澱粉顆粒スラリーの超音波変更

デンプンは、ジャガイモ、トウモロコシ、トウモロコシなどのネイティブソースから簡単に抽出できます。デンプンの修飾は、物理的および化学的特性を改善するために必要である。ヒールシャー超音波反応器は、食品および非食品産業での使用のためのより良い機能特性につながるデンプンの物理的、化学的、および酵素的な修飾を促進します。

ほとんどの商用アプリケーションのためのデンプンは、その正の属性を強化するか、自分の欠陥を最小限にするために化学的または物理的に変更する必要があります。超音波は、デンプンの物理的、化学的、および酵素的修飾のための非常に有効な手段です。ヒールシャー超音波装置は、デンプンスラリーに非常に強い超音波を転送します。その結果、超音波キャビテーションの促進します:

  • 脱凝集と分散
  • 機械的劣化と混乱
  • 顆粒の浸透と腫れ
  • 物質移動
  • ラジカル形成
  • 化学反応
  • 加熱
超音波は細かいサイズの食品エマルジョンを製造するための信頼性の高い手法である(クリックすると拡大します!)

スラリー超音波処理のためのUIP1000hdT

澱粉の化学修飾

デンプン顆粒の液体入口に対してより高い設備に関連する顆粒の超音波キャビテーション破壊がエステル化、エーテル化、ヒドロキシプロピル化又は酸化及びデンプンポリマーの酸修飾のための反応速度の改善をもたらします。ヒールシャー超音波反応器は、連続的なインライン処理のために設計されています。より高い反応率が増加した反応釜の容量につながります。

アルカリ性澱粉変更

アルカリ度および温度を制御しながら、多くの市販のデンプン誘導体の製造のために、反応性有機試薬は水性デンプンスラリーに添加されます。デンプンのエステル化は、一般的に11〜12のpHは、一般にデンプンのエーテル化のために使用される9にpH7で行われます。典型的なプロセス温度は約60℃です。超音波処理なしで、商用のデンプンの置換度が0.2よりもしばしば小さいです。超音波は、より多くの冷水可溶性デンプンをもたらす置換を補助します。

酸性澱粉変更

40〜60℃で希釈塩酸または硫酸で粒状澱粉スラリーの反応は、流動性澱粉または薄く澱粉をもたらします。これらの部分的に解重合デンプンが少ない粘度を生成する製品を生産します。デンプンoctenylsuccinatesは、部分的にカプセル化された製品の噴霧乾燥中に使用される、より高い固形分を可能にするために解重合されます。穏やかな酸加水分解中の超音波は、加水分解の間に形成するナノ粒子の凝集体を解離することができます。これは、デンプンナノ粒子の収量を増加させます。

アミロペクチンは、可溶性多糖類と植物で見つかったグルコースの高度に分岐したポリマーです。これはデンプンの二つの成分の一方、他方はアミロースです。

アミロペクチン分子

スラリーの中和

処理後、反応スラリーを中和し、例えばアルカリ処理後、塩酸又は硫酸を添加することによって。

デンプン洗濯

水洗は、例えばハイドロサイクロンに向流洗浄として、変性澱粉スラリーの中和を以下。この段階で、超音波は、個々のデンプン粒子の洗浄とすすぎを補助します。超音波キャビテーションは、デンプン顆粒の凝集体を分散し、デンプン顆粒と水相との間の境界層での物質移動を増加させます。

澱粉ろ過、乾燥

ヒールシャー超音波装置は、限外濾過又はナノ濾過プロセス、ならびにその後の噴霧乾燥を使用しています。

澱粉の物理的修飾(機械)

デンプンの物理的改変は化学物質の使用を伴わない。しかし、超音波処理は、物理化学的性質および機能性の変化に続くデンプン分子構造の変化をもたらす。激しいキャビテーショナルな剪断力は、デンプン顆粒中の結晶領域を歪ませる。崩壊している微小気泡の近くのポリマー鎖は、巨大分子CC結合の破壊および長鎖ラジカルの形成をもたらす高勾配せん断場に捕捉される。超音波処理されたデンプン顆粒のSEM写真は、亀裂、陥没、孔食などの機械的損傷を示す。これは、より高い吸水能、より高い膨潤力、および増大した溶解度をもたらす。この効果は、より高い超音波振幅に対してより良好である。したがって、プローブ音波処理は、浴タイプの超音波処理よりもはるかにデンプン修飾に有効である。激しい超音波処理は、天然のまたは熱処理されたデンプンと比較して、より崩壊した顆粒を示す。

(A)unsonicated、(B)20分超音波処理し、(C)40分:のためのSEM顕微鏡写真。超音波処理、(D)60分超音波処理した小麦デンプン顆粒

(A)unsonicated、(B)20分超音波処理し、(C)40分:のためのSEM顕微鏡写真。超音波処理し、(d)において、60分超音波処理した小麦デンプン顆粒、:小麦デンプンの物理化学的性質の変化は、パワー超音波、Mahsa Majzoobi、サラHedayatiによって影響されるよう

超音波処理が大幅に糊化温度の始まりを下げることができます。天然デンプンと比較した場合、超音波処理したデンプン顆粒から調製澱粉ゲルは、より高い硬度および密着性と凝集性の高い値を提示します。密着性、凝集性、弾力性、および澱粉の超音波修正と大幅にゴム性の増加。

超音波処理は、従来のデンプン修飾手順よりはるかに少ないエネルギー入力及びストレス処理条件を使用します。ヒールシャー超音波は、商業的処理のための高出力の超音波反応器に供給する。

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あなたはでんぷん修正の研究を行う科学者であれば、プロセスエンジニアは、製品のエンジニアが良いかの新製品を策定、既存の澱粉のプロセスを改善しようとしている、またはあなたは、デンプンの変更の他の興味を持っている場合:お問い合わせください!私たちはあなたと澱粉修正と澱粉アプリケーションのための超音波の可能性とメリットを議論するために喜んでいるでしょう。以下のフォームをご記入ください!

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澱粉を使用します

変性澱粉は、食品と非食品用途の広い範囲で使用されています。澱粉octenylsuccinatesは、水中油型エマルジョンの重要な安定剤です。製紙におけるカチオン性デンプンは、湿潤および乾燥強度を向上させる表面サイズ剤としてエマルジョン及び作用を安定化させます。多くのウェットエンド添加剤系は、無機微粒子(コロイド状シリカ、ベントナイト)および変性デンプンと合成ポリマーを組み込みます。他の用途は、ポリマーの充填剤として澱粉、ラテックス分散液又は粒状デンプンを含みます。

超音波で支援澱粉変更についての科学論文

    • S. Manchun、J. Nunthanid、S. LimmatvapiratとP.Sriamornsak(2012):先端材料研究巻:中タピオカ澱粉の物性に超音波処理の効果、。 506(2012)294から297頁。 [PDF]
    • ANET Rezek Jambrak、ゾランヘルツェグ、ブラックウェルサイエンス、Jurislav Babic、ムラデンBrncic、Suzana Rimac Brncic、トミスラフBosiljkov、Domagoj Cvek、ブランコTripalo、ユリカGelo(2010):トウモロコシデンプ​​ンの物理的特性に対する超音波の影響、および:炭水化物ポリマー79( 2010)91-100。
    • ヘルツェグIL、Jambrak AR、スベリンD.、BrnčićM.、BrnčićのSR、Badanjak M.、Tripalo B.、JežekD.、Novotni D.、ヘルツェグZ.(2010):超音波処理したコーンスターチの質感及びペースト特性中:チェコJ.食品サイエンス、28:83-93。 [PDF]
    • D.クノール、B. I. O. ADJ-OmowayeおよびV.ハインツ(2002):栄養学会会報(2002)、61、311-318:非熱処理による植物性食品の栄養改善、。 [PDF]

天然デンプン源

トウモロコシ、モチトウモロコシ、高アミローストウモロコシ、タピオカ、ジャガイモ、小麦、米、もち米、エンドウ(平滑エンドウ、シワエンドウ)サゴ、オート麦、大麦、ライ麦、アマランス、甘い:澱粉のような種々の天然源から来ますジャガイモ、オート麦、穀物、牛のしわ、キノア、レンズ豆、海軍豆、ソルガム、アロールートやキャッサバ。