Техническая информация

Преимущества вакуумного смешивания для косметической и фармацевтической продукции

Производство косметической и фармацевтической продукции — сложный процесс, требующий хорошего понимания ингредиентов, технологий и производственных процессов.   

Выбор смесителя будет сильно влиять на эффективность процесса и конечное качество продуктов.  Для косметической и фармацевтической промышленности существует несколько вариантов и технологий, включая вакуумные гомогенизаторы.     

➜ Почему стоит выбрать вакуумный смеситель для вашего производства? Каковы отличия от атмосферных смесителей с точки зрения процесса?  

➜ Какие продукты требуют вакуумного смешивания?  

Узнайте из нашей статьи. 

Что такое вакуумное смешивание? 

«Вакуумное смешивание» означает, что процесс смешивания осуществляется в среде, где давление ниже нормального давления. Это позволяет удалять воздух из смеси на протяжении всего процесса. 

Например,  вакуумный гомогенизатор может создавать вакуум до 40 мбар.

Пузырьки воздуха естественным образом добавляются во время операций смешивания косметического продукта, особенно при создании эмульсий. Присутствие поверхностно-активных веществ в рецептуре, что необходимо для очищающих продуктов и требуется для стабильности смеси, также будет способствовать образованию пузырьков воздуха. 

Однако эти воздушные пузырьки будут иметь неблагоприятные последствия: они будут видны, неприглядны и могут помешать производителю достичь желаемого результата конечного продукта. Короче говоря, во многих случаях целью будет их устранение. 

• Вакуумный смеситель позволяет применять вакуум на протяжении всего процесса смешивания. Поскольку микропузырьки воздуха удаляются в начале процесса, в конце их почти не остается. 
• С другой стороны, атмосферный смеситель работает при нормальном атмосферном давлении, что означает, что он не создает вакуума во время процесса смешивания. В течение всего процесса смешивания в смесителе присутствует воздух, и обычно требуется специальная фаза для естественного удаления пузырьков воздуха. 

Основная цель вакуумного смешивания — быстрое и эффективное устранение пузырьков воздуха на протяжении всего производственного процесса. 

Для каких продуктов применяется вакуумное смешивание?

Некоторые продукты не требуют использования вакуума. Это касается жидких продуктов, таких как сыворотки, молочко или лосьоны. Поскольку это очень жидкие продукты, удаление пузырьков воздуха происходит легко и естественно в течение всего процесса.  

С другой стороны, для продуктов с высокой вязкостью, таких как гели, кремы, туши или тональные основы, естественная фаза удаления пузырьков будет более сложной и, следовательно, более длительной. Пузырькам воздуха придется приложить больше усилий, чтобы подняться на поверхность из-за вязкости продукта. Для гелей , например, настоятельно рекомендуется вакуумное смешивание, поскольку атмосферное смешивание не устранит все пузырьки воздуха, даже при адаптированном времени удаления пузырьков. 

Каковы преимущества вакуумного смешивания? 

Вакуумное смешивание имеет множество преимуществ для производителей косметики и фармацевтических препаратов.

Качество и надежность продукции 

Вакуумное смешивание значительно улучшает качество и однородность готового продукта:  

• Визуально: продукт более привлекательный, более блестящий. Больше нет пузырьков, видимых невооруженным глазом. Вакуумное смешивание позволяет получать полупрозрачные продукты, что особенно востребовано при производстве гелей.   
• Текстура: Благодаря устранению пузырьков воздуха продукт становится более однородным и, следовательно, гладким. 
• Применение: Продукт более жидкий, его легче наносить, он лучше проникает в кожу. 

Кроме того, уменьшение воздействия воздуха помогает предотвратить порчу продукта и рост бактерий из-за окисления. Хотя этот риск незначителен в производстве, вакуумное смешивание обеспечивает дополнительную гарантию качества и надежности готового продукта. 

Эффективность и производительность процесса 

Поскольку удаление пузырьков воздуха происходит на протяжении всего производственного процесса, нет необходимости планировать специальное время для удаления пузырьков. Это интегрированное время, которое сглаживается на протяжении всего процесса. Однако есть исключение для продуктов, которым не требуется фаза нагрева/охлаждения. Может потребоваться добавить вакуумную фазу, поскольку продукт не может закончить удаление пузырьков во время охлаждения. Однако эта фаза будет намного короче, чем при естественном удалении пузырьков.  

С другой стороны, для атмосферной смеси необходимо запланировать период естественного удаления пузырьков, который добавляется к времени производства . Для резервуара объемом 150 л обычно необходимо рассчитывать не менее 24 часов (это зависит от рецептуры, процесса и типа продукта). 

Таким образом, смеситель в течение этого периода времени остается неподвижным, что: 

• Увеличивает время производства 
• Задерживает упаковку продукции 
• Препятствует очистке бака 
• Блокирует производство новой партии 

Таким образом, влияние на производительность является значительным. В зависимости от вашего обычного процесса, вы можете значительно сократить время производства, исключив эту особенно трудоемкую фазу естественного удаления пузырьков.   

Более того, с помощью вакуумного миксера вы можете сразу же приступить к мытью и перезапустить производство, без простоя! 

Хранение и упаковка 

Фаза удаления пузырьков необходима не только для качества продукта, но и для его упаковки . Если после заполнения контейнеров в них остаются пузырьки воздуха, продукт со временем начнет пузыриться. Фактическое количество будет отличаться от заявленного. В результате партия будет несоответствующей. 

Чтобы решить эту проблему, некоторые производители добавляют дополнительный этап в свой производственный процесс. В ожидании удаления пузырьков они перекачивают продукт из смесителя в резервуары для хранения. Затем продукт упаковывают. Это решение повышает доступность смесителя. Однако требуется выделенное место для хранения, что влечет за собой дополнительные расходы. 

В заключение, вакуумное смешивание является эффективным методом производства высококачественной косметической и фармацевтической продукции. Оно удаляет пузырьки воздуха гораздо быстрее, чем атмосферное смешивание, что улучшает не только качество готового продукта, но и эффективность и производительность процесса. 

Вакуумное смешивание требуется не для всех косметических продуктов. Однако вакуумные гомогенизаторы являются универсальными устройствами, которые обеспечивают множество дополнительных преимуществ. Они способствуют безопасности и прослеживаемости косметических продуктов, позволяя лучше контролировать ингредиенты, их введение и смешивание. Также легче сливать продукт и очищать резервуар. 

Несмотря на то, что вакуумный смеситель может потребовать более высоких первоначальных инвестиций, чем атмосферный смеситель, он быстро окупится благодаря значительному выигрышу во времени смешивания, доступности оборудования и эффективности процесса.

Почему приготовление в вакууме — это идеальный баланс вкуса и пользы для здоровья

В мире, где осознанное питание становится нормой, вакуумная готовка становится новаторским кулинарным методом, который меняет способ приготовления пищи, благодаря которому мы наслаждаемся закусками и получаем новые впечатления. Этот инновационный подход превращает свежие продукты в восхитительные лакомства, сохраняя при этом их естественную пользу. Быстро набирая популярность среди энтузиастов здорового образа жизни, вакуумная готовка идеально сочетает вкус и питательность. Но что делает ее такой особенной? Давайте рассмотрим, как работает вакуумная готовка, ее уникальные преимущества и почему она является лучшим выбором по сравнению с традиционными методами, такими как жарка или выпечка.

Что такое технология вакуумной готовки?

Вакуумная готовка подразумевает приготовление пищи при низких температурах и при пониженном атмосферном давлении. В отличие от жарки, которая использует высокую температуру, которая может ухудшить качество пищи, вакуумная готовка минимизирует потерю питательных веществ и усиливает вкус. Она особенно эффективна для фруктов и овощей, гарантируя, что они сохранят свой яркий цвет, естественную сладость и пищевую ценность. Результат? Закуски, которые не только вкусные, но и полны питательных веществ.

Как работает вакуумная готовка

Процесс сочетает в себе простоту и изысканность:

• Приготовление пищи при низких температурах: приготовление пищи в вакууме при более низких температурах (обычно от 50 до 90 °C) предотвращает разрушение чувствительных к нагреванию питательных веществ, таких как витамины и антиоксиданты.
• Среда с пониженным давлением: Приготовление пищи в вакууме снижает температуру кипения воды и масла, уменьшая поглощение масла и приводя к более легкой текстуре.
• Сохранение вкуса: без воздействия высокой температуры сохраняются натуральные вкусы, что обеспечивает подлинный и восхитительный вкус.

Этот метод идеально подходит для создания закусок, которые обладают натуральным вкусом и приятно хрустят, не жертвуя при этом полезными для здоровья свойствами.

Основные преимущества вакуумной готовки

Вакуумная готовка преобразила пищевую промышленность по нескольким причинам:

1. Сохранение питательных веществ: основные витамины, минералы и волокна остаются нетронутыми. В отличие от жарки или запекания, которые могут уничтожить эти питательные вещества, приготовление в вакууме обеспечивает лучшую сохранность.
2. Меньше масла, больше хруста: закуски впитывают значительно меньше масла по сравнению с традиционной жаркой, что приводит к снижению калорийности и более здоровой альтернативе.
3. Безопасный перекус: Жарка при высокой температуре часто приводит к образованию вредных соединений, таких как акриламид. Вакуумная готовка устраняет такие риски, предлагая более безопасный вариант перекуса.
4. Устойчивость: приготовление пищи в вакууме, основанное на использовании местных продуктов и менее энергоемких процессов, способствует созданию более устойчивой продовольственной системы.
5. Улучшенный вкус и текстура: от сладости чипсов из манго до насыщенного землистого вкуса чипсов из батата — приготовление в вакууме усиливает естественный вкус и дарит восхитительную хрусткость.

Почему приготовление в вакууме превосходит жарку и выпечку

При выборе закусок решающую роль играет способ приготовления. Вот чем выделяется вакуумная готовка:

• Жареные закуски:
  • Недостаток: Чрезмерное поглощение масла увеличивает калорийность.
  • Воздействие: потеря питательных веществ и вредных соединений из-за высокой температуры.
• Запеченные закуски:
  • Недостаток: снижение хрусткости и сохранение вкуса.
  • Воздействие: Выпечка может лишить продукты некоторых питательных веществ, из-за чего закуски становятся менее полезными.
• Закуски, приготовленные в вакууме:
  • Преимущество: Сочетает в себе минимальное поглощение масла, сохранение питательных веществ и исключительный вкус.

Часто задаваемые вопросы о приготовлении пищи в вакууме

1. Что такое вакуумная готовка? Это метод приготовления пищи при низких температурах и пониженном давлении, при котором сохраняются натуральные вкусы, питательные вещества и цвета.
2. Являются ли закуски, приготовленные в вакууме, более полезными? Да! Они содержат меньше масла, сохраняют больше питательных веществ и не содержат вредных соединений, таких как акриламид.
3. Могут ли вакуумные закуски быть частью сбалансированной диеты? Конечно! Благодаря своему богатому питательными веществами профилю и низкому содержанию жира они являются идеальным дополнением к сбалансированной диете.
4. Что делает закуски, приготовленные в вакууме, уникальными? Процесс сохраняет аутентичный вкус и текстуру ингредиентов, обеспечивая превосходный опыт перекуса.

Почему вакуумная готовка — это будущее закусок

Вакуумная готовка — это больше, чем просто кулинарная техника; это движение к более здоровому, более устойчивому питанию. Поскольку потребители становятся все более осознанными в своем выборе, закуски, приготовленные в вакууме, предлагают идеальный баланс вкуса, здоровья и экологического сознания.

Заключение: почувствуйте разницу с вакуумной готовкой

Вакуумная готовка представляет собой идеальную гармонию инноваций, вкуса и питания. Сохраняя то, что полезно, и устраняя то, что не полезно, она обеспечивает закуски, которыми вы можете наслаждаться с уверенностью.

Применение промышленных вакуумных систем

«Промышленный вакуум» — это общий термин, который относится к различным системам, которые используют давление и вакуум для транспортировки материала из рабочих зон в хранилище. Промышленные вакуумные системы поставляются в различных конфигурациях и могут быть настроены для удовлетворения потребностей различных отраслей и технологий.

Применение и отрасли

Промышленные вакуумные системы используются в самых разных отраслях промышленности и технологиях, включая:

Пескоструйная обработка и покраска

Промышленные вакуумные системы используются для удаления пыли, песка и других абразивных материалов, образующихся при пескоструйной обработке и покраске. Удаляя эти нежелательные и потенциально опасные материалы, вакуумные струйные системы обеспечивают безопасность работников, экологическую безопасность и высокое качество готовой продукции.

Крупные осколки/мусор

Мощные промышленные пылесосы используются на строительных площадках для удаления кусков, крупных щепок и другого крупного мусора после сноса строения.

Литейные заводы

Литейные заводы производят металлические отливки, и крайне важно контролировать находящиеся в состоянии покоя или плавающие твердые частицы в пределах этих объектов. Кристаллический кремний является побочным продуктом процесса литья металла и представляет серьезную опасность для здоровья литейщиков. Промышленные вакуумные системы снижают этот риск, удаляя опасные частицы с поверхностей и из воздуха.

Фабрики

Промышленная система вакуумного сбора является важнейшей частью любой производственной операции. Она используется для уборки отходов и побочных продуктов или для сбора и восстановления пролитых пригодных к использованию продуктов.

Восстановление после подрывных работ

Промышленные вакуумные струйные аппараты часто используются для удаления потенциально опасной пыли, мусора и обломков после подрывных работ.

Добыча полезных ископаемых

Контроль за пылью является постоянной проблемой для горнодобывающей промышленности. Такие горнодобывающие работы, как взрывные работы,  бульдозерная работа, работа лопатой и другие действия поднимают пыль, создавая опасные условия в воздухе. Промышленные вакуумные пылеуловители помогают поддерживать чистоту воздуха для рабочих на рабочем месте.

Аэрокосмическая промышленность

Приборы и внутренние компоненты аэрокосмического оборудования требуют высокой степени точности для работы. Пыль и осадки могут нарушить работу оборудования, что приведет к опасным и критическим неисправностям. Системы вакуумного сбора снижают опасность пыли в чувствительном аэрокосмическом оборудовании.

Пищевые зерна и ингредиенты

Производство продовольственного зерна и других мелких ингредиентов приводит к образованию большого количества плавающей и неподвижной пыли. Эти материалы часто являются горючими и должны удаляться промышленными вакуумными системами для предотвращения пожаров и взрывов. Вакуумные системы также предотвращают перекрестное загрязнение между пищевыми продуктами.

Очистка сточных вод

Поверхностный сток и бытовые, коммерческие, промышленные и сельскохозяйственные процессы генерируют сточные воды. Чтобы предотвратить загрязнение окружающей среды, промышленные пылесосы для влажной уборки используются для быстрого и безопасного удаления и транспортировки сточных вод в очистные или сборные резервуары.

Медицинский

В больничных условиях пыль и биологические вещества могут переноситься по воздуху. Если позволить им осесть в таких зонах, как операционная, они могут быть чрезвычайно опасны для пациентов и персонала. Системы вакуумного сбора, оснащенные фильтрами HEPA, имеют решающее значение для надлежащей вентиляции в больничной среде.

Чистые помещения

Во многих отраслях, работающих с чувствительными материалами, например, в производстве полупроводников, медицинских приборов или химическом производстве, используются чистые помещения для предотвращения опасного загрязнения. Промышленные пылесосы, оснащенные дополнительной фильтрацией, играют важную роль в поддержании атмосферы, свободной от загрязнений, и обеспечении качества продукции.

Очистка судов

Грузовые суда и танкеры отвечают за транспортировку всех видов сухих и влажных грузов, включая опасные химикаты и нефть. Для обеспечения экологической безопасности промышленные вакуумные системы необходимы для поддержания чистоты палубы и грузового пространства от потенциально опасных материалов.

Техническое обслуживание на предприятии / Уборка помещений

Промышленные системы вакуумного сбора предназначены не только для устранения чрезвычайных ситуаций. Фабрики и заводы также используют промышленные пылесосы для очистки помещений от производственных отложений.

Пыль: бетонная пыль, абразивная пыль, древесная пыль, пластиковая пыль, мелкая/сухая пыль, горючая пыль

Многие отрасли промышленности, от деревообработки до переработки пищевых продуктов, создают опасные частицы пыли, которые могут быть горючими или небезопасными для вдыхания. Мощные промышленные пылесосы помогают обеспечить безопасные условия для дыхания, одновременно защищая от загрязнения, пожаров и взрывов.

Датчик ионизации с горячей нитью накала. Манометр Пеннинга.

Принцип работы этого манометра аналогичен принципу работы манометра Пеннинга, за исключением того, что электроны вырабатываются горячей нитью накала и ускоряются до сетки. Диапазон измеряемого давления составляет от 1 до 10-5 торр или от 10-2 до 10-7 торр, в зависимости от конструкции электродов. Электроны, испускаемые нитью накала, ионизируют молекулы остаточного газа в откачиваемом контейнере; ионный ток, поступающий на коллекторные пластины, прямо пропорционален давлению и вероятности ионизации остаточного газа. Это чистый и точный манометр, который можно использовать при давлении до 10-6 торр; при более низком давлении его точность снижается из-за мягкого рентгеновского излучения, возникающего при столкновении электронов с сеткой. Это рентгеновское излучение создаёт ток в цепи коллектора независимо от давления.

Ионизационный манометр Байярда-Альперта с горячей нитью накала.

В этом ионизационном манометре поперечное сечение коллектора сведено к минимуму, чтобы уменьшить эффект рентгеновского излучения. Это достигается за счет инвертирования манометра, то есть коллектор (тонкая проволока) окружен сеткой. Диапазон измеряемого давления составляет от 10-3 до 10-9 торр или до 10-11 торр, если используется модульный прибор. Принципы работы те же, что и для других ионизационных датчиков, описанных выше.

Датчики теплопроводности. Датчик Пирани.

Два типа датчиков теплопроводности, датчик Пирани и термопара, определяют давление по скорости, с которой тепло рассеивается от горячей нити накала. Датчик Пирани по сути представляет собой мост Уитстона с одним плечом в виде нагретой нити накала, помещённой в вакуумную систему. Сопротивление нити накала датчика Пирани зависит от её температуры, которая, в свою очередь, зависит от скорости рассеивания тепловой энергии через остаточный газ. На рассеивание тепловой энергии влияют давление и характеристики теплопроводности остаточного газа. Мост питается от источника постоянного напряжения, и ток разбаланса, возникающий из-за изменения температуры, отображается непосредственно в торрах. В термопарном манометре горячий спай термопары прикреплён к нити накала в вакуумной системе и питается от источника постоянного напряжения. Режим работы такой же, как у манометра Пирани, за исключением того, что температура нити накала показывает давление. Эти манометры надёжны и просты в эксплуатации и охватывают диапазон от 100 до 10-4 торр.

Датчик Маклеода, манометр Маклеода.

Манометр Маклеода использует закон Бойля-Мариотта (произведение давления и объёма для заданного количества газа остаётся постоянным при постоянной температуре) для определения давления газа (вакуума) в диапазоне от 10 до 10-6 торр. При повышении уровня ртути в манометре Маклеода газ изолируется от системы, к которой подключён манометр. При дальнейшем повышении уровня ртути газ сжимается. Разница в уровнях ртути между этим замкнутым объёмом и системой, из которой откачивается воздух, напрямую соответствует давлению в торрах в замкнутом объёме. Поскольку манометр зависит только от известного начального объёма, заключённого в ловушку, конечного сжатого объёма и давления в этом конечном объёме — всё это можно измерить напрямую — он называется абсолютным манометром и в основном используется для калибровки других манометров.

Криогенный вакуумный насос - крионасос.

В этом типе вакуумных насосов используются экстремально низкие температуры для конденсации газов и их удаления из системы. Криогенный вакуумный насос может перекачивать миллионы кубических футов газа в минуту в диапазоне давления от 10-3 торр до значительно более низких значений 10-10 торр. Этот тип вакуумных насосов может работать на полную мощность во всём диапазоне перекачки. В большинстве крионасосов для охлаждения низкотемпературной поверхности используется гелий. Гелий может быть в газообразном состоянии при температуре около 15 К или в жидком состоянии при температуре 4,2 К. Криогенный вакуумный насос, скорость откачки которого зависит от конденсации газа, не сможет эффективно откачивать газы, такие как гелий и водород, которые имеют высокое давление паров при низкой температуре. Следовательно, для создания вакуума в крионасосе необходима дополнительная диффузионная или ионно-плазменная откачка. Большинство крионасосов используются при моделировании полетов на большой высоте или в космосе.

Сорбционный вакуумный насос

Как правило, размер этих насосов составляет около 1000 граммов сорбирующего материала, который удерживает молекулы газа на своей поверхности сорбционного вакуумного насоса. Они способны откачивать воздух до давления 10-2 торр или могут использоваться последовательно для откачки до давления 10-5 торр. В большинстве случаев сорбирующим материалом вакуумного насоса является молекулярное сито, то есть материал, обработанный таким образом, чтобы он был пористым, а размер пор был сопоставим с размером молекул, хотя можно использовать и активированный уголь. Сорбент помещается в цилиндрический контейнер, который подключается к вакуумной системе и может быть погружен в жидкий азот для переохлаждения, что способствует процессу сорбции. Газ высвобождается, когда сорбент возвращается к комнатной температуре. Этот сорбционный вакуумный насос используется в основном для систем предварительной очистки, в которых ионно-плазменные и титановые сублимационные вакуумные насосы обеспечивают отсутствие органических загрязнений.

Титановый вакуумный сублимационный насос

Производительность титанового вакуумного сублимационного насоса достигает многих тысяч кубических футов в минуту при работе в диапазоне давлений от 10-3 до менее 10-11 торр. Максимальная производительность насоса, который перекачивает только химически активные газы, достигается при давлении ниже 10-5 торр. В насосах этого типа титан сублимируется на стенки насоса из источника с резистивным или электронно-лучевым нагревом. Активные газы перекачиваются путём химической реакции, но инертные газы не перекачиваются. Следовательно, его всегда нужно использовать в сочетании с диффузионным или ионно-плазменным вакуумным насосом. При давлении ниже 10-5 торр плёнка будет осаждаться быстрее, чем расходоваться, что позволяет осаждать её с перерывами, а не непрерывно. Сублимационные вакуумные насосы обычно используются в сочетании с ионно-плазменным акуумным насосом в тех случаях, когда требуется высокая скорость и отсутствие органических загрязнений, например, при испарении материалов на чистую поверхность.

Ионный вакуумный насос 

Производительность ионного вакуумного насоса достигает 14 000 кубических футов в минуту в диапазоне рабочего давления от 10-2 торр до менее чем 10-11 торр. Максимальная производительность ионного вакуумного насоса достигается в диапазоне давления от 10-6 до 10-8 торр, хотя характеристики при более низком давлении зависят от конструкции насоса. В этом насосе используется принцип распыления, при котором материал катода, например титан, испаряется или распыляется под воздействием бомбардировки высокоскоростными ионами. Активные газы откачиваются за счёт химической реакции с распылённым титаном, инертные газы — за счёт ионизации и оседания на катоде, а лёгкие газы — за счёт диффузии в катод.
Типичный ионный вакуумный насос состоит из двух плоских прямоугольных катодов с анодом из нержавеющей стали между ними, состоящим из большого количества открытых коробок. Этот узел, установленный внутри узкой коробки, прикреплённой к вакуумной системе, окружён постоянным магнитом. Анод работает при напряжении около семи киловольт (кВ), в то время как катоды находятся под потенциалом земли.
Ионные вакуумные насосы имеют долгий срок службы и могут обеспечивать сверхвысокий вакуум, свободный от органических загрязнений и вибраций. Они используются в основном для исследований чистых поверхностей и в тех областях, где любое органическое загрязнение может привести к неудовлетворительным результатам.