Mano-Thermo-Sonication: Synergies trong xử lý siêu âm
Sonication là một kỹ thuật xử lý không nhiệt được sử dụng cho nhiều ứng dụng như đồng nhất hóa, nhũ tương hóa, phân tán, chiết xuất và bảo quản trong thực phẩm, dược phẩm, sinh học, hóa học và khoa học vật liệu. Việc sử dụng siêu âm một mình là một phương pháp xử lý rất hiệu quả và hoàn thành các nhiệm vụ xử lý hiệu quả trong một điều trị ngắn – đặc biệt là khi so sánh với các kỹ thuật thay thế. Khi kết hợp với áp suất và / hoặc nhiệt, sự phối hợp giữa các hình thức điều trị này có thể tăng cường quá trình sonication. Tìm hiểu thêm về mano-sonication và mano-thermo-sonication và khám phá cách các kỹ thuật xử lý này có thể cải thiện sản xuất của bạn!
Sonication như kỹ thuật xử lý không nhiệt
Sonication kiểu thăm dò là một phương pháp xử lý không nhiệt chủ yếu được sử dụng trong các ứng dụng thực phẩm, dược phẩm và sinh học. Ứng dụng điển hình của sonicators bao gồm đồng nhất, trộn, nhũ hóa, chiết xuất các hợp chất hoạt tính sinh học và đóng gói các thành phần hoạt tính. Không giống như các phương pháp nhiệt truyền thống dựa vào nhiệt để xử lý, sonication kiểu đầu dò tạo ra sóng cơ học để đạt được các hiệu ứng khác nhau. Khi phương pháp sonication được áp dụng, bong bóng cavitation âm thanh hoặc siêu âm được tạo ra trong môi trường. Siêu âm cavitation tạo ra lực mạnh phá vỡ hạt, giọt và cấu trúc tế bào xuống, cung cấp trộn mạnh mẽ và hỗ trợ do đó quá trình đa dạng như trộn đồng nhất, khai thác thực vật hoặc đóng gói liposome.
Lò phản ứng lô kín làm từ thép không gỉ được trang bị với ultrasonicator UIP2000hdT (2kW, 20kHz).
Hiệu ứng hiệp đồng trong xử lý siêu âm
Thermo-Sonication, Mano-Sonication và Mano-Thermo-Sonication là các kỹ thuật xử lý tận dụng sóng siêu âm cho các ứng dụng khác nhau, đặc biệt là trong các lĩnh vực thực phẩm, dược phẩm và quy trình sinh học.
Cả Mano-Sonication và Thermo-Mano-Sonication đều làm nổi bật các hiệu ứng hiệp đồng của sóng siêu âm và nhiệt độ trong các quy trình khác nhau, cung cấp phương tiện hiệu quả và chọn lọc cho các ứng dụng trong thực phẩm, dược phẩm và hệ thống sinh học.
Nhiệt Sonication
Định nghĩa: Thermo-sonication đề cập đến một quá trình kết hợp cả hiệu ứng nhiệt và siêu âm cho các ứng dụng khác nhau, đặc biệt là trong lĩnh vực khoa học vật liệu và hóa học. Mano-Sonication liên quan đến việc áp dụng đồng thời sóng siêu âm và nhiệt cho một chất hoặc vật liệu. Một ứng dụng điển hình là thanh trùng thực phẩm lỏng như sữa, trứng lỏng hoặc đồ uống. Trong khi thanh trùng bằng nhiệt một mình đòi hỏi nhiệt độ rất cao, sự kết hợp của siêu âm và nhiệt cho phép sử dụng nhiệt độ thấp hơn bảo quản chất dinh dưỡng và hương vị.
Mano-Sonication
Định nghĩa: Mano-Sonication liên quan đến việc áp dụng đồng thời sóng siêu âm và áp suất cho một môi trường.
Sóng siêu âm gây ra cavitation âm thanh, được đặc trưng bởi sự hình thành microbubbles, sóng xung kích, và dòng chất lỏng. Sự kết hợp giữa siêu âm và áp lực giúp tăng cường các tác động gây rối của xâm thực, tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình như deagglomeration hạt, phá vỡ tế bào, nhũ hóa và khai thác.
Mano-nhiệt-Sonication
Định nghĩa: Mano-thermo-sonication (MTS) hoặc Thermo-Mano-Sonication hoặc là một công nghệ kết hợp hiệu quả các hiệu ứng của siêu âm áp suất, nhiệt và điện. Kết hợp những lợi ích của siêu âm, xử lý nhiệt dưới áp lực cao, mano-nhiệt-sonication là một kỹ thuật chế biến hiệu quả cao được sử dụng đặc biệt là trong thực phẩm, dược phẩm và khoa học vật liệu. Sự kết hợp của các lực vật lý này tăng cường các quá trình đáng kể và đạt được kết quả độc đáo.
Dưới áp lực tăng cao, sự bùng nổ của bong bóng xâm thực trở nên dữ dội và dữ dội hơn.
Việc kiểm soát nhiệt trong quá trình sonication cho phép xử lý hiệu quả mà không gây suy thoái nhiệt đáng kể. Nhiệt có thể được điều chỉnh đến mức nhiệt độ thích hợp, có lợi cho quá trình và không phá hủy các chất và vật liệu được xử lý.
Mở rộng quy mô mano-nhiệt-sonication: từ thiết bị phòng thí nghiệm UIP1000hdT (A) đến thiết bị cân thí điểm UIP4000hdT (B, C & D). Trên hình D được sơ đồ hóa một phần ngang của tế bào dòng siêu âm FC100K.
hình ảnh và nghiên cứu: ©Vernès et al. 2019
Cơ chế làm việc: siêu âm điện và hang động âm thanh để xử lý không nhiệt
Ultrasonically tạo ra cavitation liên quan đến sự hình thành, tăng trưởng, và sụp đổ của bong bóng vi mô trong chất lỏng. Khi những bong bóng này sụp đổ, chúng giải phóng năng lượng dưới dạng sóng xung kích và vi phản lực. Năng lượng cơ học này được sử dụng cho các quá trình như phá vỡ tế bào, nhũ hóa và giảm kích thước hạt mà không cần dựa vào nhiệt độ cao.
Trong bối cảnh thực phẩm, dược phẩm và vật liệu sinh học, sonication kiểu đầu dò cung cấp một số lợi thế như giảm thời gian xử lý, bảo quản các hợp chất nhạy cảm với nhiệt và thiệt hại tối thiểu cho các cấu trúc tinh tế. Bản chất không nhiệt của kỹ thuật này giúp duy trì tính toàn vẹn của các hợp chất hoạt tính sinh học, enzyme và các thành phần nhạy cảm khác trong các ứng dụng này, điều này rất cần thiết khi sản xuất dược phẩm, thực phẩm và bổ sung dinh dưỡng.
Sonicators hiệu suất cao để tăng cường quá trình
Hielscher Ultrasonics thiết kế, sản xuất và cung cấp sonicators loại thăm dò để xử lý chất lỏng không nhiệt cũng như cho manosonication, thermosonication và thermo-mano-sonication. Danh mục sản phẩm mở rộng của Hielscher Ultrasonics cung cấp bộ xử lý siêu âm tối ưu cho ứng dụng của bạn. Cho dù bạn cần sonicate lọ nhỏ hoặc cốc phòng thí nghiệm, muốn xử lý ở quy mô thí điểm hoặc sản xuất các luồng khối lượng lớn liên tục, Hielscher có sonicator lý tưởng cho các yêu cầu xử lý của bạn!
Các lò phản ứng điều áp và các tế bào dòng chảy, được trang bị áo khoác sưởi ấm hoặc làm mát cho phép khai thác không có khói mù của sự phối hợp giữa siêu âm điện, áp suất và / hoặc nhiệt.
Đọc thêm về Hielscher Sonicators cho Phòng thí nghiệm và Sản xuất!
- Hiệu quả cao
- Công nghệ tiên tiến
- Độ tin cậy & Mạnh mẽ
- Điều chỉnh, kiểm soát quá trình chính xác
- mẻ & Inline
- cho bất kỳ khối lượng nào
- Phần mềm thông minh
- Các tính năng thông minh (ví dụ: có thể lập trình, giao thức dữ liệu, điều khiển từ xa)
- Dễ dàng và an toàn để vận hành
- bảo trì thấp
- CIP (sạch tại chỗ)
Sonicator loại đầu dò UIP6000hdT với tế bào dòng chảy điều áp. Một chiếc áo khoác sưởi ấm / làm mát cho phép sonicate ở nhiệt độ cao hoặc hạ thấp.
Thiết kế, sản xuất và tư vấn – Chất lượng Sản xuất tại Đức
Hielscher ultrasonicators nổi tiếng với chất lượng cao nhất và tiêu chuẩn thiết kế của họ. Mạnh mẽ và hoạt động dễ dàng cho phép tích hợp trơn tru của ultrasonicators của chúng tôi vào các cơ sở công nghiệp. Điều kiện khắc nghiệt và môi trường đòi hỏi dễ dàng được xử lý bởi Hielscher ultrasonicators.
Hielscher Ultrasonics là một công ty được chứng nhận ISO và đặc biệt nhấn mạnh vào ultrasonicators hiệu suất cao có công nghệ tiên tiến và thân thiện với người dùng. Tất nhiên, Hielscher ultrasonicators là CE tuân thủ và đáp ứng các yêu cầu của UL, CSA và RoHs.
Liên hệ với chúng tôi! / Hãy hỏi chúng tôi!
Văn học / Tài liệu tham khảo
- 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 sản xuất homogenizers siêu âm hiệu suất cao cho các ứng dụng trộn, phân tán, nhũ tương hóa và khai thác trên phòng thí nghiệm, thí điểm và quy mô công nghiệp.
Hielscher Ultrasonics sản xuất homogenizers siêu âm hiệu suất cao từ phòng thí nghiệm đến quy mô công nghiệp.