Ультразвуковая модификация крахмальных гранул суспензий

Крахмал легко извлекается из местных источников, таких как картофель, кукуруза или кукуруза. Модификация крахмала необходима для улучшения физических и химических свойств. Ультразвуковые реакторы Hielscher способствуют физической, химической и ферментатической модификации крахмала, что приводит к улучшению функциональных свойств для использования в пищевой и непищевой промышленности.

Для большинства коммерческих применений крахмалы должны быть модифицированы химически или физически для повышения их положительных качеств или свести к минимуму их недостатки. Ultrasonication является весьма эффективным средством для физического, химического и ферментативной модификации крахмала. Hielscher ультразвуковые устройства передачи высоко интенсивные ультразвуковые волны в крахмальные шламов. В результате ультразвуковой кавитации способствует:

  • деагломерации и дисперсии
  • механическая деградация и разрушение
  • Проникновение гранулы и припухлость
  • Массовый перевод
  • образование радикала
  • химическая реактивность
  • Обогрев
Ультразвук является надежным методом для подготовки тонкого размера пищевых эмульсий (Нажмите, чтобы увеличить!)

UIP1000hdT шламовый Ультразвук

Химическая модификация крахмала

Ультразвуковое кавитационное нарушение гранулы, связанная с более высокой установкой для жидкого входа в грануле крахмала приводит к улучшению кинетики реакции для этерификации, этерификации, гидроксипропилирования или окислений и кислотной модификации крахмала полимеров. Hielscher ультразвуковые реакторы предназначены для непрерывной обработки в линию. Более высокие скорости реакций приводят к увеличению мощности реакционного котла.

Щелочная Крахмал Модификация

Для производства многих производных крахмала коммерческого, реактивные, органические реагенты добавляют к водной суспензии крахмала при регулировании щелочности и температуры. Этерификации крахмалов обычно проводят при рН 7 до 9. рН от 11 до 12 обычно используется для этерификации крахмалов. Типичные температуры процесса приблизительно 60 ° С. Без обработки ультразвука, степень замещения коммерческих крахмалов часто меньше, чем 0,2. Обработка ультразвук помогает замещению приводит к более холодной воде растворимого крахмала.

Кислотный Крахмал Модификация

Реакция гранулированного крахмала с суспензией разбавленной хлористоводородной или серной кислотой при температуре от 40 до 60 ° С приводит к текучести или крахмалов разбавлять крахмалы. Эти частично деполимеризации крахмалы производить продукты, которые генерируют меньше вязкость. Крахмал octenylsuccinates частично деполимеризации, чтобы позволить более высокое содержание твердых веществ, которые будут использоваться во время сушки распылением инкапсулированных продуктов. Обработка ультразвук в процессе гидролиза слабой кислоты может диссоциировать наночастицы, которые образуют агрегаты в процессе гидролиза. Это увеличивает выход наночастиц крахмала.

Амилопектин представляет собой растворимый полисахарид и высоко разветвленный полимер глюкозы содержится в растениях. Это один из двух компонентов крахмала, другая амилоза.

Амилопиктин Molecule

Шлам Нейтрализация

После процесса, реакционная суспензия нейтрализует, например, путем добавления соляной или серной кислоты, после щелочной обработки.

Крахмал Стиральная

стиральная вода, такие, как противоточная промывка в гидроциклонах, следует нейтрализации модифицированных шламов крахмала. На этом этапе, обработка ультразвуком помогает стирку и полоскание отдельных частиц крахмала. Ультразвуковая кавитация рассеивает крахмал агломераты гранул и увеличивает перенос массы в пограничном слое между крахмальными гранулами и водной фазой.

Крахмал фильтрации и сушки

Hielscher ультразвуковые устройства используются ультра-фильтрации или процессов нано-фильтрации, а также последующую сушку распылением.

Физическая модификация крахмала (механический)

Физическая модификация крахмалов не связана с использованием химических веществ. Тем не менее, ультразвуковое исследование приводит к изменениям молекулярной структуры крахмала с последующим изменением физико-химических свойств и функциональности. Сильные силы кавитационного сдвига искажают кристаллическую область в крахмальных гранулах. Полимерные цепи вблизи коллапсирующих микропузырьков улавливаются в высокоградиентном сдвиговом поле, что приводит к поломке макромолекулярных связей СС и образованию длинноцепочечных радикалов. Изображения SEM из обработанных ультразвуком крахмальных гранул показывают механические повреждения, такие как трещины, депрессии и питтинг. Это приводит к более высокой водопоглощающей способности, большей мощности набухания и повышенной растворимости. Этот эффект лучше для более высоких амплитуд ультразвука. Поэтому зонд-ультразвук намного эффективнее для модификации крахмала, чем обработка ультразвуком ванны. Интенсивная ультразвуковая обработка показывает более разрушенные гранулы по сравнению с нативным или термообработанным крахмалом.

SEM микрофотографии для: (а) unsonicated, (б) 20мин обрабатывали ультразвуком, (с) 40мин. ультразвук, (г) 60мин гранула ультразвука пшеничного крахмала

SEM микрофотографии для: (а) unsonicated, (б) 20мин обрабатывали ультразвуком, (с) 40мин. обрабатывали ультразвуком, (г) 60мин обрабатывают ультразвуком пшеничный крахмал, гранулы в: Изменения в физико-химических свойств пшеничного крахмала, как влияет мощности ультразвука, Mahsa Majzoobi, Sara Hedayati

Ultrasonication может понизить начало температуры желатинизации значительно. Крахмал гели, полученные из гранул крахмала ультразвука представляют более высокую твердость и более высоких значения адгезионного и когезионного по сравнению с нативным крахмалом. Клейкость, когезия, упругость, а также значительно увеличить липкость с ультразвуковой модификацией крахмала.

Ultrasonication использует намного меньше затрат энергии и стрессовые условия обработки, чем обычные процедуры модификации крахмала. Хильшер Ультразвук поставляет мощные ультразвуковые реакторы для промышленной переработки.

Запросить дополнительную информацию!

Если вы ученый проводит исследования модификации крахмала, инженер-технолог, пытаясь улучшить существующие процессы крахмала, инженер продукт формулируя лучше или новые продукты, или если у вас есть какие-либо другой интерес к модификации крахмала: Свяжитесь с нами! Мы будем рады обсудить с Вами возможности и преимущества для модификации ультразвуком крахмала и применения крахмала. Пожалуйста, заполните форму ниже!

Спросите для получения дополнительной информации о ультразвуковой модификации крахмала!

Пожалуйста, используйте форму ниже, если вы хотите запросить дополнительную информацию о ультразвуковой гомогенизации. Мы будем рады предложить Вам ультразвуковые системы, отвечающей вашим требованиям.









Пожалуйста, обратите внимание на наши политика конфиденциальности,




Крахмал Использование

Модифицированный крахмал используется в широком диапазоне пищевых и не пищевых применений. Крахмал octenylsuccinates являются важным стабилизатором масло-в-воде. В бумажном производстве, катионные крахмалы улучшают мокрую и сухую прочность, стабилизации эмульсий и действуют в качестве поверхностных проклеивающих веществ. Многие добавки система мокрого конца включает неорганические микрочастицы (коллоидный диоксид кремния, бентонит) и синтетические полимеры с модифицированным крахмалом. Другие области применения включают крахмал латексные дисперсии или гранулированный крахмал в качестве наполнителя для полимеров.

Научные статьи о ультразвуке Крахмал модификации

    • С. Manchun, J. Nunthanid, S. Limmatvapirat и P.Sriamornsak (2012): Влияние ультразвуковой обработки на физические свойства крахмала тапиоки в: Advanced Materials Research Vol. 506 (2012) С. 294-297. (PDF)
    • Анет Резек Jambrak, Зоран Герцег, Blackwell Science, Jurislav Бабич, Младен Brncic, Сюзана Римак Brncic, Томислав Bosiljkov, Domagoj Cvek, Бранко Tripalo, Jurica Гело (2010): Ультразвуковое воздействие на физические свойства кукурузного крахмала, а также: углеводные полимеры 79 ( 2010) 91-100.
    • Герцег ИЛ, Jambrak А.Р., Šubarić Д., Brnčić М., Brnčić Р., Badanjak М., Tripalo Б., Ježek Д., Novotni Д., Герцег З. (2010): текстуры и вставка свойства обработанного ультразвуком кукурузный крахмал, в: Czech J. Food Sci, 28: 83-93.. (PDF)
    • Д. Knorr, Б. И. О. Ade-Omowaye и В. Heinz (2002): Питательная улучшение растительной пищи не-термической обработки, в: Труды Nutrition общества (2002), 61, 311-318. (PDF)

Коренные источники Крахмал

Крахмал поступает из различных природных источников, такие как: кукуруза, восковая кукуруза, высокая содержания амилозы кукуруза, тапиоки, картофель, пшеницы, рис, восковой рис, горох (гладкий горох, морщинистый горох) саго, овес, ячмень, рожь, амарант, сладкая картофель, овес, крупы, корова куколь, лебеда, чечевицы, темно-бобы, сорго, маранта или маниоки.