¿Cuál es la diferencia entre un homogeneizador ultrasónico y un mezclador mecánico de alta velocidad?

Un homogeneizador ultrasónico es una poderosa herramienta para mezclar y homogeneizar suspensiones sólido-líquido y líquido-líquido. La homogeneización ultrasónica es un proceso mecánico que reduce las partículas en un líquido, haciéndolas uniformemente pequeñas y distribuidas uniformemente. Cuando se utilizan homogeneizadores ultrasónicos para aplicaciones como mezclar, dispersar y emulsionar, el objetivo es reducir pequeñas partículas o gotas de líquido en el líquido o lodo para mejorar la uniformidad y estabilidad de la mezcla. Estas partículas (fase dispersa) pueden ser sólidas o líquidas. La reducción en el diámetro promedio de las partículas aumenta el número de partículas individuales, lo que lleva a una disminución en la distancia promedio de las partículas y un aumento en el área superficial de las partículas. El área de superficie y la distancia promedio de las partículas afectan las propiedades reológicas del líquido. La uniformidad de la mezcla puede afectar la estabilidad de la fase dispersa si existe una diferencia de densidad entre las partículas y el líquido. Si la mayoría de las partículas tienen tamaños similares, la tendencia a la agregación durante los procesos de sedimentación o ascenso disminuye porque partículas similares tienen velocidades similares de ascenso o descenso.

Utiliza ondas ultrasónicas para romper partículas y crear una mezcla homogeneizada. Este método es eficaz para descomponer células, dispersar partículas y emulsionar líquidos a nivel microscópico. Es particularmente útil para aplicaciones donde el tamaño y la distribución de las partículas finas son cruciales.

Los homogeneizadores ultrasónicos se utilizan principalmente en los campos de la biología, la química, la industria farmacéutica y más, con las siguientes aplicaciones:

Disrupción celular: Los homogeneizadores ultrasónicos pueden descomponer rápidamente las células y liberar su contenido interno. En cultivos celulares biofarmacéuticos y en ingeniería genética, los homogeneizadores ultrasónicos se utilizan comúnmente para descomponer y separar muestras como ADN y proteínas.

Mezclado y homogeneización: Los homogeneizadores ultrasónicos pueden mezclar y homogeneizar rápidamente dos o más líquidos, comúnmente utilizados en la producción e investigación de productos farmacéuticos, productos sanitarios, cosméticos y alimentos.

Suspensión y dispersión: Los homogeneizadores ultrasónicos pueden dispersar muestras como polvos y nanomateriales en líquidos para experimentos y aplicaciones posteriores.

Ventajas: Mejor efecto de mezcla para dos sustancias líquidas.

Desventajas: Alto consumo de energía, bajo rendimiento, propenso a fallas de funcionamiento y altos costos de mantenimiento.

Las mezcladoras de alta velocidad se utilizan principalmente para tareas de mezcla sencillas en las que los materiales no requieren refinamiento sino sólo una mezcla básica. Se basa en agitación o rotación mecánica para mezclar o mezclar sustancias. Si bien puede mezclar eficazmente materiales que no requieren una homogeneización fina, es posible que no alcance el mismo nivel de uniformidad y dispersión que un homogeneizador ultrasónico, especialmente cuando se trata de partículas muy pequeñas o se logra una dispersión a nanoescala.

Los mezcladores de alta velocidad encuentran aplicaciones en diversas industrias, como la alimentaria, farmacéutica, química, pesticidas, recubrimientos y más:

1. Industria alimentaria: Las batidoras se utilizan ampliamente en el procesamiento de alimentos para hacer pan, pasteles, galletas, chocolates, leche de soja, jugos y otros productos alimenticios. En estos procesos, los mezcladores trabajan con los ingredientes para mezclarlos o triturarlos completamente y lograr los objetivos de producción.

2. Industria farmacéutica: Los mezcladores son equipos esenciales en la fabricación farmacéutica para la preparación de medicamentos y los procesos de producción posteriores. Por ejemplo, pueden mezclar materias primas y transformar medicamentos en polvo en cápsulas o tabletas.

3. Industria química: Los mezcladores desempeñan un papel crucial en la producción química y se utilizan en la fabricación de productos como recubrimientos, resinas, tintes, caucho y pinturas. Además, se emplean en procesos para producir carbonato de calcio, silicatos y más para mezclar y combinar.

Ventajas: Método de mezcla más penetrante, alto rendimiento, ampliamente aplicable.

Desventajas: Falta de acción de corte y refinado sobre los materiales, limitándose a simples tareas de mezcla.

El proceso comienza con la extracción de grasas para extraer primero las sustancias activas disueltas en la grasa. Posteriormente, el residuo tras la extracción de grasa se somete a alta presión combinada con técnicas de extracción ultrasónica. La aplicación de alta presión puede inducir cambios en los diferenciales de presión internos y externos dentro de las materias primas, alterando las estructuras celulares. Cuando se combina con la extracción asistida por ultrasonidos, el efecto de cavitación del ultrasonido puede facilitar la liberación de los componentes objetivo del material que se extrae, lo que permite una extracción rápida y eficiente de sustancias activas de fuentes biológicas, lo que aumenta significativamente el rendimiento. Finalmente, las sustancias activas extraídas mediante extracción de grasas y etanol se combinan, secan y almacenan a bajas temperaturas, lo que mejora enormemente la eficiencia de extracción de las sustancias activas.