[发明专利]利用驻波型超声波分离液体中的颗粒

说明书

发明技术领域

本发明涉及对样品液体中的颗粒例如牛奶中的体细胞的处理、分选和检测。

在食品生产中，分析从原材料一直到成品的食品含量是必不可少的。这是监测和优化生产，以及确保原材料和成品的品质所要求的。

当分析液体食品时，在过滤后的样品中存在颗粒可能产生特殊问题。例如，牛奶中最大的脂肪颗粒导致显著的光散射，这使得显微术不适合于牛奶样品并在牛奶的红外光谱学中引起透射损耗。在此情况下，去除脂肪颗粒的简单方法可以促进新的分析方法、更高效率的光谱学技术或被存在的脂肪颗粒另外掩饰的组分的测量。

在其他类型的分析中，特定颗粒的存在必须被表征或计数，这些特定颗粒即牛奶中的体细胞或细菌、酒和啤酒中的酵母细胞或果汁中的果肉和其他颗粒。

为了去除干扰颗粒，在进行实际样品分析之前通常在预处理步骤中添加化学品，或添加标记分子，以便增强来自需要被表征或计数的颗粒的信号。原则上，不需要添加这样的化学品。它增加分析的成本和复杂度并且与一些添加物质起作用可带来健康威胁。因此一种可以限制或完全消除对添加物质的需要的分离颗粒的方法将在许多类型的液体食品分析中占有主要的优势。

技术现状

在期望去除脂肪球的血液处理中实施了一种利用超声波来根据颗粒的物理性质分离液体中的颗粒的方法，称为声电泳(acoustophoresis)。在2003年3月12日的EP 1365849B(T.LAURELL等人)中公开了一种实施此方法的方式，在EP 1365849B中，采用超声驻波通过驱使颗粒朝向超声驻波中的压力波节来处理颗粒。如图1所图示，对于在矩形通道14中的驻波40，在颗粒30上的力F_r的方向主要由颗粒的密度和压缩度确定，如下面的公式所示。

Fr=-(πp02Vcβw2λ)·φ(β,ρ)·sin(2kx)---(1)]]>

φ(β,ρ)=5ρc-2ρw2ρc+ρw-βcβw]]>