मैनो-थर्मो-सोनिकेशन: अल्ट्रासोनिक प्रसंस्करण में सहक्रियाएँ
सोनिकेशन एक गैर-तापीय प्रसंस्करण तकनीक है जिसका उपयोग खाद्य, औषधि, जीवविज्ञान, रसायन विज्ञान और पदार्थ विज्ञान में समांगीकरण, पायसीकरण, परिक्षेपण, निष्कर्षण और परिरक्षण जैसे अनेक अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है। केवल अल्ट्रासाउंड का उपयोग भी एक अत्यंत दक्ष प्रसंस्करण विधि है और यह कम अवधि के उपचार में प्रसंस्करण कार्यों को प्रभावी ढंग से पूरा करता है – विशेष रूप से वैकल्पिक तकनीकों की तुलना में। दबाव और/या ऊष्मा के साथ संयोजित करने पर, इन उपचार विधियों के बीच सहक्रियाएँ सोनिकेशन प्रक्रिया को तीव्र कर सकती हैं। मैनो-सोनिकेशन और मैनो-थर्मो-सोनिकेशन के बारे में अधिक जानें और समझें कि ये प्रसंस्करण तकनीकें आपके उत्पादन को कैसे बेहतर बना सकती हैं!
गैर-तापीय प्रसंस्करण तकनीक के रूप में सोनिकेशन
प्रोब-प्रकार का सोनिकेशन एक गैर-तापीय प्रसंस्करण विधि है जिसका उपयोग मुख्यतः खाद्य, औषधीय और जैविक अनुप्रयोगों में किया जाता है। सोनिकेटरों के सामान्य अनुप्रयोगों में समांगीकरण, मिश्रण, पायसीकरण, जैवसक्रिय यौगिकों का निष्कर्षण और सक्रिय घटकों का संपुटन शामिल हैं। प्रसंस्करण के लिए ऊष्मा पर निर्भर पारंपरिक तापीय विधियों के विपरीत, प्रोब-प्रकार का सोनिकेशन विभिन्न प्रभाव उत्पन्न करने के लिए यांत्रिक तरंगें पैदा करता है। सोनिकेशन विधि लागू करने पर माध्यम में ध्वनिक या अल्ट्रासोनिक कैविटेशन बुलबुले उत्पन्न होते हैं। अल्ट्रासोनिक कैविटेशन तीव्र बल उत्पन्न करता है जो कणों, बूंदों और कोशिकीय संरचनाओं को तोड़ते हैं, गहन मिश्रण प्रदान करते हैं और इस प्रकार समांगी मिश्रण, वानस्पतिक निष्कर्षण या लिपोसोमल संपुटन जैसी अनेक प्रक्रियाओं में सहायता करते हैं।
स्टेनलेस स्टील से बना बंद बैच रिएक्टर अल्ट्रासोनिकेटर UIP2000hdT (2kW, 20kHz) से सुसज्जित है।
अल्ट्रासोनिक प्रसंस्करण में सहक्रियात्मक प्रभाव
थर्मो-सोनिकेशन, मैनो-सोनिकेशन और मैनो-थर्मो-सोनिकेशन ऐसी प्रसंस्करण तकनीकें हैं जो विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए अल्ट्रासोनिक तरंगों का उपयोग करती हैं, विशेष रूप से खाद्य, औषधि और जैविक प्रक्रियाओं के क्षेत्रों में।
मैनो-सोनिकेशन और थर्मो-मैनो-सोनिकेशन दोनों विभिन्न प्रक्रियाओं में अल्ट्रासोनिक तरंगों और तापमान के सहक्रियात्मक प्रभावों को उजागर करते हैं तथा खाद्य, औषधि और जैविक प्रणालियों के अनुप्रयोगों के लिए दक्ष और चयनात्मक साधन प्रदान करते हैं।
थर्मो-सोनिकेशन
परिभाषा: थर्मो-सोनिकेशन ऐसी प्रक्रिया को कहते हैं जो विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए तापीय और अल्ट्रासोनिक दोनों प्रभावों को संयोजित करती है, विशेष रूप से पदार्थ विज्ञान और रसायन विज्ञान के क्षेत्र में। मैनो-सोनिकेशन में किसी पदार्थ या सामग्री पर अल्ट्रासोनिक तरंगों और ऊष्मा का एक साथ प्रयोग किया जाता है। इसका एक सामान्य अनुप्रयोग दूध, तरल अंडे या पेय जैसे तरल खाद्य पदार्थों का पाश्चुरीकरण है। जहाँ केवल ऊष्मा द्वारा पाश्चुरीकरण के लिए बहुत अधिक तापमान की आवश्यकता होती है, वहीं अल्ट्रासाउंड और ऊष्मा का संयोजन पोषक तत्वों और स्वादों को सुरक्षित रखते हुए कम तापमान का उपयोग करने की अनुमति देता है।
मैनो-सोनिकेशन
परिभाषा: मैनो-सोनिकेशन में किसी माध्यम पर अल्ट्रासोनिक तरंगों और दबाव का एक साथ प्रयोग किया जाता है।
अल्ट्रासोनिक तरंगें ध्वनिक कैविटेशन प्रेरित करती हैं, जिसकी विशेषता सूक्ष्म बुलबुलों, आघात तरंगों और तरल प्रवाह का बनना है। अल्ट्रासाउंड और दबाव का संयोजन कैविटेशन के विघटनकारी प्रभावों को बढ़ाता है, जिससे कणों के समूहों को अलग करने, कोशिका विघटन, पायसीकरण और निष्कर्षण जैसी प्रक्रियाएँ सुगम होती हैं।
मैनो-थर्मो-सोनिकेशन
परिभाषा: मैनो-थर्मो-सोनिकेशन (MTS) या थर्मो-मैनो-सोनिकेशन एक ऐसी तकनीक है जो दबाव, ऊष्मा और उच्च-शक्ति अल्ट्रासाउंड के प्रभावों को दक्षतापूर्वक संयोजित करती है। बढ़े हुए दबाव पर अल्ट्रासोनिक और तापीय उपचार के लाभों को संयोजित करने वाली मैनो-थर्मो-सोनिकेशन एक अत्यंत दक्ष प्रसंस्करण तकनीक है, जिसका उपयोग विशेष रूप से खाद्य, औषधि और पदार्थ विज्ञान में किया जाता है। भौतिक बलों का यह संयोजन प्रक्रियाओं को उल्लेखनीय रूप से तीव्र करता है और अद्वितीय परिणाम प्राप्त करता है।
बढ़े हुए दबाव पर कैविटेशन बुलबुलों का फटना बहुत अधिक प्रचंड और तीव्र हो जाता है।
सोनिकेशन के दौरान नियंत्रित तापन से उल्लेखनीय तापीय क्षरण किए बिना प्रभावी प्रसंस्करण संभव होता है। तापन को उपयुक्त तापमान स्तर पर समायोजित किया जा सकता है, जो प्रक्रिया के लिए लाभकारी होता है और उपचारित पदार्थों तथा सामग्रियों को क्षति नहीं पहुँचाता।
मैनो-थर्मो-सोनिकेशन का पैमाना बढ़ाना: प्रयोगशाला उपकरण UIP1000hdT (A) से पायलट पैमाने के उपकरण UIP4000hdT (B, C & D) तक। चित्र D में अल्ट्रासोनिक प्रवाह सेल FC100K का अनुप्रस्थ काट योजनाबद्ध रूप में दिखाया गया है।
चित्र और अध्ययन: ©Vernès et al. 2019
कार्य तंत्र: गैर-तापीय प्रसंस्करण के लिए उच्च-शक्ति अल्ट्रासाउंड और ध्वनिक कैविटेशन
अल्ट्रासाउंड द्वारा उत्पन्न कैविटेशन में तरल के भीतर सूक्ष्म बुलबुलों का बनना, बढ़ना और ध्वस्त होना शामिल है। ये बुलबुले ध्वस्त होते समय आघात तरंगों और सूक्ष्म जेटों के रूप में ऊर्जा छोड़ते हैं। इस यांत्रिक ऊर्जा का उपयोग ऊँचे तापमान पर निर्भर हुए बिना कोशिका विघटन, पायसीकरण और कण आकार घटाने जैसी प्रक्रियाओं के लिए किया जाता है।
खाद्य, औषधियों और जैविक सामग्रियों के संदर्भ में, प्रोब-प्रकार का सोनिकेशन कई लाभ प्रदान करता है, जैसे कम प्रसंस्करण समय, ऊष्मा-संवेदनशील यौगिकों का परिरक्षण और नाजुक संरचनाओं को न्यूनतम क्षति। इस तकनीक की गैर-तापीय प्रकृति इन अनुप्रयोगों में जैवसक्रिय यौगिकों, एंजाइमों और अन्य संवेदनशील घटकों की अखंडता बनाए रखने में सहायता करती है, जो औषधियों, खाद्य पदार्थों और पोषण पूरकों के उत्पादन के लिए आवश्यक है।
प्रक्रिया तीव्रीकरण के लिए उच्च-प्रदर्शन सोनिकेटर
Hielscher Ultrasonics गैर-तापीय तरल प्रसंस्करण के साथ-साथ मैनो-सोनिकेशन, थर्मो-सोनिकेशन और थर्मो-मैनो-सोनिकेशन के लिए प्रोब-प्रकार के सोनिकेटरों का डिज़ाइन, निर्माण और आपूर्ति करता है। Hielscher Ultrasonics की व्यापक उत्पाद शृंखला आपके अनुप्रयोग के लिए इष्टतम अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर प्रदान करती है। चाहे आपको छोटी वायल या प्रयोगशाला बीकरों में सोनिकेशन करना हो, पायलट पैमाने पर प्रसंस्करण करना हो या बड़ी आयतन वाली धाराओं का निरंतर उत्पादन करना हो, Hielscher के पास आपकी प्रसंस्करण आवश्यकताओं के लिए आदर्श सोनिकेटर है!
तापन या शीतलन जैकेट से सुसज्जित, दबावयुक्त किए जा सकने वाले रिएक्टर और प्रवाह सेल उच्च-शक्ति अल्ट्रासाउंड, दबाव और/या ऊष्मा के बीच सहक्रियाओं का बिना झंझट लाभ उठाने की सुविधा देते हैं।
प्रयोगशाला और उत्पादन के लिए Hielscher सोनिकेटरों के बारे में अधिक पढ़ें!
- उच्च दक्षता
- अत्याधुनिक तकनीक
- विश्वसनीयता और मजबूती
- समायोज्य, सटीक प्रक्रिया नियंत्रण
- बैच और इनलाइन
- किसी भी आयतन के लिए
- बुद्धिमान सॉफ़्टवेयर
- स्मार्ट सुविधाएँ (जैसे, प्रोग्राम करने की सुविधा, डेटा अभिलेखन, रिमोट कंट्रोल)
- संचालन में आसान और सुरक्षित
- कम रखरखाव
- CIP (उपकरण को उसके स्थान पर ही साफ करना)
प्रोब-प्रकार का सोनिकेटर UIP6000hdT दबावयुक्त किए जा सकने वाले प्रवाह सेल से सुसज्जित है। तापन/शीतलन जैकेट बढ़े या घटे हुए तापमान पर सोनिकेशन करने की सुविधा देती है।
डिज़ाइन, निर्माण और परामर्श – जर्मनी में निर्मित गुणवत्ता
Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर अपनी उच्चतम गुणवत्ता और डिज़ाइन मानकों के लिए प्रसिद्ध हैं। मजबूती और आसान संचालन हमारे अल्ट्रासोनिकेटरों को औद्योगिक संयंत्रों में सुगमता से एकीकृत करने में सहायक हैं। Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर कठिन परिस्थितियों और चुनौतीपूर्ण परिवेश में आसानी से काम करते हैं।
Hielscher Ultrasonics एक ISO प्रमाणित कंपनी है और अत्याधुनिक तकनीक तथा उपयोगकर्ता-अनुकूलता वाले उच्च-प्रदर्शन अल्ट्रासोनिकेटरों पर विशेष ज़ोर देती है। निस्संदेह, Hielscher अल्ट्रासोनिकेटर CE के अनुरूप हैं और UL, CSA तथा RoHs की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।
हमसे संपर्क करें! / हमसे पूछें!
साहित्य / संदर्भ
- 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 उच्च-प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइज़र प्रयोगशाला से औद्योगिक आकार तक बनाता है।
