માનો-થર્મો-સોનિકેશન: અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયામાં સહક્રિયાત્મક અસરો
સોનિકેશન એ બિનતાપીય પ્રક્રિયા તકનીક છે, જેનો ઉપયોગ ખાદ્ય, ઔષધ, જીવવિજ્ઞાન, રસાયણશાસ્ત્ર અને પદાર્થવિજ્ઞાનમાં સમાનાંગીકરણ, ઇમલ્સિફિકેશન, વિક્ષેપન, નિષ્કર્ષણ અને પરિરક્ષણ જેવા અનેક ઉપયોગો માટે થાય છે. માત્ર અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ પણ અત્યંત કાર્યક્ષમ પ્રક્રિયા પદ્ધતિ છે અને તે ટૂંકા ઉપચારમાં પ્રક્રિયાનાં કાર્યો અસરકારક રીતે પૂર્ણ કરે છે – ખાસ કરીને વૈકલ્પિક તકનીકોની સરખામણીમાં. દબાણ અને/અથવા ઉષ્મા સાથે સંયોજિત કરવામાં આવે ત્યારે, આ ઉપચાર સ્વરૂપો વચ્ચેની સહક્રિયાત્મક અસરો સોનિકેશન પ્રક્રિયાને તીવ્ર બનાવી શકે છે. માનો-સોનિકેશન અને માનો-થર્મો-સોનિકેશન વિશે વધુ જાણો અને આ પ્રક્રિયા તકનીકો તમારું ઉત્પાદન કેવી રીતે સુધારી શકે છે તે શોધો!
બિનતાપીય પ્રક્રિયા તકનીક તરીકે સોનિકેશન
પ્રોબ-પ્રકારનું સોનિકેશન એ બિનતાપીય પ્રક્રિયા પદ્ધતિ છે, જેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે ખાદ્ય, ઔષધીય અને જૈવિક ઉપયોગોમાં થાય છે. સોનિકેટરોના સામાન્ય ઉપયોગોમાં સમાનાંગીકરણ, મિશ્રણ, ઇમલ્સિફિકેશન, જૈવસક્રિય સંયોજનોનું નિષ્કર્ષણ અને સક્રિય ઘટકોનું આવરણબંધીકરણ સામેલ છે. પ્રક્રિયા માટે ઉષ્મા પર આધાર રાખતી પરંપરાગત તાપીય પદ્ધતિઓથી વિપરીત, પ્રોબ-પ્રકારનું સોનિકેશન વિવિધ અસરો હાંસલ કરવા માટે યાંત્રિક તરંગો ઉત્પન્ન કરે છે. સોનિકેશન પદ્ધતિ લાગુ કરવામાં આવે ત્યારે માધ્યમમાં ધ્વનિક અથવા અલ્ટ્રાસોનિક કેવિટેશનના પરપોટા ઉત્પન્ન થાય છે. અલ્ટ્રાસોનિક કેવિટેશન તીવ્ર બળો ઉત્પન્ન કરે છે, જે કણો, ટીપાં અને કોષીય સંરચનાઓને તોડી નાખે છે, તીવ્ર મિશ્રણ પૂરું પાડે છે અને તે દ્વારા સમાનાંગી મિશ્રણ, વનસ્પતિજન્ય નિષ્કર્ષણ અથવા લિપોસોમલ આવરણબંધીકરણ જેવી અનેક પ્રક્રિયાઓમાં સહાય કરે છે.
સ્ટેનલેસ સ્ટીલમાંથી બનેલું બંધ બેચ રિએક્ટર અલ્ટ્રાસોનિકેટર UIP2000hdT (2kW, 20kHz)થી સજ્જ છે.
અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયામાં સહક્રિયાત્મક અસરો
થર્મો-સોનિકેશન, માનો-સોનિકેશન અને માનો-થર્મો-સોનિકેશન એવી પ્રક્રિયા તકનીકો છે, જે વિવિધ ઉપયોગો માટે, ખાસ કરીને ખાદ્ય, ઔષધ અને જૈવિક પ્રક્રિયાઓનાં ક્ષેત્રોમાં, અલ્ટ્રાસોનિક તરંગોનો ઉપયોગ કરે છે.
માનો-સોનિકેશન અને થર્મો-માનો-સોનિકેશન બંને વિવિધ પ્રક્રિયાઓમાં અલ્ટ્રાસોનિક તરંગો અને તાપમાનની સહક્રિયાત્મક અસરોને ઉજાગર કરે છે અને ખાદ્ય, ઔષધ અને જૈવિક પ્રણાલીઓમાં ઉપયોગો માટે કાર્યક્ષમ અને પસંદગીયુક્ત સાધનો પૂરાં પાડે છે.
થર્મો-સોનિકેશન
વ્યાખ્યા: થર્મો-સોનિકેશન એવી પ્રક્રિયાને કહે છે, જે વિવિધ ઉપયોગો માટે, ખાસ કરીને પદાર્થવિજ્ઞાન અને રસાયણશાસ્ત્રનાં ક્ષેત્રોમાં, તાપીય અને અલ્ટ્રાસોનિક બંને અસરોને સંયોજિત કરે છે. માનો-સોનિકેશનમાં કોઈ પદાર્થ અથવા સામગ્રી પર અલ્ટ્રાસોનિક તરંગો અને ઉષ્મા એકસાથે લાગુ કરવામાં આવે છે. દૂધ, પ્રવાહી ઇંડાં અથવા પીણાં જેવા પ્રવાહી ખાદ્ય પદાર્થોનું પાશ્ચરીકરણ તેનો એક સામાન્ય ઉપયોગ છે. માત્ર ઉષ્મા દ્વારા પાશ્ચરીકરણ માટે ખૂબ ઊંચા તાપમાનની જરૂર પડે છે, જ્યારે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ અને ઉષ્માનું સંયોજન પોષક તત્ત્વો અને સ્વાદને જાળવી રાખીને નીચા તાપમાનનો ઉપયોગ કરવાની તક આપે છે.
માનો-સોનિકેશન
વ્યાખ્યા: માનો-સોનિકેશનમાં માધ્યમ પર અલ્ટ્રાસોનિક તરંગો અને દબાણ એકસાથે લાગુ કરવામાં આવે છે.
અલ્ટ્રાસોનિક તરંગો ધ્વનિક કેવિટેશન પ્રેરે છે, જે સૂક્ષ્મ પરપોટાની રચના, આઘાત તરંગો અને પ્રવાહી પ્રવહન દ્વારા લાક્ષણિક બને છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ અને દબાણનું સંયોજન કેવિટેશનની વિઘટનકારી અસરોને વધારે છે, જે કણોના ગૂચ્છોનું વિખંડન, કોષ વિઘટન, ઇમલ્સિફિકેશન અને નિષ્કર્ષણ જેવી પ્રક્રિયાઓને સરળ બનાવે છે.
માનો-થર્મો-સોનિકેશન
વ્યાખ્યા: માનો-થર્મો-સોનિકેશન (MTS) અથવા થર્મો-માનો-સોનિકેશન એવી તકનીક છે, જે દબાણ, ઉષ્મા અને ઉચ્ચ-શક્તિના અલ્ટ્રાસાઉન્ડની અસરોને કાર્યક્ષમ રીતે સંયોજિત કરે છે. વધારેલા દબાણ હેઠળ અલ્ટ્રાસોનિક અને તાપીય ઉપચારના લાભોને સંયોજિત કરતી માનો-થર્મો-સોનિકેશન અત્યંત કાર્યક્ષમ પ્રક્રિયા તકનીક છે, જેનો ઉપયોગ ખાસ કરીને ખાદ્ય, ઔષધ અને પદાર્થવિજ્ઞાનમાં થાય છે. ભૌતિક બળોનું આ સંયોજન પ્રક્રિયાઓને નોંધપાત્ર રીતે તીવ્ર બનાવે છે અને અનન્ય પરિણામો પ્રાપ્ત કરે છે.
વધારેલા દબાણ હેઠળ કેવિટેશનના પરપોટાનું ફાટવું ઘણું વધુ પ્રચંડ અને તીવ્ર બને છે.
સોનિકેશન દરમિયાન નિયંત્રિત ગરમ કરવાથી નોંધપાત્ર તાપીય વિઘટન કર્યા વિના અસરકારક પ્રક્રિયા શક્ય બને છે. ઉષ્માને યોગ્ય તાપમાન સ્તર સુધી સમાયોજિત કરી શકાય છે, જે પ્રક્રિયા માટે લાભદાયક હોય છે અને ઉપચાર હેઠળના પદાર્થો તથા સામગ્રીને નુકસાન પહોંચાડતું નથી.
માનો-થર્મો-સોનિકેશનનું સ્કેલ-અપ: પ્રયોગશાળાનાં ઉપકરણ UIP1000hdT (A) થી પાઇલટ સ્તરનાં ઉપકરણ UIP4000hdT (B, C & D) સુધી. ચિત્ર D માં અલ્ટ્રાસોનિક ફ્લો સેલ FC100K નો આડો છેદ યોજનાત્મક રીતે દર્શાવવામાં આવ્યો છે.
ચિત્ર અને અભ્યાસ: ©Vernès et al. 2019
કાર્યપદ્ધતિ: બિનતાપીય પ્રક્રિયા માટે ઉચ્ચ-શક્તિનું અલ્ટ્રાસાઉન્ડ અને ધ્વનિક કેવિટેશન
અલ્ટ્રાસાઉન્ડ દ્વારા ઉત્પન્ન કેવિટેશનમાં પ્રવાહીની અંદર સૂક્ષ્મ પરપોટાની રચના, વૃદ્ધિ અને ધ્વંસ થાય છે. આ પરપોટા ધ્વસ્ત થાય ત્યારે તેઓ આઘાત તરંગો અને સૂક્ષ્મ જેટના સ્વરૂપમાં ઊર્જા મુક્ત કરે છે. આ યાંત્રિક ઊર્જાનો ઉપયોગ ઊંચા તાપમાન પર આધાર રાખ્યા વિના કોષ વિઘટન, ઇમલ્સિફિકેશન અને કણોના કદમાં ઘટાડા જેવી પ્રક્રિયાઓ માટે થાય છે.
ખાદ્ય, ઔષધ અને જૈવિક સામગ્રીના સંદર્ભમાં, પ્રોબ-પ્રકારનું સોનિકેશન પ્રક્રિયાના સમયમાં ઘટાડો, ઉષ્મા-સંવેદનશીલ સંયોજનોનું પરિરક્ષણ અને નાજુક સંરચનાઓને ન્યૂનતમ નુકસાન જેવા અનેક લાભો આપે છે. આ તકનીકનું બિનતાપીય સ્વરૂપ આ ઉપયોગોમાં જૈવસક્રિય સંયોજનો, ઉત્સેચકો અને અન્ય સંવેદનશીલ ઘટકોની અખંડિતતા જાળવવામાં મદદ કરે છે, જે ઔષધ, ખાદ્ય અને પોષક પૂરકોના ઉત્પાદન માટે આવશ્યક છે.
પ્રક્રિયાની તીવ્રતા વધારવા માટે ઉચ્ચ-કાર્યક્ષમતાવાળા સોનિકેટરો
Hielscher Ultrasonics બિનતાપીય પ્રવાહી પ્રક્રિયા તેમજ માનોસોનિકેશન, થર્મોસોનિકેશન અને થર્મો-માનો-સોનિકેશન માટે પ્રોબ-પ્રકારના સોનિકેટરોની રચના, ઉત્પાદન અને પુરવઠો કરે છે. Hielscher Ultrasonicsની વ્યાપક ઉત્પાદન શ્રેણી તમારા ઉપયોગ માટે શ્રેષ્ઠ અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસર પ્રદાન કરે છે. તમારે નાની વાયલો અથવા પ્રયોગશાળાના બીકરોમાં સોનિકેશન કરવું હોય, પાઇલટ સ્તરે પ્રક્રિયા કરવી હોય કે મોટા જથ્થાના પ્રવાહી પ્રવાહોનું સતત ઉત્પાદન કરવું હોય, Hielscher પાસે તમારી પ્રક્રિયાની જરૂરિયાતો માટે આદર્શ સોનિકેટર છે!
ગરમ કરવા અથવા ઠંડું પાડવા માટેનાં જેકેટથી સજ્જ, દબાણ આપી શકાય તેવાં રિએક્ટરો અને ફ્લો સેલ ઉચ્ચ-શક્તિના અલ્ટ્રાસાઉન્ડ, દબાણ અને/અથવા ઉષ્મા વચ્ચેની સહક્રિયાત્મક અસરોનો મુશ્કેલી વિના લાભ લેવાની તક આપે છે.
પ્રયોગશાળા અને ઉત્પાદન માટેના Hielscher સોનિકેટરો વિશે વધુ વાંચો!
- ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા
- અત્યાધુનિક તકનીક
- વિશ્વસનીયતા અને મજબૂતી
- સમાયોજિત કરી શકાય તેવું, ચોક્કસ પ્રક્રિયા નિયંત્રણ
- બેચ અને ઇનલાઇન
- કોઈપણ આયતન માટે
- બુદ્ધિશાળી સોફ્ટવેર
- સ્માર્ટ સુવિધાઓ (દા.ત., પ્રોગ્રામ કરી શકાય તેવી કામગીરી, ડેટાની નોંધણી, દૂરસ્થ નિયંત્રણ)
- ચલાવવામાં સરળ અને સલામત
- ઓછી જાળવણી
- CIP (સ્થાન પર જ સફાઈ)
પ્રોબ-પ્રકારનું સોનિકેટર UIP6000hdT દબાણ આપી શકાય તેવો ફ્લો સેલ ધરાવે છે. ગરમ કરવા/ઠંડું પાડવા માટેનું જેકેટ વધારેલા અથવા ઘટાડેલા તાપમાને સોનિકેશન કરવાની તક આપે છે.
રચના, ઉત્પાદન અને પરામર્શ – જર્મનીમાં નિર્મિત ગુણવત્તા
Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટરો તેમની સર્વોચ્ચ ગુણવત્તા અને રચનાના ધોરણો માટે જાણીતા છે. મજબૂતી અને સરળ સંચાલનને કારણે અમારા અલ્ટ્રાસોનિકેટરોને ઔદ્યોગિક સુવિધાઓમાં સરળતાથી એકીકૃત કરી શકાય છે. Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટરો કઠિન પરિસ્થિતિઓ અને પડકારજનક વાતાવરણમાં સરળતાથી કાર્ય કરે છે.
Hielscher Ultrasonics એક ISO પ્રમાણિત કંપની છે અને અત્યાધુનિક તકનીક તથા વપરાશકર્તા માટેની સરળતા ધરાવતા ઉચ્ચ-કાર્યક્ષમતાવાળા અલ્ટ્રાસોનિકેટરો પર વિશેષ ભાર મૂકે છે. અલબત્ત, Hielscher અલ્ટ્રાસોનિકેટરો CE અનુરૂપ છે અને UL, CSA તથા RoHsની જરૂરિયાતો પૂરી કરે છે.
અમારો સંપર્ક કરો! / અમને પૂછો!
સાહિત્ય / સંદર્ભો
- 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.
Hielscher Ultrasonics ઉચ્ચ-કાર્યક્ષમતાવાળા અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝરો પ્રયોગશાળાના કદથી લઈને ઔદ્યોગિક કદ સુધી બનાવે છે.
