Mano-termo-sonikace: synergie při ultrazvukovém zpracování

Sonikace je netermická technika zpracování, která se používá v řadě aplikací, jako je homogenizace, emulgace, disperze, extrakce a konzervace v potravinářství, farmacii, biologii, chemii a materiálových vědách. Samotné použití ultrazvuku je velmi účinnou metodou zpracování a zvládá úkoly zpracování efektivně během krátkého ošetření – zejména ve srovnání s alternativními technikami. V kombinaci s tlakem a/nebo teplem mohou synergie mezi těmito formami ošetření proces sonikace zintenzivnit. Zjistěte více o mano-sonikaci a mano-termo-sonikaci a prozkoumejte, jak mohou tyto techniky zpracování zlepšit vaši výrobu!

Sonikace jako netermická technika zpracování

Sonikace pomocí sondy je netermická metoda zpracování, používaná především v potravinářských, farmaceutických a biologických aplikacích. Mezi typické aplikace sonikátorů patří homogenizace, míchání, emulgace, extrakce bioaktivních látek a enkapsulace účinných látek. Na rozdíl od tradičních tepelných metod, které se při zpracování spoléhají na teplo, generuje sonikace pomocí sondy mechanické vlny, jimiž dosahuje různých účinků. Při použití sonikace vznikají v médiu akustické neboli ultrazvukové kavitační bubliny. Ultrazvuková kavitace vytváří intenzivní síly, které rozbíjejí částice, kapičky a buněčné struktury, zajišťují intenzivní míchání a napomáhají tak mnoha procesům, jako je homogenní míchání, extrakce z rostlin nebo liposomální enkapsulace.

Princip fungování: výkonový ultrazvuk a akustická kavitace pro netermické zpracování

Ultrazvukem generovaná kavitace zahrnuje vznik, růst a kolaps mikroskopických bublin v kapalině. Při kolapsu těchto bublin se uvolňuje energie ve formě rázových vln a mikroproudů. Tato mechanická energie se využívá pro procesy, jako je dezintegrace buněk, emulgace a zmenšování velikosti částic, aniž by bylo nutné spoléhat na zvýšené teploty.

V kontextu potravin, farmaceutik a biologických materiálů nabízí sonikace pomocí sondy několik výhod, jako je zkrácení doby zpracování, zachování teplotně citlivých látek a minimální poškození křehkých struktur. Netermická povaha této techniky pomáhá zachovat integritu bioaktivních látek, enzymů a dalších citlivých složek v těchto aplikacích, což je zásadní při výrobě léčiv, potravin a doplňků stravy.

Vysoce výkonné sonikátory pro intenzifikaci procesů

Hielscher Ultrasonics navrhuje, vyrábí a dodává sonikátory sondového typu pro netermické zpracování kapalin i pro manosonikaci, termosonikaci a termo-mano-sonikaci. Rozsáhlé produktové portfolio Hielscher Ultrasonics nabízí optimální ultrazvukový procesor pro vaši aplikaci. Ať už potřebujete sonikovat malé lahvičky nebo laboratorní kádinky, chcete zpracovávat v poloprovozním měřítku nebo kontinuálně vyrábět z velkoobjemových proudů, Hielscher má ideální sonikátor pro vaše požadavky na zpracování!
Tlakovatelné reaktory a průtokové cely vybavené topnými nebo chladicími plášti umožňují bezproblémové využití synergií mezi výkonovým ultrazvukem, tlakem a/nebo teplem.
Přečtěte si více o sonikátorech Hielscher pro laboratoř a výrobu!
 

Konstrukce, výroba a poradenství – kvalita Made in Germany

Ultrazvukové přístroje Hielscher jsou známé svou nejvyšší kvalitou a konstrukčními standardy. Robustnost a snadná obsluha umožňují hladkou integraci našich ultrazvukových přístrojů do průmyslových zařízení. Drsné podmínky a náročná prostředí zvládají ultrazvukové přístroje Hielscher bez problémů.

Hielscher Ultrasonics je společnost s certifikací ISO a klade zvláštní důraz na vysoce výkonné ultrazvukové přístroje s nejmodernější technologií a uživatelskou přívětivostí. Ultrazvukové přístroje Hielscher jsou samozřejmě v souladu s CE a splňují požadavky UL, CSA a RoHs.

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.