Modifikasi Ultrasonic dari StarchGranules Slurries

Pati mudah extractable dari sumber asli, seperti kentang, jagung atau gandum. Modifikasi Pati diperlukan untuk meningkatkan sifat fisik dan kimia. Reaktor ultrasonik Hielscher mempromosikan modifikasi Pati secara fisik, kimia, dan enzimatik yang mengarah ke sifat fungsional yang lebih baik untuk penggunaan dalam industri makanan dan non-makanan.

Untuk kebanyakan aplikasi komersial, pati harus dimodifikasi secara kimiawi atau fisik untuk meningkatkan atribut positifnya atau untuk meminimalkan cacatnya. Ultrasonication adalah cara yang sangat efektif untuk memodifikasi pati secara fisik, kimiawi, dan enzimatik. Perangkat ultrasonik Hielscher mentransfer gelombang ultrasonik yang sangat kuat ke dalam slurries pati. Kavitasi ultrasonik yang dihasilkan mendorong:

  • deagglomeration dan dispersi
  • kerusakan mekanik dan gangguan
  • granul penetrasi dan pembengkakan
  • massa transfer
  • radikal formasi
  • reaktivitas kimia
  • penghangatan
Ultrasound adalah teknik yang andal untuk menyiapkan emulsi makanan untuk ukuran yang lebih halus (Klik untuk memperbesar!)

UIP1000hdT untuk Slurry Sonikasi

Kimia modifikasi dari Pati

Ultrasonik cavitational disruption dari granul yang terkait dengan fasilitas yang lebih tinggi untuk cairan masuk dalam granula pati menyebabkan perbaikan kinetika reaksi untuk esterifikasi, eterifikasi, hidroksipropilasi atau oksidasi dan modifikasi asam pada polimer pati. Reaktor ultrasonik Hielscher dirancang untuk pemrosesan inline kontinyu. Tingkat reaksi yang lebih tinggi menyebabkan peningkatan kapasitas ketel reaksi.

Pati Alkali Modifikasi

Untuk produksi banyak turunan pati komersial, reaktif, reagen organik ditambahkan ke slurries pati berair sambil mengendalikan alkalinitas dan suhu. Esterifikasi pati umumnya dilakukan pada pH 7 sampai 9. pH 11 sampai 12 biasanya digunakan untuk eterifikasi pati. Temperatur proses tipikal sekitar 60 ° C. Tanpa sonication, tingkat substitusi pati komersial seringkali kurang dari 0,2. Ultrasonication membantu substitusi menghasilkan pati yang lebih cold-water-soluble starch.

Asam Pati Modifikasi

Reaksi slurry butiran pati dengan asam klorida encer atau sulfat pada 40 sampai 60 ° C menyebabkan pati fluiditas atau pati menipis. Pati yang sebagian depolimerisasi ini menghasilkan produk yang menghasilkan viskositas yang kurang. Pati oktenyluksinat sebagian terdepolimerisasi untuk memungkinkan kandungan padatan yang lebih tinggi untuk digunakan saat penyemprotan pengeringan produk yang dienkapsulasi. Ultrasonikasi selama hidrolisis asam ringan dapat memisahkan agregat nanopartikel yang terbentuk selama hidrolisis. Hal ini meningkatkan hasil nanopartikel pati.

Amilopektin adalah polisakarida terlarut dan polimer glukosa bercabang yang ditemukan di tanaman. Ini adalah salah satu dari dua komponen pati, yang lainnya adalah amilosa.

Amilopektin molekul

Slurry Netralisasi

Setelah proses berlangsung, reaksi slurry dinetralkan, mis. dengan menambahkan asam klorida atau sulfat setelah pengolahan alkali.

Cuci Pati

Pencucian air, seperti pencucian arus berlawanan dalam hidrosiklon, mengikuti netralisasi slurries pati yang dimodifikasi. Pada tahap ini, ultrasonication membantu mencuci dan membilas individu partikel pati. Kavitasi ultrasonik menyebarkan aglomerat butiran pati dan meningkatkan perpindahan massa pada lapisan batas antara butiran pati dan fasa air.

Pati filtrasi dan Pengeringan

Perangkat ultrasonik Hielscher digunakan proses ultra-filtrasi atau nano-filtrasi, serta pengeringan semprot berikutnya.

Fisik Modifikasi dari Pati (Mekanik)

Modifikasi fisik pati tidak melibatkan penggunaan bahan kimia. Namun, hasil ultrasonication dalam perubahan struktur molekul pati diikuti oleh variasi sifat fisik dan kimiawi dan fungsinya. Kekuatan shear kavitasi yang hebat mendistorsi daerah kristal dalam butiran pati. Rantai polimer dekat mikroba yang roboh tertangkap di bidang shear gradien tinggi yang menyebabkan kerusakan ikatan C-C makromolekul, dan pembentukan radikal rantai panjang. Gambar SEM dari butiran pati sonicated menunjukkan kerusakan mekanis, seperti fisura, depresi, dan pitting. Hal ini menghasilkan kapasitas penyerapan air yang lebih tinggi, daya pembengkakan yang lebih tinggi, dan peningkatan kelarutan. Efek ini lebih baik untuk amplitudo sonication yang lebih tinggi. Oleh karena itu, sonikasi probe jauh lebih efektif untuk modifikasi pati daripada sonikasi tipe bath. Pengolahan ultrasonik yang intensif menunjukkan butiran yang lebih terganggu bila dibandingkan dengan pati asli atau pengolahan panas.

Mikrograf SEM untuk: (a) tidak disonikasi, (b) 20min sonikasi, (c) 40menit. sonikasi, (d) 60 menit sonikasi butiran pati gandum

Mikrograf SEM untuk: (a) tidak disonikasi, (b) 20min sonikasi, (c) 40menit. sonikasi, (d) 60 menit sonikasi butiran pati gandum, di: Perubahan sifat fisikokimia pati gandum yang dipengaruhi oleh daya ultrasound, Mahsa Majzoobi, Sara Hedayati

Ultrasonikasi dapat menurunkan suhu awal gelatinisasi secara signifikan. Gel pati yang dibuat dari butiran pati sonikasi menunjukkan kekerasan yang lebih tinggi dan nilai perekat dan kohesitas yang lebih tinggi bila dibandingkan dengan pati asli. Perekat, kohesivitas, kelebihan, dan gumminess meningkat secara signifikan dengan modifikasi pati ultrasonik.

Ultrasonikasi menggunakan lebih sedikit masukan energi dan kondisi pemrosesan yang menekan daripada prosedur modifikasi pati konvensional. Hielscher ultrasonics memasok reaktor ultrasonik dengan daya tinggi untuk pemrosesan komersial.

Untuk Informasi Lebih Lanjut!

Jika Anda seorang ilmuwan yang melakukan penelitian modifikasi pati, seorang insinyur proses mencoba memperbaiki proses pati yang ada, seorang insinyur produk yang merumuskan produk yang lebih baik atau yang baru, atau jika Anda memiliki minat lain terhadap modifikasi pati: Hubungi kami! Kami akan dengan senang hati mendiskusikan dengan Anda potensi dan manfaat ultrasonikasi untuk modifikasi pati dan aplikasi pati. Silahkan isi form dibawah ini!

Meminta informasi lebih lanjut tentang modifikasi ultrasonik Pati!

Silakan gunakan formulir di bawah ini, jika Anda ingin meminta informasi tambahan tentang ultrasonik homogenisasi. Kami akan sangat senang untuk menawarkan Anda sebuah sistem ultrasonik yang memenuhi persyaratan.









Harap dicatat bahwa Kebijakan pribadi.




Penggunaan Pati

Pati termodifikasi digunakan dalam berbagai macam makanan dan non makanan aplikasi. Pati octenylsuccinates adalah emulsi stabilizer penting dari minyak-dalam-air. Dalam proses pembuatan kertas kationik Pati meningkatkan kekuatan basah dan kering, menstabilkan emulsi dan bertindak sebagai agen ukuran permukaan. Banyak sistem aditif wet-end menggabungkan mikropartikel anorganik (silika koloid, bentonit) dan polimer sintetis dengan pati yang dimodifikasi. Kegunaan lainnya meliputi dispersi pati latex atau butiran pati sebagai pengisi untuk polimer.

Artikel Ilmiah Tentang Ultrasonik Membantu Modifikasi Pati

    • S. Manchun, J. Nunthanid, S. Limmatvapirat and P.Sriamornsak (2012): Effect of Ultrasonic Treatment on Physical Properties of Tapioca Starch, in: Advanced Materials Research Vol. 506 (2012) pp 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): Ultrasound effect on physical properties of corn starch, in: 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): Texture and pasting properties of ultrasonically treated corn starch, in: Czech J. Food Sci., 28: 83–93 [PDF]
    • D. Knorr, B. I. O. Ade-Omowaye and V. Heinz (2002): Nutritional improvement of plant foods by non-thermal processing, in: Proceedings of the Nutrition Society (2002), 61, 311–318. [PDF]

Sumber-Sumber Asli Pati

Pati berasal dari berbagai sumber asli, seperti: maize, waxy maize, high-amylose maize, tapioca, potato, wheat, rice, waxy rice, pea (smooth pea, wrinkled pea) sago, oat, barley, rye, amaranth, sweet potato, oat, cereal, cow cockle, quinoa, lentil, navy bean, sorghum, arrowroot or cassava.