ホモジナイザーの役割は、質感の異なるものを高速シャーナイフで均一に混合し、原料同士をよりよくなじませ、良好な乳化状態を実現し、気泡を消す役割を果たします。

ホモジナイザーのパワーが大きいほど速度が速くなり、生産時の効率が高くなります。ホモジナイザーのメインカラムが長いほど、より多くの均質化能力が得られます。

実験室で一般的に使用されるホモジナイザーの原理: 実験サンプルと溶液または溶媒を均一に混合して、実験に必要な標準溶液を調製します。ホモジナイザーは、その動作モードに応じて次の 3 つのカテゴリに分類できます。

超音波ホモジナイザー

原理：音波と超音波を利用して、物体に接触すると急速に圧縮と膨張を交互に繰り返す原理。超音波の作用により、材料が膨張の半サイクルにあるとき、材料液は張力を受けて泡として膨張します。圧縮の半サイクル中に、気泡は収縮します。圧力変化が大きく、低圧よりも圧力が低くなると、圧縮された気泡が急激に潰れ、液体中に「キャビテーション」が発生します。この現象は圧力の変化や外圧の不均衡により解消されます。「キャビテーション」が消える瞬間、液体周囲の圧力と温度が大幅に上昇し、非常に複雑かつ強力な機械的撹拌の役割を果たし、均質化の目的を達成します。

適用範囲: さまざまな組織の破砕および細胞溶解、細胞小器官、核酸、タンパク質の抽出、その他の工業用サンプルの乳化および均質化。

利点: 使いやすく、さまざまなプローブを交換することでさまざまな量のサンプルを処理できます。乳化・均質化効果が良好で、単一サンプルの操作に適しています。

欠点: 複数のサンプルを同時に処理できません。異なるサンプルを交換または洗浄する必要があるため、サンプル間の相互汚染の可能性が高くなります。特別な要件を持つ生体サンプルに一定の影響を与えます。

プローブ回転ブレードホモジナイザー

原理：ホモジナイザー内で粉砕乳棒を回転させ、分離・混合・粉砕・均質化を行うタイプです。靭性の強いサンプルの加工に適しています。

適用範囲：動植物組織の分散、ライセートによる核酸、タンパク質等の抽出に使用でき、また工業用樹脂や顔料の製造用懸濁液・エマルジョンなどにも使用できます。

利点：低速、トルクが大きく、騒音がない等、使いやすい。異なるプローブを交換することにより、異なる量のサンプルを処理できます。操作が簡単で、単一サンプルの操作に適しています。

欠点: 複数のサンプルを同時に処理できません。異なるサンプルを交換または洗浄する必要があるため、サンプル間の相互汚染の可能性が高くなります。このようなホモジナイザーは、細菌、酵母、その他の真菌などの厚肉サンプルの処理には考慮されていません。

叩解ホモジナイザー（ノックホモジナイザー、粉砕ビーズホモジナイザーとも呼ばれます）

原理: ハンマリングボードを通してバッグを叩き続けます。発生した圧力によりバッグ内の材料が破損し、混合する可能性があります。粉砕ビーズホモジナイザーは、試験管内に試料と対応するビーズを入れ、三次元的に高速回転・振動させ、粉砕ビーズの高速タッピングで試料を粉砕することにより、試料を粉砕・均質化する装置です。

適用範囲：動植物の組織、藻類、細菌、酵母、菌類、カビ、各種胞子体を破壊し、DNA/RNA、タンパク質を抽出するために広く使用されています。

利点: 骨、胞子、土壌などの頑固なサンプルを効率的に処理できます。各ホモジナイザー カップには相互汚染を避けるためのホモジナイザー ナイフが装備されており、操作が簡単で効率的であり、壊れやすいサンプルを扱うのがより適切です。

欠点: 大量のサンプルを処理できません。単一サンプルの処理容量は通常 1.5ml 未満であり、対応する均質バッグと併用する必要があるため、消耗品や機器の投入量が多くなります。