Homogenoinnin tavoitteena on antaa seokselle mahdollisimman tasainen rakenne. Usein sillä tarkoitetaan myös sellaisten komponenttien tasaista sekoittamista, jotka eivät liukene toisiinsa. Lääketeollisuudessa homogenointi varmistaa, että mikä tahansa määrä lääkettä sisältää kaikkia aineita samassa suhteessa. Tärkeimpiä näistä ovat vaikuttavat aineet.
Panos- ja inline-prosessi
Panosprosessi
Jotta kiintoaineet homogenoituvat tehokkaasti, seosta yleensä hämmennetään ja sekoitetaan samanaikaisesti. Näin saavutetaan tehokas kiinteän aineen ja nesteen sekoittaminen.
Inline-prosessi
Erityiset annosteluventtiilit yhdistävät faasit tietyissä kohdissa ja esikostuttavat ne ennen homogenointia.
Toisiinsa sekoittumattomia nesteitä on tiheyserojen vuoksi vaikeampi sekoittaa. Siksi homogenoinnin on pienennettävä nestepisaroiden kokoa.
Käyttökohteet
Tunnettu esimerkki on maito: korkeapainehomogenisaattori pilkkoo rasvapallot tasakokoisiksi, jolloin ne jakautuvat tasaisesti eikä maidon pinnalle nouse kermaa. Prosessi on tärkeä myös kosmetiikassa ja kemiassa, esimerkiksi seuraavissa tuotteissa:
Miten pisarat hajoavat homogenoinnissa
Jotta pisara hajoaa, siihen kohdistuvien jännitysten on ylitettävä kriittinen taso. Lisäksi muodonmuutosajan on oltava riittävän pitkä. Tämän jälkeen emulgaattorit peittävät uudet pisarapinnat ja estävät näin ilmiön nimeltä koalesenssi. Dispergointivyöhykkeen energiansyötön tapa määrää, mitkä voimat vaikuttavat pisaroihin ja kuinka voimakkaasti. Huonosti stabiloidut pisarat yhdistyvät törmätessään uudelleen, esimerkiksi jos emulgaattoreita ei ole.
Pisarakokoon vaikuttavat tekijät
- Leikkausenergia (leikkausnopeus dv/ds)
- Sopiva emulgaattori
- Viipymäaika hammastusalueella
- Sopivat stabilointiaineet, kuten sakeuttajat tai geeliytymisaineet
Pisaranmuodostusta häiritsevät tekijät
- Kavitaatio leikkausalueella eli määrittelemättömät olosuhteet roottori-staattori-hammastuksessa
- Liian lyhyet viipymäajat hammastuksessa
Keksijän osaamista homogenointitekniikassa
Homogenointi on meillä perheasia: perustajamme isä Erwin Seefried on vuodesta 1978 lähtien mainittu keksijänä homogenisaattoreita koskevissa patenteissa – roottori-staattori-hammastuksesta kaavinjärjestelmiin ja labyrinttihammastetulla dispergointiroottorilla varustettuihin ratkaisuihin. Tämä osaaminen hyödynnetään jokaisessa mitoituksessa ja prosessin optimoinnissa. Lisää historiastamme →
Sopivan homogenisaattorin valinta
Erityisenä haasteena on sekoittaa toisiinsa sekoittumattomat nesteet – mahdollisesti yhdessä kiintoaineiden kanssa – ilman paakkuja. Suuret leikkausenergiat auttavat etenkin silloin, kun tavoitteena ovat erittäin pienet emulsiopisarat. Vaatimuksista riippuen seuraavat varusteet ovat hyödyllisiä:
- Eri faasien imeminen suoraan hammastusalueelle, esimerkiksi hot-cold-menetelmässä
- Eetterisulfaatin laimentaminen läpivirtausmenetelmällä
- Jauheiden sekoittaminen tuotteeseen
- Useiden nestefaasien samanaikainen annosteltu syöttö
Prosessi ja haluttu automaatioaste määräävät homogenointijärjestelmän valinnan ja toteutuksen. Mitoitamme teille optimaalisen vaihtoehdon myös vakioratkaisuista poikkeaviin tarpeisiin. Neuvomme teitä myös silloin, kun kiinnostuksen kohteena ovat käytetyt homogenointisekoittimet.
Nestemäisten raaka-aineiden punnituksessa ja annostelussa apunanne on innovatiivinen annosteluasema – se säästää teiltä paljon työtä.
Muut prosessit
Usein kysyttyä homogenoinnista
Mikä on homogenoinnin tavoite?
Antaa seokselle mahdollisimman tasainen rakenne – myös silloin, kun komponentit eivät liukene toisiinsa. Lääketeollisuudessa se varmistaa, että lääkkeen jokainen osamäärä sisältää saman osuuden vaikuttavaa ainetta.
Mitkä tekijät vaikuttavat pisarakokoon?
Leikkausenergia tai leikkausnopeus, sopiva emulgaattori, pisaroiden viipymäaika hammastusalueella sekä sopivat stabilointiaineet, kuten sakeuttajat ja geeliytymisaineet.
Mikä häiritsee tasaista pisaranmuodostusta?
Ennen kaikkea kavitaatio roottori-staattori-hammastuksen leikkausalueella sekä liian lyhyet viipymäajat hammastuksessa. Lisäksi riittämättömästi stabiloidut pisarat ovat alttiita koalesenssille.
Mitkä erikoisvarusteet ovat homogenisaattorissa hyödyllisiä?
Vaatimuksista riippuen esim. eri faasien imeminen suoraan hammastusalueelle (hot-cold), eetterisulfaatin laimentaminen läpivirtauksena, jauheiden sekoittaminen tuotteeseen tai useiden nestefaasien samanaikainen annosteltu syöttö.