Modificarea cu ultrasunete a granulelor de amidon suspensii

Neutralizarea dejecțiilor lichide

După proces, suspensia de reacție este neutralizată, de exemplu prin adăugarea de acid clorhidric sau acid sulfuric după prelucrarea alcalină.

Spălarea amidonului

Spălarea apei, cum ar fi spălarea în contracurent în hidrocicloane, urmează neutralizarea suspensiilor de amidon modificate. În acest stadiu, ultrasonication ajută la spălarea și clătirea particulelor individuale de amidon. Cavitația cu ultrasunete dispersează aglomeratele de granule de amidon și crește transferul de masă la stratul limită dintre granulele de amidon și faza apoasă.

Filtrarea și uscarea amidonului

Hielscher dispozitive cu ultrasunete sunt utilizate ultra-filtrare sau nano-filtrare procese, precum și uscarea ulterioară prin pulverizare.

Modificarea fizică a amidonului (mecanică)

Modificarea fizică a amidonului nu implică utilizarea de substanțe chimice. Cu toate acestea, ultrasonication rezultate în modificări ale structurii moleculare amidon urmate de variații ale proprietăților fizico-chimice și funcționalitate. Forțele violente de forfecare cavitațională distorsionează regiunea cristalină din granulele de amidon. Lanțurile polimerice din apropierea microbulelor care se prăbușesc sunt prinse într-un câmp de forfecare cu gradient ridicat, ceea ce duce la ruperea legăturilor macromoleculare C-C și la formarea radicalilor cu lanț lung. Imaginile SEM ale granulelor de amidon sonicate arată daune mecanice, cum ar fi fisuri, depresiuni și gropi. Acest lucru are ca rezultat o capacitate mai mare de absorbție a apei, o putere mai mare de umflare și o solubilitate crescută. Acest efect este mai bun pentru amplitudini sonicare mai mari. Prin urmare, sonda sonicare este mult mai eficient pentru modificarea amidonului decât sonicare tip baie. Prelucrarea intensă cu ultrasunete arată granule mai perturbate în comparație cu amidonul nativ sau tratat termic.

Amidon esterificat cu OSA cu ultrasunete

Amidonul esterificat cu OSA cu ultrasunete a demonstrat un grad mai mare de substituție (DS) și eficiență de reacție (RE), împreună cu modificări morfologice minore, dar benefice, care pot extinde funcționalitatea lor în sistemele alimentare. Sonicarea îmbunătățește viteza de reacție și eficiența fără a modifica structura moleculară a amidonului, păstrând astfel proprietățile sale dezirabile pentru aplicațiile alimentare.
Aceste rezultate sugerează că esterificarea asistată de ultrasunete ar putea reprezenta o tehnologie verde, oferind o abordare eficientă din punct de vedere energetic și de economisire a timpului pentru modificarea amidonului. Potențialul de extindere a esterificării asistate de sonciație ar putea revoluționa procesul de modificare a amidonului în știința alimentară, aliniindu-se cu obiectivele de producție durabilă și lărgind aplicațiile amidonului esterificat în industrie.

Citiți mai multe despre amidonul OSA esterificat cu ultrasunete!

Micrografii SEM pentru: (a) nesonicate, (b) 20 minute sonicate, (c) 40 min. sonicate, (d) 60 minute granule de amidon de grâu sonicate.
Studiu și imagini: ©Majzoobi et al., 2015

Ultrasonication poate reduce semnificativ începutul temperaturii de gelatinizare. Gelurile de amidon preparate din granule de amidon sonicate prezintă o duritate mai mare și valori mai mari ale aderenței și coeziunii în comparație cu amidonul nativ. Aderența, coeziunea, elasticitatea și gumminess crește semnificativ cu modificarea cu ultrasunete a amidonului.

Ultrasonication utilizează mult mai puțină energie de intrare și condiții de procesare stresante decât procedurile convenționale de modificare a amidonului. Hielscher ultrasonics furnizează reactoare cu ultrasunete de mare putere pentru prelucrare comercială.

Solicitați mai multe informații!

Dacă sunteți un om de știință care face cercetări privind modificarea amidonului, un inginer de proces care încearcă să îmbunătățească procesele existente de amidon, un inginer de produs care formulează produse mai bune sau noi sau dacă aveți orice alt interes în modificarea amidonului: Contactați-ne! Vom fi bucuroși să discutăm cu tine potențialul și beneficiile ultrasonication pentru modificarea amidonului și aplicarea amidonului. Vă rugăm să completați formularul de mai jos!

Utilizarea amidonului

Amidonul modificat este utilizat într-o gamă largă de aplicații alimentare și nealimentare. Octenilsuccinații de amidon sunt un stabilizator important al emulsiilor ulei-în-apă. În fabricarea hârtiei, amidonul cationic îmbunătățește rezistența umedă și uscată, stabilizează emulsiile și acționează ca agenți de dimensionare a suprafeței. Multe sisteme de aditivi cu capăt umed încorporează microparticule anorganice (dioxid de siliciu coloidal, bentonită) și polimeri sintetici cu amidon modificat. Alte utilizări includ dispersii din latex de amidon sau amidon granular ca umplutură pentru polimeri.

Articole științifice despre modificarea amidonului asistată ultrasonically

• • S. Manchun, J. Nunthanid, S. Limmatvapirat și P.Sriamornsak (2012): Efectul tratamentului cu ultrasunete asupra proprietăților fizice ale amidonului de tapioca, în: 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): Efectul ultrasunetelor asupra proprietăților fizice ale amidonului de porumb, în: Carbohidrați polimeri 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): Textura și proprietățile de lipire ale amidonului de porumb tratat ultrasonically, în: Czech J. Food Sci., 28: 83–93. [PDF]
  • D. Knorr, B. I. O. Ade-Omowaye și V. Heinz (2002): Îmbunătățirea nutrițională a alimentelor vegetale prin prelucrare non-termică, în: Proceedings of the Nutrition Society (2002), 61, 311–318. [PDF]

Întrebări frecvente

Ce sunt sursele native de amidon?

Amidonul provine din diverse surse autohtone, cum ar fi: porumb, porumb ceros, porumb cu conținut ridicat de amiloză, tapioca, cartof, grâu, orez, orez ceros, mazăre (mazăre netedă, mazăre încrețită), sago, ovăz, orz, secară, amarant, cartof dulce, ovăz, cereale, cocoș de vacă, quinoa, linte, fasole marină, sorg, arorut sau manioc.

Ce este amidonul modificat?

Amidonul modificat este un amidon care a fost modificat fizic, enzimatic sau chimic pentru a-și îmbunătăți performanța în aplicații alimentare și industriale. Aceste modificări îmbunătățesc proprietăți precum solubilitatea, vâscozitatea, gelificarea și stabilitatea în diferite condiții, cum ar fi căldura sau mediile acide. Derivate în mod obișnuit din surse naturale, cum ar fi porumbul, cartofii și tapioca, amidonul modificat este folosit ca agenți de îngroșare, stabilizatori și emulgatori pentru a îmbunătăți textura și durata de valabilitate în alimentele procesate, produsele farmaceutice și alte produse.

Care este diferența dintre amidonul modificat și amidonul OSA?

Amidonul modificat se referă la amidonul care a fost modificat în diferite moduri - fizic, enzimatic sau chimic - pentru a-și îmbunătăți proprietățile funcționale, cum ar fi îngroșarea, gelificarea sau stabilizarea în diferite condiții. Aceste modificări îl fac potrivit pentru diverse aplicații în produse alimentare, farmaceutice și industriale.
Amidonul OSA, sau amidonul de anhidridă octenil succinic, este un tip specific de amidon modificat chimic creat prin atașarea grupărilor anhidride octenil succinice la molecula de amidon. Această modificare conferă proprietăți unice de emulsionare, ceea ce face ca amidonul OSA să fie deosebit de eficient în stabilizarea emulsiilor ulei în apă. În timp ce amidonul modificat îmbunătățește în general proprietățile de bază precum vâscozitatea sau stabilitatea, amidonul OSA este special conceput pentru a oferi capacități de emulsionare, făcându-l popular în produse precum sosuri pentru salate, sosuri și băuturi unde emulsiile stabile sunt esențiale. Citiți mai multe despre amidonul OSA esterificat cu ultrasunete!