المعالجة بالموجات فوق الصوتية مع الضغط والحرارة: أوجه التآزر في المعالجة بالموجات فوق الصوتية

المعالجة بالموجات فوق الصوتية تقنية معالجة غير حرارية تُستخدم في تطبيقات عديدة، مثل التجنيس والاستحلاب والتشتيت والاستخلاص والحفظ، في مجالات الأغذية والمستحضرات الصيدلانية والأحياء والكيمياء وعلوم المواد. ويُعد استخدام الموجات فوق الصوتية وحدها أسلوب معالجة عالي الكفاءة، ينجز مهام المعالجة بفعالية خلال مدة معالجة قصيرة – خاصةً عند مقارنته بالتقنيات البديلة. وعند الجمع بينه وبين الضغط و/أو الحرارة، يمكن لأوجه التآزر بين هذه الأشكال من المعالجة أن تكثّف عملية المعالجة بالموجات فوق الصوتية. تعرّف على المزيد عن المعالجة بالموجات فوق الصوتية مع الضغط والمعالجة بالموجات فوق الصوتية مع الضغط والحرارة، واستكشف كيف يمكن لتقنيات المعالجة هذه تحسين إنتاجك!

المعالجة بالموجات فوق الصوتية بوصفها تقنية معالجة غير حرارية

المعالجة بالموجات فوق الصوتية باستخدام مسبار هي أسلوب معالجة غير حراري يُستخدم أساسًا في التطبيقات الغذائية والصيدلانية والبيولوجية. وتشمل التطبيقات المعتادة لأجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية التجنيس والخلط والاستحلاب واستخلاص المركبات النشطة بيولوجيًا وتغليف المكونات الفعالة. وعلى خلاف الأساليب الحرارية التقليدية التي تعتمد على الحرارة في المعالجة، تولّد المعالجة بالموجات فوق الصوتية باستخدام مسبار موجات ميكانيكية لتحقيق تأثيرات متنوعة. وعند تطبيق هذا الأسلوب، تتولد فقاعات التجويف الصوتي أو فوق الصوتي في الوسط. ويولّد التجويف فوق الصوتي قوى شديدة تُفتّت الجسيمات والقطيرات والبنى الخلوية، وتوفّر خلطًا مكثفًا، وبذلك تدعم عمليات متعددة مثل الخلط المتجانس أو الاستخلاص النباتي أو التغليف في الجسيمات الشحمية.

آلية العمل: الموجات فوق الصوتية عالية القدرة والتجويف الصوتي للمعالجة غير الحرارية

يتضمن التجويف المتولد بالموجات فوق الصوتية تكوّن فقاعات مجهرية داخل السائل ونموّها وانهيارها. وعندما تنهار هذه الفقاعات، فإنها تطلق طاقة على هيئة موجات صدمية ونفاثات دقيقة. وتُستخدم هذه الطاقة الميكانيكية في عمليات مثل تفكيك الخلايا والاستحلاب وتقليل حجم الجسيمات دون الاعتماد على درجات حرارة مرتفعة.

وفي سياق الأغذية والمستحضرات الصيدلانية والمواد البيولوجية، توفّر المعالجة بالموجات فوق الصوتية باستخدام مسبار مزايا عديدة، مثل تقليل مدة المعالجة والحفاظ على المركبات الحساسة للحرارة والحد من تلف البنى الرقيقة. وتساعد الطبيعة غير الحرارية لهذه التقنية على الحفاظ على سلامة المركبات النشطة بيولوجيًا والإنزيمات وغيرها من المكونات الحساسة في هذه التطبيقات، وهو أمر أساسي في إنتاج المستحضرات الصيدلانية والأغذية والمكملات الغذائية.

أجهزة معالجة بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء لتكثيف العمليات

تصمّم Hielscher Ultrasonics أجهزة معالجة بالموجات فوق الصوتية من نوع المسبار وتصنّعها وتورّدها لمعالجة السوائل غير الحرارية، وكذلك للمعالجة بالموجات فوق الصوتية مع الضغط، ومع الحرارة، ومع الحرارة والضغط. وتوفّر مجموعة منتجات Hielscher Ultrasonics الواسعة جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية الأمثل لتطبيقك. سواء كنت تحتاج إلى معالجة قوارير صغيرة أو كؤوس مختبرية بالموجات فوق الصوتية، أو ترغب في المعالجة على نطاق تجريبي، أو في الإنتاج المستمر لتدفقات كبيرة الحجم، فإن لدى Hielscher جهاز المعالجة بالموجات فوق الصوتية المثالي لمتطلبات المعالجة لديك!
وتتيح المفاعلات وخلايا التدفق القابلة للعمل تحت الضغط، والمجهّزة بأغلفة تسخين أو تبريد، الاستفادة بسهولة من أوجه التآزر بين الموجات فوق الصوتية عالية القدرة والضغط و/أو الحرارة.
اقرأ المزيد عن أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher للمختبر والإنتاج!
 

التصميم والتصنيع والاستشارات – جودة صُنعت في ألمانيا

تشتهر أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher بأعلى معايير الجودة والتصميم. وتتيح المتانة وسهولة التشغيل دمج أجهزتنا بسلاسة في المنشآت الصناعية. وتتعامل أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher بسهولة مع الظروف القاسية والبيئات ذات المتطلبات الصعبة.

Hielscher Ultrasonics شركة حاصلة على شهادة ISO، وتولي اهتمامًا خاصًا لأجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية عالية الأداء التي تتميز بتقنية متطورة وسهولة الاستخدام. وبالطبع، تتوافق أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher مع CE وتستوفي متطلبات UL وCSA وRoHs.

المؤلفات / المراجع

• A. Meullemiestre, C. Breil, M. Abert-Vian, F. Chemat (2017): Manothermosonication as a useful tool for lipid extraction from oleaginous microorganisms. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 37, 2017. 216-221.
• Chemat, F., Rombaut, N., Sicaire, A. G., Meullemiestre, A., Fabiano-Tixier, A. S., & Abert-Vian, M. (2017): Ultrasound assisted extraction of food and natural products. Mechanisms, techniques, combinations, protocols and applications. A review. Ultrasonics Sonochemistry, 34, 2017. 540-560.
• Bermúdez-Aguirre, D., Mobbs, T., Barbosa-Cánovas, G.V. (2011): Ultrasound Applications in Food Processing. In: Feng, H., Barbosa-Canovas, G., Weiss, J. (eds) Ultrasound Technologies for Food and Bioprocessing. Food Engineering Series. Springer, New York, NY.
• Yusaf, T. (2015): Evaluating the effect of heat transfer on cell disruption in ultrasound processes. Annals of Microbiology 65, 2015. 1447–1456.
• Vernès, Léa; Vian, Maryline; Maâtaoui, Mohamed; Tao, Yang; Bornard, Isabelle; Chemat, Farid (2019): Application of ultrasound for green extraction of proteins from spirulina. Mechanism, optimization, modeling, and industrial prospects. Ultrasonics Sonochemistry, 54, 2017.