שינוי קולי של גרגרי עמילן slurries

נטרול סלורי

לאחר התהליך, תרחיף התגובה מנוטרל, למשל על ידי הוספת חומצה הידרוכלורית או גופרתית לאחר עיבוד אלקליין.

שטיפת עמילן

שטיפת מים, כגון שטיפה בזרם נגדי בהידרוציקלונים, עוקבת אחר נטרול תרחיצי העמילן שעברו שינוי. בשלב זה, ultrasonication מסייע שטיפה ושטיפה של חלקיקי עמילן בודדים. הקוויטציה העל-קולית מפזרת גרגרי עמילן ומגבירה את העברת המסה בשכבת הגבול בין גרגרי העמילן לשלב המימי.

סינון וייבוש עמילן

מכשירים קוליים Hielscher משמשים אולטרה סינון או ננו סינון תהליכים, כמו גם ייבוש תרסיס הבאים.

שינוי פיזי של עמילן (מכני)

שינוי פיזי של עמילנים אינו כרוך בשימוש בכימיקלים. עם זאת, אולטרסוניקציה גורמת לשינויים במבנה המולקולרי של העמילן, ולאחר מכן לשינויים בתכונות ובפונקציונליות הפיזיקוכימית. כוחות הגזירה הקוויטציוניים האלימים מעוותים את האזור הגבישי בגרגרי עמילן. שרשראות פולימריות ליד המיקרו-בועות הקורסות לכודות בשדה גזירה בשיפוע גבוה המוביל לשבירה של קשרי C-C מקרומולקולריים, ולהיווצרות רדיקלים ארוכי שרשרת. תמונות SEM של גרגרי עמילן סוני מראות נזקים מכניים, כגון סדקים, שקעים ובורות. התוצאה היא יכולת ספיגת מים גבוהה יותר, עוצמת נפיחות גבוהה יותר ומסיסות מוגברת. אפקט זה טוב יותר עבור אמפליטודות סוניקציה גבוהות יותר. לכן, סוניקציה בדיקה היא הרבה יותר יעילה לשינוי עמילן מאשר סוניקציה מסוג אמבטיה. עיבוד קולי אינטנסיבי מראה יותר גרגירים משובשים בהשוואה לעמילן טבעי או מטופל בחום.

עמילנים אולטרה-סוניים OSA-Esterified

עמילנים אולטרה-סוניים מסוג OSA הדגימו רמה גבוהה יותר של החלפה (DS) ויעילות תגובה (RE), יחד עם שינויים מורפולוגיים קלים אך מועילים שעשויים להרחיב את תפקודם במערכות מזון. הסוניקציה משפרת את קצב התגובה והיעילות מבלי לשנות את המבנה המולקולרי של העמילן, ובכך שומרת על תכונותיו הרצויות ליישומי מזון.
תוצאות אלה מצביעות על כך שאסטריפיקציה בסיוע אולטרה-סאונד יכולה לייצג טכנולוגיה ירוקה, המציעה גישה חסכונית באנרגיה וחוסכת זמן לשינוי עמילן. הפוטנציאל להרחבת האסטריפיקציה בסיוע סונציה יכול לחולל מהפכה בתהליך השינוי של עמילנים במדעי המזון, ליישר קו עם יעדי ייצור בר קיימא ולהרחיב את היישומים של עמילנים אסטריים בתעשייה.

קרא עוד על עמילן OSA אסטרי אולטרה-סאונד!

מיקרוגרפים SEM עבור: (א) לא סוני, (ב) 20 דקות סוני, (ג) 40 דקות. סוני, (ד) 60 דקות סוני עמילן חיטה.
מחקר ותמונות: ©Majzoobi et al., 2015

Ultrasonication יכול להוריד את תחילת טמפרטורת הג'לטין באופן משמעותי. ג'ל עמילן שהוכן מגרגירי עמילן סוניים מציג קשיות גבוהה יותר וערכים גבוהים יותר של הדבקה ולכידות בהשוואה לעמילן טבעי. ההדבקה, הלכידות, הקפיציות וסוכריות הגומי עולות באופן משמעותי עם שינוי על-קולי של עמילן.

Ultrasonication משתמש הרבה פחות קלט אנרגיה ותנאי עיבוד מלחיץ מאשר הליכי שינוי עמילן קונבנציונאלי. Hielscher קולי מספק כורים קוליים כוח גבוה לעיבוד מסחרי.

בקש מידע נוסף!

אם אתה מדען העוסק במחקר שינוי עמילן, מהנדס תהליך המנסה לשפר תהליכי עמילן קיימים, מהנדס מוצר המנסח מוצרים טובים יותר או חדשים, או אם יש לך עניין אחר בשינוי עמילן: צור קשר! נשמח לדון איתך את הפוטנציאל ואת היתרונות של ultrasonication עבור שינוי עמילן יישום עמילן. אנא מלאו את הטופס למטה!

שימוש בעמילן

עמילן מעובד משמש במגוון רחב של יישומי מזון ולא מזון. עמילן אוקטנילסוקצינאטים הם מייצב חשוב של תחליב שמן במים. בייצור נייר עמילנים קטיוניים משפרים את החוזק הרטוב והיבש, מייצבים תחליבים ופועלים כחומרי גודל פני שטח. מערכות תוספים רטובות רבות משלבות מיקרו-חלקיקים אנאורגניים (סיליקה קולואידית, בנטוניט) ופולימרים סינתטיים עם עמילן מעובד. שימושים אחרים כוללים פיזור עמילן לטקס או עמילן גרגירי כמילוי לפולימרים.

מאמרים מדעיים בנושא שינוי עמילן בסיוע אולטרה-סאונד

• • S. Manchun, J. Nunthanid, S. Limmatvapirat and P.Sriamornsak (2012): השפעת טיפול קולי על תכונות פיזיות של עמילן טפיוקה, בתוך: מחקר חומרים מתקדמים כרך 506 (2012) עמ ' 294-297. [PDF]
  • אנט רזק ג'מברק, זוראן הרצג (Zoran Herceg), דראגו שובריק (Drago Šubaric), יוריסלב באביץ' (Jurislav Babic), מלאדן ברנצ'יץ' (Mladen Brncic), סוזנה רימאק ברנצ'יץ' (Suzana Rimac Brncic), טומיסלב בוסיליקוב (Tomislav Bosiljkov), דומאגוי צבק (Domagoj Cvek), ברנקו טריפאלו (Branko Tripalo), יוריקה גלו (2010): אפקט אולטרסאונד על תכונות פיזיקליות של עמילן תירס, בתוך: פולימרים פחמימתיים 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): מרקם ותכונות הדבקה של עמילן תירס שעבר טיפול אולטרה-סאונד, בתוך: Czech J. Food Sci., 28: 83–93. [PDF]
  • D. Knorr, B. I. O. Ade-Omowaye and V. Heinz (2002): שיפור תזונתי של מזונות צמחיים על ידי עיבוד לא תרמי, בתוך: הליכים של החברה לתזונה (2002), 61, 311-318. [PDF]

שאלות נפוצות

מהם מקורות עמילן מקומיים?

עמילן מגיע ממקורות מקומיים שונים, כגון: תירס, תירס בשעווה, תירס עתיר עמילוז, טפיוקה, תפוח אדמה, חיטה, אורז, אורז שעווה, אפונה (אפונה חלקה, אפונה מקומטת) סאגו, שיבולת שועל, שעורה, שיפון, אמרנט, בטטה, שיבולת שועל, דגני בוקר, קוקל פרה, קינואה, עדשים, שעועית נייבי, דורה, קנה או קסאווה.

מהו עמילן מעובד?

עמילן מעובד הוא עמילן שעבר שינויים פיזיים, אנזימטיים או כימיים כדי לשפר את ביצועיו ביישומי מזון ותעשייה. שינויים אלה משפרים תכונות כגון מסיסות, צמיגות, ג'לציה ויציבות בתנאים שונים, כמו חום או סביבות חומציות. עמילנים מעובדים, שמקורם בדרך כלל במקורות טבעיים כמו תירס, תפוח אדמה וטפיוקה, משמשים כמסמיכים, מייצבים ומתחלבים לשיפור המרקם וחיי המדף במזון מעובד, תרופות ומוצרים אחרים.

מה ההבדל בין עמילן מעובד לעמילן OSA?

עמילן מעובד מתייחס לעמילן שעבר שינויים בדרכים שונות – פיזית, אנזימטית או כימית – כדי לשפר את תכונותיו התפקודיות, כגון עיבוי, ג'לינג או ייצוב בתנאים שונים. שינויים אלה הופכים אותו מתאים ליישומים מגוונים במזון, תרופות ומוצרים תעשייתיים.
עמילן OSA, או עמילן אנהידריד אוקטניל סוקציניק, הוא סוג מסוים של עמילן מהונדס כימית שנוצר על ידי הצמדת קבוצות אנהידריד אוקטניל סוקציניות למולקולת העמילן. שינוי זה מקנה תכונות תחליב ייחודיות, מה שהופך עמילן OSA יעיל במיוחד בייצוב תחליבים שמן במים. בעוד עמילן מעובד בדרך כלל משפר תכונות בסיסיות כמו צמיגות או יציבות, עמילן OSA מותאם במיוחד כדי לספק יכולות תחלוב, מה שהופך אותו פופולרי במוצרים כמו רטבים לסלט, רטבים ומשקאות שבהם תחליבים יציבים חיוניים. קרא עוד על עמילן OSA אסטרי אולטרה-סאונד!