Mano-termo-ultraäänikäsittely: synergiset vaikutukset ultraääniprosessoinnissa

Ultraäänikäsittely on ei-terminen prosessointitekniikka, jota käytetään lukuisissa sovelluksissa, kuten homogenoinnissa, emulgoinnissa, dispergoinnissa, uutossa ja säilönnässä elintarvikealalla, lääkealalla, biologiassa, kemiassa ja materiaalitieteessä. Pelkän ultraäänen käyttö on erittäin tehokas prosessointimenetelmä, jolla prosessointitehtävät saadaan suoritettua tehokkaasti lyhyessä käsittelyajassa – erityisesti vaihtoehtoisiin tekniikoihin verrattuna. Kun ultraääni yhdistetään paineeseen ja/tai lämpöön, näiden käsittelymuotojen synergiset vaikutukset voivat tehostaa ultraäänikäsittelyprosessia. Lue lisää mano-ultraäänikäsittelystä ja mano-termo-ultraäänikäsittelystä ja tutustu siihen, miten nämä prosessointitekniikat voivat parantaa tuotantoasi!

Ultraäänikäsittely ei-termisenä prosessointitekniikkana

Sonotrodilla tehtävä ultraäänikäsittely on ei-terminen prosessointimenetelmä, jota käytetään ensisijaisesti elintarvikealan, lääkealan ja biologian sovelluksissa. Ultraäänilaitteiden tyypillisiä käyttökohteita ovat homogenointi, sekoitus, emulgointi, bioaktiivisten yhdisteiden uutto ja vaikuttavien aineiden kapselointi. Toisin kuin perinteiset termiset menetelmät, joissa prosessointi perustuu lämpöön, sonotrodilla tehtävä ultraäänikäsittely tuottaa mekaanisia aaltoja erilaisten vaikutusten aikaansaamiseksi. Ultraäänikäsittelymenetelmää käytettäessä väliaineeseen syntyy akustisia tai ultraäänen aiheuttamia kavitaatiokuplia. Ultraäänikavitaatio synnyttää voimakkaita voimia, jotka hajottavat hiukkasia, pisaroita ja solurakenteita sekä aikaansaavat voimakkaan sekoituksen ja edistävät siten monenlaisia prosesseja, kuten homogeenista sekoitusta, kasviuuttoa tai liposomaalista kapselointia.

Toimintamekanismi: teho-ultraääni ja akustinen kavitaatio ei-termisessä prosessoinnissa

Ultraäänellä synnytetty kavitaatio käsittää mikroskooppisten kuplien muodostumisen, kasvun ja luhistumisen nesteessä. Luhistuessaan nämä kuplat vapauttavat energiaa iskuaaltoina ja mikrosuihkuina. Tätä mekaanista energiaa hyödynnetään esimerkiksi solujen hajotuksessa, emulgoinnissa ja hiukkaskoon pienentämisessä ilman, että prosessit ovat riippuvaisia korotetuista lämpötiloista.

Elintarvikkeiden, lääkkeiden ja biologisten materiaalien käsittelyssä sonotrodilla tehtävä ultraäänikäsittely tarjoaa useita etuja, kuten lyhyemmän käsittelyajan, lämpöherkkien yhdisteiden säilymisen ja herkkien rakenteiden mahdollisimman vähäiset vauriot. Tekniikan ei-terminen luonne auttaa säilyttämään bioaktiivisten yhdisteiden, entsyymien ja muiden herkkien ainesosien eheyden näissä sovelluksissa, mikä on olennaista lääkkeiden, elintarvikkeiden ja ravintolisien tuotannossa.

Suorituskykyiset ultraäänilaitteet prosessien tehostamiseen

Hielscher Ultrasonics suunnittelee, valmistaa ja toimittaa sonotrodilla varustettuja ultraäänilaitteita nesteiden ei-termiseen prosessointiin sekä mano-ultraäänikäsittelyyn, termo-ultraäänikäsittelyyn ja termo-mano-ultraäänikäsittelyyn. Hielscher Ultrasonics tarjoaa laajassa tuotevalikoimassaan optimaalisen ultraääniprosessorin sovellukseesi. Tarvitsetpa ultraäänikäsittelyä pienille näytepulloille tai laboratorion keitinlaseille, haluatpa prosessoida pilottimittakaavassa tai käsitellä jatkuvasti suuria nestevirtoja, Hielscher tarjoaa ihanteellisen ultraäänilaitteen prosessointitarpeisiisi!
Lämmitys- tai jäähdytysvaipoilla varustetut paineistettavat reaktorit ja virtauskennot mahdollistavat teho-ultraäänen, paineen ja/tai lämmön synergisten vaikutusten vaivattoman hyödyntämisen.
Lue lisää Hielscherin ultraäänilaitteista laboratorioon ja tuotantoon!
 

Suunnittelu, valmistus ja konsultointi – Saksassa valmistettua laatua

Hielscherin ultraäänilaitteet tunnetaan korkeimmista laatu- ja suunnittelustandardeistaan. Kestävyys ja helppokäyttöisyys mahdollistavat ultraäänilaitteidemme sujuvan integroinnin teollisuuslaitoksiin. Hielscherin ultraäänilaitteet selviytyvät helposti ankarista olosuhteista ja vaativista ympäristöistä.

Hielscher Ultrasonics on ISO-sertifioitu yritys, joka painottaa erityisesti suorituskykyisiä ultraäänilaitteita, joissa yhdistyvät uusin tekniikka ja käyttäjäystävällisyys. Hielscherin ultraäänilaitteet ovat luonnollisesti CE-vaatimusten mukaisia ja täyttävät UL-, CSA- ja RoHs-vaatimukset.

Kirjallisuus / Lähteet

• 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.