მანო-თერმო-სონიკაცია: სინერგია ულტრაბგერით დამუშავებაში
ულტრაბგერითი დამუშავება არათერმული დამუშავების ტექნიკაა, რომელიც გამოიყენება მრავალი დანიშნულებისთვის, როგორიცაა ჰომოგენიზაცია, ემულსიფიკაცია, დისპერსია, ექსტრაქცია და შენახვა საკვებ მრეწველობაში, ფარმაცევტიკაში, ბიოლოგიაში, ქიმიაში და მასალათმცოდნეობაში. ულტრაბგერის მხოლოდ საკუთარი გამოყენება ძალიან ეფექტური დამუშავების მეთოდია და დამუშავების დავალებებს ეფექტურად ასრულებს მოკლე დამუშავების პერიოდში – განსაკუთრებით ალტერნატიულ ტექნიკებთან შედარებით. როდესაც ის კომბინირებულია წნევასა და/ან სითბოსთან, ამ დამუშავების ფორმებს შორის სინერგია შეუძლია გააძლიეროს ულტრაბგერითი დამუშავების პროცესი. გაიგეთ მეტი მანო-სონიკაციისა და მანო-თერმო-სონიკაციის შესახებ და შეისწავლეთ, თუ როგორ შეუძლია ამ დამუშავების ტექნიკებს გააუმჯობესონ თქვენი წარმოება!
ულტრაბგერითი დამუშავება, როგორც არათერმული დამუშავების ტექნიკა
პრობის ტიპის ულტრაბგერითი დამუშავება არათერმული დამუშავების მეთოდია, რომელიც ძირითადად გამოიყენება საკვებ, ფარმაცევტულ და ბიოლოგიურ დანიშნულებებში. ულტრაბგერითი დამუშავების ტიპიური გამოყენება მოიცავს ჰომოგენიზაციას, შერევას, ემულსიფიკაციას, ბიოაქტიური ნაერთების ექსტრაქციას და აქტიური ინგრედიენტების ენკაფსულაციას. ტრადიციული თერმული მეთოდებისგან განსხვავებით, რომლებიც დამუშავებისთვის ეყრდნობა სითბოს, პრობის ტიპის ულტრაბგერითი დამუშავება ქმნის მექანიკურ ტალღებს სხვადასხვა ეფექტის მისაღწევად. როდესაც გამოიყენება ულტრაბგერითი დამუშავების მეთოდი, გარემოში წარმოიქმნება აკუსტიკური ან ულტრაბგერითი კავიტაციის ბუშტუკები. ულტრაბგერითი კავიტაცია ქმნის ინტენსიურ ძალებს, რომლებიც არღვევენ ნაწილაკებს, წვეთებს და უჯრედულ სტრუქტურებს, უზრუნველყოფენ ინტენსიურ შერევას და ამით ხელს უწყობენ მრავალფეროვან პროცესებს, როგორიცაა ჰომოგენური შერევა, ბოტანიკური ექსტრაქცია ან ლიპოსომური ენკაფსულაცია.
უჟანგავი ფოლადისგან დამზადებული დახურული პარტიული რეაქტორი აღჭურვილია ულტრაბგერითი დამუშავების აპარატით UIP2000hdT (2kW, 20kHz).
სინერგული ეფექტები ულტრაბგერით დამუშავებაში
თერმო-სონიკაცია, მანო-სონიკაცია და მანო-თერმო-სონიკაცია არის დამუშავების ტექნიკები, რომლებიც იყენებენ ულტრაბგერით ტალღებს სხვადასხვა დანიშნულებისთვის, განსაკუთრებით საკვების, ფარმაცევტიკისა და ბიოლოგიური პროცესების სფეროებში.
როგორც მანო-სონიკაცია, ისე თერმო-მანო-სონიკაცია ხაზს უსვამს ულტრაბგერითი ტალღებისა და ტემპერატურის სინერგულ ეფექტებს სხვადასხვა პროცესში, უზრუნველყოფენ ეფექტურ და სელექციურ საშუალებებს საკვების, ფარმაცევტიკისა და ბიოლოგიური სისტემებისთვის.
თერმო-სონიკაცია
განმარტება: თერმო-სონიკაცია გულისხმობს პროცესს, რომელიც აერთიანებს როგორც თერმულ, ისე ულტრაბგერით ეფექტებს სხვადასხვა დანიშნულებისთვის, განსაკუთრებით მასალათმცოდნეობისა და ქიმიის სფეროში. თერმო-სონიკაცია გულისხმობს ულტრაბგერითი ტალღებისა და სითბოს ერთდროულ გამოყენებას ნივთიერებაზე ან მასალაზე. ტიპიური გამოყენებაა თხევადი საკვების, როგორიცაა რძე, თხევადი კვერცხი ან სასმელები, პასტერიზაცია. მიუხედავად იმისა, რომ მხოლოდ სითბოთი პასტერიზაცია მოითხოვს ძალიან მაღალ ტემპერატურებს, ულტრაბგერისა და სითბოს კომბინაცია საშუალებას გვაძლევს გამოვიყენოთ უფრო დაბალი ტემპერატურები, რაც ინარჩუნებს ნუტრიენტებსა და გემოებს.
მანო-სონიკაცია
განმარტება: მანო-სონიკაცია გულისხმობს ულტრაბგერითი ტალღებისა და წნევის ერთდროულ გამოყენებას გარემოზე.
ულტრაბგერითი ტალღები იწვევენ აკუსტიკურ კავიტაციას, რომელიც ხასიათდება მიკრობუშტუკების, შოკური ტალღებისა და სითხის ნაკადის წარმოქმნით. ულტრაბგერისა და წნევის კომბინაცია აძლიერებს კავიტაციის დამანგრეველ ეფექტებს, რაც ხელს უწყობს პროცესებს, როგორიცაა ნაწილაკების დეაგლომერაცია, უჯრედების დესტრუქცია, ემულსიფიკაცია და ექსტრაქცია.
მანო-თერმო-სონიკაცია
განმარტება: მანო-თერმო-სონიკაცია (MTS) ან თერმო-მანო-სონიკაცია არის ტექნოლოგია, რომელიც ეფექტურად აერთიანებს წნევის, სითბოსა და მძლავრი ულტრაბგერის ეფექტებს. ულტრაბგერის და მომატებული წნევის პირობებში თერმული დამუშავების უპირატესობების გაერთიანებით, მანო-თერმო-სონიკაცია არის ძალიან ეფექტური დამუშავების ტექნიკა, რომელიც გამოიყენება განსაკუთრებით საკვებ მრეწველობაში, ფარმაცევტიკასა და მასალათმცოდნეობაში. ამ ფიზიკური ძალების კომბინაცია მნიშვნელოვნად აძლიერებს პროცესებს და მიაღწევს უნიკალურ შედეგებს.
მაღალი წნევის პირობებში კავიტაციის ბუშტუკების კოლაფსი ბევრად უფრო ძლიერი და ინტენსიური ხდება.
კონტროლირებადი გათბობა ულტრაბგერითი დამუშავების დროს საშუალებას გვაძლევს განვახორციელოთ ეფექტური დამუშავება მნიშვნელოვანი თერმული დეგრადაციის გამოწვევის გარეშე. სითბო შეიძლება დარეგულირდეს შესაბამის ტემპერატურულ დონეზე, რაც სასარგებლოა პროცესისთვის და არ აზიანებს დამუშავებულ ნივთიერებებსა და მასალებს.
მანო-თერმო-სონიკაციის მასშტაბის გაზრდა: ლაბორატორიული აღჭურვილობიდან UIP1000hdT (A) საცდელი მასშტაბის აღჭურვილობამდე UIP4000hdT (B, C & D). D სურათზე სქემატურად ნაჩვენებია ულტრაბგერითი ნაკადის კამერის FC100K განივკვეთი.
სურათი და კვლევა: ©Vernès et al. 2019
მუშაობის მექანიზმი: მძლავრი ულტრაბგერა და აკუსტიკური კავიტაცია არათერმული დამუშავებისთვის
ულტრაბგერითად წარმოქმნილი კავიტაცია გულისხმობს მიკროსკოპული ბუშტუკების წარმოქმნას, ზრდას და ჩამოქცევას სითხეში. როდესაც ეს ბუშტუკები ჩამოიქცევა, ისინი გამოყოფენ ენერგიას შოკური ტალღებისა და მიკროჯეტების სახით. ეს მექანიკური ენერგია გამოიყენება პროცესებისთვის, როგორიცაა უჯრედების დესტრუქცია, ემულსიფიკაცია და ნაწილაკების ზომის შემცირება მაღალ ტემპერატურებზე დაყრდნობის გარეშე.
საკვების, ფარმაცევტიკისა და ბიოლოგიური მასალების კონტექსტში, პრობის ტიპის ულტრაბგერითი დამუშავება სთავაზობს რამდენიმე უპირატესობას, როგორიცაა დამუშავების დროის შემცირება, სითბოზე მგრძნობიარე ნაერთების შენახვა და მინიმალური ზიანი ნაზი სტრუქტურებისთვის. ამ ტექნიკის არათერმული ბუნება ხელს უწყობს ბიოაქტიური ნაერთების, ფერმენტებისა და სხვა მგრძნობიარე კომპონენტების მთლიანობის შენარჩუნებას ამ დანიშნულებებში, რაც აუცილებელია ფარმაცევტული, საკვებისა და კვებითი დამატებების წარმოებისას.
მაღალი წარმადობის ულტრაბგერითი დამუშავების აპარატები პროცესის გასაძლიერებლად
Hielscher Ultrasonics აპროექტებს, აწარმოებს და აწვდის პრობის ტიპის ულტრაბგერით დამუშავების აპარატებს არათერმული თხევადი დამუშავებისთვის, ასევე მანოსონიკაციისთვის, თერმოსონიკაციისთვის და თერმო-მანო-სონიკაციისთვის. Hielscher Ultrasonics-ის ფართო პროდუქციის პორტფელი სთავაზობს ოპტიმალურ ულტრაბგერით პროცესორს თქვენი დანიშნულებისთვის. მიუხედავად იმისა, გჭირდებათ თუ არა მცირე ვიალების ან ლაბორატორიული ჭურჭლის ულტრაბგერითი დამუშავება, გსურთ თუ არა საცდელი მასშტაბის დამუშავება ან უწყვეტი დიდი მოცულობის ნაკადების წარმოება, Hielscher-ს აქვს იდეალური ულტრაბგერითი დამუშავების აპარატი თქვენი დამუშავების მოთხოვნებისთვის!
წნევის ქვეშ მყოფი რეაქტორები და ნაკადის კამერები, აღჭურვილი გასათბობი ან გასაგრილებელი გარსებით, საშუალებას გვაძლევს უპრობლემოდ გამოვიყენოთ სინერგია მძლავრ ულტრაბგერას, წნევასა და/ან სითბოს შორის.
გაიგეთ მეტი Hielscher-ის ულტრაბგერითი დამუშავების აპარატების შესახებ ლაბორატორიისა და წარმოებისთვის!
- მაღალი ეფექტურობა
- თანამედროვე ტექნოლოგია
- საიმედოობა და გამძლეობა
- მორგებადი, ზუსტი პროცესის კონტროლი
- პარტიული და ხაზოვანი
- ნებისმიერი მოცულობისთვის
- ინტელექტუალური პროგრამული უზრუნველყოფა
- სმარტ ფუნქციები (მაგ., პროგრამირებადი, მონაცემთა პროტოკოლირება, დისტანციური მართვა)
- მარტივი და უსაფრთხო ექსპლუატაცია
- მცირე ტექნიკური მომსახურება
- CIP (ადგილზე გაწმენდა)
პრობის ტიპის ულტრაბგერითი დამუშავების აპარატი UIP6000hdT წნევის ქვეშ მყოფი ნაკადის კამერით. გასათბობი/გასაგრილებელი გარსი საშუალებას გვაძლევს განვახორციელოთ ულტრაბგერითი დამუშავება მომატებულ ან დაწეულ ტემპერატურებზე.
პროექტირება, წარმოება და კონსულტირება – ხარისხი დამზადებულია გერმანიაში
Hielscher-ის ულტრაბგერითი დამუშავების აპარატები ცნობილია თავიანთი უმაღლესი ხარისხითა და დიზაინის სტანდარტებით. გამძლეობა და მარტივი ექსპლუატაცია საშუალებას გვაძლევს ჩვენი ულტრაბგერითი დამუშავების აპარატების მარტივად ინტეგრირებას სამრეწველო დაწესებულებებში. მკაცრი პირობები და მოთხოვნადი გარემო მარტივად მართვადია Hielscher-ის ულტრაბგერითი დამუშავების აპარატების მიერ.
Hielscher Ultrasonics არის ISO სერტიფიცირებული კომპანია და განსაკუთრებულ ყურადღებას უთმობს მაღალი წარმადობის ულტრაბგერით დამუშავების აპარატებს, რომლებიც მუშაობენ თანამედროვე ტექნოლოგიით და მომხმარებლისთვის მოსახერხებელია. რა თქმა უნდა, Hielscher-ის ულტრაბგერითი დამუშავების აპარატები შეესაბამება CE სტანდარტს და აკმაყოფილებენ UL, CSA და RoHs მოთხოვნებს.
დაგვიკავშირდით! / დაგვისვით!
ლიტერატურა / რეფერენსები
- 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 აწარმოებს მაღალი წარმადობის ულტრაბგერით ჰომოგენიზატორებს ლაბორატორიული დან სამრეწველო ზომამდე.
