स्टार्च Granules Slurries की अल्ट्रासोनिक संशोधन

स्टार्च आसानी से इस तरह के आलू, मक्का या मक्का के रूप में देशी स्रोतों से निकालने योग्य है। स्टार्च का संशोधन भौतिक और रासायनिक गुणों में सुधार करने के लिए आवश्यक है। Hielscher अल्ट्रासोनिक रिएक्टरों खाद्य और गैर खाद्य उद्योगों में उपयोग के लिए बेहतर कार्यात्मक गुणों की ओर जाता है कि स्टार्च के भौतिक, रासायनिक, और एंजाइमी संशोधन को बढ़ावा देने के।

सबसे वाणिज्यिक अनुप्रयोगों के लिए स्टार्च रासायनिक या शारीरिक रूप से उनके सकारात्मक विशेषताओं को बढ़ाने के लिए या अपने दोषों को कम से कम करने के लिए संशोधित किया जाना चाहिए। Ultrasonication भौतिक, रासायनिक, और एंजाइमी स्टार्च के संशोधन के लिए एक बेहद प्रभावी तरीका है। Hielscher अल्ट्रासोनिक उपकरणों स्टार्च slurries में अत्यधिक तीव्र अल्ट्रासोनिक तरंगों हस्तांतरण। जिसके परिणामस्वरूप अल्ट्रासोनिक गुहिकायन को बढ़ावा देता है:

  • deagglomeration और फैलाव
  • यांत्रिक गिरावट और विघटन
  • ग्रेन्युल प्रवेश और सूजन
  • दूरी बदलना
  • कट्टरपंथी गठन
  • रासायनिक अभिक्रिया
  • गरम करना
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घोल sonication के लिए UIP1000hdT

स्टार्च की रासायनिक संशोधन

स्टार्च ग्रेन्युल में तरल प्रवेश द्वार के लिए उच्च सुविधा के साथ जुड़े ग्रेन्युल की अल्ट्रासोनिक cavitational विघटन एस्टरीफिकेशन, ईथर बनाने की प्रक्रिया, hydroxypropylation या ऑक्सीकरण और स्टार्च पॉलिमर के एसिड संशोधन के लिए प्रतिक्रिया गतिकी में सुधार होता है। Hielscher अल्ट्रासोनिक रिएक्टरों एक सतत इनलाइन प्रसंस्करण के लिए डिजाइन किए हैं। उच्चतर प्रतिक्रिया दरों में वृद्धि हुई प्रतिक्रिया केतली क्षमता के लिए सीसा।

क्षारीय स्टार्च संशोधन

कई वाणिज्यिक स्टार्च डेरिवेटिव के उत्पादन के लिए, प्रतिक्रियाशील, जैविक अभिकर्मकों जलीय स्टार्च slurries में जुड़ जाते हैं, जबकि क्षारीयता और तापमान को नियंत्रित। स्टार्च की एस्टरीफिकेशन आम तौर पर 12 से 9 11 का पीएच को 7 पीएच में किया जाता है सामान्यतः स्टार्च की ईथर बनाने की प्रक्रिया के लिए प्रयोग किया जाता है। विशिष्ट प्रक्रिया तापमान लगभग 60 डिग्री सेल्सियस है। sonication के बिना, वाणिज्यिक स्टार्च का प्रतिस्थापन की डिग्री अक्सर 0.2 से कम है। Ultrasonication प्रतिस्थापन एक और अधिक ठंड में पानी में घुलनशील स्टार्च में जिसके परिणामस्वरूप सहायता करता है।

अम्लीय स्टार्च संशोधन

60 डिग्री सेल्सियस के लिए 40 में पतला हाइड्रोक्लोरिक या सल्फ्यूरिक एसिड के साथ एक बारीक स्टार्च घोल की प्रतिक्रिया स्टार्च या पतला स्टार्च तरलता की ओर जाता है। ये आंशिक रूप से depolymerized स्टार्च उत्पाद है कि कम चिपचिपापन उत्पन्न उत्पादन। स्टार्च octenylsuccinates आंशिक रूप से एक उच्च ठोस सामग्री, जबकि समझाया उत्पादों की स्प्रे ड्राइंग इस्तेमाल किया जा करने की अनुमति depolymerized कर रहे हैं। हल्के एसिड हाइड्रोलिसिस दौरान ultrasonication nanoparticle समुच्चय कि हाइड्रोलिसिस दौरान फार्म अलग कर देना कर सकते हैं। यह स्टार्च नैनोकणों की उपज बढ़ जाती है।

Amylopectin एक घुलनशील पॉलीसैक्राइड और पौधों में पाया ग्लूकोज की अत्यधिक branched बहुलक है। यह स्टार्च के दो घटकों में से एक, अन्य किया जा रहा एमाइलोज है।

amylopectin अणु

घोल निराकरण

प्रक्रिया के बाद, प्रतिक्रिया घोल को निष्क्रिय करता है, उदा क्षारीय प्रसंस्करण के बाद हाइड्रोक्लोरिक या सल्फ्यूरिक एसिड जोड़कर।

स्टार्च वाशिंग

पानी धोने, इस तरह के hydrocyclones में प्रतिधारा धोने के रूप में, संशोधित स्टार्च slurries की निराकरण इस प्रकार है। इस स्तर पर, ultrasonication धोने और व्यक्तिगत स्टार्च कणों की rinsing मदद करता है। अल्ट्रासोनिक गुहिकायन स्टार्च ग्रेन्युल agglomerates disperses और स्टार्च कणिकाओं और जलीय चरण के बीच सीमा परत में बड़े पैमाने पर स्थानांतरण बढ़ जाती है।

स्टार्च निस्पंदन और सुखाने

Hielscher अल्ट्रासोनिक उपकरणों अल्ट्रा निस्पंदन या नैनो-निस्पंदन प्रक्रियाओं के साथ ही बाद में स्प्रे ड्राइंग किया जाता है।

स्टार्च के भौतिक संशोधन (मैकेनिकल)

स्टार्च के शारीरिक संशोधन में रसायनों के उपयोग शामिल नहीं हैं। फिर भी, अल्ट्रासोनिकेशन के परिणामस्वरूप स्टार्च आणविक संरचना में परिवर्तन होता है जिसके बाद भौतिक रसायन गुणों और कार्यक्षमता में भिन्नताएं होती हैं। हिंसक cavitational कतरनी बल स्टार्च granules में क्रिस्टलीय क्षेत्र विकृत। ढहने वाले माइक्रोबबुल के पास पॉलिमर चेन एक उच्च ढाल वाले कतरनी क्षेत्र में पकड़े जाते हैं जो मैक्रोमोल्यूलर सीसी बॉन्ड के टूटने और लंबी श्रृंखला के रेडिकल के गठन की ओर जाता है। Sonicated स्टार्च granules की एसईएम तस्वीरें यांत्रिक नुकसान, जैसे फिशर, अवसाद, और पिटिंग दिखाते हैं। इसका परिणाम उच्च जल अवशोषण क्षमता, उच्च सूजन शक्ति, और घुलनशीलता में वृद्धि हुई है। यह प्रभाव उच्च sonication आयामों के लिए बेहतर है। इसलिए, जांच sonication स्नान प्रकार sonication की तुलना में स्टार्च संशोधन के लिए और अधिक प्रभावी है। देशी या गर्मी से इलाज वाले स्टार्च की तुलना में तीव्र अल्ट्रासोनिक प्रसंस्करण अधिक बाधित ग्रैन्यूल दिखाता है।

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(क) unsonicated, (ख) 20min sonicated, (ग) 40min: के लिए SEM micrographs। sonicated, (घ) 60min sonicated गेहूं स्टार्च कणिकाओं, में: गेहूं स्टार्च की भौतिक गुणों में परिवर्तन शक्ति अल्ट्रासाउंड, Mahsa Majzoobi, सारा Hedayati से प्रभावित के रूप में

Ultrasonication काफी gelatinization तापमान की शुरुआत कम कर सकते हैं। स्टार्च sonicated स्टार्च कणिकाओं से तैयार जैल एक उच्च कठोरता और चिपचिपाहट और सामंजस्य के उच्च मूल्यों को पेश यदि स्थानीय स्टार्च के साथ तुलना में। चिपचिपाहट, सामंजस्य, लचक, और स्टार्च की अल्ट्रासोनिक संशोधन के साथ gumminess वृद्धि काफी।

Ultrasonication बहुत कम ऊर्जा इनपुट और पारंपरिक स्टार्च संशोधन प्रक्रियाओं से तनावपूर्ण प्रसंस्करण की स्थिति का उपयोग करता है। Hielscher Ultrasonics वाणिज्यिक प्रसंस्करण के लिए उच्च शक्ति अल्ट्रासोनिक रिएक्टरों आपूर्ति करती है।

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स्टार्च का प्रयोग करें

संशोधित स्टार्च खाद्य और गैर खाद्य आवेदनों की विस्तृत श्रृंखला में प्रयोग किया जाता है। स्टार्च octenylsuccinates तेल में पानी इमल्शन का एक महत्वपूर्ण स्थिरता प्राप्त कर रहे हैं। papermaking में धनायनित स्टार्च गीले और सूखे ताकत में सुधार, एक सतह आकार एजेंट के रूप में इमल्शन और कार्य को स्थिर। कई गीला अंत additive सिस्टम अकार्बनिक microparticles (कोलाइडयन सिलिका, बेंटोनाइट) और संशोधित स्टार्च के साथ सिंथेटिक पॉलिमर शामिल करते हैं। अन्य उपयोगों में स्टार्च लेटेक्स dispersions या पॉलिमर के लिए एक पूरक के रूप में बारीक स्टार्च शामिल हैं।

Ultrasonically असिस्टेड स्टार्च संशोधन के बारे में वैज्ञानिक लेख

    • एस Manchun, जे Nunthanid, एस Limmatvapirat और P.Sriamornsak (2012): पर टैपिओका स्टार्च के भौतिक गुण अल्ट्रासोनिक उपचार का प्रभाव, में: उन्नत सामग्री अनुसंधान वॉल्यूम। 506 (2012) पीपी 294-297। [पीडीएफ]
    • Anet Rezek Jambrak, ज़ोरान Herceg, ब्लैकवेल विज्ञान, Jurislav Babic, म्लादेन Brncic, Suzana Rimac Brncic, Tomislav Bosiljkov, Domagoj Cvek, ब्रैंको Tripalo, Jurica गेलो (2010): मकई स्टार्च के भौतिक गुणों पर अल्ट्रासाउंड प्रभाव, और: कार्बोहाइड्रेट पॉलिमर 79 ( 2010) 91-100।
    • Herceg आईएल, Jambrak ए.आर., Šubarić डी, Brnčić एम, Brnčić एसआर, Badanjak एम, Tripalo बी, जेज़ेक डी, Novotni डी, Herceg जेड (2010): ultrasonically इलाज किया कॉर्न स्टार्च की बनावट और चिपकाने के गुण, में: चेक जे खाद्य विज्ञान, 28:। 83-93। [पीडीएफ]
    • डी नॉर, बी आई ओ Ade-Omowaye और वी हाइन्ज़ (2002): गैर थर्मल प्रसंस्करण द्वारा संयंत्र खाद्य पदार्थों के पोषण में सुधार, में: पोषण सोसायटी (2002), 61, 311-318 की कार्यवाही। [पीडीएफ]

मूल निवासी स्टार्च सूत्रों का कहना है

मक्का, मोमी मक्का, उच्च एमाइलोज मक्का, टैपिओका, आलू, गेहूं, चावल, मोमी चावल, मटर (चिकनी मटर, झुर्रियों वाली मटर) साबूदाना, जई, जौ, राई, ऐमारैंथ, मिठाई: स्टार्च जैसे विभिन्न देशी स्रोतों से आता है आलू, जई, अनाज, गाय बल, क्विनोआ, मसूर, नौसेना सेम, बाजरा, अरारोट या कसावा।