Ultragarsinis apdorojimas skysčiu ir jo taikymas

Ultragarsiniai skysčių apdorojimo procesai apima ultragarsinį emulsinimą, sterilizavimą, dispersiją ir homogenizavimą ir kt. Šie ultragarsiniai procesai plačiai naudojami gaminant ir ruošiant kosmetikos ir asmens priežiūros produktus, vaistus, nanomedžiagas ir kuro pramonę.

01

Maišant nesimaišančius skysčius į emulsijas, lašelių dydis ir pasiskirstymas yra pagrindiniai emulsijos stabilumo veiksniai. Ultragarso emulsinimo įranga gali pagaminti labai smulkius ir siauro dydžio lašelius. Daugeliu atvejų ultragarsinio apdorojimo įranga gali išgauti mažesnius - mikronų lašelius, kai ruošiamos emulsijos partijomis arba - eilutėje. Skirtingai nuo aukšto slėgio homogenizatorių, didelės šlyties jėgos, kurias sukuria ultragarso emulsinimo įranga, gali emulsinti dar didesnio klampumo skysčius, tokius kaip mazutas (HFO). Į kai kurias kompozicijas gali reikėti pridėti emulsiklių arba stabilizatorių. Tokiu atveju fakoemulsifikavimo įranga taip pat padeda tolygiai išmaišyti emulsiklį.

Daugeliui pramonės šakų bakterijų ir dumblių augimo vandenyje kontrolė yra procesas, glaudžiai susijęs su gamyba. Ultragarsinė vandens valymo įranga yra žinoma dėl savo poveikio ląstelių struktūrai, sukeliančia ląstelių lizę ir ląstelių mirtį, taip pat dėl ​​savo valymo galios dėl mechaninio smūgio. Be to, naudojant labai paprastą, bet veiksmingą apdorojimo ultragarsu žingsnį, bioplėvelę, likučius galima sėkmingai pašalinti iš rezervuarų, statinių, konteinerių ir net filtrų. Ultragarsinės įrangos sukuriama aukšto dažnio vibracija ir kavitacijos šlyties jėga pašalina vandens ir skysčių užteršimą. Likę likučiai lengvai nuplaunami, nereikalaujant jokių teršiančių valiklių.

Ultragarsu galima lengvai gauti daleles ir net dispersijas. Ultragarso įranga gali būti naudojama mikro - ir nano - skalės smulkiai - dispersijai ir depolimerizacijai gaminti. Ultragarso dispersijos įranga gali suskaidyti miltelių aglomeratus skysčiuose, kurių negali suskaidyti įprasti maišytuvai ir didelio šlyties maišytuvai. Didelės kavitacijos šlyties jėgos išsklaido ir homogenizuoja aglomeruotas daleles, todėl padidėja paviršiaus plotas.

Ląstelių skilimas arba lizė yra įprastas kasdieninio mėginio ruošimo procesas biotechnologijų laboratorijose. Lizės tikslas – sunaikinti dalį ląstelės sienelės arba visą ląstelę, kad išsiskirtų biomolekulės. Taigi - vadinami lizatai gali apimti, pavyzdžiui, plazmides, receptorių tyrimus, baltymus, DNR, RNR ir pan. Tolesni veiksmai po lizės yra išskyrimas, organelių išskyrimas arba (arba) baltymų ekstrahavimas ir konservavimas. Ultragarsinė įranga yra įprasta sėkmingo ląstelių lizės ir ekstrahavimo priemonė.

Mikrobų inaktyvacija yra labai svarbus maisto perdirbimo procesas. Augant šviežių, švelniai apdorotų maisto produktų paklausai, pramonė reaguoja į klientų poreikius, izoliacines medžiagas pakeičiant švelnesniais perdirbimo būdais. Kadangi mikroorganizmai yra pagrindinė maisto gedimo priežastis, jiems turi būti taikomi konservavimo būdai. Ultragarsinė sterilizavimo įranga yra ne - šiluminė technologija, kuri inaktyvuoja produkte esančius mikroorganizmus, kad būtų geriau išsaugotos gaminio organoleptinės savybės, mityba ir funkcionalumas. Ultragarsinio apdorojimo privalumas yra tas, kad ultragarso apdorojimo intensyvumas gali būti visiškai kontroliuojamas, kad būtų galima inaktyvuoti mikroorganizmus.

02

Kosmetikos gamyboje sudedamųjų dalių maišymas yra esminis žingsnis. Didelės galios ultragarsas - leidžia smulkiai - homogenizuoti, dispersiją ir emulsinti, pvz., kremams ir losjonams, nagų lakams ir kosmetikai ruošti. Taip pat gerai žinomos ultragarso išgavimo ir konservavimo galimybės. Kadangi daugelis kosmetikos ingredientų, tokių kaip lipidai, baltymai, aromatiniai junginiai ar dažikliai iš ląstelių gaunami ekstrahuojant, ultragarso įranga yra galimas įrankis kai kurioms naujoms formulėms.

Įprasti apdorojimo etapai, tokie kaip maišymas ir homogenizavimas, ekstrahavimas, stabilizavimas ir konservavimas, tradiciniai metodai palaipsniui pakeičiami naujoviškais apdorojimo metodais, tokiais kaip ultragarsinis apdorojimas. Ultragarsas yra ne - terminio maisto apdorojimo metodas. Ultragarsinio apdorojimo privalumas yra švelnus, greitas ir švarus apdorojimas, dėl kurio sumažėja produktų nuostoliai ir pagerėja maisto kokybė, išsaugant šviežumą ir vitaminus.

Vaistų pramonė

Ultragarso įrangos pritaikymas farmacijos pramonėje yra įvairus, pavyzdžiui, cheminių junginių sintezė, aktyvių junginių (pvz., fenolių, flavonoidų iš augalų ekstrahavimas), emulsinimas (losjonų, kremų ir tepalų emulsija), liposomų paruošimas (kapsuliavimas) arba inaktyvuotas. vakcinos nuo virusų ir virusinių patogenų. Farmacijos gamyboje ultragarso įrangos naudojimas gali padidinti gamybos pajėgumus didinant pralaidumą. Pramoninė ultragarso įranga gali būti naudojama didelės apimties - farmaciniams preparatams partijos arba nepertraukiamų procesų pavidalu.

Nanomedžiagos

Nanomedžiagų (tokių kaip nanovamzdeliai, grafenas, nanodeimantai, keramika, metalų oksidai ir kt.) fizinės savybės (tokios kaip optika ir magnetizmas, savitoji šiluma, lydymosi temperatūra ir paviršiaus reaktyvumas) sulaukė daug dėmesio kaip atsirandančios medžiagos. Tačiau kuo mažesnės nanomedžiagų dalelės, tuo sunkiau su ja susidoroti. Didelės - galios ultragarsas dažnai yra vienintelis būdas veiksmingai paveikti nanodaleles. Galios ultragarso poveikis apima daugybę pritaikymo būdų medžiagų chemijoje ir kūrime, katalizėje, elektronikoje, energetikoje, biologijoje ir medicinoje. Didelės galios - ultragarsinis generatorius yra efektyvus būdas gauti norimas nanodaleles.