Mano-termo-sonikacija: sinergije u ultrazvučnoj obradi

Sonikacija je netoplinska tehnika obrade koja se primjenjuje u brojnim postupcima kao što su homogenizacija, emulgiranje, dispergiranje, ekstrakcija i konzerviranje u prehrambenoj i farmaceutskoj industriji, biologiji, kemiji i znanosti o materijalima. Primjena samog ultrazvuka vrlo je učinkovita metoda obrade kojom se zadaci obrade uspješno izvršavaju u kratkom vremenu – osobito u usporedbi s alternativnim tehnikama. U kombinaciji s tlakom i/ili toplinom, sinergije između tih oblika obrade mogu intenzivirati proces sonikacije. Saznajte više o manosonikaciji i mano-termo-sonikaciji te istražite kako ove tehnike obrade mogu unaprijediti vašu proizvodnju!

Sonikacija kao netoplinska tehnika obrade

Sonikacija sondom netoplinska je metoda obrade koja se prvenstveno primjenjuje u prehrambenim, farmaceutskim i biološkim primjenama. Tipične primjene sonikatora uključuju homogenizaciju, miješanje, emulgiranje, ekstrakciju bioaktivnih spojeva i inkapsulaciju aktivnih sastojaka. Za razliku od tradicionalnih toplinskih metoda koje se za obradu oslanjaju na toplinu, sonikacija sondom stvara mehaničke valove kako bi se postigli različiti učinci. Pri primjeni metode sonikacije u mediju nastaju mjehurići akustične ili ultrazvučne kavitacije. Ultrazvučna kavitacija stvara snažne sile koje usitnjavaju čestice i kapljice te razaraju stanične strukture, osiguravaju intenzivno miješanje i time potpomažu raznovrsne procese kao što su homogeno miješanje, ekstrakcija iz biljnog materijala ili liposomska inkapsulacija.

Mehanizam djelovanja: ultrazvuk velike snage i akustična kavitacija za netoplinsku obradu

Ultrazvučno stvorena kavitacija uključuje nastanak, rast i kolaps mikroskopskih mjehurića u tekućini. Pri kolapsu ti mjehurići oslobađaju energiju u obliku udarnih valova i mikromlazova. Ta mehanička energija koristi se za procese kao što su razaranje stanica, emulgiranje i smanjenje veličine čestica bez oslanjanja na povišene temperature.

U kontekstu hrane, farmaceutskih proizvoda i bioloških materijala, sonikacija sondom nudi nekoliko prednosti kao što su kraće vrijeme obrade, očuvanje spojeva osjetljivih na toplinu i minimalno oštećenje osjetljivih struktura. Netoplinska priroda ove tehnike pomaže očuvati cjelovitost bioaktivnih spojeva, enzima i drugih osjetljivih sastojaka u tim primjenama, što je ključno za proizvodnju farmaceutskih proizvoda, hrane i dodataka prehrani.

Sonikatori visokih performansi za intenziviranje procesa

Hielscher Ultrasonics projektira, proizvodi i isporučuje sonikatore sa sondom za netoplinsku obradu tekućina, kao i za manosonikaciju, termosonikaciju i termo-mano-sonikaciju. Opsežan portfelj proizvoda tvrtke Hielscher Ultrasonics nudi optimalan ultrazvučni procesor za vašu primjenu. Trebate li sonicirati male bočice ili laboratorijske čaše, želite li obrađivati u pilot-mjerilu ili kontinuirano proizvoditi tokove velikog volumena, Hielscher ima idealan sonikator za vaše zahtjeve obrade!
Reaktori i protočne ćelije u kojima se može povisiti tlak, opremljeni plaštevima za grijanje ili hlađenje, omogućuju jednostavno iskorištavanje sinergija između ultrazvuka velike snage, tlaka i/ili topline.
Pročitajte više o sonikatorima Hielscher za laboratorij i proizvodnju!
 

Projektiranje, proizvodnja i savjetovanje – kvaliteta proizvedena u Njemačkoj

Ultrazvučni uređaji Hielscher poznati su po najvišim standardima kvalitete i dizajna. Robusnost i jednostavno rukovanje omogućuju nesmetanu integraciju naših ultrazvučnih uređaja u industrijska postrojenja. Ultrazvučni uređaji Hielscher lako se nose s teškim uvjetima i zahtjevnim okruženjima.

Hielscher Ultrasonics tvrtka je s ISO certifikatom koja poseban naglasak stavlja na ultrazvučne uređaje visokih performansi s najsuvremenijom tehnologijom i jednostavnom uporabom. Naravno, ultrazvučni uređaji Hielscher sukladni su zahtjevima CE te ispunjavaju zahtjeve UL, CSA i RoHs.

Literatura / Reference

• 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.