Манотермозвук: синергія в ультразвуковій обробці
Ультразвук — це нетермічна техніка обробки, яка використовується для численних застосувань, таких як гомогенізація, емульгування, диспергування, екстракція та консервація в харчових продуктах, фармацевтиці, біології, хімії та матеріалознавстві. Використання одного лише ультразвуку є дуже ефективним методом обробки і ефективно виконує завдання обробки за короткий термін лікування – Особливо, якщо порівнювати з альтернативними методиками. У поєднанні з тиском та/або теплом синергія між цими формами лікування може посилити процес ультразвуку. Дізнайтеся більше про мано-ультразвук і мано-термозвук і дізнайтеся, як ці методи обробки можуть покращити ваше виробництво!
Ультразвукове дослідження як метод нетермічної обробки
Ультразвукова обробка зондового типу — це нетермічний метод обробки, який в основному використовується в харчових, фармацевтичних і біологічних цілях. Типове застосування ультразвукових апаратів включає гомогенізацію, змішування, емульгування, екстракцію біологічно активних сполук та інкапсуляцію активних інгредієнтів. На відміну від традиційних термічних методів, які покладаються на тепло для обробки, ультразвукове дослідження зондового типу генерує механічні хвилі для досягнення різних ефектів. При застосуванні методу ультразвуку в середовищі утворюються акустичні або ультразвукові кавітаційні бульбашки. Ультразвукова кавітація створює інтенсивні сили, які розбивають частинки, краплі та клітинні структури, забезпечують інтенсивне перемішування та сприяють тим самим різноманітним процесам, таким як однорідне змішування, ботанічна екстракція або ліпосомальна інкапсуляція.
Синергічні ефекти в ультразвуковій обробці
Термозвук, манозвук і мано-термозвук – це методи процесу, які використовують ультразвукові хвилі для різних застосувань, особливо в галузі харчових продуктів, фармацевтики та біологічних процесів.
Як Mano-Sonication, так і Thermo-Mano-Sonication підкреслюють синергічні ефекти ультразвукових хвиль і температури в різних процесах, забезпечуючи ефективні та селективні засоби для застосування в харчових продуктах, фармацевтиці та біологічних системах.
Термо-УЗД
Визначення: Термозвук відноситься до процесу, який поєднує в собі як теплові, так і ультразвукові ефекти для різних застосувань, особливо в галузі матеріалознавства та хімії. Манозвук має на увазі одночасне нанесення ультразвукових хвиль і тепла на речовину або матеріал. Типовим застосуванням є пастеризація рідких продуктів, таких як молоко, рідкі яйця або напої. У той час як пастеризація лише термічним способом вимагає дуже високих температур, поєднання ультразвуку та тепла дозволяє використовувати нижчі температури, зберігаючи поживні речовини та смак.
Мано-ультразвук
Визначення: Манозвук має на увазі одночасне застосування ультразвукових хвиль і тиску на середовище.
Ультразвукові хвилі індукують акустичну кавітацію, яка характеризується утворенням мікропухирців, ударних хвиль, потоком рідини. Поєднання ультразвуку та тиску посилює руйнівні ефекти кавітації, сприяючи таким процесам, як деагломерація частинок, руйнування клітин, емульгування та екстракція.
Мано-термозвук
Визначення: Мано-термозвук (МТС) або Термо-Манозвук або – це технологія, яка ефективно поєднує вплив тиску, тепла та потужності ультразвуку. Поєднуючи переваги ультразвукової, термічної обробки при підвищеному тиску, мано-термозвукова обробка є високоефективною технікою обробки, яка використовується особливо в харчовій, фармацевтичній та матеріалознавстві. Таке поєднання фізичних сил значно активізує процеси і дозволяє досягти унікальних результатів.
При підвищеному тиску лопнув кавітаційних бульбашок стає різко більш бурхливим і інтенсивним.
Контрольований нагрів під час ультразвуку дозволяє проводити ефективну обробку, не викликаючи значної термічної деградації. Нагрівання можна регулювати до відповідного рівня температури, що корисно для процесу і не руйнівно впливає на оброблювані речовини і матеріали.
Робочий механізм: силовий ультразвук і акустична кавітація для нетермічної обробки
Ультразвукова кавітація включає утворення, ріст і руйнування мікроскопічних бульбашок у рідині. Коли ці бульбашки руйнуються, вони вивільняють енергію у вигляді ударних хвиль і мікроструменів. Ця механічна енергія використовується для таких процесів, як руйнування клітин, емульгування та зменшення розміру частинок, не покладаючись на підвищені температури.
У контексті харчових продуктів, фармацевтичних препаратів і біологічних матеріалів ультразвук зондового типу дає кілька переваг, таких як скорочення часу обробки, збереження термочутливих сполук і мінімальне пошкодження делікатних структур. Нетермічний характер цієї техніки допомагає підтримувати цілісність біологічно активних сполук, ферментів та інших чутливих компонентів у цих програмах, що має важливе значення, коли йдеться про виробництво фармацевтичних, харчових продуктів та харчових добавок.
Високопродуктивні ультразвукові апарати для інтенсифікації процесу
Hielscher Ultrasonics розробляє, виробляє та постачає зондові звукоізолятори для нетермічної обробки рідин, а також для маносоніки, термозвуку та термоманозвуку. Широке портфоліо продуктів Hielscher Ultrasonics пропонує оптимальний ультразвуковий процесор для вашого застосування. Незалежно від того, чи потрібно вам ультразвукувати маленькі флакони чи лабораторні мензурки, ви хочете обробляти в пілотних масштабах або виробляти безперервні потоки великого обсягу, у Hielscher є ідеальний ультразвуковий апарат для ваших потреб у обробці!
Реактори та проточні камери, що працюють під тиском, оснащені сорочками для нагрівання або охолодження, дозволяють без перешкод використовувати синергію між ультразвуковою потужністю, тиском та/або теплом.
- високий ККД
- Найсучасніші технології
- надійність & Надійності
- Регульований, точний контроль процесу
- Пакетний & Вбудовані
- на будь-який обсяг
- Інтелектуальне програмне забезпечення
- інтелектуальні функції (наприклад, програмовані, протоколювання даних, дистанційне керування)
- Простота і безпека в експлуатації
- низькі експлуатаційні витрати
- CIP (прибирання на місці)
Проектування, виробництво та консалтинг – Якість зроблено в Німеччині
Ультразвукові апарати Hielscher добре відомі своїми найвищими стандартами якості та дизайну. Надійність і простота експлуатації дозволяють плавно інтегрувати наші ультразвукові апарати в промислові об'єкти. З важкими умовами та вимогливими умовами легко справляються ультразвукові апарати Hielscher.
Hielscher Ultrasonics є сертифікованою компанією ISO і приділяє особливу увагу високопродуктивним ультразвуковим апаратам, які відрізняються найсучаснішими технологіями та зручністю для використання. Звичайно, ультразвукові апарати Hielscher відповідають вимогам CE та відповідають вимогам UL, CSA та RoHs.
Зв'яжіться з нами! / Запитайте нас!
Література / Список літератури
- 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.