Hielscher अल्ट्रासाउंड प्रौद्योगिकी

आणविक भोजन और अन्य पाक अनुप्रयोगों

सिद्धांतों लिए एक संक्षिप्त गाइड

मार्क गैस्टन द्वारा

  • इस गाइड की सामग्री के अधिकांश जानकारी है कि आसानी से उपलब्ध है, लेकिन यह कभी कभी एक तरीका है कि हमेशा आसानी से पढ़ने नहीं है जब तक कि आप उपयोग किए गए शब्दों से परिचित होना होता है लिखा है।
  • नीचे, इस तरह के sonotrode, आयाम आदि और पाक अनुप्रयोगों पर उनके प्रभाव के रूप में sonication के महत्वपूर्ण शब्दों की व्याख्या कर रहे हैं।
  • नीचे इस गाइड एक कम वैज्ञानिक और अधिक पाक संबंधित तरीके से अल्ट्रासोनिक homogeniser के उपयोग को समझाने के लिए प्रयास करता है।

अल्ट्रासाउंड तरंगों और खाद्य के लिए अपने आवेदन

एक तकनीक के रूप अल्ट्रासोनिक homogeniser विभिन्न रूपों में कई वर्षों के लिए चारों ओर हो गया है, लेकिन केवल सिर्फ छोटे पैमाने पाक अनुप्रयोगों में अपनी तरह से जा रहे हैं। homogeniser कुछ परिष्कृत इलेक्ट्रॉनिक्स जो धातु टिप या sonotrode के उच्च आवृत्ति कंपन में तब्दील और विद्युत शक्ति को नियंत्रित कर सकते हैं।
sonotrode मुख्य रूप से ऊपर और नीचे श्रव्य सीमा से ऊपर काफी उच्च आवृत्ति पर ले जाता है (उदाहरण के लिए 26000 बार एक दूसरे या साथ 26Khz UP200Ht)। राशि है कि sonotrode नीचे ऊपर ले जाता है और आयाम कहा जाता है और आम तौर पर 9 और 240 सुक्ष्ममापी के बीच समायोजित किया जा सकता (औसत मानव बाल संदर्भ के लिए करीब 100 सुक्ष्ममापी मोटी है)। सरल शब्दों में sonotrode ऊपर और नीचे तरल में आगे बढ़ एक पिस्टन की तरह व्यवहार करता है।
sonotrode ऊपर ले जाता है और जब तक एक तरल में डूब नीचे, यह sonotrode के आसपास तरल भीतर उच्च और निम्न दबाव के क्षेत्रों बनाता है के रूप में इस बारी में एक घटना गुहिकायन के रूप में जाना बनाता है। हम रसोई (जैसे कि एक कक्ष सीलर के रूप में) दाब को कम करने का कारण बनता है तरल पदार्थ कम तापमान पर उबालने के लिए और (जैसे एक प्रेशर कुकर के रूप में) के दबाव को ऊपर उठाने का कारण बनता है तरल पदार्थ एक उच्च तापमान पर उबालने के लिए में देखते हैं।
sonotrode की नोक पर तेजी से उतार-चढ़ाव दबाव स्पंदन तरल भीतर गठन और बुलबुले के तो तेजी से पतन का कारण है। यह सब एक मिनट पैमाने पर होता है लेकिन वेग, तापमान और दबाव के द्वारा उत्पन्न की वजह से तरल के भीतर विशाल बलों बनाता है गुहिकायन। यह इन विशाल है कि सेना के लिए रसोई घर में अपने लाभ के लिए दिया जा सकता है है जायके की निकासी द्वारा कोशिकाओं के फटने या कण का टूटना
इस उपकरण के उपयोग में चुनौतियों में से एक है लेकिन दोहन और एक तरीका है कि खाद्य पदार्थों को बढ़ाता में इस शक्ति को नियंत्रित करने के लिए है और उन्हें नहीं नष्ट कर देता है, उन्हें कम वांछनीय यौगिकों में टूट।
खरीदा अल्ट्रासोनिक homogeniser मॉडल UP200Ht अधिकतम शक्ति उपयोगकर्ता के लिए उपलब्ध तय और homogeniser ही चर कि आवेदन सूट करने के लिए अपने प्रदर्शन को समायोजित करने के लिए किया जा सकता की एक संख्या है। एक इस गाइड के प्रयोजन के लिए, प्रयोग किया जाता मॉडल था 200 वाट इकाई।

sonotrode आकार

का आकार Sonotrode सज्जित पर कैसे इकाई अपनी शक्ति देता है एक प्रमुख प्रभाव पड़ता है।
बहुत सरल शब्दों में, बड़ा sonotrode की सतह क्षेत्र और अधिक शक्ति यह आवश्यकता होगी किसी भी आयाम पर यह ड्राइव करने के लिए। तरल पदार्थ का चिपचिपापन भी शक्ति एक दिया आयाम पर sonotrode ड्राइव करने के लिए आवश्यक पर एक बड़ा प्रभाव पड़ेगा।
, एक पिस्टन या सवार के रूप में sonotrode कल्पना कीजिए अगर पिस्टन जैसे पानी तो यह और भी उचित गति पर ऐसा करने के लिए अपेक्षाकृत आसान है के रूप में पतली तरल के एक बर्तन में बहुत तेजी से आगे बढ़े और नीचे है, लेकिन एक मोटी सॉस और साथ बर्तन को भरने एक ही सच नहीं हो जाएगा, यह तेजी से ऊपर और तरल में नीचे वर्धित चिपचिपाहट की वजह से पिस्टन ले जाने के लिए बहुत अधिक शक्ति की आवश्यकता होगी। पिस्टन या सवार के आकार को बढ़ा और यह भी ऊपर ले जाना और तरल में नीचे करने के लिए और अधिक प्रयास की आवश्यकता होगी।
एक ही sonotrode का सच है। के साथ एक बड़े sonotrode फिट, इकाई अब तक कड़ी मेहनत करने अगर तरल एक कम चिपचिपापन तरल पदार्थ के साथ की तुलना में एक उच्च चिपचिपाहट है दोलन की दी गई आयाम का उत्पादन करना होगा।

विभिन्न sonotrode आकार और विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए आकार।

विभिन्न आकारों और के लिए आकार के साथ sonotrodes UP200Ht

किसी भी पावर सेटिंग एक पर छोटे sonotrode की वजह से इसकी सतह क्षेत्र बड़ा दबाव उतार चढ़ाव उत्पन्न होगा और उच्चतर गुहिकायन एक बड़ा sonotrode से नोक पर तीव्रता (के रूप में शक्ति एक छोटे sonotrode की सतह क्षेत्र पर ध्यान केंद्रित कर रहा है)।
यह वही आयाम के रूप में कहीं अधिक शक्ति ऐसा करने के लिए आवश्यक हो जाएगा पर एक बड़ा sonotrode ड्राइव करने के लिए, संभवतः अधिभार की वजह से यूनिट के बंद में जिसके परिणामस्वरूप संभव नहीं हो सकता। इस मामले में sonotrode के आकार को कम किया जाना है या एक उच्च शक्ति इकाई प्राप्त किया जा।
इनपुट अल्ट्रासाउंड तीव्रता (किसी भी शक्ति सेटिंग में), सतह क्षेत्र (बड़ा sonotrodes) में वृद्धि, जहां कम हो रही सतह क्षेत्र के साथ अल्ट्रासोनिक शक्ति तीव्रता बढ़ जाती है के रूप में, या दूसरे शब्दों में कहें, एक छोटे sonotrode अल्ट्रासोनिक शक्ति का एक बहुत एक छोटे से क्षेत्र में डालता है के साथ कम हो जाती है जहां के रूप में एक बड़ा sonotrode एक बड़े क्षेत्र पर सत्ता से फैलता है।
जब homogeniser कुल काम नमूना पर किया प्रयोग किया जाता है का एक संयोजन है पावर इनपुट homogeniser की, आयतन नमूना और की पहर यह सामने आ रहा है। आदेश प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य परिणाम प्राप्त करने के लिए हम सभी तीन पैरामीटर पर विचार करना चाहिए। एक छोटे से दो मिनट के लिए तरल से भरा कप में डिवाइस रखा और फिर एक ही समय अवधि में तरल पदार्थ की एक लीटर में एक ही परिणाम प्राप्त करने की उम्मीद मत करो! समान रूप से याद है कि छोटा सा नमूना आकार और उच्च शक्ति आदानों, साथ तापमान नमूने की जल्दी से वृद्धि होगी। तापमान संवेदनशील नमूने के लिए यह लंबी अवधि के ऊपर कम बिजली सेटिंग का उपयोग करने, ऊर्जा homogeniser द्वारा inputted अनुमति गर्मी छितराया हुआ जा करने के लिए बेहतर है।
नमूना overheating अच्छी तरह से बहुत खुशबू आप इस प्रणाली से बचने के लिए कब्जा करने के लिए कोशिश कर रहे हैं में से कुछ हो सकता है।
उच्च शक्ति आदानों भी, के रूप में जब कुछ तेलों का उपयोग कर देखा जा सकता है नमूना की गिरावट हो सकती है। जब homogeniser की नोक पर उच्च ऊर्जा आदानों के संपर्क में तेल एक बहुत ही अप्रिय स्वाद केवल बिजली के जल का स्वाद के रूप में वर्णित किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप बंद कर सकता है!
नमूने के तापमान संवेदनशील सामग्री ठंडा के लिए इस तरह के एक बर्फ स्नान या नमूने में कुछ सूखी बर्फ के शामिल किए जाने का उपयोग करके के रूप में परिणामों में सुधार होगा। लंबी अवधि तक कम बिजली आदानों का उपयोग ऊर्जा के रूप में पल्स मोड में इकाई है जो अल्ट्रासाउंड से प्रत्येक फट के बीच कुछ ठंडा अनुमति देता है का उपयोग करता है प्रणाली में जारी फैलाने में मदद करता है।
homogeniser के इलेक्ट्रॉनिक्स के भीतर, उपयोगकर्ता नियंत्रण के दो मुख्य मोड में यूनिट संचालित करने के लिए चुन सकते हैं।

आयाम नियंत्रण

इस मोड में उपयोगकर्ता अधिकतम आयाम sonotrode के लिए आवश्यक का% चुनता है। इलेक्ट्रॉनिक्स तो उस आयाम में sonotrode ड्राइव करने का प्रयास करेंगे और sonotrode पर आवश्यक आयाम बनाए रखने के लिए डिवाइस के इनपुट शक्ति को समायोजित करेगा। यदि sonotrode सतह क्षेत्र बहुत बड़ा इकाई के उपलब्ध बिजली के साथ इस आयाम में संचालित किया जा रहा है, आयाम निर्धारित मूल्य तक पहुँच नहीं होगा और बंद कर सकते हैं, तो एक अधिभार हालत पहुँच जाता है।

इनपुट पावर नियंत्रण

इस मोड में उपयोगकर्ता वाट में आवश्यक पावर इनपुट सेट और इलेक्ट्रॉनिक्स उपयोगकर्ताओं की स्थापना करने के लिए इनपुट शक्ति को विनियमित करने में दोलनों के आयाम को समायोजित करेगा। यह मोड बिजली तरल को हस्तांतरित विनियमित किया जाना है और इसलिए गर्मी तरल में उत्पन्न सीमित और अधिक संवेदनशील नमूने को नुकसान से बचने के लिए अनुमति देता है।

पल्स मोड

आपरेशन के दो तरीके के अलावा, वहाँ एक नाड़ी मोड, जिससे इलेक्ट्रॉनिक्स पर और में बंद है चक्र, जिनमें से समय समय के 10% पर और समय के 90% पर 90% तक की छूट और 10% की छूट होने से उपयोगकर्ता द्वारा निर्धारित है। यह एक pulsating प्रभाव देता है और दोनों समग्र शक्ति इनपुट उच्च होने के रूप में इलेक्ट्रॉनिक्स प्रत्येक कर्तव्य चक्र के दौरान स्थिर प्रारंभिक इनपुट करने के लिए नमूना भीतर नमूने के सीमित और अच्छे आंदोलन बनाने के लिए उपयोगी है।

जनरल संकेत और ट्रिक्स

जायके बेहतर परिणाम प्राप्त कर रहे हैं homogenised किया जा रहा से पहले जब ठोस आकार में कम हो गई है के अर्क के लिए homogeniser का उपयोग कर, यह सतह के संपर्क क्षेत्र में वृद्धि होगी Sonotrode। इसी सिद्धांत लागू होता है जब के लिए homogeniser का उपयोग कर कण आकार में कमी। Homogeniser के बारे में सोचें एक ठीक परिष्करण उपकरण के रूप में एक कोर्स grinder नहीं! कण आकारों में कमी में अधिकांश काम कणों के उच्च गति टकरावों द्वारा किया जाता है, जो sonotrode में उत्पन्न बलों को तेज करता है। यदि कुछ कणों की कमी sonication से पहले की जाती है तो बहुत बेहतर परिणाम प्राप्त किए जाएंगे। पहले से किए गए थोक कण आकार में कमी से शुरू होने का मतलब है कि एक अधिक सतह क्षेत्र sonication के संपर्क में है और छोटे कण तरल में तेजी से तेज हो जाएगा, जिसके परिणामस्वरूप कणों को और तोड़ने के लिए एक बल के साथ उच्च टकराव होता है। होमोजेनाइज़र द्वारा कम काम करने की भी आवश्यकता होगी, जिससे तापमान बेहतर नियंत्रित हो सके।
homogeniser काफी एक स्थानीय स्तर पर काम करता है के रूप में यह जब की बड़ी नमूने के साथ उपयोग में कहते हैं कि कई सौ मिलीलीटर या अधिक सुनिश्चित करने के लिए sonotrode आसपास मात्रा ताजा है, नमूना की पूरी sonication सुनिश्चित अतिरिक्त आंदोलन प्रदान करने के लिए उपयोगी है। यह और अधिक की विशेष रूप से सच है चिपचिपा नमूने हैं। एक अच्छा चुंबकीय उत्तेजक इस लक्ष्य को हासिल करने के लिए एक उपयोगी तरीका है। आंदोलन भी तरल पदार्थ की मात्रा सुनिश्चित करने के आसपास sonotrode गरम नहीं है के साथ मदद करता है। एक बर्फ स्नान, या नमूने में सूखी बर्फ के टुकड़े का उपयोग करने में मदद करेगा ऊर्जा sonification द्वारा प्रदान को हटा दें। यदि सामग्री तापमान संवेदनशील है पहले से ही चर्चा की, समय की एक वृद्धि की अवधि और अधिक कम बिजली सेटिंग्स का उपयोग करें या नमूना ध्वनि दालों के बीच शांत करने के लिए अनुमति देता है नमूना में उत्पन्न तापमान को सीमित करने के पल्स मोड का उपयोग करें।

ईसाई Mittermeier Hielscher की अल्ट्रासोनिक उपकरण का उपयोग कर एक ककड़ी पायस की तैयारी UP200Ht

मिशेलिन स्टार से ईसाई Mittermeier से पुरस्कृत रेस्तरां Villa Mittermeier के साथ UP200Ht अल्ट्रासोनिक पायसीकरण दौरान

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जानने के योग्य तथ्य

अल्ट्रासोनिक ऊतक homogenizers अक्सर जांच sonicator / sonificator, ध्वनि lyser, अल्ट्रासाउंड disruptor, अल्ट्रासोनिक ग्राइंडर, सोनो-ruptor, sonifier, ध्वनि dismembrator, सेल बाधक, अल्ट्रासोनिक disperser, पायसीकारकों या dissolver के रूप में भेजा जाता है। अलग-अलग शब्दों विभिन्न अनुप्रयोगों है कि sonication द्वारा पूरा किया जा सकता से परिणाम।