稳定性最好,Zeta电位的绝对值为57mV,胶乳固含量可达54% ,胶乳粒径约为333nm,且粒径分布较窄。4、富睿捷真空离心浓缩推荐富睿捷真空离心浓缩设备可同时处理多个样品，无需担心交叉污染。系统内程序可设定至多60个，主机配备样品在线成像系统，可在运行过程中观察样品浓缩状态，并根据不同的样品对整机的真空度进行调节。设备采用皮拉尼真空计可实时显示腔体内的真空度，并保证真空度的真实性。根据不同的样品可对整机转速进行调节，配备实验室智能互联及远程操控系统及智能云端故障排查系统，手机app可直接操控机器对主机远程进行腔体预热，温度和真空度以及转速可实时在app显示。产品参数冷冻型控温范围：-6°C-100°C常温型控温范围：室温-100°C控温精度：±0.1°C转速范围：400RPM-2500RPM

植物蛋白结构与功能调控创新团队发表的最新研究进展回顾了植物蛋白乳化剂具有乳化性能的原理、影响因素，分析了蛋白质乳化性现有的表征及修饰方法，总结并展望了植物蛋白乳化剂在食品工业中的应用，以及其存在的主要差距与未来的发展方向，为植物蛋白乳化剂未来研究与应用提供了参考价值。乳化性是植物蛋白最重要的性质之一，因蛋白具有两亲性，可稳定油-水界面，形成乳状液，且因其具有健康、环境友好等优势，已被广泛应用于改善食品乳化性，其稳定的乳液也被应用于封装生物活性物质等方面，由此衍生出了众多新的乳化性表征与改善方法。该文章回顾了植物蛋白乳化剂具有乳化性能的机理，从天然因素、环境和加工因素等方面分析讨论了影响植物蛋白乳化性的原因。植物蛋白乳化性可通过LB膜、三相接触角、石英晶体微天平等方式进行表征；由于大多数植物蛋白的水溶性差、复杂性和环境敏感性导致其乳化性能有限，为了改善植物蛋白的乳化，通常使用物理、化学以及酶法对蛋白质进行修饰；植物蛋白由于具有与小分子乳化剂相似的乳化特性，可用于肉制品、沙拉酱、蛋黄酱、冰淇淋等食品的加工中，且植物蛋白稳定的乳液亦可用于负载风味物质、生物活性物质等。该文还提出，未来植物蛋白乳化特性的研究应探索新兴蛋白来源以及蛋白、多糖和其他功能化合物之间的相互作用机制，研发植物蛋白修饰的高新技术与最佳工艺条件，以提高植物蛋白的乳化能力，拓展其应用空间。此外，还应提高植物蛋白在食品中的利用率，并确保其适口性和可接受性。该研究成果在线发表在食品领域国际顶级期刊Food Hydrocolloids（JCR一区，IF:10.7）上。植物蛋白结构与功能调控创新团队2022级硕士研究生张鑫煜与王强研究员为论文共同第一作者，石爱民研究员为通讯作者。该综述得到了中国农业科学院青年创新专项（Y2022QC11），农业科技创新项目（CAAS-ASTIP-2022-IFST）的资助。原文链接：https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2023.109008植物蛋白乳化性的影响因素、表征方法、改性方法及应用示意图

前情回顾 看过了本系列上期分享的读者朋友们，一定还对关于化妆品pH测定中的有趣故事津津乐道吧，通过小O同学细致的讲解，相信大家对化妆品pH方面的国家法规以及怎样用pH计测定化妆品pH一定留下了深刻的印象吧。 本期，我们将来看看化妆品王国中的成员最庞大的家族之一——膏霜乳液类产品。无论是每日清晨让人焕发神采的洗面奶，还是让皮肤保持清新水嫩的润肤乳液，它们几乎成为了保护和滋润皮肤的代名词，每一款产品都已经与人们的日常生活形影不离。但是别看这小小的一瓶乳液，它背后的科学故事可大有讲究，今天我们就来说道说道这庞大家族背后的秘密。 光鲜亮丽的生活美术家 A. 主打科技牌的乳化家族 膏霜乳液类化妆品是一种乳化体，即由油、脂、蜡等多种原料混合而成的一种物系。乳化是一种液体以极微小液滴均匀地分散在互不相溶的另一种液体中的作用。乳化是液-液界面现象，两种不相溶的液体，比如油与水，在容器中分成两层，密度小的油在上层，密度大的水在下层。若加入适当的表面活性剂在强烈的搅拌下，油被分散在水中，形成乳状液，这个过程叫乳化。 乳化的效果取决于影响乳化的各种因素。首当其冲的就是乳化设备。不论是简单的还是复杂的，乳化设备的目的都是在于碎化内相使其在外相中分散，形成足够小的颗粒，以保证所制得的稳定期内，不致渗油或分层，其类型、结构与性能等与乳状液微粒的大小（分散性）及乳状液的质量（稳定性）有很大的关系。目前乳化设备的类型主要有三种：搅拌器、胶体磨和均质器，相比性能比较差的搅拌器，胶体磨和均质器是比较好的乳化设备。另外，近些年来，随着乳化技术的进步，真空乳化搅拌机的出现使制备出的乳状液的分散性和稳定性极佳，外观更加细腻光洁。 其次，乳化的温度和时间对乳化的好坏也有很大的影响。一般乳化温度取决于二相中所含有高熔点物质的熔点，还要考虑乳化剂种类及油相与水相的溶解度等因素，二相的温度需保持近相同。另外，在乳化过程中若粘度增加很大，则可适当提高一些乳化温度；而乳化时间的确定，是要根据油相水相的容积比、两相的粘度及生成乳状液的粘度、乳化剂的类型及用量、乳化温度、还有乳化设备的效率来确定。 B. 膏霜乳液类化妆品产品质量标准 我国化妆品成品检验主要包括感官指标、理化指标、卫生指标、包装和标志、计量等，均应符合国家或行业制定的相关标准。作为与我们的皮肤亲密接触的一类化妆品，膏霜乳液类化妆品的质量更需严格把关，下面我们列出两类主要的膏霜乳液类化妆品产品标准的具体指标： C. 转转更有趣的离心实验 在上面的两表中，我们可以看到，在膏霜乳液类化妆品的理化指标中，一个显著的考验就是离心分离实验，该实验被证明是检验膏霜乳液类化妆品稳定性能及货架寿命的关键手段，如洗面奶、润肤乳液、染发乳液等均需作离心实验。进行离心实验需要的仪器主要有低速离心机和恒温箱。实验流程大致为：将样品置于离心机中，以（2000~4000）转/分的转速离心30分钟后，观察产品的分离、分层状况。 针对不同类别的膏霜乳液类化妆品，具体实验细节会有一定的差异。比如洗面奶的产品理化质量标准中规定，样品需经离心实验（2000转/分，30分钟）后，而无油水分离现象（颗粒沉淀除外）。而对于润肤乳液，相关标准规定，若样品经4000转/分，30分钟的离心实验后不分层，则为优质产品；若样品经3000转/分，30分钟的离心实验后不分层，则为一级产品；若样品经2000转/分，30分钟的离心实验后，产品不分层则为合格产品。奥豪斯FC5706离心机——轻巧简便的智能帮手 一台轻便高效的离心机对于膏霜乳液类化妆品产品检测的重要性不言而喻，在整个离心过程当中，实验操作的安全性和便捷性，实验结果的有效性和稳定性等因素都是选购一台高性价比离心机的重要指标。而当你看过了接下来的内容，相信你心中应该会对此默默有了定数。看到上面的这个小家伙了吗？没错，小O同学要说的就是它！ 首先，轻便灵活的外形——小巧的身材不会占用过多的空间，再加上符合人体工程学的调节旋钮与显示直观的面板设计，更适合操作人员在化妆品实验室独立完成简便的离心实验； 其次，功能全面的神经中枢——自适应不平衡监控系统与超速检测的双重安全控制，可有效避免转子抛飞的安全事故，同时静音设计可大大降低离心过程的噪音，营造一个安静舒适的实验环境； 最后，适配性强的四肢——适配3种转子+7种不同容量离心管（1.5ml~50ml），外加超长时间的范围设定，可达99小时99分钟。 奥豪斯FrontierTM 5706小型台式多功能离心机专为化妆品行业所应对的中低速离心实验所打造，如果您对它有更多感兴趣的问题，或是对化妆品离心实验有更多乐意分享的话题，别犹豫，赶紧拨打我们的客服热线，您的微薄之力就是对我们专业团队的莫大支持！