Mano-Thermo-Sonikation: Synergie v ultrazvukovém zpracování
Sonikace je technika netepelného zpracování používaná pro řadu aplikací, jako je homogenizace, emulgace, disperze, extrakce a konzervace v potravinách, farmacii, biologii, chemii a materiálových vědách. Použití samotného ultrazvuku je velmi účinná metoda zpracování a efektivně dokončí úkoly zpracování v krátkém ošetření – zejména ve srovnání s alternativními technikami. V kombinaci s tlakem a/nebo teplem mohou synergie mezi těmito léčebnými formami zintenzivnit proces sonikace. Zjistěte více o mano-sonikaci a mano-termo-sonikaci a prozkoumejte, jak tyto techniky zpracování mohou zlepšit vaši produkci!
Sonikace jako technika netepelného zpracování
Sonikace typu sondy je metoda netepelného zpracování, která se primárně používá v potravinářských, farmaceutických a biologických aplikacích. Typické použití sonikátorů zahrnuje homogenizaci, míchání, emulgaci, extrakci bioaktivních sloučenin a zapouzdření účinných látek. Na rozdíl od tradičních tepelných metod, které se při zpracování spoléhají na teplo, sonikace typu sondy generuje mechanické vlny k dosažení různých účinků. Když je použita metoda sonikace, v médiu se generují akustické nebo ultrazvukové kavitační bubliny. Ultrazvuková kavitace vytváří intenzivní síly, které rozkládají částice, kapičky a buněčné struktury dolů, zajišťují intenzivní míchání a napomáhají tak rozmanitým procesům, jako je homogenní míchání, botanická extrakce nebo lipozomální zapouzdření.
Synergické efekty v ultrazvukovém zpracování
Thermo-Sonikace, Mano-Sonikace a Mano-Thermo-Sonikace jsou procesní techniky, které využívají ultrazvukové vlny pro různé aplikace, zejména v oblasti potravin, léčiv a biologických procesů.
Mano-Sonikace i Thermo-Mano-Sonikace zdůrazňují synergické účinky ultrazvukových vln a teploty v různých procesech a poskytují účinné a selektivní prostředky pro aplikace v potravinách, léčivech a biologických systémech.
termo-sonikace
Definice: Termo-sonikace označuje proces, který kombinuje tepelné i ultrazvukové účinky pro různé aplikace, zejména v oblasti materiálových věd a chemie. Mano-Sonikace zahrnuje současnou aplikaci ultrazvukových vln a tepla na látku nebo materiál. Typickou aplikací je pasterizace tekutých potravin, jako je mléko, tekutá vejce nebo nápoje. Zatímco pasteruizace samotným teplem vyžaduje velmi vysoké teploty, kombinace ultrazvuku a tepla umožňuje použití nižších teplot při zachování živin a chuti.
mano-sonikace
Definice: Mano-Sonikace zahrnuje současnou aplikaci ultrazvukových vln a tlaku na médium.
Ultrazvukové vlny indukují akustickou kavitaci, která se vyznačuje tvorbou mikrobublin, rázových vln a prouděním kapaliny. Kombinace ultrazvuku a tlaku zvyšuje rušivé účinky kavitace a usnadňuje procesy, jako je deaglomerace částic, narušení buněk, emulgace a extrakce.
Mano-termo-sonikace
Definice: Mano-termo-sonikace (MTS) nebo termo-Mano-Sonikace nebo je technologie, která účinně kombinuje účinky tlaku, tepla a výkonu ultrazvuku. Kombinace výhod ultrazvukového, tepelného zpracování za zvýšených tlaků, mano-termo-sonikace je vysoce účinná zpracovatelská technika používaná zejména v potravinářství, farmacii a materiálové vědě. Tato kombinace fyzikálních sil výrazně zintenzivňuje procesy a dosahuje jedinečných výsledků.
Pod zvýšeným tlakem se prasknutí kavitačních bublin stává drasticky prudším a intenzivnějším.
Řízené zahřívání během sonikace umožňuje účinné zpracování, aniž by došlo k významné tepelné degradaci. Teplo lze nastavit na vhodnou úroveň teploty, což je prospěšné pro proces a nedestruktivní pro zpracovávané látky a materiály.
Pracovní mechanismus: výkonový ultrazvuk a akustická kavitace pro netepelné zpracování
Ultrazvukem generovaná kavitace zahrnuje tvorbu, růst a kolaps mikroskopických bublin v kapalině. Jak se tyto bubliny hroutí, uvolňují energii ve formě rázových vln a mikrojetů. Tato mechanická energie se využívá pro procesy, jako je narušení buněk, emulgace a redukce velikosti částic, aniž by se spoléhala na zvýšené teploty.
V souvislosti s potravinami, léčivy a biologickými materiály nabízí sonnikace typu sondy několik výhod, jako je zkrácení doby zpracování, zachování sloučenin citlivých na teplo a minimální poškození jemných struktur. Netepelná povaha této techniky pomáhá udržovat integritu bioaktivních sloučenin, enzymů a dalších citlivých složek v těchto aplikacích, což je nezbytné, pokud jde o výrobu léčiv, potravin a doplňků výživy.
Vysoce výkonné sonikátory pro intenzifikaci procesu
Hielscher Ultrasonics navrhuje, vyrábí a dodává sondové sonikátory pro netepelné zpracování kapalin, jakož i pro manosonikaci, termosonikaci a termo-mano-sonikaci. Rozsáhlé portfolio produktů Hielscher Ultrasonics nabízí optimální ultrazvukový procesor pro vaši aplikaci. Ať už potřebujete sonikovat malé lahvičky nebo laboratorní kádinky, chcete zpracovávat v pilotním měřítku nebo vyrábět nepřetržitě velké objemy, Hielscher má ideální sonikátor pro vaše požadavky na zpracování!
Tlakové reaktory a průtočné cely, vybavené topným nebo chladicím pláštěm, umožňují bezproblémové využití synergií mezi výkonem, ultrazvukem, tlakem a/nebo teplem.
Přečtěte si více o Hielscher Sonicators pro laboratoř a výrobu!
- Vysoká efektivita
- Nejmodernější technologie
- spolehlivost & Robustnost
- Nastavitelné, přesné řízení procesu
- várka & Vložené
- pro libovolný svazek
- Inteligentní software
- chytré funkce (např. programovatelné, datové protokolování, dálkové ovládání)
- Snadná a bezpečná obsluha
- Nízké nároky na údržbu
- CIP (čištění na místě)
Projekce, výroba a poradenství – Kvalita Made in Germany
Hielscher ultrasonicators jsou dobře známí pro své nejvyšší standardy kvality a designu. Robustnost a snadná obsluha umožňují hladkou integraci našich ultrazvukových zařízení do průmyslových zařízení. Drsné podmínky a náročná prostředí jsou snadno zvládnutelné Hielscher ultrasonikators.
Hielscher Ultrasonics je společnost certifikovaná ISO a klade zvláštní důraz na vysoce výkonné ultrasonicators s nejmodernější technologií a uživatelskou přívětivostí. Samozřejmě, Hielscher ultrasonicators jsou v souladu s CE a splňují požadavky UL, CSA a RoHs.
Kontaktujte nás! / Zeptejte se nás!
Literatura / Reference
- 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.