Institut für Bio- und LebensmitteltechnikLebensmittelverfahrenstechnik

Untersuchungen zur Kristallisation und Stabilität von Schmelzemulsionen

Die Arbeit kann auf Deutsch oder Englisch geschrieben werden.

 

Hintergrund:

Emulsionen mit kristalliner Dispersphase haben einen breiten Anwendungsbereich in der chemischen und Life Science Industrie. Sie fungieren beispielsweise als hochleistungsfähige Schmiermittel oder als kolloidale Trägersysteme zur gezielten und kontrollierten Wirkstofffreisetzung. Aufgrund des ausgeprägten viskoelastischen Verhaltens und der geforderten Partikelgröße werden solche Systeme üblicherweise in einem zweistufigen Schmelzemulgierprozess hergestellt. Zunächst wird die disperse Phase oberhalb ihrer Schmelztemperatur emulgiert. Anschließend wird die feindisperse Emulsion durch Abkühlen in eine Feststoffsuspension überführt. Beim Abkühlen können sich unterkühlte flüssige, amorphe und kristalline Strukturen bilden, welche die Produktqualität sowie Lager- und Transportstabilität beeinflussen. Aufgrund von unvollständiger Kristallisation und kolloidalen Prozessen wie Koaleszenz, Agglomeration und Rekristallisation kann es während der Lagerung und beim Transport zu Instabilitätserscheinungen kommen. Die Instabilität der Schmelzemulsion kann zum einen aufgrund von internen Eigenschaften der Emulsion wie Rezeptur oder Partikelgröße, und zum anderen durch externe Einflüsse wie mechanische Beanspruchung oder Temperaturschwankungen hervorgerufen werden.

Prinzipielles Ziel des Projektes ist es, den Einfluss unterschiedlicher interner und externer Parameter auf die Kristallisation und Stabilität von Schmelzemulsionen zu untersuchen.

 

Abb. 1: Grundprinzip des Schmelzemulgierens

 

Deine Arbeit:

In Deiner Arbeit wirst Du Dich mit der Herstellung und Charakterisierung von Schmelzemulsionen beschäftigen. Für die Herstellung stehen verschiedene Emulgier-Maschinen zur Verfügung. Neben der Charakterisierung der hergestellten Emulsionen, wirst Du Dir den Einfluss verschiedener Parameter auf die Kristallisation der Tropfen in Schmelzemulsionen anschauen. Ziel Deiner Arbeit ist es, Zusammenhänge zwischen Parametern wie mechanischer und thermischer Beanspruchung und der Kristallisation von Schmelzemulsionen, sowie deren Lager- und Transportstabilität herzustellen.

Je nach aktuellem Themenschwerpunkt, Interesse oder Studiengang kann das Thema individuell angepasst werden.

Bei Interesse kannst du dich gerne per Mail (jasmin.reiner∂kit.edu) bei mir melden und für eine persönliche Themenvorstellung vorbeikommen.