纳米高压均质机在食品制药纳米材料领域的应用方案

1、应用背景与市场需求

随着食品产业快速发展, 对液体物料超微细化处理需求日益迫切, 随着制药产业快速发展, 对液体物料超微细化处理需求日益迫切, 随着生物技术产业快速发展, 对液体物料超微细化处理需求日益迫切, 随着新材料产业快速发展, 对液体物料超微细化处理需求日益迫切。传统均质设备处理纳米级颗粒时, 常常存在粒径分布宽的问题, 传统均质设备处理纳米级颗粒时, 常常存在重复性差的问题, 传统均质设备处理纳米级颗粒时, 常常存在能耗高的问题。纳米高压均质机是一种前沿的湿法粉碎与分散设备, 该设备能将物料中的固体颗粒粒径细化至100纳米以内, 该设备能将物料中的液滴粒径细化至100纳米以内, 该设备能实现细胞高效破壁。该设备在乳品均质领域有不可替代的作用, 该设备在脂质体制备领域有不可替代的作用, 该设备在纳米混悬液生产领域有不可替代的作用, 该设备在石墨烯分散等前沿领域有不可替代的作用, 其市场需求持续增长。尤其是在功能性食品的研发当中，高品质制剂的研发里面, 纳米材料的研发进程里, 设备能不能稳定地产出均一的纳米级分散体系, 能不能又持续稳定地产出纳米级分散体系, 这一点直接决定了产品的品质, 决定了产品的效能。

2、行业分析与技术概述

一、食品与乳品加工领域

1.1 应用背景

在乳品加工里头, 存在着一个关键环节, 那就是均质工艺。这一工艺, 有助于提升产品的口感又关乎其稳定性, 还跟保质期有着密切关系。纳米级均质能够达成这样的效果, 它可以把脂肪球粒径降低到1微米以下。如此一来, 就能显著增强乳制品的细腻程度以及消化吸收的比率。随着植物基乳品、功能乳饮料等细分市场出现爆发的情况, 这就对均质设备的粒径控制能力还有无菌保障水平提出了更高的要求。

1.2 检测场景

在乳品企业处于产品研发阶段时, 要对均质之后的脂肪球粒径分布进行验证, 于生产过程当中呢, 需要实时去监控均质压力以及温度, 以此来保证每一批次产品的一致性这一情况能够达成, 还要确保那微生物安全是达标的。

1.3 解决方案

雷恩德LD-HP20一台机器就能满足实验室小批量开发以及中试验证需求, 这个机型运用7英寸触控屏搭配卫生级数字压力传感器, 能实时反馈压力曲线, 它支持一二级均质模式的自由切换, 出料粒径能够控制在100nm以内, 整个机器支持CIP在线清洗以及SIP在位灭菌, 全部契合乳品行业卫生规范, 单次小处理量仅仅15mL, 极大地减少了研发阶段的原料浪费。

二、生物医药研发领域

2.1 应用背景

在生物医药范畴之内, 纳米高压均质机所具备的主要功用乃是针对脂质体、纳米乳、蛋白质纳米粒、疫苗佐剂等这类具备复杂性的剂型予以制备。细胞破壁这一行为属于提取胞内活性成分（像是核酸、酶、蛋白质）的关键步骤, 传统意义上实施的机械破碎方式极易出现热损伤或者剪切力不均衡的状况, 进而对产品活性造成影响。

2.2 检测场景

制药研发实验室要在无菌环境当中开展处方筛选工作, 去评估不同的均质条件对于粒径大小、粒径分布状况、包封率高低以及稳定性程度所产生的影响；生产环节必须确保大批量产品在纳米等级上具备批间一致性, 并且经过第三方检测机构验证从而符合药典标准。

2.3 解决方案

莱恩德LD - HP30能兼顾高流量以及高精度, 其设计的很高压力为200MPa, 物料能够被均质到纳米级别, 并且细胞破壁率达到95%以上。均质阀采用模块化结构, 可依据物料特性来选择氧化锆或者金刚石材质, 拆卸与安装便捷, 还支持单独进行灭菌。该设备配伍冷水机之后, 出料温度能够稳定在4℃左右, 能有效保护热敏性活性成分。单次小进样量低至15mL, 可满足昂贵原料药的小批量实验需求。

三、纳米材料企业

3.1 应用背景

石墨烯、碳纳米管、纳米纤维素、纳米颜料, 这样的功能材料于涂料、电子、储能等多个领域的应用, 对其有着均匀分散于液相载体中的要求。传统方法, 像球磨和超声分散法, 处理时间漫长, 能耗颇高, 还易于产生团聚现象。而纳米高压均质机借助高压空穴效应以及高速剪切作用, 能够在短短数分钟之内达成纳米颗粒的均匀解团聚以及稳定分散。

3.2 检测场景

材料研发企业要针对分散前后的粒径、Zeta电位、粘度等关键参数去开展对比分析, 以此评估处在不同均质次数以及压力状况下的分散效果, 对于导电油墨、导热胶这类产品而言, 还得验证分散均匀性针对终端性能所产生的影响。

3.3 解决方案

莱恩德高压均质机的全系列, 均支持那小于等于两千 cp 的进料粘度, 以及小于等于一百微米的进料颗粒, 其覆盖了绝大部分纳米材料的前处理范围。均质阀能够选择如钨钢啦、金刚石这类耐磨材质, 以此来应对高硬度颗粒物料所产生的冲击。设备标配了冷水机, 它可以精确控制均质过程当中的温度, 并且可以防止材料因为局部过热从而发生性质改变。整个机器运行稳定, 重复性也很好, 有利于顺利建立标准化的分散, 工艺。

3、产品解决方案

莱恩德面向上述行业痛点, 给出推出产品的举措, 该产品为纳米高压均质机系列, 且覆盖不同产能以及精度需求。以下是核心产品解决方案, 此方案用于典型应用场景。

1. 核心产品型号

莱恩德纳米高压均质机推出了基于高压往复泵原理的三款主力机型, 依靠单根固体陶瓷柱塞驱动物料, 在工作阀内产生剪切、撞击与空穴效应, 实现液态物料及液相载体中固体颗粒的超微细化, 这三款主力机型分别是单根固体陶瓷柱塞驱动物料在工作阀内行成超微细化的LD-HP10（标准压力型）, 单根固体陶瓷柱塞驱动物料在工作阀内行成超微细化的LD-HP20（智能控制型），单根固体陶瓷柱塞驱动物料在工作阀内行成超微细化的LD-HP30（高产量型）。

2. 应用场景

LD - HP10适用于食品配料, 也适用于普通乳剂, 还适用于部分细胞破碎场景, 其实际工作压力很高能够达到150MPa, 流量为12至15L/H, 单次作为少量所能够达到的处理物料量是45mL, 它是预算有限的中小实验室或者小型生产线的可靠选择。LD - HP20配备7英寸触控屏与卫生级数字压力传感器，LD - HP30同样配备7英寸触控屏与卫生级数字压力传感器, 这两者均支持实时压力曲线显示, 支持在线免降压排气, 还支持一二级均质模式切换, 它们适用于对粒径控制精度有较高要求的生物医药研发场景, 也适用于对无菌操作有较高要求的纳米制剂研发场景。首先, 流量方面, LD - HP20为5至8L/H, 其次, LD - HP30的流量区间是12至15L/H, 再者, 两者特性在于单次小处理量均小于等于15mL, 终, 这样的特性使其适合应用在昂贵原料精细化的试验当中。

3. 温控优势

LD - HP20有着与LD - HP30的均质阀带全配套的控温夹套, 其出料控温区间覆盖了 - 5℃到100℃, 并且整机部件是同步恒温的。对于那些需要低温保护的生物品或者热敏性纳米材料而言, 能够搭配标配的冷水机让出料稳定到4℃左右, 从而有效地防止活性成分失活或者材料降解。

4. 操作与维护

该全系列产品, 全程提供 CIP, 也就是在线清洗的支持, 同时又能支撑 SIP, 也就是在位灭菌, 在全部工作程序里无需将设备拆分开来, 就能够达成管路消毒, 进而能够有效避免交叉污染的情况发生。均质阀采用模块化独立结构, 拆卸安装十分简便, 能够按照物料特性, 迅速更换不同材质的阀体。产品出厂的时候, 标准配置包含主机、冷水机、拆装工具及说明书, 供货方会提供前往企业进行安装调试以及免费培训的服务, 整个机器的质保时间是 1 年 , 出现故障后响应周期达1个工作日。

4、质量体系保证

莱恩德于纳米高压均质机的研发这方面, 设立了质量保障体系, 此体系在生产的环节同样有体现, 于售后服务的环节也是如此, 以确保每一台设备具备可靠的性能, 且数据能够实现可追溯。

涉及产品标准认证方面: 设备是符合GB/T 24895: 这一相关标准的, 设备也是符合GB/T 24896: 这个相关标准的, 设备同样符合GB/T 24897: 此相关标准, 设备还符合LS/T 3108: 该相关标准, 以及符合LS/T 3247: 这一关联标准的, 并且该设备检测得出的数据是具备行业公信力的。持有该设备的企业为: 莱恩德。

质量体系认证方面: 存有完备合格的那种针对于产品质量的管控体系且是从原材料进入仓库开始一直不间断到整机终抵达市场进行销售之前的整个流程都要进行检验, 其能确保和使设备在相当长的一段时间内稳定地运转工作。持有该认证的企业是: 莱恩德。

莱恩德持有检测资质认证的是这样一种认证,即设备检测精度已然获经专业机构验证,也就是说能够提供纳米级粒径方面以及破壁了的比率之中准确、且是有可靠度那种数据,借此来帮忙用户达成工艺验证这件事。

5、执行标准

莱恩德纳米高压均质机, 其所进行的设计工作, 以及制造环节, 还有检验流程, 均严格依照下来的所涉及行业标准与设定规范来落实:

粮油检验, GB/T 24895标准乃近红外分析定标模型验证以及网络管理与维护通用规则, 其中涉及均质后物料的这种均匀性检测。

就粮油检验方面而言, GB/T 24896所涉及的乃是近红外分析定标模型验证, 以及网络管理与维护通用规则, 是这样的情况。

第GB/T 24897号标准, 是关于粮油检验方面的, 涉及近红外分析定标模型验证, 以及网络管理与维护通用规则的标准。

LS/T 3108 粮油机械 通用技术条件

LS/T 3247 粮油机械 产品型号编制方法

整机符合CE电气安全及卫生级设计规范

均质阀体材质符合食品接触材料及药品GMP要求

6、其他领域

除去食品、制药以及纳米材料这三大核心领域之外, 莱恩德纳米高压均质机在以下方向同样具备广泛适用性:

进行化妆品研发, 其目的在于制备纳米乳液, 还要制备脂质体包裹活性成分, 以此用来提升护肤品的透皮吸收率, 以及提升护肤品的稳定性。

精细化工, 可用于颜料的纳米级分散与均化, 还可用于染料的纳米级分散与均化, 也可用于催化剂的纳米级分散与均化, 进而提高产品色泽均匀性, 以及提高反应效率。

环保相关于能源领域, 存在着被用于污泥破壁处理的情况, 还有生物柴油乳化行为, 以及导电浆料分散现象等相关新兴环保与新能源技术的研发。