ულტრაბგერითი მოპოვება და კონსერვაცია
ულტრაბგერითი მოპოვება და კონსერვაცია იყენებს ელექტროენერგიის ულტრაბგერითი უჯრედების სტრუქტურების დაშლის (ლიზის) გამოყენებას. ულტრაბგერითი უჯრედების დაშლა იწვევს უჯრედშიდა ნაერთების მაღალ ეფექტურ ექსტრაქციას და ასევე მიკრობული ინაქტივაციას. მრავალი უპირატესობის გამო, ულტრაბგერითი გამოყენება ფართოდ გამოიყენება კვების მრეწველობაში მოპოვებისა და კონსერვაციისთვის. შეიტყვეთ მეტი ულტრაბგერითი მოპოვებისა და საკვების გადამუშავების უპირატესობების შესახებ!
დენის ულტრაბგერა საკვებისა და ბოტანიკის მოპოვებისა და შენარჩუნებისთვის
ულტრაბგერითი ექსტრაქცია: ულტრაბგერითი ექსტრაქცია არის პროცესი, რომელიც იყენებს მაღალი სიხშირის ხმის ტალღებს ნაერთების ამოსაღებად სხვადასხვა მასალისგან, როგორიცაა მცენარეები, ხილი და ბოსტნეული. პროცესი მოიცავს ულტრაბგერითი ტალღების გამოყენებას თხევად ან ნახევრად მყარ მასალაში მაღალი წნევის ბუშტების შესაქმნელად, რომლებიც სწრაფად იშლება, წარმოქმნის ძლიერ სითბოს და წნევას, რომელიც არღვევს მასალის უჯრედის კედლებს და ათავისუფლებს სასურველ ნაერთებს.
ულტრაბგერითი მოპოვებისა და კონსერვაციის სამუშაო პრინციპი
ულტრაბგერითი ექსტრაქციის ძირითადი პრინციპი ემყარება ფენომენს, რომელიც ცნობილია როგორც აკუსტიკური კავიტაცია. როდესაც სითხე ექვემდებარება მაღალი ინტენსივობის და დაბალი სიხშირის ულტრაბგერითი ტალღებს (დაახლოებით 20 kHz), ის წარმოქმნის წნევის ტალღებს, რომლებიც ქმნიან პატარა ვაკუუმურ ბუშტებს სითხეში. ეს ბუშტები ზომაში იზრდებიან ულტრაბგერის ინტენსივობის მატებასთან ერთად და როდესაც ისინი მიაღწევენ გარკვეულ ზომას, ისინი იშლება მოულოდნელად და ძალადობრივად, წარმოქმნის დარტყმის ტალღას და ათავისუფლებს ენერგიას სითბოს და წნევის სახით.
ეს პროცესი იწვევს უჯრედის კედლების მექანიკურ დარღვევას, მასალისგან სასურველი ნაერთების გამოყოფას თხევად გამხსნელში. შემდეგ გამოთავისუფლებული ნაერთები შეიძლება გამოეყოთ გამხსნელიდან სტანდარტული გამოყოფის ტექნიკის გამოყენებით, როგორიცაა ფილტრაცია ან ცენტრიფუგაცია.
ულტრაბგერითი UP400St მცენარეული მასალის ეფექტური არათერმული მოპოვებისთვის.
ულტრაბგერითი დაცვა: ულტრაბგერითი კონსერვაცია ეფუძნება იმავე კავიტაციურ ეფექტებს, როგორც ულტრაბგერითი ექსტრაქცია. კონსერვაციისთვის, დენის ულტრაბგერა გამოიყენება მალფუჭებადი საკვების შენახვის ვადის გასაგრძელებლად მაღალი სიხშირის ხმის ტალღების გამოყენებით მიკროორგანიზმების ზრდის შესაჩერებლად, რომლებიც იწვევენ გაფუჭებას. პროცესი გულისხმობს საკვების ულტრაბგერითი ტალღების ზემოქმედებას, რომელიც არღვევს ბაქტერიების, საფუარის და ობის უჯრედის კედლებს, რაც იწვევს მათ განადგურებას ან ინჰიბირებას.
ეს პროცესი იწვევს მიკროორგანიზმების უჯრედის კედლების მექანიკურ დარღვევას, რაც იწვევს მათ განადგურებას ან ინჰიბირებას. ულტრაბგერითი ტალღები ასევე გაზრდის უჯრედის მემბრანების გამტარიანობას, რაც საშუალებას აძლევს კონსერვანტებს და სხვა ანტიმიკრობულ აგენტებს შეაღწიონ მიკროორგანიზმებში უფრო ეფექტურად და მოკვლას.
ულტრაბგერითი კონსერვაცია უპირატესობას ანიჭებს კონსერვაციის ტრადიციულ მეთოდებს, რადგან ის გთავაზობთ რამდენიმე უპირატესობას, როგორიცაა დამუშავების მოკლე დრო, უფრო მაღალი ეფექტურობა და საკვების ბუნებრივი თვისებებისა და გემოს შენარჩუნების უნარი. იგი გამოიყენება საკვები პროდუქტების ფართო ასორტიმენტში, როგორიცაა სოუსები, წვენები, რძის პროდუქტები, კვერცხი და ხორცი მათი შენახვის ვადის გასაგრძელებლად და მათი უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად.
ულტრაბგერითი მოპოვებისა და კონსერვაციის ტექნიკა უპირატესობას ანიჭებს ტრადიციულ მოპოვებას და კონსერვაციის მეთოდებს, რადგან ის გთავაზობთ რამდენიმე უპირატესობას, როგორიცაა მოპოვების უფრო სწრაფი სიჩქარე, პროდუქტის შესანიშნავი ხარისხი, უფრო მაღალი მოსავლიანობა, წმინდა მექანიკური არათერმული დამუშავება და ნაერთების ფართო სპექტრის ამოღების შესაძლებლობა. იგი გამოიყენება მრეწველობის ფართო სპექტრში, როგორიცაა საკვები და სასმელი, ფარმაცევტული და კოსმეტიკა.
ძლიერი ულტრაბგერითი კავიტაცია Hielscher UIP1000hdT Cascatrode
ულტრაბგერითი ცილების და ფერმენტების ექსტრაქცია
კერძოდ, უჯრედებში და უჯრედულ ნაწილაკებში შენახული ფერმენტების და ცილების ექსტრაქცია არის მაღალი ინტენსივობის ულტრაბგერის უნიკალური და ეფექტური გამოყენება, რადგან მცენარეებისა და თესლების ორგანიზმში არსებული ორგანული ნაერთების ექსტრაქცია გამხსნელით შეიძლება მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდეს. ამიტომ ულტრაბგერას აქვს პოტენციური სარგებელი ახალი პოტენციურად ბიოაქტიური კომპონენტების მოპოვებაში და იზოლაციაში, მაგ., მიმდინარე პროცესებში წარმოქმნილი არაგამოყენებული გვერდითი პროდუქტის ნაკადებიდან. ულტრაბგერას ასევე შეუძლია დაეხმაროს ფერმენტებით მკურნალობის ეფექტების გაძლიერებას და ამით შეამციროს საჭირო ფერმენტის რაოდენობა ან გაზარდოს ამოღებული შესაბამისი ნაერთების მოსავლიანობა.
ლიპიდების და ცილების ულტრაბგერითი ექსტრაქცია
ულტრაბგერითი დამუშავება ხშირად გამოიყენება მცენარეთა თესლიდან ლიპიდების და ცილების მოპოვების გასაუმჯობესებლად, როგორიცაა სოიო (მაგ. ფქვილი ან ცხიმოვანი სოიო) ან სხვა ზეთის თესლი. ამ შემთხვევაში, უჯრედის კედლების განადგურება აადვილებს დაწნეხილს (ცივი ან ცხელი) და ამით ამცირებს ნარჩენ ზეთს ან ცხიმს ნამცხვრში.
უწყვეტი ულტრაბგერითი ექსტრაქციის გავლენა დისპერსიული ცილის მოსავლიანობაზე აჩვენა Moulton et al. სონიკაციამ გაზარდა დისპერსიული ცილის აღდგენა თანდათანობით, რადგან ფანტელი/გამხსნელის თანაფარდობა შეიცვალა 1:10-დან 1:30-მდე. მან აჩვენა, რომ ულტრაბგერას შეუძლია სოიოს პროტეინის პეპტიზირება თითქმის ნებისმიერი კომერციული გამტარუნარიანობის დროს და რომ სქელი სქელი ნაღების გამოყენებისას საჭირო ხმოვანი ენერგია ყველაზე დაბალი იყო.
ფენოლური ნაერთებისა და ანთოციანინების ულტრაბგერითი იზოლაცია
ფერმენტები, როგორიცაა პექტინაზები, ცელულაზები და ჰემიცელულაზები, ფართოდ გამოიყენება წვენის გადამუშავებაში, რათა მოხდეს უჯრედის კედლების დეგრადაცია და გაუმჯობესდეს წვენის მოპოვება. უჯრედის კედლის მატრიქსის დარღვევა ასევე ათავისუფლებს კომპონენტებს, როგორიცაა ფენოლური ნაერთები წვენში. ულტრაბგერა აუმჯობესებს ექსტრაქციის პროცესს და, შესაბამისად, შეიძლება გამოიწვიოს ფენოლური ნაერთების, ალკალოიდების და წვენის მოსავლიანობის ზრდა, რომლებიც ჩვეულებრივ რჩება პრესის ნამცხვრში.
The beneficial effects of ultrasonic treatment on the liberation of phenolic compounds and anthocyanins from grape and berry matrix, in particular from bilberries (Vaccinium myrtillus) and black currants (>Ribes nigrum) into juice, was investigated by VTT Biotechnology, Finland using an ultrasonic processor UIP2000hd after thawing, mashing and enzyme incubation. The disruption of the cell walls by enzymatic treatment (Pectinex BE-3L for bilberries and Biopectinase CCM for black currants) was improved when combined with ultrasound. “აშშ მკურნალობა ზრდის მოცვის წვენის ფენოლური ნაერთების კონცენტრაციას 15%-ზე მეტით. […] აშშ-ს (ულტრაბგერითი) გავლენა უფრო მნიშვნელოვანი იყო შავი მოცხარის მიმართ, რომელიც უფრო რთული კენკრაა წვენის გადამუშავებაში, ვიდრე მოცვი, პექტინის მაღალი შემცველობისა და უჯრედის კედლის სხვადასხვა არქიტექტურის გამო. […] ფენოლური ნაერთების კონცენტრაცია წვენში გაიზარდა 15-25%-ით US (ულტრაბგერითი) მკურნალობის გამოყენებით ფერმენტის ინკუბაციის შემდეგ.” (შდრ. Mokkila et al., 2004)
ულტრაბგერითი UIP6000hdT უწყვეტი მოპოვების სამრეწველო ინსტალაციაში.
მიკრობული და ფერმენტული ინაქტივაცია
მიკრობული და ფერმენტული ინაქტივაცია (კონსერვაცია), მაგალითად, ხილის წვენებსა და სოუსებში არის ულტრაბგერის კიდევ ერთი გამოყენება საკვების გადამუშავებაში. დღეისათვის ტემპერატურის აწევით შენარჩუნება ხანმოკლე პერიოდის განმავლობაში (პასტერიზაცია) ჯერ კიდევ არის მიკრობული ან ფერმენტის ინაქტივაციის ყველაზე გავრცელებული დამუშავების მეთოდი, რაც იწვევს შენახვის ვადას (შენახვას). მაღალი ტემპერატურის ზემოქმედების გამო, ჩვეულებრივი თერმული პასტერიზაცია ხშირად უარყოფითია საკვები პროდუქტებისთვის.
ახალი ნივთიერებების გამომუშავებამ სითბოს კატალიზირებული რეაქციებიდან და მაკრომოლეკულების მოდიფიკაციის შედეგად, ასევე მცენარეთა და ცხოველთა სტრუქტურების დეფორმაციამ შეიძლება შეამციროს ხარისხის დაკარგვა. ამიტომ, თერმულმა მკურნალობამ შეიძლება გამოიწვიოს სენსორული ატრიბუტების არასასურველი ცვლილებები, ანუ ტექსტურა, გემო, ფერი, სუნი და კვების თვისებები, ანუ ვიტამინები და ცილები. ულტრაბგერა არის ეფექტური არათერმული (მინიმალური) დამუშავების ალტერნატივა.
ჩვეულებრივი თერმული დამუშავებისგან განსხვავებით, ულტრაბგერითი კონსერვაცია იყენებს აკუსტიკური კავიტაციის ენერგიასა და ათვლის ძალებს ფერმენტების ინაქტივაციის მიზნით. ხმოვანი გამოსხივების საკმარისად დაბალ დონეზე სტრუქტურული და მეტაბოლური ცვლილებები შეიძლება მოხდეს უჯრედებში მათი განადგურების გარეშე. პეროქსიდაზას აქტივობა, რომელიც გვხვდება უმი და გაუფერულ ხილსა და ბოსტნეულში და განსაკუთრებით შეიძლება ასოცირებული იყოს უსიამოვნო არომატის და მოყავისფრო პიგმენტების განვითარებასთან, შეიძლება არსებითად შემცირდეს ულტრაბგერითი გამოყენებით. თერმორეზისტენტული ფერმენტები, როგორიცაა ლიპაზა და პროტეაზა, რომლებიც უძლებენ ულტრა მაღალტემპერატურულ მკურნალობას და რომლებსაც შეუძლიათ შეამცირონ სითბოს დამუშავებული რძისა და სხვა რძის პროდუქტების ხარისხი და შენახვის ვადა, უფრო ეფექტურად შეიძლება ინაქტივირებული იყოს ულტრაბგერის, სითბოს და წნევის ერთდროული გამოყენებით. (MTS).
ულტრაბგერამ აჩვენა მისი პოტენციალი საკვებით გადამდები პათოგენების განადგურებაში, როგორიცაა E.coli, Salmonellae, Ascaris, Giardia, Cryptosporidium cysts და Poliovirus.
გამოიყენება: ჯემის, მარმელადის ან ტოპინგების, ხილის წვენების და სოუსების, ხორცპროდუქტების, რძის და ნაყინის შენახვაზე.
ულტრაბგერის სინერგია ტემპერატურასა და წნევასთან
ულტრაბგერა ხშირად უფრო ეფექტურია სხვა ანტიმიკრობულ მეთოდებთან ერთად, როგორიცაა:
- თერმობგერითი, ანუ სითბო და ულტრაბგერითი
- მანო-სონიკაცია, ანუ წნევა და ექოსკოპია
- მანო-თერმო-სონიკა, ანუ წნევა, სითბო და ულტრაბგერითი
ულტრაბგერის კომბინირებული გამოყენება სითბოსთან და/ან წნევასთან ერთად რეკომენდებულია Bacillus subtilis, Bacillus coagulans, Bacillus cereus, Bacillus sterothermophilus, Saccharomyces cerevisiae და Aeromonas hydrophila.
ულტრაბგერითი vs სხვა საკვების კონსერვაციის ტექნიკა
სხვა თერმული და არათერმული პროცესებისგან განსხვავებით, როგორიცაა მაღალი წნევის ჰომოგენიზაცია, სითბოს პასტერიზაცია, მაღალი ჰიდროსტატიკური წნევა (HP), შეკუმშული ნახშირორჟანგი (cCO2) და სუპერკრიტიკული ნახშირორჟანგი (ScCO2), მაღალი ელექტრული ველის იმპულსები (HELP) ან მიკროტალღური, ულტრაბგერითი შეიძლება ადვილად შემოწმდეს ლაბორატორიაში ან სკამზე – რეპროდუქციული შედეგების გენერირება მასშტაბის გაზრდისთვის. ინტენსივობა და კავიტაციის მახასიათებლები ადვილად შეიძლება მოერგოს კონკრეტულ მოპოვების პროცესს კონკრეტული მიზნების მისაღწევად. ამპლიტუდა და წნევა შეიძლება განსხვავდებოდეს ფართო დიაპაზონში, მაგ., ყველაზე ენერგოეფექტური მოპოვების კონფიგურაციის დასადგენად.
ულტრაბგერითი ზონდის ტიპის ექსტრაქციის გამოყენებასთან დაკავშირებული სხვა უპირატესობებია ექსტრაქტის მარტივი დამუშავება, სწრაფი შესრულება, ნარჩენების გარეშე, მაღალი მოსავლიანობა, ეკოლოგიურად სუფთა, გაუმჯობესებული ხარისხი და ექსტრაქტის დეგრადაციის პრევენცია.
(შდრ. Chemat et al., 2011)
- უფრო სრული მოპოვება
- არათერმული კონსერვაცია
- უფრო მაღალი მოსავლიანობა
- მაღალი ნუტრიენტები, უმაღლესი ხარისხის საკვები
- სწრაფი პროცესი
- ცივი/არათერმული პროცესი
- მარტივი და უსაფრთხო ფუნქციონირება
- დაბალი მოვლა
მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი ექსტრაქციისა და შენარჩუნებისთვის
Hielscher Ultrasonics შეიმუშავებს, აწარმოებს და ავრცელებს მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითებს ეფექტური მოპოვებისა და შენარჩუნებისთვის. Hielscher ულტრაბგერითი აღჭურვილობის გამოყენება მოპოვებისა და საკვების შესანარჩუნებლად არის მძლავრი დამუშავების ტექნოლოგია, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას არა მხოლოდ უსაფრთხოდ და ეკოლოგიურად, არამედ ეფექტურად და ეკონომიურად. ჰომოგენური და შემანარჩუნებელი ეფექტი შეიძლება ადვილად გამოიყენოთ ნებისმიერი თხევადი ან პასტის მსგავსი საკვები პროდუქტისთვის, ხილის წვენებისა და პიურეების ჩათვლით (მაგ. ფორთოხალი, ვაშლი, გრეიფრუტი, მანგო, ყურძენი, ქლიავი), ასევე ბოსტნეულის სოუსებისა და სუპებისთვის (მაგ., პომიდვრის სოუსი. ან ასპარაგუსის წვნიანი), რძის პროდუქტები, კვერცხი და ხორცი.
ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორებისა და ექსტრაქტორების ჩვენი პორტფელი მერყეობს ხელის, პორტატული მოწყობილობებიდან სრულად ინდუსტრიული წარმოების სისტემებამდე კომერციული მასშტაბით დიდი მოცულობის შიდა დამუშავებისთვის.
დიზაინი, წარმოება და კონსულტაცია – ხარისხი დამზადებულია გერმანიაში
Hielscher ულტრაბგერითები ცნობილია მათი უმაღლესი ხარისხისა და დიზაინის სტანდარტებით. გამძლეობა და მარტივი მუშაობა საშუალებას იძლევა ჩვენი ულტრაბგერითი აპარატების გლუვი ინტეგრაცია სამრეწველო ობიექტებში. უხეში პირობები და მომთხოვნი გარემო ადვილად უმკლავდება Hielscher ულტრაბგერითებს.
Hielscher Ultrasonics არის ISO სერთიფიცირებული კომპანია და განსაკუთრებული აქცენტი კეთდება მაღალი ხარისხის ულტრაბგერაზე, რომელიც აღჭურვილია უახლესი ტექნოლოგიით და მომხმარებლის კეთილგანწყობით. რა თქმა უნდა, Hielscher ულტრაბგერითები შეესაბამება CE და აკმაყოფილებს UL, CSA და RoHs მოთხოვნებს.
ქვემოთ მოყვანილი ცხრილი გვიჩვენებს ჩვენი ულტრაბგერითი აპარატების სავარაუდო დამუშავების შესაძლებლობებს:
| სურათების მოცულობა | Დინების სიჩქარე | რეკომენდებული მოწყობილობები |
|---|---|---|
| 0.5-დან 1.5მლ-მდე | na | VialTweeter | 1-დან 500 მლ-მდე | 10-დან 200 მლ/წთ-მდე | UP100H |
| 10-დან 2000 მლ-მდე | 20-დან 400 მლ/წთ-მდე | UP200Ht, UP400 ქ |
| 0.1-დან 20ლ-მდე | 0.2-დან 4ლ/წთ-მდე | UIP2000hdT |
| 10-დან 100 ლ-მდე | 2-დან 10ლ/წთ-მდე | UIP4000hdT |
| 15-დან 150 ლ-მდე | 3-დან 15 ლ/წთ-მდე | UIP6000hdT |
| na | 10-დან 100ლ/წთ-მდე | UIP16000 |
| na | უფრო დიდი | კასეტური UIP16000 |
Დაგვიკავშირდით! / Გვკითხე ჩვენ!
Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორების შერევას აპლიკაციების, დისპერსიის, ემულსიფიკაციისა და ექსტრაქციისთვის ლაბორატორიულ, საპილოტე და სამრეწველო მასშტაბებზე.
ლიტერატურა / ლიტერატურა
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International Journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Farid Chemat, Zill-e-Huma, Muhammed Kamran Khan (2011): Applications of ultrasound in food technology: Processing, preservation and extraction. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 18, Issue 4, 2011. 813-835.
- Dogan Kubra, P.K. Akman, F. Tornuk(2019): Improvement of Bioavailability of Sage and Mint by Ultrasonic Extraction. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 2019. 2(2): p.122- 135.
- Casiraghi A., Gentile A., Selmin F., Gennari C.G.M., Casagni E., Roda G., Pallotti G., Rovellini P., Minghetti P. (2022): Ultrasound-Assisted Extraction of Cannabinoids from Cannabis Sativa for Medicinal Purpose. Pharmaceutics. 14(12), 2022.
- Alex Patist, Darren Bates (2008): Ultrasonic innovations in the food industry: From the laboratory to commercial production. Innovative Food Science & Emerging Technologies, Volume 9, Issue 2, 2008. 147-154.
- Allinger, H. (1975): American Laboratory, 7 (10), 75 (1975). Bar, R. (1987): Ultrasound Enhanced Bioprocesses, in: Biotechnology and Engineering, Vol. 32, Pp. 655-663 (1987).
- El’piner, I.E. (1964): Ultrasound: Physical, Chemical, and Biological Effects (Consultants Bureau, New York, 1964), 53-78.
- Kim, S.M. und Zayas, J.F. (1989): Processing parameter of chymosin extraction by ultrasound; in J. Food Sci. 54: 700.
- Mokkila, M., Mustranta, A., Buchert, J., Poutanen, K (2004): Combining power ultrasound with enzymes in berry juice processing, at: 2nd Int. Conf. Biocatalysis of Food and Drinks, 19-22.9.2004, Stuttgart, Germany.
- Moulton, K.J., Wang, L.C. (1982): A Pilot-Plant Study of Continuous Ultrasonic Extraction of Soybean Protein, in: Journal of Food Science, Volume 47, 1982.
- Mummery, C.L. (1978): The effect of ultrasound on fibroblasts in vitro, in: Ph.D. Thesis, University of London, London, England, 1978.
ფაქტები, რომელთა ცოდნაც ღირს
ულტრაბგერითი უჯრედების დაშლა
ინტენსიური გაჟონვის დროს ფერმენტები ან ცილები შეიძლება გამოიყოფა უჯრედებიდან ან უჯრედქვეშა ორგანელებიდან უჯრედების დაშლის შედეგად. ამ შემთხვევაში, გამხსნელში გასახსნელი ნაერთი შედის უხსნად სტრუქტურაში. მისი ამოღების მიზნით, უჯრედის მემბრანა უნდა განადგურდეს. უჯრედის რღვევა მგრძნობიარე პროცესია, რადგან უჯრედის კედლის უნარი გაუძლოს მაღალ ოსმოსურ წნევას შიგნით. საჭიროა უჯრედების დარღვევის კარგი კონტროლი, რათა თავიდან იქნას აცილებული ყველა უჯრედშიდა პროდუქტის შეუფერხებელი გამოყოფა, მათ შორის უჯრედის ნამსხვრევები და ნუკლეინის მჟავები, ან პროდუქტის დენატურაცია.
Ultrasonication ემსახურება როგორც კარგად კონტროლირებადი საშუალება უჯრედების დაშლა. ამისათვის ულტრაბგერის მექანიკური ეფექტი უზრუნველყოფს გამხსნელის უფრო სწრაფ და სრულ შეღწევას ფიჭურ მასალებში და აუმჯობესებს მასის გადაცემას. ულტრაბგერა აღწევს გამხსნელის უფრო მეტ შეღწევას მცენარის ქსოვილში და აუმჯობესებს მასის გადატანას. ულტრაბგერითი ტალღები, რომლებიც წარმოქმნიან კავიტაციას, არღვევენ უჯრედის კედლებს და ხელს უწყობენ მატრიცის კომპონენტების განთავისუფლებას.
ულტრაბგერითი გაუმჯობესებული მასის გადაცემა ხელს უწყობს ექსტრაქციას
ზოგადად, ულტრაბგერითი შეიძლება გამოიწვიოს უჯრედის მემბრანების იონების გამტარიანობა და მას შეუძლია მნიშვნელოვნად შეამციროს უჯრედის მემბრანების სელექციურობა. ულტრაბგერის მექანიკური აქტივობა ხელს უწყობს გამხსნელების დიფუზიას ქსოვილში. ვინაიდან ულტრაბგერითი არღვევს უჯრედის კედელს მექანიკურად კავიტაციის ათვლის ძალებით, ის აადვილებს უჯრედიდან გამხსნელში გადატანას. ნაწილაკების ზომის შემცირება ულტრაბგერითი კავიტაციით ზრდის ზედაპირის ფართობს მყარ და თხევად ფაზას შორის კონტაქტში.
E.coli-ის ულტრაბგერითი ლიზისი და ინაქტივაცია
მცირე რაოდენობით რეკომბინანტული ცილების წარმოებისთვის მათი ბიოლოგიური თვისებების შესასწავლად და დასახასიათებლად, E.coli არის რჩეული ბაქტერია. გამწმენდი ტეგები, მაგ., პოლიჰისტიდინის კუდი, ბეტა-გალაქტოზიდაზა ან მალტოზას დამაკავშირებელი პროტეინები, ჩვეულებრივ უერთდებიან რეკომბინანტულ პროტეინებს, რათა ისინი გახდნენ უჯრედული ექსტრაქტებისაგან განცალკევებული სიწმინდით, საკმარისი ანალიტიკური მიზნებისთვის. ულტრაბგერითი დამუშავება საშუალებას იძლევა მაქსიმალურად გაზარდოს ცილის გამოყოფა, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც წარმოების პროდუქტიულობა დაბალია და შეინარჩუნოს რეკომბინანტული ცილის სტრუქტურა და აქტივობა.
ულტრაბგერითი ოქსიდაცია
კონტროლირებადი ინტენსივობით, ულტრაბგერის გამოყენებამ ბიოტრანსფორმაციასა და ფერმენტაციაში შეიძლება გამოიწვიოს გაძლიერებული ბიოპროცესირება, გამოწვეული ბიოლოგიური ეფექტების და უჯრედული მასის გაადვილებული გადაცემის გამო. ულტრაბგერის კონტროლირებადი გამოყენების გავლენა (20 კჰც) ქოლესტერინის ქოლესტენონამდე დაჟანგვაზე Rhodococcus erythropolis ATCC 25544 (ყოფილი Nocardia erythropolis) მოსვენებული უჯრედების მიერ გამოკვლეული იყო Bar (1987).
ეს სისტემა ტიპიურია სტეროლებისა და სტეროიდების მიკრობული გარდაქმნებისთვის იმით, რომ სუბსტრატი და პროდუქტები წყალში უხსნადი მყარია. აქედან გამომდინარე, ეს სისტემა საკმაოდ უნიკალურია იმით, რომ როგორც უჯრედები, ასევე მყარი ნივთიერებები შეიძლება დაექვემდებაროს ულტრაბგერის ეფექტს. საკმარისად დაბალი ულტრაბგერითი ინტენსივობის დროს, რომელიც ინარჩუნებდა უჯრედების სტრუქტურულ მთლიანობას და ინარჩუნებდა მათ მეტაბოლურ აქტივობას, ბარმა დააფიქსირა ბიოტრანსფორმაციის კინეტიკური სიჩქარის მნიშვნელოვანი გაძლიერება 1.0 და 2.5 გ/ლ ქოლესტერინის მიკრობულ ხსნარებში, როდესაც ხმოვანი ზემოქმედებით 5 წმ ყოველ 10 წთ-ში. სიმძლავრე 0.2 ვტ/სმ². ულტრაბგერამ არ აჩვენა გავლენა ქოლესტერინის (2.5გ/ლ) ფერმენტულ დაჟანგვაზე ქოლესტერინის ოქსიდაზას მიერ.
Hielscher Ultrasonics აწარმოებს მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორებისგან ლაბორატორია რომ სამრეწველო ზომა.