Mano-Thermo-Sonication : 초음파 처리의 시너지 효과
초음파 처리는 식품, 제약, 생물학, 화학 및 재료 과학에서 균질화, 유화, 분산, 추출 및 보존과 같은 수많은 응용 분야에 사용되는 비열 처리 기술입니다. 초음파를 단독으로 사용하는 것은 매우 효율적인 처리 방법이며 짧은 치료로 처리 작업을 효과적으로 완료합니다 – 특히 대체 기술과 비교할 때 그렇습니다. 압력 및 / 또는 열과 결합 될 때, 이러한 처리 형태 간의 시너지 효과는 초음파 처리 과정을 강화할 수 있습니다. mano-sonication 및 mano-thermo-sonication에 대해 자세히 알아보고 이러한 가공 기술이 어떻게 생산을 향상시킬 수 있는지 알아보십시오!
Non-Thermal Processing Technique 로서의 초음파 처리
프로브 형 초음파 처리는 주로 식품, 제약 및 생물학적 응용 분야에서 사용되는 비 열 처리 방법입니다. 초음파 발생기의 일반적인 응용 분야에는 균질화, 혼합, 유화, 생체 활성 화합물 추출 및 활성 성분의 캡슐화가 포함됩니다. 처리를 위해 열에 의존하는 기존의 열 방법과 달리 프로브 형 초음파 처리는 기계적 파동을 생성하여 다양한 효과를 얻습니다. 초음파 처리 방법이 적용되면 매체에서 음향 또는 초음파 캐비테이션 기포가 생성됩니다. 초음파 캐비테이션은 입자, 물방울 및 세포 구조를 파괴하고 강렬한 혼합을 제공하며 균질 혼합, 식물 추출 또는 리포솜 캡슐화와 같은 다양한 과정을 보조하는 강렬한 힘을 생성합니다.
스테인레스 스틸로 만든 폐쇄 형 배치 반응기가 장착되어 있습니다 초음파기 UIP2000hdT (2kW, 20kHz)로.
초음파 처리의 시너지 효과
Thermo-Sonication, Mano-Sonication 및 Mano-Thermo-Sonication은 특히 식품, 제약 및 생물학적 공정 분야에서 다양한 응용 분야에 초음파를 활용하는 공정 기술입니다.
Mano-Sonication과 Thermo-Mano-Sonication은 모두 다양한 공정에서 초음파와 온도의 시너지 효과를 강조하여 식품, 제약 및 생물학적 시스템의 응용 분야에 효율적이고 선택적인 수단을 제공합니다.
열음파 처리
정의: Thermo-sonication은 특히 재료 과학 및 화학 분야에서 다양한 응용 분야에 대해 열 및 초음파 효과를 결합하는 프로세스를 말합니다. Mano-Sonication은 초음파와 열을 물질이나 재료에 동시에 적용하는 것을 포함합니다. 일반적인 응용 분야는 우유, 액체 계란 또는 음료와 같은 액체 식품의 저온 살균입니다. 열에 의한 저온 산화만으로는 매우 높은 온도가 필요하지만 초음파와 열의 조합으로 영양소와 풍미를 보존하면서 더 낮은 온도를 사용할 수 있습니다.
마노 소닉
정의: Mano-Sonication은 초음파와 압력을 매체에 동시에 적용하는 것을 포함합니다.
초음파는 음향 캐비테이션을 유도하며, 이는 미세 기포, 충격파 및 액체 스트리밍을 형성하는 것이 특징입니다. 초음파와 압력의 조합은 캐비테이션의 파괴 효과를 향상시켜 입자 응집, 세포 파괴, 유화 및 추출과 같은 프로세스를 용이하게 합니다.
Mano-Thermo-Sonication (마노 - 열-초음파 처리)
정의: Mano-thermo-sonication (MTS) 또는 Thermo-Mano-sonication은 압력, 열 및 전력 초음파의 효과를 효율적으로 결합하는 기술입니다. 초음파, 고압 하에서의 열처리의 이점을 결합한 mano-thermo-sonication은 특히 식품, 제약 및 재료 과학에서 사용되는 매우 효율적인 가공 기술입니다. 이러한 물리적 힘의 조합은 프로세스를 크게 강화하고 고유한 결과를 달성합니다.
압력이 높아지면 캐비테이션 기포의 폭발이 급격히 더 격렬하고 강렬해집니다.
초음파 처리 중 제어 된 가열은 심각한 열 저하를 일으키지 않고 효과적인 처리를 가능하게합니다. 열은 적절한 온도 수준으로 조정할 수 있으며, 이는 공정에 유익하고 처리되는 물질 및 재료에 비파괴적입니다.
mano-thermo-sonication의 규모 확대 : 실험실 장비 UIP1000hdT (A)에서 파일럿 스케일 장비 UIP4000hdT (B, C)까지 & 그림 D는 초음파 플로우 셀 FC100K의 횡단 단면을 도식화한 것입니다.
사진 및 연구: ©Vernès et al. 2019
작동 메커니즘: 비열 처리를 위한 Power Ultrasound 및 Acoustic Cavitation
초음파로 생성된 캐비테이션은 액체 내의 미세한 기포의 형성, 성장 및 붕괴를 포함합니다. 이러한 거품이 붕괴되면 충격파와 마이크로 제트의 형태로 에너지를 방출합니다. 이 기계적 에너지는 고온에 의존하지 않고 세포 파괴, 유화 및 입자 크기 감소와 같은 공정에 활용됩니다.
식품, 의약품 및 생물학적 재료의 맥락에서 프로브 형 초음파 처리는 처리 시간 단축, 열에 민감한 화합물의 보존 및 섬세한 구조에 대한 손상 최소화와 같은 여러 가지 이점을 제공합니다. 이 기술의 비열적 특성은 이러한 응용 분야에서 생체 활성 화합물, 효소 및 기타 민감한 구성 요소의 무결성을 유지하는 데 도움이 되며, 이는 제약, 식품 및 영양 보충제 생산과 관련하여 필수적입니다.
공정 강화를 위한 고성능 초음파 발생기
Hielscher 초음파는 비열 액체 처리뿐만 아니라 manosonication, thermosonication 및 thermo-mano-sonication을위한 프로브 형 초음파 발생기를 설계, 제조 및 공급합니다. Hielscher 초음파의 광범위한 제품 포트폴리오는 귀하의 응용 분야에 최적의 초음파 프로세서를 제공합니다. 작은 바이알 또는 실험실 비커를 초음파 처리해야하거나, 파일럿 규모로 처리하거나, 지속적으로 많은 양의 스트림을 제조하려는 경우, Hielscher는 처리 요구 사항에 이상적인 초음파 발생기를 보유하고 있습니다!
가열 또는 냉각 재킷이 장착된 가압 가능한 반응기 및 플로우 셀은 전력 초음파, 압력 및/또는 열 간의 시너지 효과를 무사히 활용할 수 있습니다.
실험실 및 생산을위한 Hielscher Sonicators에 대해 자세히 알아보십시오!
- 고능률
- 최첨단 기술
- 신뢰도 & 견고성
- 조정 가능하고 정밀한 공정 제어
- 일괄 & 인라인
- 모든 볼륨에 대해
- 인텔리전트 소프트웨어
- 스마트 기능(예: 프로그래밍 가능, 데이터 프로토콜링, 원격 제어)
- 쉽고 안전한 작동
- 낮은 유지 보수
- CIP(clean-in-place, 클린-인-플레이스)
프로브 형 초음파 발생기 UIP6000hdT 가압이 가능한 플로우 셀 포함. 가열 / 냉각 재킷을 사용하면 상승 또는 하강 된 온도에서 초음파 처리 할 수 있습니다.
설계, 제조 및 컨설팅 – 독일에서 만든 품질
Hielscher 초음파는 최고의 품질과 디자인 표준으로 잘 알려져 있습니다. 견고 함과 쉬운 작동으로 초음파를 산업 시설에 원활하게 통합 할 수 있습니다. 거친 조건과 까다로운 환경은 Hielscher 초음파기로 쉽게 처리 할 수 있습니다.
Hielscher 초음파는 ISO 인증 회사이며 최첨단 기술과 사용자 친화성을 갖춘 고성능 초음파에 특히 중점을 둡니다. 물론, Hielscher 초음파는 CE를 준수하며 UL, CSA 및 RoHs의 요구 사항을 충족합니다.
문의! / 저희에게 물어보세요!
문헌 / 참고문헌
- 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 초음파는 실험실, 파일럿 및 산업 규모에서 혼합 응용 분야, 분산, 유화 및 추출을위한 고성능 초음파 균질화기를 제조합니다.
