Mano-termosonikering: Synergier i ultralydsbehandling
Sonikering er en ikke-termisk behandlingsteknik, der anvendes til adskillige anvendelser såsom homogenisering, emulgering, dispersion, ekstraktion og konservering inden for fødevarer, farmaceutisk, biologi, kemi og materialevidenskab. Brugen af ultralyd alene er en meget effektiv behandlingsmetode og fuldfører behandlingsopgaver effektivt på kort tid – især sammenlignet med alternative teknikker. Når det kombineres med tryk og / eller varme, kan synergier mellem disse behandlingsformer intensivere sonikeringsprocessen. Lær mere om mano-sonikering og mano-termo-sonikering, og udforsk, hvordan disse behandlingsteknikker kan forbedre din produktion!
Sonikering som ikke-termisk behandlingsteknik
Sonde-type sonikering er en ikke-termisk behandlingsmetode, der primært anvendes i fødevarer, farmaceutiske og biologiske applikationer. Typisk anvendelse af sonikere omfatter homogenisering, blanding, emulgering, ekstraktion af bioaktive forbindelser og indkapsling af aktive ingredienser. I modsætning til traditionelle termiske metoder, der er afhængige af varme til behandling, genererer sonde-type sonde-type sonikering mekaniske bølger for at opnå forskellige effekter. Når sonikeringsmetoden anvendes, genereres akustiske eller ultralyd kavitationsbobler i mediet. Ultralydskavitation skaber intense kræfter, der nedbryder partikler, dråber og cellulære strukturer, giver intens blanding og hjælper derved med mangfoldige processer såsom homogen blanding, botanisk ekstraktion eller liposomal indkapsling.
Synergistiske effekter i ultralydsbehandling
Termosonikering, mano-sonikering og mano-termosonikering er procesteknikker, der udnytter ultralydsbølger til forskellige applikationer, især inden for fødevarer, lægemidler og biologiske processer.
Både Mano-Sonation og Thermo-Mano-Sonication fremhæver de synergistiske virkninger af ultralydsbølger og temperatur i forskellige processer, hvilket giver effektive og selektive midler til applikationer i fødevarer, lægemidler og biologiske systemer.
termo-sonikering
Definition: Termosonikering refererer til en proces, der kombinerer både termiske og ultralydseffekter til forskellige applikationer, især inden for materialevidenskab og kemi. Mano-sonikering involverer samtidig anvendelse af ultralydsbølger og varme på et stof eller materiale. En typisk anvendelse er pasteurisering af flydende fødevarer såsom mælk, flydende æg eller drikkevarer. Mens pasteruisering ved varme alene kræver meget høje temperaturer, giver kombinationen af ultralyd og varme mulighed for at bruge lavere temperaturer, der bevarer næringsstoffer og smag.
mano-sonikering
Definition: Mano-sonikering involverer samtidig påføring af ultralydsbølger og tryk på et medium.
Ultralydsbølger inducerer akustisk kavitation, som er kendetegnet ved dannelsen af mikrobobler, chokbølger og væskestrøm. Kombinationen af ultralyd og tryk forstærker de forstyrrende virkninger af kavitation, hvilket letter processer som partikeldeagglomerering, celleforstyrrelse, emulgering og ekstraktion.
Mano-termo-sonikering
Definition: Mano-thermo-sonication (MTS) eller Thermo-Mano-Sonication eller er en teknologi, der effektivt kombinerer virkningerne af tryk, varme og effekt ultralyd. Ved at kombinere fordelene ved ultralyd, termisk behandling under forhøjet tryk, er mano-termo-sonikering en yderst effektiv behandlingsteknik, der især anvendes inden for fødevare-, farmaceutisk og materialevidenskab. Denne kombination af fysiske kræfter intensiverer processerne betydeligt og opnår unikke resultater.
Under forhøjet tryk bliver udbruddet af kavitationsbobler drastisk mere voldsomt og intenst.
Den kontrollerede opvarmning under sonikering giver mulighed for effektiv behandling uden at forårsage betydelig termisk nedbrydning. Varmen kan justeres til det passende temperaturniveau, hvilket er gavnligt for processen og ikke-destruktivt for de behandlede stoffer og materialer.
Arbejdsmekanisme: Effekt ultralyd og akustisk kavitation til ikke-termisk behandling
Ultralydgenereret kavitation involverer dannelse, vækst og kollaps af mikroskopiske bobler i væsken. Når disse bobler kollapser, frigiver de energi i form af chokbølger og mikrostråler. Denne mekaniske energi bruges til processer som celleafbrydelse, emulgering og reduktion af partikelstørrelse uden at være afhængig af forhøjede temperaturer.
I forbindelse med fødevarer, lægemidler og biologiske materialer tilbyder sonde-type sonikering flere fordele såsom reduceret behandlingstid, konservering af varmefølsomme forbindelser og minimal skade på sarte strukturer. Den ikke-termiske karakter af denne teknik hjælper med at opretholde integriteten af bioaktive forbindelser, enzymer og andre følsomme komponenter i disse applikationer, hvilket er afgørende, når det kommer til produktion af farmaceutiske, fødevarer og kosttilskud.
Højtydende sonikere til procesintensivering
Hielscher Ultrasonics designer, fremstiller og leverer sonde-type sonde-type sonde-type til ikke-termisk væskebehandling samt til manosonication, termosonikering og termo-mano-sonikering. Den omfattende produktportefølje af Hielscher Ultrasonics tilbyder den optimale ultralydsprocessor til din applikation. Uanset om du har brug for at sonikere små hætteglas eller laboratoriebægre, ønsker at behandle i pilotskala eller fremstille kontinuerligt store volumenstrømme, har Hielscher den ideelle soniker til dine behandlingskrav!
Trykreaktorer og flowceller, udstyret med varme- eller kølekapper, giver mulighed for usikker udnyttelse af synergier mellem ultralyd, tryk og/eller varme.
Læs mere om Hielscher Sonicators til laboratorium og produktion!
- høj effektivitet
- Avanceret teknologi
- pålidelighed & Robusthed
- justerbar, præcis processtyring
- batch & Inline
- til enhver volumen
- Intelligent software
- smarte funktioner (f.eks. programmerbar, dataprotokol, fjernbetjening)
- Nem og sikker at betjene
- lav vedligeholdelse
- CIP (rengøring på stedet)
Design, produktion og rådgivning – Kvalitet fremstillet i Tyskland
Hielscher ultralydapparater er kendt for deres højeste kvalitet og designstandarder. Robusthed og nem betjening muliggør en jævn integration af vores ultralydapparater i industrielle faciliteter. Hårde forhold og krævende miljøer håndteres let af Hielscher ultralydsapparater.
Hielscher Ultrasonics er et ISO-certificeret firma og lægger særlig vægt på højtydende ultralydapparater med avanceret teknologi og brugervenlighed. Selvfølgelig er Hielscher ultralydapparater CE-kompatible og opfylder kravene i UL, CSA og RoHs.
Kontakt os! / Spørg os!
Litteratur / Referencer
- 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.