Máquina homogeneizadora de extracción por mezcla ultrasónica para la industria cosmética con tanque de acero inoxidable de 30L

Máquina homogeneizadora de extracción por mezcla ultrasónica para la industria cosmética

¿ Qué es la máquina homogeneizadora ultrasónica?

Los homogeneizadores ultrasónicos funcionan a altas frecuencias (normalmente 20 ‰ 100 kHz,con modelos industriales de hasta 200 kHz) y convierte la energía eléctrica en vibraciones mecánicas de alta frecuencia mediante un transductorEstas vibraciones se transmiten a una sonda (cuerno) sumergida en el medio líquido, creando el "efecto de cavitación" clave:

Una máquina homogeneizadora ultrasónica (también conocida como sonicador ultrasónico o disruptor de células ultrasónicas) es un dispositivo de procesamiento ultrasónico de alta intensidad ampliamente utilizado en la producción industrial,Investigación científicaEl principio básico es utilizar el efecto de cavitación ultrasónica (formación, oscilación,y implosión de microburbujas en un medio líquido) para generar fuerzas mecánicas intensas, corte y efectos térmicos, logrando así la homogeneización, dispersión, emulsificación, disrupción celular o reducción del tamaño de las partículas.

Los homogeneizadores ultrasónicos son valorados por su alta eficiencia, daño no térmico (en comparación con la homogenezación mecánica tradicional) y control preciso.

(1) Investigación de laboratorio

Disrupción celular: Romper las paredes celulares de bacterias, levaduras o plantas para extraer proteínas, ácidos nucleicos o enzimas (por ejemplo, en bioquímica, microbiología).
Preparación de la muestra: homogeneización de muestras de tejido (por ejemplo, hígado, músculo) para análisis químico o inmunohistoquímica.
Síntesis de nano-materiales: Dispersión de grafeno, nanotubos de carbono o nanopartículas metálicas en líquidos para formar coloides estables.

(2) Producción industrial

Emulsificación: creación de emulsiones estables de aceite en agua (O/W) o de agua en aceite (W/O) (por ejemplo, industria alimentaria: aderezos para ensaladas, productos lácteos; industria cosmética: cremas, lociones; industria farmacéutica:medicamentos emulsionados).
Dispersión: Se rompen las partículas aglomeradas (por ejemplo, pigmentos en revestimientos, rellenos en plásticos, catalizadores en reacciones químicas) para garantizar una distribución uniforme.
Homogeneización de materiales viscosos: Procesamiento de polímeros, resinas o adhesivos para eliminar burbujas y lograr una viscosidad constante.
Tratamiento de aguas residuales: degradación de contaminantes orgánicos (por ejemplo, colorantes, pesticidas) mediante radicales libres generados por cavitación (·OH).
Procesamiento de alimentos: mejora de la textura y de la vida útil (por ejemplo, homogeneización de jugos de frutas para evitar la sedimentación, suavización de la carne).

Preparación de materias primas: seleccionar materias primas biológicas ricas en vitaminas objetivo, como frutas frescas, verduras, granos o microorganismos, y realizar un pretratamiento, incluido el lavado, el corte,secado, trituración y otras operaciones, para aumentar el área de contacto entre las materias primas y el disolvente y mejorar la eficiencia de la extracción.

Selección del disolvente de extracción: seleccionar un disolvente adecuado de acuerdo con las propiedades de la vitamina objetivo.solventes polares como el agua y la solución de etanol-agua se utilizan más comúnmentePara las vitaminas liposolubles, a menudo se utilizan disolventes no polares como el n-hexano y el petróleo.

La extracción asistida por ultrasonidos (UAE), como tecnología de separación y extracción eficiente y respetuosa con el medio ambiente, se ha convertido en una tecnología clave para optimizar los procesos de producción,mejorar la calidad del producto, y promover la transición a la fabricación ecológica en la industria moderna debido a su mecanismo de acción único y sus ventajas significativas.

La industria farmacéutica es una de las áreas más maduras para la aplicación de la extracción ultrasónica y su importancia está directamente relacionada con la calidad de los medicamentos y la economía de producción:
La extracción de los ingredientes activos de las medicinas tradicionales chinas: las decocciones de la medicina tradicional china consumen mucho tiempo (varias horas),que resulta en bajas tasas de disolución de los principios activos (como los alcaloides)La extracción por ultrasonido puede acortar los tiempos de extracción de 30 minutos a 2 horas,aumentar las tasas de disolución del ingrediente activo en un 20%-50%, y evitar la degradación de los ingredientes activos (como en la extracción de baicalina y artemisinina), garantizando así la eficacia y estabilidad de los preparados de la medicina tradicional china.

En el campo biofarmacéutico,se utiliza para la separación de productos de fermentación microbiana (como antibióticos y enzimas) y la extracción de péptidos activos (como colágeno y factores de crecimiento) de tejidos animales- sus condiciones de extracción suaves (principalmente a temperatura ambiente) preservan la integridad estructural de las biomacromoléculas, reducen la dificultad de su posterior purificación,y mejorar la pureza y el rendimiento de los biofarmacéuticos.

La extracción por ultrasonido puede producir rápidamente materias primas altamente activas y de alta pureza para suplementos de salud, como proantocianidinas de semillas de uva, polisacáridos de bayas de lobo,y ficocianina de la espirulina, satisfaciendo la demanda de la industria de suplementos de salud de ingredientes "naturales y eficaces" al tiempo que se reducen los costes de producción.

La importancia de la extracción ultrasónica para la industria moderna radica en su remodelación fundamental del "modelo de producción industrial" a través de la innovación tecnológica.No sólo se refiere a la eficiencia, el coste y la contaminación de los procesos tradicionales, pero también se alinea con la dirección de desarrollo central de la industria moderna: "ecologismo, eficiencia y calidad." En el contexto de la escasez de energía mundialLa extracción por ultrasonidos ha pasado de ser una "tecnología opcional" a una "tecnología esencial", debido a las crecientes presiones ambientales y la evolución de la demanda de los consumidores." convertirse en un apoyo crucial para las empresas industriales para reducir los costes, aumentar la eficiencia, mejorar la competitividad y lograr un desarrollo sostenible.

Las máquinas homogeneizadoras ultrasónicas (también llamadas sonicadores ultrasónicos o cavitadores) son herramientas versátiles que aprovechan la cavitación ultrasónica (formación de microburbujas, oscilación,y implosión) para generar un corte intenso, el impacto y los efectos térmicos. Su principal ventaja radica en el procesamiento eficiente, no destructivo (o poco destructivo) de líquidos y mezclas líquido-sólido,haciendo que sean indispensables en toda la I+D del laboratorioEn la actualidad, la producción industrial y los campos especializados (por ejemplo, biotecnología, farmacéuticos, ciencia de los materiales) se encuentran categorizados por industria y caso de uso.con detalles técnicos y escenarios típicos:

1Investigación académica y de laboratorio

Los homogeneizadores ultrasónicos a escala de laboratorio (10 500 W, 20 100 kHz) se utilizan ampliamente para la preparación de muestras y experimentos de pequeños lotes debido al control preciso, al bajo consumo de muestras,y daños mínimos a los materiales sensibles.

Aplicaciones clave:

Disrupción de las células y tejidos

Objetivo: romper las paredes/membranas celulares para extraer componentes intracelulares (proteínas, ácidos nucleicos, enzimas, metabolitos).
Escenarios: Homogeneización de bacterias (E. coli), levaduras, algas, células vegetales (por ejemplo, tejido de hojas) o tejido animal (hígado, músculo) para investigación en bioquímica, biología molecular o metabolomía.
Ventaja: es más suave que la rectificación mecánica; evita la desnaturalización de las biomoléculas sensibles al calor (tiempo de procesamiento corto, calor de cavitación localizado).

Homogeneización y extracción de muestras

Objetivo: lograr una mezcla uniforme de muestras heterogéneas o mejorar la eficiencia de extracción de los compuestos diana.
Escenarios:

Homogeneizar muestras de alimentos (por ejemplo, leche, carne) para el análisis de nutrientes (proteínas, grasas, metales pesados).
Aceleración de la extracción con disolvente de los ingredientes activos vegetales (por ejemplo, flavonoides de hierbas, aceites esenciales de cáscaras de cítricos) mediante micro-mezcla inducida por cavitación.
Dispersión de partículas sólidas (por ejemplo, suelo, sedimentos) en soluciones acuosas para ensayos ambientales (detección de metales pesados o contaminantes).

Síntesis y dispersión de nanomateriales

Objetivo: Preparar dispersiones coloidales estables o sintetizar partículas a nanoescala.
Escenarios:

Dispersión de nanotubos de carbono (CNT), grafeno u óxidos metálicos (TiO2, ZnO) en disolventes/polímeros para eliminar la aglomeración (crítica para la electrónica, los compuestos o los recubrimientos).
La síntesis de nanoemulsiones (por ejemplo, nanopartículas de lípidos para la administración de medicamentos) o puntos cuánticos mediante nucleación inducida por cavitación.

Emulsión para química analítica

Objetivo: Crear emulsiones estables de aceite en agua (O/W) o de agua en aceite (W/O) para cromatografía, espectroscopia o análisis de espectrometría de masas.
Ejemplo: Emulsión de ácidos grasos en agua para el análisis de lípidos alimentarios mediante cromatografía gaseosa (GC).

2Industria farmacéutica y biotecnológica

Los homogeneizadores ultrasónicos a escala industrial (1 ′′ 10 kW) se utilizan para una producción escalable, con un enfoque en la pureza, la consistencia y el cumplimiento de los estándares GMP.

Parámetro:

Aplicación
Industria farmacéutica: en la producción de medicamentos vitamínicos, la extracción por ultrasonidos puede utilizarse para extraer vitaminas de materias primas naturales como ingredientes activos de los medicamentos,como la extracción de vitaminas B de levaduras y la extracción de vitamina E de aceites y grasas vegetales.
Industria de productos de cuidado de la salud: Se utiliza para producir productos de salud con vitaminas, extraer vitaminas de plantas naturales o tejidos animales y fabricar varios comprimidos, cápsulas,líquidos orales y otros productos para satisfacer la demanda de suplementos vitamínicos.
Aditivos alimenticios: Las vitaminas extraídas pueden utilizarse como aditivos alimenticios para enriquecer los alimentos, por ejemplo, añadiendo vitaminas a las bebidas, productos lácteos, productos de cereales, etc. para mejorar el valor nutricional de los alimentos.