સ્ટાર્ચના કણોની સ્લરીઓનું અલ્ટ્રાસોનિક સંશોધન

સ્લરીનું તટસ્થીકરણ

પ્રક્રિયા પછી પ્રતિક્રિયા સ્લરીનું તટસ્થીકરણ કરવામાં આવે છે, ઉદાહરણ તરીકે, ક્ષારીય પ્રક્રિયા પછી હાઇડ્રોક્લોરિક અથવા સલ્ફ્યુરિક એસિડ ઉમેરીને.

સ્ટાર્ચની ધોલાઈ

સંશોધિત સ્ટાર્ચની સ્લરીઓના તટસ્થીકરણ પછી પાણીથી ધોલાઈ કરવામાં આવે છે, જેમ કે હાઇડ્રોસાઇક્લોનમાં પ્રતિપ્રવાહ ધોલાઈ. આ તબક્કે, અલ્ટ્રાસોનિકેશન સ્ટાર્ચના અલગ અલગ કણોને ધોવામાં અને પાણીથી ખંગાળવામાં સહાય કરે છે. અલ્ટ્રાસોનિક કેવિટેશન સ્ટાર્ચના કણોના સમૂહોને વિખેરે છે અને સ્ટાર્ચના કણો તથા જલીય પ્રાવસ્થા વચ્ચેના સીમા સ્તરે દ્રવ્ય સ્થાનાંતરણ વધારે છે.

સ્ટાર્ચનું ગાળણ અને સૂકવણી

Hielscher અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણોનો ઉપયોગ અલ્ટ્રાફિલ્ટ્રેશન અથવા નેનોફિલ્ટ્રેશન પ્રક્રિયાઓમાં તેમજ ત્યારપછીના સ્પ્રે ડ્રાયિંગમાં થાય છે.

સ્ટાર્ચનું ભૌતિક સંશોધન (યાંત્રિક)

સ્ટાર્ચના ભૌતિક સંશોધનમાં રસાયણોનો ઉપયોગ થતો નથી. તેમ છતાં, અલ્ટ્રાસોનિકેશનથી સ્ટાર્ચની આણ્વિક રચનામાં ફેરફારો થાય છે, જેના પરિણામે તેના ભૌતિક-રાસાયણિક ગુણધર્મો અને કાર્યક્ષમતામાં પરિવર્તનો થાય છે. પ્રબળ કેવિટેશનજન્ય શીયર બળો સ્ટાર્ચના દાણાઓના સ્ફટિકીય પ્રદેશને વિકૃત કરે છે. તૂટી પડતા સૂક્ષ્મ પરપોટાઓની નજીક આવેલી પોલિમર શૃંખલાઓ ઉચ્ચ પ્રવણતા ધરાવતા શીયર ક્ષેત્રમાં ફસાઈ જાય છે, જેના કારણે મહાઆણ્વિક C-C બંધો તૂટે છે અને લાંબી શૃંખલાવાળા મુક્ત મૂળકો બને છે. સોનિકેશન કરેલા સ્ટાર્ચના દાણાઓની SEM છબીઓમાં તિરાડો, ખાડાઓ અને સપાટી પર સૂક્ષ્મ ગર્તો જેવી યાંત્રિક ક્ષતિઓ દેખાય છે. આના પરિણામે જળશોષણ ક્ષમતા વધે છે, ફૂલવાની શક્તિ વધે છે અને દ્રાવ્યતા વધે છે. સોનિકેશનના વધુ ઊંચા કંપવિસ્તારો પર આ અસર વધુ સારી હોય છે. તેથી, સ્ટાર્ચના સંશોધન માટે બાથ પ્રકારના સોનિકેશન કરતાં પ્રોબ સોનિકેશન ઘણું વધુ અસરકારક છે. મૂળ અથવા ઉષ્માથી ઉપચારિત સ્ટાર્ચની સરખામણીમાં તીવ્ર અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયા કરેલા સ્ટાર્ચમાં વધુ વિઘટિત દાણાઓ જોવા મળે છે.

અલ્ટ્રાસોનિક રીતે OSA-એસ્ટરીકૃત સ્ટાર્ચ

અલ્ટ્રાસોનિક રીતે OSA-એસ્ટરીકૃત સ્ટાર્ચમાં અવેજીકરણની ઉચ્ચતર માત્રા (DS) અને ઉચ્ચતર પ્રતિક્રિયા કાર્યક્ષમતા (RE) જોવા મળી હતી, સાથે આકારરચનામાં નાના પરંતુ લાભદાયી ફેરફારો પણ જોવા મળ્યા હતા, જે ખાદ્ય પ્રણાલીઓમાં તેમની કાર્યક્ષમતાને વિસ્તારી શકે છે. સોનિકેશન સ્ટાર્ચની આણ્વિક રચનામાં ફેરફાર કર્યા વિના પ્રતિક્રિયાનો દર અને કાર્યક્ષમતા વધારે છે, અને આ રીતે ખાદ્ય ઉપયોગો માટે તેના ઇચ્છનીય ગુણધર્મોને જાળવી રાખે છે.
આ પરિણામો સૂચવે છે કે અલ્ટ્રાસોનિક સહાયિત એસ્ટરીકરણ પર્યાવરણને અનુકૂળ તકનીક બની શકે છે, જે સ્ટાર્ચના સંશોધન માટે ઊર્જા-કાર્યક્ષમ અને સમય બચાવતો અભિગમ પૂરો પાડે છે. સોનિકેશન સહાયિત એસ્ટરીકરણને મોટા પાયે કરવાની સંભાવના ખાદ્ય વિજ્ઞાનમાં સ્ટાર્ચની સંશોધન પ્રક્રિયામાં ક્રાંતિકારી પરિવર્તન લાવી શકે છે, ટકાઉ ઉત્પાદનના લક્ષ્યો સાથે સુસંગત બની શકે છે અને ઉદ્યોગમાં એસ્ટરીકૃત સ્ટાર્ચના ઉપયોગોને વિસ્તારી શકે છે.

અલ્ટ્રાસોનિક રીતે એસ્ટરીકૃત OSA-સ્ટાર્ચ વિશે વધુ વાંચો!

ઘઉંના સ્ટાર્ચના દાણાઓના SEM સૂક્ષ્મછાયાચિત્રો: (a) સોનિકેશન ન કરેલા, (b) 20min સોનિકેશન કરેલા, (c) 40min. સોનિકેશન કરેલા, (d) 60min સોનિકેશન કરેલા.
અભ્યાસ અને છબીઓ: ©Majzoobi et al., 2015

અલ્ટ્રાસોનિકેશન જિલેટિનીકરણ શરૂ થવાનું તાપમાન નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડી શકે છે. મૂળ સ્ટાર્ચની સરખામણીમાં સોનિકેશન કરેલા સ્ટાર્ચના દાણાઓમાંથી તૈયાર કરેલી સ્ટાર્ચ જેલ વધુ કઠિનતા અને આસંજન તથા સંસક્તિનાં વધુ ઊંચાં મૂલ્યો દર્શાવે છે. સ્ટાર્ચના અલ્ટ્રાસોનિક સંશોધનથી આસંજન, સંસક્તિ, સ્થિતિસ્થાપક પુનઃપ્રાપ્તિ અને ગુંદરપણું નોંધપાત્ર રીતે વધે છે.

પરંપરાગત સ્ટાર્ચ સંશોધન પદ્ધતિઓની સરખામણીમાં અલ્ટ્રાસોનિકેશનમાં ઘણો ઓછો ઊર્જા નિવેશ થાય છે અને ઘણી ઓછી કઠોર પ્રક્રિયા પરિસ્થિતિઓનો ઉપયોગ થાય છે. Hielscher Ultrasonics વ્યાવસાયિક પ્રક્રિયા માટે ઉચ્ચ શક્તિવાળા અલ્ટ્રાસોનિક રિએક્ટરો પૂરા પાડે છે.

વધુ માહિતી માગો!

જો તમે સ્ટાર્ચના સંશોધન પર સંશોધનકાર્ય કરતા વૈજ્ઞાનિક હો, સ્ટાર્ચની હાલની પ્રક્રિયાઓને સુધારવાનો પ્રયાસ કરતા પ્રક્રિયા ઇજનેર હો, વધુ સારા અથવા નવા ઉત્પાદનો તૈયાર કરતા ઉત્પાદન ઇજનેર હો, અથવા તમને સ્ટાર્ચના સંશોધનમાં અન્ય કોઈ રસ હોય: અમારો સંપર્ક કરો! સ્ટાર્ચના સંશોધન અને સ્ટાર્ચના ઉપયોગ માટે અલ્ટ્રાસોનિકેશનની સંભાવનાઓ અને લાભો વિશે તમારી સાથે ચર્ચા કરવામાં અમને આનંદ થશે. કૃપા કરીને નીચેનું ફોર્મ ભરો!

સ્ટાર્ચનો ઉપયોગ

સંશોધિત સ્ટાર્ચનો ઉપયોગ ખાદ્ય અને બિનખાદ્ય ક્ષેત્રોના વ્યાપક ઉપયોગોમાં થાય છે. સ્ટાર્ચ ઓક્ટેનિલસક્સિનેટ્સ પાણીમાં તેલનાં ઇમલ્શનો માટે એક મહત્વપૂર્ણ સ્થિરક છે. કાગળના ઉત્પાદનમાં ધનાયનિક સ્ટાર્ચ ભીની અને સૂકી મજબૂતી સુધારે છે, ઇમલ્શનોને સ્થિર કરે છે અને સપાટીના સાઇઝિંગ એજન્ટ તરીકે કાર્ય કરે છે. કાગળ ઉત્પાદનના ભીના તબક્કાની ઘણી ઉમેરક પ્રણાલીઓમાં સંશોધિત સ્ટાર્ચ સાથે અકાર્બનિક સૂક્ષ્મકણો (કોલોઇડલ સિલિકા, બેન્ટોનાઇટ) અને સંશ્લેષિત પોલિમરોનો સમાવેશ થાય છે. અન્ય ઉપયોગોમાં સ્ટાર્ચ લેટેક્સ વિક્ષેપણો અથવા પોલિમરો માટે પૂરક તરીકે દાણાદાર સ્ટાર્ચનો સમાવેશ થાય છે.

અલ્ટ્રાસોનિક સહાયિત સ્ટાર્ચ સંશોધન વિશેના વૈજ્ઞાનિક લેખો

• • S. Manchun, J. Nunthanid, S. Limmatvapirat અને P.Sriamornsak (2012): ટેપિયોકા સ્ટાર્ચના ભૌતિક ગુણધર્મો પર અલ્ટ્રાસોનિક ઉપચારની અસર, માં: Advanced Materials Research ખંડ 506 (2012) પૃષ્ઠ 294–297. [PDF]
  • Anet Rezek Jambrak, Zoran Herceg, Drago Šubaric, Jurislav Babic, Mladen Brncic, Suzana Rimac Brncic, Tomislav Bosiljkov, Domagoj Cvek, Branko Tripalo, Jurica Gelo (2010): મકાઈના સ્ટાર્ચના ભૌતિક ગુણધર્મો પર અલ્ટ્રાસાઉન્ડની અસર, માં: Carbohydrate Polymers 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): અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયા કરેલા મકાઈના સ્ટાર્ચની રચના અને પેસ્ટ બનવાના ગુણધર્મો, માં: Czech J. Food Sci., 28: 83–93. [PDF]
  • D. Knorr, B. I. O. Ade-Omowaye and V. Heinz (2002): બિનતાપીય પ્રક્રિયા દ્વારા વનસ્પતિજન્ય ખાદ્યપદાર્થોના પોષણમૂલ્યમાં સુધારો, માં: Proceedings of the Nutrition Society (2002), 61, 311–318. [PDF]

વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો

સ્ટાર્ચના પ્રાકૃતિક સ્ત્રોતો કયા છે?

સ્ટાર્ચ વિવિધ પ્રાકૃતિક સ્ત્રોતોમાંથી મળે છે, જેમ કે: મકાઈ, મીણસદૃશ મકાઈ, ઉચ્ચ એમાયલોઝ ધરાવતી મકાઈ, ટેપિયોકા, બટાકા, ઘઉં, ચોખા, મીણસદૃશ ચોખા, વટાણા (સુંવાળા વટાણા, કરચલીવાળા વટાણા) સાગો, ઓટ, જવ, રાઈ, રાજગરો, શક્કરિયાં, ઓટ, અનાજ, કાઉ કૉકલ, ક્વિનોઆ, મસૂર, નેવી બીન, જુવાર, એરોરૂટ અથવા કસાવા.

સંશોધિત સ્ટાર્ચ શું છે?

સંશોધિત સ્ટાર્ચ એવો સ્ટાર્ચ છે જેને ખાદ્ય અને ઔદ્યોગિક ઉપયોગોમાં તેની કાર્યક્ષમતા વધારવા માટે ભૌતિક, ઉત્સેચકીય અથવા રાસાયણિક રીતે બદલવામાં આવ્યો હોય છે. આ ફેરફારો દ્રાવ્યતા, સ્નિગ્ધતા, જેલ બનવાની ક્ષમતા અને ગરમી અથવા અમ્લીય વાતાવરણ જેવી વિવિધ પરિસ્થિતિઓમાં સ્થિરતા જેવા ગુણધર્મોને સુધારે છે. સામાન્ય રીતે મકાઈ, બટાકા અને ટેપિયોકા જેવા પ્રાકૃતિક સ્ત્રોતોમાંથી મેળવવામાં આવતા સંશોધિત સ્ટાર્ચનો ઉપયોગ પ્રક્રિયા કરેલા ખાદ્યપદાર્થો, ઔષધો અને અન્ય ઉત્પાદનોમાં રચના અને સંગ્રહ આયુષ્ય સુધારવા માટે ઘટ્ટતા વધારનારા પદાર્થો, સ્થિરકારકો અને ઇમલ્શનકારકો તરીકે થાય છે.

સંશોધિત સ્ટાર્ચ અને OSA-સ્ટાર્ચ વચ્ચે શું તફાવત છે?

સંશોધિત સ્ટાર્ચ એટલે એવો સ્ટાર્ચ જેને વિવિધ પરિસ્થિતિઓમાં ઘટ્ટતા વધારવા, જેલ બનાવવા અથવા સ્થિરતા જાળવવા જેવા તેના કાર્યાત્મક ગુણધર્મોને સુધારવા માટે વિવિધ રીતે – ભૌતિક, ઉત્સેચકીય અથવા રાસાયણિક રીતે – બદલવામાં આવ્યો હોય છે. આ ફેરફારો તેને ખાદ્યપદાર્થો, ઔષધો અને ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનોમાં વિવિધ ઉપયોગો માટે યોગ્ય બનાવે છે.
OSA-સ્ટાર્ચ, અથવા ઓક્ટેનિલ સક્સિનિક એનહાઇડ્રાઇડ સ્ટાર્ચ, રાસાયણિક રીતે સંશોધિત સ્ટાર્ચનો એક વિશિષ્ટ પ્રકાર છે, જે સ્ટાર્ચના અણુ સાથે ઓક્ટેનિલ સક્સિનિક એનહાઇડ્રાઇડ સમૂહો જોડીને બનાવવામાં આવે છે. આ સંશોધન અનન્ય ઇમલ્શન બનાવવાના ગુણધર્મો આપે છે, જેના કારણે OSA-સ્ટાર્ચ પાણીમાં તેલનાં ઇમલ્શનને સ્થિર કરવામાં ખાસ અસરકારક બને છે. સંશોધિત સ્ટાર્ચ સામાન્ય રીતે સ્નિગ્ધતા અથવા સ્થિરતા જેવા મૂળભૂત ગુણધર્મોને સુધારે છે, જ્યારે OSA-સ્ટાર્ચને ઇમલ્શન બનાવવાની ક્ષમતા પૂરી પાડવા માટે ખાસ તૈયાર કરવામાં આવે છે, જેના કારણે તે સલાડ ડ્રેસિંગ, સૉસ અને પીણાં જેવા ઉત્પાદનોમાં લોકપ્રિય છે, જ્યાં સ્થિર ઇમલ્શન આવશ્યક હોય છે. અલ્ટ્રાસોનિક રીતે એસ્ટરીકૃત OSA સ્ટાર્ચ વિશે વધુ વાંચો!