Mano-Thermo-Sonikatioun: Synergien an der Ultraschallveraarbechtung
D’Sonikatioun ass eng netthermesch Veraarbechtungstechnik, déi fir vill Uwendunge wéi Homogeniséierung, Emulgéierung, Dispersioun, Extraktioun a Konservéierung an der Liewensmëttelindustrie, der Pharmaindustrie, der Biologie, der Chimie an der Materialwëssenschaft agesat gëtt. Den Asaz vun Ultraschall eleng ass eng ganz effizient Veraarbechtungsmethod, déi Veraarbechtungsaufgabe mat enger kuerzer Behandlung wierksam erfëllt – besonnesch am Verglach mat alternativen Techniken. A Kombinatioun mat Drock an/oder Hëtzt kënne Synergien tëscht dëse Behandlungsformen de Sonikatiounsprozess intensivéieren. Léiert méi iwwer Mano-Sonikatioun a Mano-Thermo-Sonikatioun an entdeckt, wéi dës Veraarbechtungstechniken Är Produktioun verbessere kënnen!
Sonikatioun als netthermesch Veraarbechtungstechnik
D’Sonikatioun mat enger Sond ass eng netthermesch Veraarbechtungsmethod, déi haaptsächlech a Liewensmëttel-, pharmazeuteschen a biologeschen Uwendungen agesat gëtt. Typesch Uwendunge vu Sonikatoren ëmfaassen Homogeniséierung, Mëschen, Emulgéierung, Extraktioun vu bioaktive Verbindungen an d’Akapselung vu Wierkstoffer. Am Géigesaz zu traditionellen thermesche Methoden, déi fir d’Veraarbechtung op Hëtzt zeréckgräifen, erzeugt d’Sonikatioun mat enger Sond mechanesch Wellen, fir verschidden Effekter ze erreechen. Wann d’Sonikatiounsmethod agesat gëtt, entstinn akustesch oder Ultraschall-Kavitatiounsblosen am Medium. D’Ultraschallkavitatioun erzeugt staark Kräften, déi Partikelen, Drëpsen an Zellstrukturen zerleeën, fir eng intensiv Vermëschung suergen an doduerch vill verschidde Prozesser wéi homogent Mëschen, Planzenextraktioun oder liposomal Akapselung ënnerstëtzen.
De zouene Chargereakter aus Edelstol ass mam Ultraschallapparat UIP2000hdT (2kW, 20kHz) equipéiert.
Synergetesch Effekter an der Ultraschallveraarbechtung
Thermo-Sonikatioun, Mano-Sonikatioun a Mano-Thermo-Sonikatioun si Verfarenstechniken, déi Ultraschallwelle fir verschidden Uwendungen notzen, besonnesch an de Beräicher Liewensmëttel, Pharmazeutika a biologesch Prozesser.
Souwuel Mano-Sonikatioun wéi och Thermo-Mano-Sonikatioun ënnersträichen déi synergetesch Effekter vun Ultraschallwellen an Temperatur a verschiddene Prozesser a bidden effizient a selektiv Mëttele fir Uwendungen a Liewensmëttel, Pharmazeutika a biologesche Systemer.
Thermo-Sonikatioun
Definitioun: Thermo-Sonikatioun bezeechent e Prozess, dee souwuel thermesch wéi och Ultraschalleffekter fir verschidden Uwendunge kombinéiert, besonnesch am Beräich vun der Materialwëssenschaft an der Chimie. Mano-Sonikatioun ëmfaasst déi gläichzäiteg Uwendung vun Ultraschallwellen an Hëtzt op eng Substanz oder e Material. Eng typesch Uwendung ass d’Pasteuriséierung vu flëssege Liewensmëttel wéi Mëllech, flëssegen Eeër oder Gedrénks. Wärend d’Pasteuriséierung duerch Hëtzt eleng ganz héich Temperature verlaangt, erlaabt d’Kombinatioun vun Ultraschall an Hëtzt den Asaz vu méi niddregen Temperaturen, woubäi Närstoffer an Aromen erhale bleiwen.
Mano-Sonikatioun
Definitioun: Mano-Sonikatioun ëmfaasst déi gläichzäiteg Uwendung vun Ultraschallwellen an Drock op e Medium.
Ultraschallwelle léisen akustesch Kavitatioun aus, déi duerch d’Bildung vu Mikroblosen, Stousswellen a Flëssegkeetsstréimunge charakteriséiert ass. D’Kombinatioun vun Ultraschall an Drock verstäerkt déi opbriechend Effekter vun der Kavitatioun an erliichtert doduerch Prozesser wéi d’Deagglomeratioun vu Partikelen, den Zellopbroch, d’Emulgéierung an d’Extraktioun.
Mano-Thermo-Sonikatioun
Definitioun: Mano-Thermo-Sonikatioun (MTS) oder Thermo-Mano-Sonikatioun ass eng Technologie, déi d’Effekter vun Drock, Hëtzt a Leeschtungsultraschall effizient kombinéiert. Duerch d’Kombinatioun vun de Virdeeler vun der Ultraschallbehandlung an der thermescher Behandlung ënner erhéichtem Drock ass d’Mano-Thermo-Sonikatioun eng héich effizient Veraarbechtungstechnik, déi besonnesch an der Liewensmëttelindustrie, der Pharmaindustrie an der Materialwëssenschaft agesat gëtt. Dës Kombinatioun vu physikalesche Kräfte verstäerkt Prozesser däitlech an erreecht eenzegaarteg Resultater.
Ënner erhéichtem Drock gëtt d’Zerplatze vu Kavitatiounsblosen drastesch méi hefteg an intensiv.
Déi kontrolléiert Erwiermung wärend der Sonikatioun erlaabt eng wierksam Veraarbechtung, ouni e wesentlechen thermeschen Ofbau ze verursaachen. D’Hëtzt kann op e passend Temperaturniveau agestallt ginn, dee fir de Prozess gutt ass an déi behandelt Substanzen a Materialien net beschiedegt.
Skaléierung vun der Mano-Thermo-Sonikatioun: vum Laboapparat UIP1000hdT (A) bis zum Apparat am Pilotmoossstaf UIP4000hdT (B, C & D). Op Bild D ass e Querschnëtt vun der Ultraschall-Duerchflosszell FC100K schematesch duergestallt.
Bild a Studie: ©Vernès et al. 2019
Wierkmechanismus: Leeschtungsultraschall an akustesch Kavitatioun fir d’netthermesch Veraarbechtung
Duerch Ultraschall erzeugt Kavitatioun ëmfaasst d’Bildung, de Wuesstem an den Zesummebroch vu mikroskopesche Blosen an der Flëssegkeet. Wann dës Blosen zesummebriechen, setze si Energie a Form vu Stousswellen a Mikrostrale fräi. Dës mechanesch Energie gëtt fir Prozesser wéi Zellopbroch, Emulgéierung a Partikelverklengerung genotzt, ouni op erhéicht Temperaturen zeréckzegräifen.
Am Kontext vu Liewensmëttel, Pharmazeutika a biologesche Materialie bitt d’Sonikatioun mat enger Sond verschidde Virdeeler, wéi eng méi kuerz Veraarbechtungszäit, d’Erhale vun hëtztempfindleche Verbindungen an eng minimal Beschiedegung vun delikate Strukturen. Den netthermesche Charakter vun dëser Technik hëlleft, d’Integritéit vu bioaktive Verbindungen, Enzymen an aneren empfindleche Bestanddeeler an dësen Uwendungen ze erhalen, wat fir d’Produktioun vu Pharmazeutika, Liewensmëttel an Nahrungsergänzungsmëttel essentiell ass.
Héichleeschtungssonikatore fir d’Prozessintensivéierung
Hielscher Ultrasonics entwéckelt, fabrizéiert a liwwert Sonikatore mat Sond fir d’netthermesch Veraarbechtung vu Flëssegkeeten, souwéi fir Mano-Sonikatioun, Thermo-Sonikatioun an Thermo-Mano-Sonikatioun. Den ëmfangräiche Produktportfolio vun Hielscher Ultrasonics bitt den optimalen Ultraschallprozessor fir Är Uwendung. Egal ob Dir kleng Fläschen oder Labobechere sonikéiere musst, am Pilotmoossstaf veraarbechte wëllt oder kontinuéierlech grouss Volumestréim produzéiere wëllt, Hielscher huet den ideale Sonikator fir Är Veraarbechtungsufuerderungen!
Reakteren an Duerchflosszellen, déi ënner Drock gesat kënne ginn a mat Heiz- oder Killmäntelen equipéiert sinn, erméiglechen et, d’Synergien tëscht Leeschtungsultraschall, Drock an/oder Hëtzt ouni Schwieregkeeten ze notzen.
Liest méi iwwer Hielscher Sonikatore fir de Labo an d’Produktioun!
- héich Effizienz
- Technologie um neiste Stand
- Zouverlässegkeet & Robustheet
- astellbar, präzis Prozesssteierung
- Chargebetrib & Inlinebetrib
- fir all Volumen
- intelligent Software
- intelligent Funktiounen (z. B. Programméierbarkeet, Dateprotokolléierung, Fernsteierung)
- einfach a sécher ze bedéngen
- wéineg Ënnerhalt
- CIP (Botzen op der Plaz)
Sonikator mat Sond UIP6000hdT mat enger Duerchflosszell, déi ënner Drock gesat ka ginn. En Heiz-/Killmantel erlaabt d’Sonikatioun bei erhéichten oder méi niddregen Temperaturen.
Entwécklung, Fabrikatioun a Berodung – Qualitéit aus Däitschland
Hielscher Ultraschallapparater si fir hir héchst Qualitéits- an Entwécklungsstandarde bekannt. Robustheet an einfach Bedéngung erméiglechen déi reiwungslos Integratioun vun eisen Ultraschallapparater an industriell Anlagen. Hielscher Ultraschallapparater komme problemlos mat haarde Bedéngungen an usprochsvollen Ëmfeld eens.
Hielscher Ultrasonics ass eng ISO-zertifizéiert Entreprise a leet besonnesche Wäert op héichleeschtungsfäeg Ultraschallapparater mat Technologie um neiste Stand a Benotzerfrëndlechkeet. Natierlech sinn Hielscher Ultraschallapparater CE-konform an erfëllen d’Ufuerderunge vun UL, CSA a RoHs.
Kontaktéiert eis! / Stellt eis Är Froen!
Literatur / Referenzen
- 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 fabrizéiert héichleeschtungsfäeg Ultraschallhomogenisateuren a Gréisste vu Labogréisst bis zu Industriegréisst.
