Hielscher – Technologie Ultrasons

Désintégration des Structures Cellulaires par Ultrason

L'ultrasonisation est un moyen efficace de briser les structures cellulaires. Cet effet peut être utilisé pour l'extraction de matériaux intracellulaires, par exemple l'amidon de la matrice cellulaire.

Les ultrasons génèrent des ondes alternées de haute pression et de basse pression dans le liquide exposé. Pendant le cycle de basse pression, les ondes ultrasonores créent de petites bulles de vide dans le liquide qui s'effondrent violemment pendant un cycle de haute pression. Ce phénomène est appelé cavitation. L'implosion de la bulle de cavitation provoque fortes forces de cisaillement hydrodynamiques.

Les forces de cisaillement peuvent désintégrer les matières fibreuses et cellulosiques en fines particules et briser les parois de la structure cellulaire. Ce libère une plus grande quantité de matériel intracellulairecomme l'amidon ou le sucre dans le liquide. De plus, le matériau de la paroi cellulaire est brisé en petits débris.

Cet effet peut être utilisé pour Fermentation, digestion et d'autres processus de conversion de la matière organique. Après le fraisage et le broyage, les ultrasons permettent d'obtenir une plus grande quantité de matière intracellulaire, par exemple de l'amidon et des débris de la paroi cellulaire. disponibles pour les enzymes qui transforment l'amidon en sucre. Il fait aussi d'augmenter la surface exposés aux enzymes pendant la liquéfaction ou la saccharification. Ceci fait typiquement augmenter la vitesse et le rendement de fermentation de levure et d'autres procédés de conversion, par exemple en stimuler la production d'éthanol de la biomasse.

La désintégration par ultrasons peut être facilement testée dans toute échelle:

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Littérature

Suslick, K.S. (1998) : Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology ; 4th Ed. J. Wiley & Fils : New York, 1998, vol. 26, 517-541.