Манотермосоникация: синергия при ультразвуковой обработке

Обработка ультразвуком – это нетепловой метод обработки, используемый для многочисленных задач, таких как гомогенизация, эмульгирование, диспергирование, экстракция и консервирование, в пищевой промышленности, фармацевтике, биологии, химии и материаловедении. Применение одного только ультразвука является очень эффективным методом обработки и позволяет эффективно выполнять технологические задачи за короткое время – особенно по сравнению с альтернативными методами. При сочетании с давлением и/или нагревом синергия между этими видами воздействия может усиливать процесс обработки ультразвуком. Узнайте больше о маносоникации и манотермосоникации и о том, как эти методы обработки могут улучшить ваше производство!

Обработка ультразвуком как нетепловой метод обработки

Обработка ультразвуком с помощью зонда – это нетепловой метод обработки, применяемый преимущественно в пищевой промышленности, фармацевтике и биологии. Типичные области применения ультразвуковых устройств включают гомогенизацию, смешивание, эмульгирование, экстракцию биологически активных соединений и инкапсуляцию активных ингредиентов. В отличие от традиционных тепловых методов, основанных на использовании тепла для обработки, обработка ультразвуком с помощью зонда создаёт механические волны для достижения различных эффектов. При применении метода обработки ультразвуком в среде образуются акустические, или ультразвуковые, кавитационные пузырьки. Ультразвуковая кавитация создаёт мощные силы, которые разрушают частицы, капли и клеточные структуры, обеспечивают интенсивное смешивание и тем самым способствуют различным процессам, таким как однородное смешивание, экстракция из растительного сырья или липосомальная инкапсуляция.

Механизм действия: мощный ультразвук и акустическая кавитация для нетепловой обработки

Кавитация, создаваемая ультразвуком, включает образование, рост и схлопывание микроскопических пузырьков в жидкости. При схлопывании эти пузырьки высвобождают энергию в виде ударных волн и микроструй. Эта механическая энергия используется для таких процессов, как разрушение клеток, эмульгирование и уменьшение размера частиц, без необходимости повышать температуру.

При работе с пищевыми продуктами, фармацевтическими препаратами и биологическими материалами обработка ультразвуком с помощью зонда даёт ряд преимуществ, таких как сокращение времени обработки, сохранение термочувствительных соединений и минимальное повреждение хрупких структур. Нетепловой характер этого метода помогает сохранять целостность биологически активных соединений, ферментов и других чувствительных компонентов в этих областях применения, что имеет существенное значение для производства фармацевтических препаратов, пищевых продуктов и пищевых добавок.

Высокопроизводительные ультразвуковые устройства для интенсификации процессов

Hielscher Ultrasonics разрабатывает, производит и поставляет ультразвуковые устройства зондового типа для нетепловой обработки жидкостей, а также для маносоникации, термосоникации и термоманосоникации. Обширный ассортимент продукции Hielscher Ultrasonics позволяет подобрать оптимальный ультразвуковой процессор для вашей задачи. Если вам нужно обрабатывать ультразвуком содержимое небольших флаконов или лабораторных стаканов, проводить обработку в опытно-промышленном масштабе или непрерывно перерабатывать потоки большого объёма, у Hielscher есть идеальное ультразвуковое устройство для ваших технологических требований!
Реакторы и проточные ячейки, допускающие работу под давлением и оснащённые рубашками нагрева или охлаждения, позволяют без затруднений использовать синергию мощного ультразвука, давления и/или тепла.
Узнайте больше об ультразвуковых устройствах Hielscher для лабораторий и производства!
 

Проектирование, производство и консультирование – качество, произведённое в Германии

Ультразвуковые устройства Hielscher хорошо известны высочайшим качеством и высочайшими стандартами проектирования. Прочность и простота эксплуатации позволяют без затруднений интегрировать наши ультразвуковые устройства в промышленные установки. Ультразвуковые устройства Hielscher легко справляются с тяжёлыми условиями и требовательной рабочей средой.

Hielscher Ultrasonics – компания, сертифицированная по ISO, которая уделяет особое внимание высокопроизводительным ультразвуковым устройствам, отличающимся передовыми технологиями и удобством использования. Разумеется, ультразвуковые устройства Hielscher соответствуют требованиям CE, а также требованиям UL, CSA и RoHs.

Литература / Источники

• 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.