Ultraschallmischende Extraktionshomogenisiermaschine für die Kosmetikindustrie mit 30L-Rohrbehälter aus Edelstahl

Ultraschall-Extraktions-Homogenisierungsmaschine für die Kosmetikindustrie

Was ist die Ultraschall-Homogenisierungsmaschine?

Ultraschall-Homogenisierer arbeiten mit hohen Frequenzen (typischerweise 20~100 kHz,mit industriellen Modellen bis zu 200 kHz) und wandelt elektrische Energie über einen Wandler in hochfrequente mechanische Vibrationen umDiese Schwingungen werden an eine in das flüssige Medium eingetauchte Sonde (Horn) übertragen und erzeugen so den wichtigsten "Kavitationseffekt":

Eine Ultraschall-Homogenisiermaschine (auch als Ultraschall-Sonikator oder Ultraschall-Zell-Disruptor bezeichnet) ist ein hochintenses Ultraschallverarbeitungsgerät, das in der industriellen Produktion weit verbreitet ist.ForschungDas Kernprinzip besteht darin, Ultraschallkavitationseffekte (Bildung, Schwingung,und Implosion von Mikroblasen in einem flüssigen Medium) zur Erzeugung intensiver mechanischer Kräfte, Schere und thermische Effekte, wodurch Materialhomogenisierung, Dispersion, Emulgierung, Zellzerbrechung oder Partikelgrößenreduktion erreicht werden.

Ultraschall-Homogenisierer werden wegen ihrer hohen Effizienz, ihrer nicht-thermischen Schädigung (im Vergleich zur traditionellen mechanischen Homogenisierung) und ihrer präzisen Steuerung geschätzt.

(1) Laborforschung

Zellstörung: Brechen von Bakterien-, Hefe- oder Pflanzenzellwänden, um Proteine, Nukleinsäuren oder Enzyme zu extrahieren (z. B. in der Biochemie, Mikrobiologie).
Probenvorbereitung: Homogenisierung von Gewebeproben (z. B. Leber, Muskel) zur chemischen Analyse oder Immunhistochemie.
Nano-Material-Synthese: Dispergieren von Graphen, Kohlenstoffnanoröhren oder Metallnanopartikeln in Flüssigkeiten, um stabile Kolloide zu bilden.

(2) Industrieproduktion

Emulgation: Herstellung stabiler Öl-in-Wasser- oder Wasser-in-Öl-Emulsionen (z. B. Lebensmittelindustrie: Salatdressings, Milchprodukte; Kosmetikindustrie: Cremes, Lotionen; Pharmaindustrie:Emulgierte Arzneimittel.
Dispersion: Zersplitterung von agglomeraten Partikeln (z. B. Pigmente in Beschichtungen, Füllstoffe in Kunststoffen, Katalysatoren in chemischen Reaktionen) zur Gewährleistung einer gleichmäßigen Verteilung.
Homogenisierung von viskosen Materialien: Verarbeitung von Polymeren, Harzen oder Klebstoffen, um Blasen zu beseitigen und eine gleichbleibende Viskosität zu erzielen.
Abwasserbehandlung: Abbau organischer Schadstoffe (z. B. Farbstoffe, Pestizide) durch durch Kavitation erzeugte freie Radikale (·OH).
Lebensmittelverarbeitung: Verbesserung der Textur und der Haltbarkeit (z. B. Homogenisierung von Fruchtsäften zur Verhinderung der Sedimentation, Weichmachung von Fleisch).

Vorbereitung von Rohstoffen: Auswahl biologischer Rohstoffe, die reich an Zielvitaminen sind, wie z. B. frisches Obst, Gemüse, Getreide oder Mikroorganismen, und Vorbehandlung einschließlich Waschen, Zersplittern,Trocknen, Zerkleinern und sonstige Vorgänge, um die Berührungsfläche zwischen den Rohstoffen und dem Lösungsmittel zu erhöhen und die Extraktionsleistung zu verbessern.

Auswahl des Extraktionslösungsmittels: Auswahl eines geeigneten Lösungsmittels entsprechend den Eigenschaften des Zielvitamins.Polarlösungsmittel wie Wasser und Ethanol-Wasserlösung werden häufiger verwendetFür fettlösliche Vitamine werden häufig nichtpolare Lösungsmittel wie n-Hexan und Erdöl verwendet.

Ultraschallunterstützte Extraktion (UAE) als effiziente und umweltfreundliche Trenn- und Extraktionstechnologie ist zu einer Schlüsseltechnologie zur Optimierung von Produktionsprozessen geworden.Verbesserung der Produktqualität, und die Förderung des Übergangs zur grünen Fertigung in der modernen Industrie aufgrund seines einzigartigen Wirkmechanismus und seiner erheblichen Vorteile.

Die pharmazeutische Industrie ist einer der reifsten Bereiche für die Anwendung der Ultraschall-Extraktion, und ihre Bedeutung hängt direkt mit der Qualität der Arzneimittel und der Produktionswirtschaft zusammen:
Extraktion von Wirkstoffen aus traditionellen chinesischen Arzneimitteln: Abkochen aus traditioneller chinesischer Medizin sind zeitaufwändig (mehrere Stunden),Dies führt zu niedrigen Auflösungsraten von Wirkstoffen (z. B. Alkaloiden).Die Ultraschall-Extraktion kann die Extraktionszeiten auf 30 Minuten bis 2 Stunden verkürzen.Erhöhung der Auflösungsrate des Wirkstoffs um 20% bis 50%, und verhindern den Abbau der Wirkstoffe (z. B. bei der Extraktion von Baicalin und Artemisinin), wodurch die Wirksamkeit und Stabilität der Präparate der traditionellen chinesischen Medizin gewährleistet werden.

Im Bereich der Biopharmazeutikaes wird zur Trennung von Produkten der mikrobiellen Fermentation (wie Antibiotika und Enzyme) und zur Extraktion von aktiven Peptiden (wie Kollagen und Wachstumsfaktoren) aus Tiergeweben verwendetDie milden Extraktionsbedingungen (vor allem bei Raumtemperatur) bewahren die strukturelle Integrität der Biomakromoleküle und verringern die Schwierigkeit der anschließenden Reinigung.und Verbesserung der Reinheit und des Ertrags von Biopharmazeutika.

Die Ultraschall-Extraktion kann schnell hochaktiven, hochreinen Rohstoffen für Nahrungsergänzungsmittel wie Proanthocyanidine aus Traubenkernen, Wolfsbeerenpolysaccharide aus Wolfsbeeren,und Phycocyanin aus Spirulina, um die Nachfrage der Nahrungsergänzungsmittelindustrie nach "natürlichen und wirksamen" Zutaten zu decken und gleichzeitig die Produktionskosten zu senken.

Die Bedeutung der Ultraschallgewinnung für die moderne Industrie liegt in der grundlegenden Neugestaltung des "industriellen Produktionsmodells" durch technologische Innovation.Es geht nicht nur um die Effizienz, Kosten und Umweltverschmutzung der traditionellen Prozesse, aber auch mit der zentralen Entwicklungsrichtung der modernen Industrie übereinstimmt: "Grünung, Effizienz und Qualität." Vor dem Hintergrund der globalen Energieknappheit, zunehmenden Umweltdruck und der sich entwickelnden Nachfrage der Verbraucher, hat sich die Ultraschall-Extraktion von einer "optionalen Technologie"" wird zu einer entscheidenden Unterstützung für Industrieunternehmen bei der Kostensenkung, die Effizienz zu erhöhen, die Wettbewerbsfähigkeit zu stärken und eine nachhaltige Entwicklung zu erreichen.

Ultraschallhomogenisiermaschinen (auch Ultraschallsonikatoren oder -kavitatoren genannt) sind vielseitige Werkzeuge, die Ultraschallkavitation (Mikroblasenbildung, Schwingung,und Implosion) zu erzeugen, um starke SchereDer Hauptvorteil liegt in der effizienten, zerstörungsfreien (oder wenig zerstörungsfähigen) Verarbeitung von Flüssigkeiten und flüssig-festen Gemischen.Sie sind unentbehrlich für die Forschung und Entwicklung im Labor., industrielle Produktion und spezialisierte Bereiche (z.B. Biotechnologie, Pharmazeutika, Materialwissenschaften).mit technischen Details und typischen Szenarien:

1Laboratoriums- und wissenschaftliche Forschung

Ultraschall-Homogenisierer im Labormaßstab (10 500 W, 20 100 kHz) werden aufgrund der präzisen Kontrolle, des geringen Probenaufwands, des geringen Probenaufwands und der geringen Chargenversuche häufig für die Probenvorbereitung verwendet.und minimale Schäden an empfindlichen Materialien.

Schlüsselanwendungen:

Störungen von Zellen und Geweben

Zweck: Zellwände/Membranen zu brechen, um intrazelluläre Komponenten (Proteine, Nukleinsäuren, Enzyme, Metaboliten) zu extrahieren.
Szenarien: Homogenisierung von Bakterien (E. coli), Hefe, Algen, Pflanzenzellen (z. B. Blattgewebe) oder Tierzellen (Leber, Muskeln) für Biochemie-, Molekularbiologie- oder Metabolomieforschung.
Vorteil: Sanfter als das mechanische Schleifen; Vermeidung der Denaturierung hitzeempfindlicher Biomoleküle (kurze Verarbeitungszeit, lokalisierte Kavitationswärme).

Probenhomogenisierung und Extraktion

Zweck: Einheitliche Vermischung heterogener Proben zu erreichen oder die Extraktionseffizienz der Zielverbindungen zu verbessern.
Szenarien:

Homogenisierung von Lebensmittelproben (z. B. Milch, Fleisch) zur Analyse von Nährstoffen (Protein, Fett, Schwermetalle).
Beschleunigung der Lösungsmittelextraktion pflanzlicher Wirkstoffe (z. B. Flavonoide aus Kräutern, ätherische Öle aus Zitrusfrüchten) durch kavitationsinduzierte Mikromischung.
Streuung von festen Partikeln (z. B. Boden, Sediment) in wässrigen Lösungen für Umweltversuche (Befindung von Schwermetallen oder Schadstoffen).

Nano-Material-Synthese und Dispersion

Zweck: Vorbereitung stabiler kolloidale Dispersionen oder Synthese von Nanopartikeln.
Szenarien:

Dispergieren von Kohlenstoffnanoröhren (CNT), Graphen oder Metalloxiden (TiO2, ZnO) in Lösungsmitteln/Polymeren zur Beseitigung von Agglomerationen (kritisch für Elektronik, Verbundwerkstoffe oder Beschichtungen).
Synthese von Nano-Emulsionen (z. B. Lipid-Nanopartikel zur Verabreichung von Arzneimitteln) oder Quantenpunkten durch kavitationsinduzierte Nukleation.

Emulgierung für die analytische Chemie

Zweck: Herstellung stabiler Öl-in-Wasser- oder Wasser-in-Öl-Emulsionen für die Chromatographie, Spektroskopie oder Massenspektrometrie.
Beispiel: Emulgieren von Fettsäuren in Wasser zur Analyse von Lebensmittellipiden durch Gaschromatographie (GC).

2. Pharmazeutische und Biotechnologieindustrie

Ultraschall-Homogenisierer im industriellen Maßstab (110 kW) werden für eine skalierbare Produktion verwendet, wobei der Schwerpunkt auf Reinheit, Konsistenz und Einhaltung der GMP-Standards liegt.

Parameter:

Anwendung
Pharmazeutische Industrie: Bei der Herstellung von Vitaminmedikamenten kann die Ultraschall-Extraktion verwendet werden, um Vitamine aus natürlichen Rohstoffen als Wirkstoffe von Arzneimitteln zu extrahieren,Wie zum Beispiel B-Vitamine aus Hefe und Vitamin E aus Pflanzenölen und -Fettsäuren.
Gesundheitsprodukteindustrie: Zur Herstellung von Vitaminprodukten, zur Gewinnung von Vitaminen aus natürlichen Pflanzen- oder Tiergeweben und zur Herstellung verschiedener Vitamintabletten, Kapseln,Oralflüssigkeiten und andere Produkte zur Deckung des Bedarfs an Vitaminpräparaten.
Nahrungsmittelzusatzstoffe: Extraktierte Vitamine können als Lebensmittelzusatzstoffe zur Verstärkung von Lebensmitteln verwendet werden, z. B. indem Vitamine zu Getränken, Milchprodukten, Getreideprodukten usw. hinzugefügt werden, um den Nährwert von Lebensmitteln zu verbessern.