Hielscher Ultrasonics
სიამოვნებით განვიხილავთ თქვენს პროცესს.
დაგვირეკეთ: +49 3328 437-420
მოგვწერეთ: [email protected]

სახამებლის გრანულების სუსპენზიების ულტრაბგერითი მოდიფიკაცია

სახამებელი მარტივად გამოიყოფა ბუნებრივი წყაროებიდან, როგორიცაა კარტოფილი ან სიმინდი. სახამებლის მოდიფიკაცია აუცილებელია მისი ფიზიკური და ქიმიური თვისებების გასაუმჯობესებლად. Hielscher-ის ულტრაბგერითი რეაქტორები ხელს უწყობენ სახამებლის ფიზიკურ, ქიმიურ და ფერმენტულ მოდიფიკაციას, რაც აუმჯობესებს მის ფუნქციურ თვისებებს კვების მრეწველობასა და სხვა დარგებში გამოსაყენებლად.

კომერციული გამოყენების უმეტეს შემთხვევაში სახამებლები უნდა მოდიფიცირდეს ქიმიურად ან ფიზიკურად, რათა გაძლიერდეს მათი დადებითი თვისებები ან შემცირდეს მათი ნაკლოვანებები. ულტრაბგერითი დამუშავება არის სახამებლების ფიზიკური, ქიმიური და ფერმენტული მოდიფიკაციის უაღრესად ეფექტური საშუალება. Hielscher-ის ულტრაბგერითი მოწყობილობები გადასცემენ უაღრესად ინტენსიურ ულტრაბგერით ტალღებს სახამებლის სუსპენზიებს. შედეგად წარმოქმნილი ულტრაბგერითი კავიტაცია ხელს უწყობს:

  • დეაგლომერაცია და დისპერსია
  • მექანიკური დეგრადაცია და დესტრუქცია
  • მარცვალში შეღწევა და გაჯირჯვება
  • მასის გადატანა
  • რადიკალების წარმოქმნა
  • ქიმიური რეაქტიულობა
  • გათბობა

სახამებლის ქიმიური მოდიფიკაცია

ულტრაბგერითი კავიტაციით გამოწვეული მარცვლის რღვევა და სახამებლის მარცვალში სითხის უფრო ადვილად შეღწევა აუმჯობესებს სახამებლის პოლიმერების ესტერიფიკაციის, ეთერიფიკაციის, ჰიდროქსიპროპილაციის, ჟანგვისა და მჟავური მოდიფიკაციის რეაქციების კინეტიკას. Hielscher-ის ულტრაბგერითი რეაქტორები შექმნილია ნაკადში უწყვეტი დამუშავებისთვის. რეაქციის უფრო მაღალი სიჩქარე ზრდის სარეაქციო აპარატის წარმადობას.

სახამებლის ტუტე მოდიფიკაცია

სახამებლის მრავალი კომერციული წარმოებულის მისაღებად სახამებლის წყლიან სუსპენზიებს უმატებენ რეაქციისუნარიან ორგანულ რეაგენტებს ტუტეობისა და ტემპერატურის კონტროლის პირობებში. სახამებლის ესტერიფიკაცია, როგორც წესი, ხორციელდება pH 7-დან 9-მდე. pH 11-დან 12-მდე ჩვეულებრივ გამოიყენება სახამებლის ეთერიფიკაციისთვის. პროცესის ტიპური ტემპერატურა დაახლოებით 60°C-ია. ულტრაბგერითი დამუშავების გარეშე კომერციული სახამებლების ჩანაცვლების ხარისხი ხშირად 0,2-ზე ნაკლებია. ულტრაბგერითი დამუშავება ხელს უწყობს ჩანაცვლებას, რის შედეგადაც მიიღება ცივ წყალში უკეთ ხსნადი სახამებელი.

სახამებლის მჟავური მოდიფიკაცია

სახამებლის მარცვლოვანი სუსპენზიის რეაქცია განზავებულ მარილმჟავასთან ან გოგირდმჟავასთან 40-დან 60°C-მდე ტემპერატურაზე წარმოქმნის გაზრდილი დენადობის, ანუ გათხელებულ სახამებლებს. ამ ნაწილობრივ დეპოლიმერიზებული სახამებლებისგან მიიღება ნაკლები სიბლანტის მქონე პროდუქტები. სახამებლის ოქტენილსუქცინატები ნაწილობრივ დეპოლიმერიზდება, რათა კაფსულირებული პროდუქტების გაფრქვევით გაშრობისას შესაძლებელი იყოს მყარი ნივთიერებების უფრო მაღალი შემცველობის გამოყენება. რბილი მჟავური ჰიდროლიზის დროს ულტრაბგერით დამუშავებას შეუძლია დაშალოს ჰიდროლიზისას წარმოქმნილი ნანონაწილაკების აგრეგატები. ეს ზრდის სახამებლის ნანონაწილაკების გამოსავლიანობას.

ამილოპექტინი არის ხსნადი პოლისაქარიდი და გლუკოზის მაღალგანშტოებული პოლიმერი, რომელიც მოიპოვება მცენარეებში. ის არის სახამებლის ერთ-ერთი ორი კომპონენტიდან, მეორე კი არის ამილოზა.

ამილოპექტინის მოლეკულა

სუსპენზიის ნეიტრალიზაცია

პროცესის შემდეგ რეაქციული სუსპენზია ნეიტრალიზდება, მაგალითად, ტუტე დამუშავების შემდეგ მარილმჟავას ან გოგირდმჟავას დამატებით.

სახამებლის რეცხვა

მოდიფიცირებული სახამებლის სუსპენზიების ნეიტრალიზაციას მოსდევს წყლით რეცხვა, მაგალითად, უკუდინებითი რეცხვა ჰიდროციკლონებში. ამ ეტაპზე ულტრაბგერითი დამუშავება ხელს უწყობს სახამებლის ცალკეული ნაწილაკების რეცხვასა და გავლებას. ულტრაბგერითი კავიტაცია აფანტავს სახამებლის მარცვლების აგლომერატებს და ზრდის მასის გადატანას სახამებლის მარცვლებსა და წყლის ფაზას შორის არსებულ სასაზღვრო ფენაში.

სახამებლის ფილტრაცია და გაშრობა

Hielscher-ის ულტრაბგერითი მოწყობილობები გამოიყენება ულტრაფილტრაციის ან ნანოფილტრაციის პროცესებში, ასევე შემდგომ სპრეით გაშრობაში.

სახამებლის ფიზიკური მოდიფიკაცია (მექანიკური)

სახამებლის ფიზიკური მოდიფიკაცია არ გულისხმობს ქიმიური ნივთიერებების გამოყენებას. თუმცა ულტრაბგერითი დამუშავება იწვევს სახამებლის მოლეკულური სტრუქტურის ცვლილებებს, რომლებსაც მოჰყვება ფიზიკურ-ქიმიური თვისებებისა და ფუნქციურობის ცვლილებები. ძლიერი კავიტაციური ძვრის ძალები ამახინჯებს კრისტალურ უბანს სახამებლის მარცვლებში. კოლაფსირებადი მიკრობუშტების მახლობლად მყოფი პოლიმერული ჯაჭვები ხვდება მაღალი გრადიენტის მქონე ძვრის ველში, რაც იწვევს მაკრომოლეკულური C-C ბმების გაწყვეტას და გრძელჯაჭვიანი რადიკალების წარმოქმნას. ულტრაბგერითად დამუშავებული სახამებლის მარცვლების SEM სურათები აჩვენებს მექანიკურ დაზიანებებს, როგორიცაა ნაპრალები, ჩაღრმავებები და ღრმულები. ეს ზრდის წყლის შთანთქმის უნარს, გაჯირჯვების უნარსა და ხსნადობას. ეს ეფექტი უფრო ძლიერია ულტრაბგერითი დამუშავების უფრო მაღალი ამპლიტუდებისას. ამიტომ ზონდური ულტრაბგერითი დამუშავება ბევრად უფრო ეფექტურია სახამებლის მოდიფიკაციისთვის, ვიდრე ულტრაბგერით აბაზანაში დამუშავება. ინტენსიური ულტრაბგერითი დამუშავების შედეგად მარცვლები უფრო მეტად ირღვევა, ვიდრე ბუნებრივ ან თერმულად დამუშავებულ სახამებელში.

ულტრაბგერითად OSA-ესტერიფიცირებული სახამებლები

ულტრაბგერითად OSA-ესტერიფიცირებულმა სახამებლებმა აჩვენეს ჩანაცვლების უფრო მაღალი ხარისხი (DS) და რეაქციის ეფექტურობა (RE), რომლებსაც თან ერთვის მცირე, მაგრამ სასარგებლო მორფოლოგიური ცვლილებები, რომლებმაც შესაძლოა გააფართოონ მათი ფუნქციურობა საკვებ სისტემებში. ულტრაბგერითი დამუშავება ზრდის რეაქციის სიჩქარესა და ეფექტურობას სახამებლის მოლეკულური სტრუქტურის ცვლილების გარეშე, რითაც ინარჩუნებს მის სასურველ თვისებებს საკვებ დანიშნულებისთვის.
ეს შედეგები მიუთითებს, რომ ულტრაბგერითად დახმარებული ესტერიფიკაცია შეიძლება წარმოადგენდეს მწვანე ტექნოლოგიას, რომელიც სთავაზობს ენერგოეფექტურ, დროის მხრივ ეკონომიურ მიდგომას სახამებლის მოდიფიკაციისთვის. ულტრაბგერითად დახმარებული ესტერიფიკაციის მასშტაბირების პოტენციალმა შესაძლოა რევოლუციურად შეცვალოს სახამებლის მოდიფიკაციის პროცესი საკვების მეცნიერებაში, რაც შეესაბამება მდგრადი წარმოების მიზნებს და გააფართოებს ესტერიფიცირებული სახამებლების გამოყენების სფეროებს მრეწველობაში.

გაიგეთ მეტი ულტრაბგერითად ესტერიფიცირებული OSA-სახამებლის შესახებ!

SEM მიკროგრაფიები: (a) ულტრაბგერით დამუშავების გარეშე, (b) 20 წთ ულტრაბგერით დამუშავებული, (c) 40 წთ. ულტრაბგერით დამუშავებული, (d) 60 წთ ულტრაბგერით დამუშავებული ხორბლის სახამებლის გრანულები

SEM მიკროგრაფიები: (a) ულტრაბგერითად დაუმუშავებელი, (b) 20 წთ ულტრაბგერითად დამუშავებული, (c) 40 წთ ულტრაბგერითად დამუშავებული, (d) 60 წთ ულტრაბგერითად დამუშავებული ხორბლის სახამებლის მარცვლები.
კვლევა და სურათები: ©Majzoobi et al., 2015

ულტრაბგერით დამუშავებას შეუძლია მნიშვნელოვნად შეამციროს ჟელატინიზაციის დაწყების ტემპერატურა. ულტრაბგერითად დამუშავებული სახამებლის მარცვლებისგან მომზადებულ სახამებლის გელებს ბუნებრივ სახამებელთან შედარებით უფრო მაღალი სიხისტე და ადჰეზიურობისა და კოჰეზიურობის უფრო მაღალი მაჩვენებლები აქვს. ადჰეზიურობა, კოჰეზიურობა, დრეკადობა და წებოვანება მნიშვნელოვნად იზრდება სახამებლის ულტრაბგერითი მოდიფიკაციისას.

ულტრაბგერითი დამუშავება მოითხოვს ბევრად ნაკლებ ენერგიას და ნაკლებ დამაძაბულ დამუშავების პირობებს, ვიდრე სახამებლის მოდიფიკაციის ტრადიციული პროცედურები. Hielscher Ultrasonics აწვდის მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერით რეაქტორებს კომერციული დამუშავებისთვის.

მოითხოვეთ მეტი ინფორმაცია!

თუ თქვენ ხართ მეცნიერი, რომელიც აწარმოებს სახამებლის მოდიფიკაციის კვლევას, პროცესის ინჟინერი, რომელიც ცდილობს გააუმჯობესოს არსებული სახამებლის პროცესები, პროდუქტის ინჟინერი, რომელიც ფორმულირებს უკეთეს ან ახალ პროდუქტებს, ან თუ თქვენ გაქვთ ნებისმიერი სხვა ინტერესი სახამებლის მოდიფიკაციის მიმართ: დაგვიკავშირდით! სიამოვნებით განვიხილავთ თქვენთან ულტრაბგერითი დამუშავების პოტენციალსა და სარგებელს სახამებლის მოდიფიკაციისა და სახამებლის გამოყენებისთვის. გთხოვთ, შეავსოთ ქვემოთ მოცემული ფორმა!

მოითხოვეთ დამატებითი ინფორმაცია სახამებლის ულტრაბგერითი მოდიფიკაციის შესახებ!

გთხოვთ, გამოიყენოთ ქვემოთ მოცემული ფორმა, თუ გსურთ დამატებითი ინფორმაციის მოთხოვნა ულტრაბგერითი ჰომოგენიზაციის შესახებ. სიამოვნებით შემოგთავაზებთ ულტრაბგერით სისტემას, რომელიც თქვენს მოთხოვნებს შეესაბამება.







სახამებლის გამოყენება

მოდიფიცირებული სახამებელი ფართოდ გამოიყენება კვების მრეწველობასა და სხვა დარგებში. სახამებლის ოქტენილსუქცინატები ზეთი წყალში ტიპის ემულსიების მნიშვნელოვანი სტაბილიზატორებია. ქაღალდის წარმოებაში კატიონური სახამებლები აუმჯობესებს ქაღალდის სიმტკიცეს სველ და მშრალ მდგომარეობაში, ასტაბილურებს ემულსიებს და გამოიყენება ზედაპირული შეწებების საშუალებებად. ქაღალდის წარმოების სველ ეტაპზე გამოყენებული დანამატების მრავალი სისტემა მოდიფიცირებულ სახამებელთან ერთად შეიცავს არაორგანულ მიკრონაწილაკებს (კოლოიდურ სილიციუმის დიოქსიდს, ბენტონიტს) და სინთეზურ პოლიმერებს. სხვა გამოყენებებს შორისაა სახამებლის ლატექსური დისპერსიები ან მარცვლოვანი სახამებლის გამოყენება პოლიმერების შემავსებლად.

სამეცნიერო სტატიები ულტრაბგერითად დახმარებული სახამებლის მოდიფიკაციის შესახებ

    • S. Manchun, J. Nunthanid, S. Limmatvapirat and P.Sriamornsak (2012): ულტრაბგერითი დამუშავების ეფექტი ტაპიოკას სახამებლის ფიზიკურ თვისებებზე, in: Advanced Materials Research Vol. 506 (2012) გვ 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): ულტრაბგერის გავლენა სიმინდის სახამებლის ფიზიკურ თვისებებზე, ჟურნალში: 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): ულტრაბგერითად დამუშავებული სიმინდის სახამებლის ტექსტურა და პასტის წარმოქმნის თვისებები, in: Czech J. Food Sci., 28: 83–93. [PDF]
    • D. Knorr, B. I. O. Ade-Omowaye და V. Heinz (2002): მცენარეული საკვების კვებითი ღირებულების გაუმჯობესება არათერმული დამუშავებით, in: Proceedings of the Nutrition Society (2002), 61, 311–318. [PDF]

ხშირად დასმული კითხვები

რა არის ბუნებრივი სახამებლის წყაროები?

სახამებელი მოდის სხვადასხვა ბუნებრივი წყაროდან, როგორიცაა: სიმინდი, ცვილისებრი სიმინდი, მაღალამილოზური სიმინდი, მანიოკა, კარტოფილი, ხორბალი, ბრინჯი, ცვილისებრი ბრინჯი, ბარდა (გლუვი ბარდა, ნაოჭიანი ბარდა), საგო, შვრია, ქერი, ჭვავი, ამარანტი, ტკბილი კარტოფილი, შვრია, მარცვლეული, ვაკცარია, კინოა, ოსპი, თეთრი ლობიო, სორგო, არარუტი ან მანიოკა.

რა არის მოდიფიცირებული სახამებელი?

მოდიფიცირებული სახამებელი არის სახამებელი, რომელიც ფიზიკურად, ფერმენტულად ან ქიმიურად არის შეცვლილი, რათა გაუმჯობესდეს მისი ეფექტურობა საკვებ და სამრეწველო გამოყენებაში. ეს მოდიფიკაციები აუმჯობესებს თვისებებს, როგორიცაა ხსნადობა, სიბლანტე, გელწარმოქმნა და სტაბილურობა სხვადასხვა პირობებში, მაგალითად, მაღალი ტემპერატურის ან მჟავური გარემოს ზემოქმედებისას. მოდიფიცირებული სახამებლები, რომლებიც ჩვეულებრივ მიიღება ბუნებრივი წყაროებიდან, როგორიცაა სიმინდი, კარტოფილი და მანიოკა, გამოიყენება როგორც შემასქელებლები, სტაბილიზატორები და ემულგატორები, რათა გაუმჯობესდეს ტექსტურა და გახანგრძლივდეს შენახვის ვადა გადამუშავებულ საკვებში, ფარმაცევტულ და სხვა პროდუქტებში.

რა განსხვავებაა მოდიფიცირებულ სახამებელსა და OSA-სახამებელს შორის?

მოდიფიცირებული სახამებელი გულისხმობს სახამებელს, რომელიც შეცვლილია სხვადასხვა გზით – ფიზიკურად, ფერმენტულად ან ქიმიურად – რათა გაუმჯობესდეს მისი ფუნქციური თვისებები, როგორიცაა შესქელების, გელწარმოქმნის ან სტაბილიზაციის უნარი სხვადასხვა პირობებში. ეს მოდიფიკაციები მას შესაფერისს ხდის საკვებში, ფარმაცევტულ და სამრეწველო პროდუქტებში სხვადასხვა დანიშნულებით გამოყენებისთვის.
OSA-სახამებელი, ანუ ოქტენილსუქცინის ანჰიდრიდის სახამებელი, არის ქიმიურად მოდიფიცირებული სახამებლის კონკრეტული ტიპი, რომელიც შეიქმნა ოქტენილსუქცინის ანჰიდრიდის ჯგუფების სახამებლის მოლეკულასთან მიერთებით. ეს მოდიფიკაცია ანიჭებს უნიკალურ ემულგირების თვისებებს, რაც OSA-სახამებელს განსაკუთრებით ეფექტურს ხდის წყალში ზეთის ემულსიების სტაბილიზაციისთვის. მიუხედავად იმისა, რომ მოდიფიცირებული სახამებელი ზოგადად აუმჯობესებს ძირითად თვისებებს, როგორიცაა სიბლანტე ან სტაბილურობა, OSA-სახამებელი სპეციალურად არის შექმნილი ემულგირების უნარის უზრუნველსაყოფად, რაც მას პოპულარულს ხდის ისეთ პროდუქტებში, როგორიცაა სალათის საწებლები, საწებლები და სასმელები, სადაც სტაბილური ემულსიები აუცილებელია. გაიგეთ მეტი ულტრაბგერით ესტერიფიცირებული OSA სახამებლის შესახებ!

სიამოვნებით განვიხილავთ თქვენს პროცესს.

✕