Ələməni yaxşılaşdırmaq üçün ultrasəs ələk silkələyicisi – konkret halın tədqiqi

İncə tozların ənənəvi mexaniki ələnməsinə çox vaxt aqlomeratların sürətlə əmələ gəlməsi mane olur – buna tez-tez nişastanın yapışqanlığı səbəb olur – bu aqlomeratlar ələk torunu sürətlə tıxayır və ayırma səmərəliliyini kəskin şəkildə azaldır. Ultrasəs ələk silkələyicisi ələk səthindəki tıxanmaları fasiləsiz aradan qaldırmaq üçün yüksək tezlikli mexaniki titrəyişlərdən istifadə etməklə bu mühüm problemi həll edir.
Burada təqdim olunan tədqiqatın nəticələri ənənəvi üsullarla müqayisədə ayırma səmərəliliyinin kəskin şəkildə yaxşılaşdığını göstərir; ənənəvi ələmə zamanı materialın 55%-dən azı optimal 200–450 μm diapazonunda əldə edildiyi halda, ultrasəs qurğusu istənilən fraksiyanın əldə olunma dərəcəsini əhəmiyyətli dərəcədə artırmışdır. Xüsusilə, 75% ultrasəs amplitudası ilə 10 dəqiqəlik ələmə dövrü qarğıdalı ununun 83,79%-ni hədəf ölçü diapazonunda uğurla ayırmışdır. Bu, ələk tıxanmalarının ultrasəslə aradan qaldırılmasının dəqiq hissəcik ölçüsü paylanmasını təmin etmək üçün yüksək dərəcədə effektiv və əsaslandırılmış emal üsulu olduğunu sübut edir.

Ultrasəs ələk silkələyicisindən istifadə kimlərə fayda verir

• Keyfiyyətə nəzarət və laboratoriya tədqiqatları: Hissəcik ölçüsü təhlili aparan alimlər və texniklər ələk torunun tıxanmasının maneəsi olmadan dəqiq, təkrar əldə edilə bilən nəticələr alırlar.
• Qida sənayesi və emal müəssisələri: Qarğıdalı, buğda və çovdar unu kimi nişasta əsaslı materiallarla işləyən sənaye sahələri hissəcik ölçülərinin sabitliyindən faydalanır; bu, birbaşa genişlənən ekstrudatlar kimi məhsulların optimallaşdırılması üçün vacibdir.
• İstehsal əməliyyatları: Ekstruziya və ya oxşar proseslərdən istifadə edən müəssisələr son məhsullarının keyfiyyətini yaxşılaşdırırlar, çünki hissəciklərin vahid ölçüləri emal zamanı daha yaxşı istilik ötürülməsini və istənilən tekstura xüsusiyyətlərini təmin edir.

Konkret halın tədqiqi: qarğıdalı ununun ələnməsi zamanı ələk torlarının tıxanmasını aradan qaldırmaq üçün ultrasəs ələk silkələyicisi

Brnčić və həmkarlarının (2009) apardığı konkret halın tədqiqi zərdab və ya soya zülalları ilə zənginləşdirilmiş qəlyanaltılar da daxil olmaqla, birbaşa genişlənən ekstrudasiya olunmuş qidaların istehsalı üçün qarğıdalı ununun ələnməsini yaxşılaşdırmaq məqsədilə Hielscher ultrasəs ələk silkələyicisindən istifadəni qiymətləndirir. Hissəcik ölçüsü ekstruziyada həlledici əhəmiyyət daşıyır, çünki inqrediyentlərin qarışmasına, istilik ötürülməsinə, genişlənməyə və son məhsulun teksturasına təsir edir. Buna görə tədqiqatçılar qarğıdalı unu hissəciklərini 200 və 450 μm arasında ayırmağı qarşıya məqsəd qoymuşdular – bu tətbiq üçün üstünlük verilən diapazon budur.

Ənənəvi ələmə 5, 10 və 15 dəqiqə müddətində sınaqdan keçirilmişdir. Qarğıdalı ununda yapışqan nişasta olduğuna görə hissəciklər toqquşaraq ə ləyi, xüsusilə də 450 μm ölçülü ələk torunu tıxayan aqlomeratlar əmələ gətirmişdir. Tıxanma birinci və ya ikinci dəqiqə ərzində başlamış və emal müddəti uzandıqca daha da artmışdır. Nəticədə istənilən diapazondakı unun payı 5 dəqiqədən sonra 55,58%-dən 10 dəqiqədən sonra 54,11%-ə və 15 dəqiqədən sonra cəmi 49,37%-ə düşmüşdür.

Sınaqlar nominal gücü 250 W-a qədər olan və 24 kHz tezliyində işləyən ultrasəs sistemi ilə təkrarlanmışdır. Hər ələmə müddəti üçün üç ultrasəs amplitudası – 25%, 50% və 75% – qiymətləndirilmişdir. Yüksək tezlikli mexaniki titrəyişlər ələkdən keçərək aqlomeratları parçalamış və torun gözlərini açıq saxlamışdır.

Ultrasəslə titrədilən ələklər əhəmiyyətli yaxşılaşma təmin etmişdir:

• 5 dəqiqədən sonra istifadəyə yararlı fraksiya amplituda artdıqca artmış və 75% amplitudada 79,57%-ə çatmışdır.
• 75% amplitudada 10 dəqiqədən sonra unun 83,79%-i hədəf diapazonda olmuşdur; ənənəvi ələmədə isə bu göstərici 54,11% olmuşdur – bu, təxminən 30 faiz bəndi artım deməkdir.
• 75% amplitudada 15 dəqiqədən sonra hədəf fraksiya eyni dərəcədə yüksək səviyyədə, 83,4% olaraq qalmışdır; ultrasəs olmadan isə bu göstərici cəmi 49,37% olmuşdur.

Ən yaxşı iki nəticə iqtisadi cəhətdən səmərəli emal üçün tədqiqatda müəyyən edilmiş 75% meyarını aşmışdır.

Ultrasəs ələk silkələyicisi ilə qarğıdalı ununun 10 dəqiqə ələnməsinin nəticələri
Tədqiqat və qrafik: ©Brnčić və b., 2009.

Beləliklə, ultrasəslə ələmənin əsas üstünlüyü düzgün ölçülü materialın daha yüksək və daha sabit çıxımını təmin etməklə yanaşı, ələyin tıxanmasının qarşısını almaq qabiliyyətidir. Bu üsul həmçinin ələmə gücünü qoruyub saxlaya, əl ilə və ya mexaniki təmizləmə üsullarından asılılığı azalda və bunlarla əlaqəli torun zədələnməsi və məhsulun çirklənməsi risklərini məhdudlaşdıra bilər.

Ümumilikdə, tədqiqat 75% ultrasəs amplitudası ilə 10 dəqiqə ələməni sınaqdan keçirilmiş ən səmərəli şərait kimi müəyyən edir. Əldə olunan un fraksiyası zülal konsentratları ilə daha bərabər qarışmanı dəstəkləyir və ekstruziyanın, genişlənmənin və məhsul teksturasının daha sabit olmasına kömək etməlidir. Bu üsul digər toz materialların hissəcik ölçüsünə görə ayrılması üçün də uyğun ola bilər.

Nə üçün ultrasəs ələk silkələyicisindən istifadə etməliyəm?

• Ələyin tıxanmasının aradan qaldırılması: İncə, yapışqan tozların (qarğıdalı unu kimi) ənənəvi ələnməsi nişastanın yapışqanlığından yaranan hissəcik aqlomerasiyası səbəbindən tez-tez torun sürətlə tıxanmasına gətirib çıxarır. Ultrasəs titrəyişləri bu aqlomeratları fasiləsiz parçalayaraq proses boyunca torun gözlərini açıq saxlayır.
• Çıxımın və dəqiqliyin əhəmiyyətli dərəcədə artması: Tıxanmanın qarşısını almaqla ultrasəslə ələmə istənilən hissəcik fraksiyasının əldə olunma dərəcəsini kəskin şəkildə artıra bilər. Məsələn, konkret halın tədqiqində hədəf fraksiya (200–450 μm) ənənəvi ələmədə 55%-dən az olduğu halda, ultrasəsdən istifadə ilə 83%-dən çox olmuşdur.
• Sonrakı emal mərhələlərinin optimallaşdırılması: Dəqiq hissəcik ölçüsü paylanması təhlil, keyfiyyətə nəzarət və sənaye tətbiqləri üçün həlledici əhəmiyyət daşıyır.
• İncə hissəciklərlə üstün iş göstəriciləri: Ənənəvi üsullar xırda gözlü torlarla (məsələn, 450 μm və ya daha kiçik) işləyərkən sürətli tıxanma səbəbindən tez-tez nəticə vermir. Tıxanmaların ultrasəslə aradan qaldırılması hətta ən xırda gözlü torların da effektiv qalmasını təmin edir və incə tozların və suspenziyaların yüksək dəqiqliklə ayrılmasına imkan verir.
• Torun davamlılığının yaxşılaşması, təmizləmə ehtiyacının azalması: Tıxanmaları aradan qaldıran mexaniki disklər və ya əl ilə müdaxilə səmərəsiz ola və zərif ələk torlarını zədələyə bilər. Ultrasəs ələk silkələyicisi ələk torunun aşınmasını azaldır.
• Vaxta və xərclərə qənaət: Ultrasəslə ələmə daha aşağı material əldə olunma dərəcələri verən uzunmüddətli ənənəvi ələmə ilə müqayisədə daha qısa müddətdə daha yüksək çıxım təmin edir. Bu səmərəlilik əmək xərclərini azaldır və laboratoriyada vahid vaxt ərzində emal edilən nümunələrin sayını artırır.
• Müxtəlif sənaye sahələrində tətbiq imkanı: Qarğıdalı, buğda və çovdar unu kimi qida materialları ilə nümayiş etdirilmiş bu texnologiya müxtəlif incə tozlara və mayelərdə asılı vəziyyətdə olan hissəciklərə tətbiq oluna bilər; bu da onu əczaçılıq, kimya və materialşünaslıq tədqiqatları üçün dəyərli edir.
• Nəticələrin təkrar əldə edilə bilməsinin yaxşılaşması: Sabit və idarə olunan tıxanma aradan qaldırma mexanizmi təmin etməklə ultrasəslə ələmə əl ilə ələmə və ya mexaniki döyəcləmə ilə bağlı dəyişkənliyi azaldır və daha etibarlı, təkrarlana bilən analitik nəticələr verir.

Ədəbiyyat / İstinadlar

• FactSheet Ultrasonic Sieve Shaker UP200TS – Hielscher Ultrasonics
• FactSheet Ultraschall-Siebsystem UP200TS – Hielscher Ultrasonics – deutsch
• Brnčić, Mladen; Ines, Bradač; Tripalo, Branko; Ježek, Damir; Obradović, Valentina; Sven, Karlović; Bosiljkov, Tomislav (2009): Ultrasonically Improved Sieving of Food Materials for Manufacturing of Direct Expanded Extrudates. Agriculturae Conspectus Scientificus (ACS) 74, 2009.
• Xu R., Hong J., Morse C.L., Pike V.W. (2010): Synthesis, structure-affinity relationships, and radiolabeling of selective high-affinity 5-HT4 receptor ligands as prospective imaging probes for positron emission tomography. Journal of Medicinal Chemistry Oct 14;53(19), 2010. 7035-7047.
• An, Y., Kim, K., Lee, YJ. et al. (2026): Binding properties of sulfur to enable solvent-free fabrication of high-performance polymer-free sulfur-carbon positive electrodes. Nature Communications 17, 2360 (2026).