超声波细胞粉碎机原理详解及应用

超声波细胞粉碎机原理：
在微生物学中，超声波主要用于细胞粉碎或分解。对液体进行高强度超声处理，传递到液体介质中的声波会导致交替高压和低压周期变换（周期随频率而定）。在低压循环中，高强度的超声波在液体中产生小的真空气泡或空隙。当气泡达到无法吸收能量的体积时，它们就会在高压循环中剧烈地坍塌。这种现象被称为空化现象。在内爆过程中，产生高温(大约5000K)，和压力（大约200atm）。空化气泡的内爆也会导致高达2.8米/秒的液体喷射。由此产生的剪切力可以打破细胞膜，改善物质转移。超声波可以对细胞产生破坏性或结构性的效果，这取决于所使用的超声参数。
 
超声波细胞粉碎机详解：
·细胞破碎：在强烈的超声波作用下，细胞或亚细胞中的酶或蛋白质会因细胞分裂而释放。细胞分裂是一个敏感的过程，因为细胞壁能够承受体内的高渗透压力，对细胞分裂的力量大小必需受控，以避免细胞内不需要的物质释放，包括细胞碎片和核酸，或产生变性。超声波是细胞分裂的一种可控手段。超声的机械效应能更快更全面地渗透到细胞材料中，并改善物质的转移。超声波能使在溶剂对植物组织中有更大的穿透能力，并能改善质量转移。超声波产生空化效应破坏细胞壁，促进基质成分的释放。
·质量转移：一般来说，超声能对细胞膜具有渗透性，并能显著降低细胞膜的选择性。超声的机械活动支持溶剂扩散到组织中。当超声通过空化效应的机械剪切力打破细胞壁时，它促进了从细胞到溶剂的转移。超声空化的粒子直径减小增加了固体与液相接触的表面积。
·超声波与温度和压力的协同效应：当与其他的抗菌方法结合时，超声波往往更有效，例如:压力和超声 压力 温度 超声
本文建议将超声与温度、或压力相结合的方法，处理枯草芽孢杆菌、芽孢杆菌、酿酒酵母和氧单胞菌。
·过程开发：与其他非热化过程不同，如高压水静压(HP)、压缩二氧化碳(cCO2)和超临界二氧化碳(co2)和高电场脉冲，超声波试验可以在实验室中很容易的得到，强度和空化特性可以很容易地适应特定的提取过程来达到特定的目标。振幅和压力可以在很大范围内变化，从而确定zui节能的提取装置。硬组织应在超声前进行浸渍、研磨或粉碎。
·氧化：在控制超声强度下，超声对生物转化和发酵的应用可能会导致生物进化的增强，这是由于诱导的生物效应和促进细胞大规模转移的原因。超声(20kHz)对胆固醇对胆甾酮的氧化作用的影响。
Cholesterol + O2 = cholest-4-en-3-one + H2O2 
该系统是一种典型的类固醇微生物转换，基质是水溶性固体。这一系统的独特之处在于，细胞和固体都可能受到超声波的影响，在一个足够低的超声波强度下，保存了细胞的结构完整性和维持他们的代谢活动，观察到显著增强微生物生物转化的动态利率。
·优越的技术：超声空化效应对提取和食物保存是一项新的强大的加工工艺，不仅可以安全、环保地应用，而且在控制成本上也非常有效。这种均质化和保存的效果可以很容易地用于果汁和浆料(如橙子、苹果、葡萄柚、芒果、葡萄、李子)以及蔬菜酱和汤，比如西红柿酱或芦笋汤。