التعديل بالموجات فوق الصوتية لملاط حبيبات النشا

تحييد الطين

بعد العملية ، يتم تحييد ملاط التفاعل ، على سبيل المثال عن طريق إضافة حمض الهيدروكلوريك أو الكبريتيك بعد المعالجة القلوية.

غسل النشا

يتبع الغسيل بالماء ، مثل الغسيل بالتيار المعاكس في الأعاصير المائية ، تحييد ملاط النشا المعدل. في هذه المرحلة ، يساعد الموجات فوق الصوتية على غسل وشطف جزيئات النشا الفردية. يعمل التجويف بالموجات فوق الصوتية على تشتيت تكتلات حبيبات النشا ويزيد من نقل الكتلة عند الطبقة الحدودية بين حبيبات النشا والمرحلة المائية.

ترشيح النشا والتجفيف

وتستخدم أجهزة الموجات فوق الصوتية Hielscher فائقة الترشيح أو عمليات الترشيح نانو وكذلك تجفيف رذاذ لاحق.

التعديل المادي للنشا (الميكانيكي)

التعديل المادي للنشويات لا ينطوي على استخدام المواد الكيميائية. ومع ذلك ، ينتج عن الموجات فوق الصوتية تغييرات في التركيب الجزيئي للنشا تليها اختلافات في الخواص الفيزيائية والكيميائية والوظائف. قوى القص التجويف العنيفة تشوه المنطقة البلورية في حبيبات النشا. يتم القبض على سلاسل البوليمر بالقرب من الفقاعات الدقيقة المنهارة في حقل قص عالي التدرج يؤدي إلى كسر روابط C-C الجزيئية الكبيرة ، وتشكيل جذور سلسلة طويلة. تظهر صور SEM لحبيبات النشا الصوتية أضرارا ميكانيكية ، مثل الشقوق والاكتئاب والتنقر. ينتج عن هذا قدرة أعلى على امتصاص الماء ، وقوة تورم أعلى ، وزيادة الذوبان. هذا التأثير أفضل لسعة صوتنة أعلى. لذلك ، فإن صوتنة المسبار أكثر فعالية لتعديل النشا من صوتنة نوع الحمام. تظهر المعالجة بالموجات فوق الصوتية المكثفة حبيبات أكثر اضطرابا عند مقارنتها بالنشا الأصلي أو المعالج حراريا.

النشويات OSA-Esterified بالموجات فوق الصوتية

أظهرت النشويات الأسترية بالموجات فوق الصوتية درجة أعلى من الاستبدال (DS) وكفاءة التفاعل (RE) ، إلى جانب التغييرات المورفولوجية الطفيفة والمفيدة التي قد توسع وظائفها في النظم الغذائية. يعزز Sonication معدل التفاعل والكفاءة دون تغيير التركيب الجزيئي للنشا ، وبالتالي الحفاظ على خصائصه المرغوبة للتطبيقات الغذائية.
تشير هذه النتائج إلى أن الأسترة بمساعدة الموجات فوق الصوتية يمكن أن تمثل تقنية خضراء ، تقدم نهجا موفرا للطاقة وموفرا للوقت لتعديل النشا. يمكن أن تؤدي إمكانية توسيع نطاق الأسترة بمساعدة السونسيون إلى إحداث ثورة في عملية تعديل النشويات في علوم الأغذية ، بما يتماشى مع أهداف الإنتاج المستدامة وتوسيع تطبيقات النشويات المسترة في الصناعة.

اقرأ المزيد عن نشا OSA بالموجات فوق الصوتية!

الصور المجهرية SEM ل: (أ) صوتي ، (ب) صوتي 20 دقيقة ، (ج) 40 دقيقة. صوتنة ، (د) 60 دقيقة حبيبات نشا القمح صوتي.
دراسة وصور: ©مجذوبي وآخرون، 2015

الموجات فوق الصوتية يمكن أن تخفض بداية درجة حرارة الجيلاتين بشكل كبير. تقدم المواد الهلامية النشا المحضرة من حبيبات النشا الصوتية صلابة أعلى وقيم أعلى من الالتصاق والتماسك عند مقارنتها بالنشا الأصلي. يزداد الالتصاق والتماسك والنابض والصمغ بشكل كبير مع التعديل بالموجات فوق الصوتية للنشا.

يستخدم Ultrasonication مدخلات طاقة أقل بكثير وظروف معالجة مرهقة من إجراءات تعديل النشا التقليدية. Hielscher الموجات فوق الصوتية لوازم مفاعلات الموجات فوق الصوتية عالية الطاقة للمعالجة التجارية.

طلب المزيد من المعلومات!

إذا كنت عالما يقوم بأبحاث تعديل النشا ، أو مهندس عمليات يحاول تحسين عمليات النشا الحالية ، أو مهندس منتج يقوم بصياغة منتجات أفضل أو جديدة ، أو إذا كان لديك أي اهتمام آخر بتعديل النشا: اتصل بنا! سنكون سعداء لمناقشة معكم إمكانات وفوائد الموجات فوق الصوتية لتعديل النشا وتطبيق النشا. يرجى ملء النموذج أدناه!

استخدام النشا

يستخدم النشا المعدل في مجموعة واسعة من التطبيقات الغذائية وغير الغذائية. أوكتينيلسكسينات النشا هي عامل استقرار مهم لمستحلبات الزيت في الماء. في صناعة الورق ، تعمل النشويات الموجبة على تحسين القوة الرطبة والجافة ، وتثبيت المستحلبات وتعمل كعوامل تحجيم سطحية. تشتمل العديد من أنظمة المواد المضافة الرطبة على جسيمات دقيقة غير عضوية (السيليكا الغروية والبنتونيت) والبوليمرات الاصطناعية مع النشا المعدل. تشمل الاستخدامات الأخرى تشتت اللاتكس النشا أو النشا الحبيبي كحشو للبوليمرات.

مقالات علمية حول تعديل النشا بمساعدة الموجات فوق الصوتية

• • S. Manchun، J. Nunthanid، S. Limmatvapirat و P.Sriamornsak (2012): تأثير العلاج بالموجات فوق الصوتية على الخصائص الفيزيائية لنشا التابيوكا ، في: أبحاث المواد المتقدمة المجلد 506 (2012) ص 294-297. [PDF]
  • أنيت رزق جامبراك ، زوران هرسك ، دراغو شوباريتش ، جوريسلاف بابيتش ، ملادن برنسيك ، سوزانا ريماك برنسيك ، توميسلاف بوسيليكوف ، دوماجوج كفيك ، برانكو تريبالو ، جوريكا جيلو (2010): تأثير الموجات فوق الصوتية على الخصائص الفيزيائية لنشا الذرة ، في: بوليمرات الكربوهيدرات 79 (2010) 91-100.
  • Herceg I.L.، Jambrak A.R.، Šubarić D.، Brnčić M.، Brnčić S.R.، Badanjak M.، Tripalo B.، Ježek D.، Novotni D.، Herceg Z. (2010): خصائص الملمس واللصق لنشا الذرة المعالجة بالموجات فوق الصوتية ، في: Czech J. Food Sci.، 28: 83-93. [PDF]
  • D. Knorr، B. I. O. Ade-Omowaye and V. Heinz (2002): التحسين الغذائي للأغذية النباتية عن طريق المعالجة غير الحرارية ، في: وقائع جمعية التغذية (2002) ، 61 ، 311-318. [PDF]

أسئلة مكررة

ما هي مصادر النشا الأصلية؟

يأتي النشا من مصادر محلية مختلفة ، مثل: الذرة ، الذرة الشمعية ، الذرة عالية الأميلوز ، التابيوكا ، البطاطس ، القمح ، الأرز ، الأرز الشمعي ، البازلاء (البازلاء الناعمة ، البازلاء المجعدة) ساغو ، الشوفان ، الشعير ، الجاودار ، القطيفة ، البطاطا الحلوة ، الشوفان ، الحبوب ، كوكلي البقر ، الكينوا ، العدس ، الفاصوليا البحرية ، الذرة الرفيعة ، الأروروت أو الكسافا.

ما هو النشا المعدل؟

النشا المعدل هو نشا تم تغييره فيزيائيا أو إنزيميا أو كيميائيا لتعزيز أدائه في التطبيقات الغذائية والصناعية. تعمل هذه التعديلات على تحسين خصائص مثل الذوبان واللزوجة والهلام والاستقرار في ظل ظروف مختلفة ، مثل الحرارة أو البيئات الحمضية. مشتقة عادة من مصادر طبيعية مثل الذرة والبطاطس والتابيوكا ، تستخدم النشويات المعدلة كمكثفات ومثبتات ومستحلبات لتحسين الملمس ومدة الصلاحية في الأطعمة المصنعة والمستحضرات الصيدلانية وغيرها من المنتجات.

ما هو الفرق بين النشا المعدل ونشا OSA؟

يشير النشا المعدل إلى النشا الذي تم تغييره بطرق مختلفة - فيزيائيا أو إنزيميا أو كيميائيا - لتحسين خصائصه الوظيفية ، مثل السماكة أو التبلور أو الاستقرار في ظروف مختلفة. هذه التعديلات تجعلها مناسبة للتطبيقات المتنوعة في الأغذية والأدوية والمنتجات الصناعية.
نشا OSA ، أو نشا أنهيدريد أوكتينيل سكسينيك ، هو نوع معين من النشا المعدل كيميائيا تم إنشاؤه عن طريق ربط مجموعات أنهيدريد أوكتينيل سكسينيك بجزيء النشا. يضفي هذا التعديل خصائص استحلاب فريدة ، مما يجعل نشا OSA فعالا بشكل خاص في تثبيت مستحلبات الزيت في الماء. في حين أن النشا المعدل يعزز بشكل عام الخصائص الأساسية مثل اللزوجة أو الاستقرار ، فإن نشا OSA مصمم خصيصا لتوفير قدرات الاستحلاب ، مما يجعله شائعا في منتجات مثل تتبيلات السلطة والصلصات والمشروبات حيث تكون المستحلبات المستقرة ضرورية. اقرأ المزيد عن نشا OSA المستتر بالموجات فوق الصوتية!