エスエムテーの乳化技術

乳化とは何か？

成分が安定化し、配合・供給性が向上
食品や化粧品には不可欠な製造技術

「乳化」とは、本来であれば「交じり合わないものが、混じり合う現象」のこと。水と油であれば、どちらかが微粒子化し、もう一方に浮いている（囲まれている）状態です。例えば、「ドレッシング」は、お酢と油の２つの液体成分で構成しますが、物理的に激しくふったり、かき回したりすることで一時的に混じり合います。この状態を「乳化」と呼びます（写真1）。
乳化には、「（1）O/W乳化」「（2）W/O乳化」の2つがあり、牛乳やマヨネーズ、ドレッシングなどは、脂肪分がタンパク質に包まれ、油が水に囲まれているO/W乳化にあたります。対して、マーガリン、バター、チョコレート、ファンデーションなどは、油の中に水が囲まれているW/O乳化になります（図1）。

乳化によって液体の成分が安定し、配合や供給しやすくなります。また、長期保存が可能になるというメリットもあります。
例えば、水と油が分離した状態では、食品では食感が悪くなり、化粧品や医薬品では使用感が悪くなったり、吸収性に欠けるなどのデメリットが生じますが、乳化によって解消・改善されます。
最もポピュラーな乳化物として、食品では牛乳や乳飲料が挙げられます。乳化させることで「脂肪球」が小さくなり、加熱しても安定的なものとなります。また舌触りを良くし、栄養分を効率良く配合させ、消化吸収力を向上させます。
その他にも、いろいろな産業ビジネスで乳化技術は役立っています（図2）。
化粧品では、乳液やファンデーションの製造時に、必ず「乳化技術」が使われています。肌の奥に浸透させたいアンチエイジンング成分の効果的な配合や、浸透性、持続性を向上させるために利用されています。
医療品では「ドラッグデリバリーシステム（DDS）」の中核技術として、利用されています。

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図2：食品や医薬品、化粧品をはじめ、多くの製造業、研究機関において乳化はもはや欠かすことのできない技術

圧力式ホモジナイザーについて

超高圧機構とバルブ機構の採用で
均一かつきめ細やかな乳化を実現

乳化機器の代表格である「圧力式ホモジナイザー」は、高い圧力によって液体の中にある物質を均一にする装置。分子を均質化し、液体同士を混ぜ合わせることで、「きめ細やかな乳化」が実現できます。
エスエムテーの圧力式ホモジナイザーは、処理液を安定した超高圧状態に作り出す「加圧機構」と、均質化の効果を決定する「均質バルブ機構」で構成します（図3）。

処理前のサンプル液(Ｅ)が、高圧かつ低速でバルブシート(Ｂ)に入り、圧縮されてバルブ(Ａ)に衝突します。調節可能であるバルブ(Ａ)とシート(Ｂ)の狭い隙間へサンプル液が流れ出るにしたがって、速度が急激に増し、また相対して圧力が急激に低下し排出されます。
マイクロセコンド単位で起こるこの集中的なエネルギー移動によって、激しい乱流が発生し、間隙(Ｄ)から排出時に粒子が破砕・均質化されます。インパクトリング(Ｃ)に衝突し、均質化されたサンプル液(Ｆ)が次工程に必要な圧力にて排出されます。
この均質バルブは1段式と2段式の2種類の方式があり、脂肪球の塊を破砕しなければならないような製品では、このバルブを2段で均質処理を行って使用することで、2次凝集が発生する可能性を最小限に抑えられます。

エスエムテー製品の特長

独自開発のバルブで高性能を実現
現場での使いやすさも徹底追及

エスエムテーの圧力式ホモジナイザーは、独自開発の内部構造を採用することで、他社製品をしのぐ高性能と安定動作を実現。
メンテナンスや修理時の部品も安価で、ランニングや保守コストも抑えられます（写真2）。主な特長は、次の5点です。

• １）均質バルブの材質は、サンプルから選定可能^※1
• ２）小型で作業台に設置でき、専用架台により移動可能^※2
• ３）低騒音設計を採用し、作動時の高い静音性を保持
• ４）「ホモバルブシート」「ポンプバルブシート」は、脱着できて両面使用可能^※2
• ５）温度センサーを圧力ゲージに標準搭載し、効果確認のための温度表示が可能^※2
  ※1 標準品はセラミック製　　※2 『LAB1000/2000』のみ対応

その他、お客様のご要望によってカスタマイズ対応が可能です。食品・医薬品のGMP対応や、医薬品・化粧品関連の製作実績が多数あります（ IQ・OQ関連の書類も充実）。
また、FDA認可品質のパッキン類・多数オプションキット（温度管理・高粘度処理等）もご用意しています。

乳化に関するご参考データ

圧力式ホモジナイザーを用いた
水と油のエマルジョン効果

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