應(yīng)用領(lǐng)域 | 化工,能源,建材,電子,紡織皮革 |
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產(chǎn)品簡(jiǎn)介
詳細(xì)介紹
當(dāng)以高強(qiáng)度超聲處理液體時(shí),傳播到液體介質(zhì)中的聲波會(huì)產(chǎn)生交替的高壓 (壓縮) 和低壓 (稀疏) 循環(huán),其速率取決于頻率。在低壓循環(huán)期間,高強(qiáng)度的超聲波會(huì)在液體中產(chǎn)生小的真空氣泡或空隙。當(dāng)氣泡達(dá)到不能再吸收能量的 體積時(shí), 它們?cè)诟邏貉h(huán)中劇烈地坍塌,這種現(xiàn)象稱為空化。在爆炸期間,局部將達(dá)到非常高的溫度(約5,000K)和壓力(約2,000atm)。空化氣泡的崩潰也導(dǎo)致液體射流高達(dá)280m/s的速度,所產(chǎn)生的剪切力機(jī)械地破壞細(xì)胞膜并 改善材料轉(zhuǎn)移。根據(jù)所采用的超聲波參數(shù),超聲波對(duì)細(xì)胞有破壞性或建設(shè)性影響,取決于所使用的超聲參數(shù)。
細(xì)胞分裂
在強(qiáng)烈的超聲作用下,酶或蛋白質(zhì)可以從細(xì)胞或亞細(xì)胞器中釋放出來,這是細(xì)胞分裂的結(jié)果。在這種情況下, 被溶解成溶劑的化合物被封閉在一個(gè)不溶性的結(jié)構(gòu)中。為了提取它,必須破壞細(xì)胞膜。細(xì)胞破壞是一個(gè)敏感過程,因?yàn)榧?xì)胞壁有承受內(nèi)部的高滲透壓的能力。需要對(duì)細(xì)胞破壞進(jìn)行良好的控制,以避免阻礙細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)物的釋放(包括細(xì)胞碎片和核酸)或產(chǎn)物變性。
超聲波作為細(xì)胞分解的良好控制手段,為此,超聲波的機(jī)械效應(yīng)提供更快, 更完整的滲透溶劑的細(xì)胞材料和改善轉(zhuǎn)移質(zhì)量。超聲波可以更好地滲透到植物組織中并改善質(zhì)量傳遞。超聲波產(chǎn)生空化破壞細(xì)胞壁并促進(jìn)基質(zhì)成分的釋放。
傳質(zhì)
超聲波的機(jī)械活動(dòng)支持溶劑擴(kuò)散到組織中。當(dāng)超聲波通過空化剪切力機(jī)械地破壞細(xì)胞壁時(shí),它促進(jìn)從細(xì)胞向溶劑的轉(zhuǎn)移。通過超聲空化引起的粒徑減小,增加了固相和液相之間接觸的表面積。
蛋白質(zhì)和酶提取
特別是提取儲(chǔ)存在細(xì)胞和亞細(xì)胞顆粒中的酶和蛋白質(zhì)是高強(qiáng)度超聲的一個(gè)*和有效的應(yīng)用。因?yàn)榭梢燥@著改進(jìn)通過溶劑提取植物和種子體內(nèi)的有機(jī)化合物。因此,超聲在提取和分離新的潛在生物活性成分方面具有潛在的益處。例如,來自當(dāng)前工藝中形成的未使用的副產(chǎn)物流。
脂質(zhì)和蛋白質(zhì)
超聲波通常用于改善從植物種子中提取的脂類和蛋白質(zhì),如大豆(如面粉或脫脂大豆)或其他油料種子。在這種情況下,細(xì)胞壁的破壞促進(jìn)了壓榨(冷或熱),從而減少了壓餅中的殘余油脂。超聲波幾乎能支持任何商業(yè)生產(chǎn)能力,對(duì)大豆蛋白質(zhì)進(jìn)行親水化,當(dāng)使用較厚的漿液時(shí),所需的超聲處理能量低。
適用于:水果中的柑橘油,榨芥子油,花生油菜,草藥油(紫錐菊),油菜籽油,大豆油,玉米油酚類化合物和花青素釋放
酶,如果膠酶、纖維素酶和半纖維素酶在果汁處理中廣泛應(yīng)用,以降低細(xì)胞壁的性能,提高果汁的提取率。細(xì)胞壁基質(zhì)的破壞也會(huì)釋放一些成分,比如酚類化合物進(jìn)入果汁中。超聲波改善了提取過程,因此可以導(dǎo)致酚類化合物、生物堿和果汁產(chǎn)量的增加,通常是留在壓濾餅中。
超聲波處理對(duì)葡萄和漿果基質(zhì)中酚類化合物和花青素的釋放的有益作用,特別是從越桔(牛痘霉菌)和黑醋栗(Ribes nigrum)轉(zhuǎn)化為果汁。超聲波處理可以使越桔汁中酚類化合物的濃度提高了15%以上。
微生物和酶失活
微生物和酶滅活(保存),例如 果汁和醬汁是食品加工中超聲波的另一種應(yīng)用。今天,在短時(shí)間內(nèi)提高溫度(巴氏滅菌法)仍然是微生物或酶在失活過程中常見的處理方法,從而延長保存時(shí)間。由于高溫暴露,這種高溫殺菌常常對(duì)許多食品不利。由熱催化反應(yīng)生成新物質(zhì)以及大分子的改性,以及植物和動(dòng)物結(jié)構(gòu)的變形,都可能會(huì)使食品的質(zhì)量降低。因此,熱處理可能導(dǎo)致感覺屬性,即質(zhì)地、風(fēng)味、顏色、氣味和營養(yǎng)品質(zhì)(維生素和蛋白質(zhì))變得不太理想。 超聲是一種有效的非熱處理替代品。
由空化和局部自由基產(chǎn)生的熱量可導(dǎo)致超聲波處理的酶失活。在足夠低的超聲處理下,結(jié)構(gòu)和代謝變化可以在細(xì)胞中發(fā)生而不會(huì)破壞。在大多數(shù)生的和未熟化的水果、蔬菜中發(fā)現(xiàn)與異味和褐變色素增加所相關(guān)的過氧化酶的活性,可以使用超聲波使其大大較少。抗高溫的酶,如脂肪酶和蛋白酶,能抗高溫處理,能降低熱處理牛奶和其他奶制品的質(zhì)量和貯藏壽命,在使用高溫和壓力
(MTS)的同時(shí)使用超聲波處理,更有效地抑制其活性。
超聲已證明其在破壞食源性病原體如大腸桿菌、沙門氏菌、蛔蟲、Giargia、隱孢子蟲囊腫和脊髓灰質(zhì)炎病毒的方面具有潛力。
適用于:保存果醬或配料,例如 用于冰淇淋,果汁和醬汁,肉制品,乳制品等。
產(chǎn)品參數(shù)
使用頻率 | 19~21 Khz | 功率范圍 | 500-3000W |
處理量 | 0.1-50L/h | 外殼材質(zhì) | 鋁/不銹鋼 |
驅(qū)動(dòng)電源 | 數(shù)控發(fā)生器 | 工作模式 | 間歇/連續(xù) |
工具頭材質(zhì) | 鈦合金 | 產(chǎn)品型號(hào) | HC-LP2010GL |