Modifikimi tejzanor i llumrave të kokrrizave të niseshtës
Niseshteja është lehtësisht e nxjerrshme nga burimet vendase, të tilla si patatja, misri ose misri. Modifikimi i niseshtës është i nevojshëm për të përmirësuar vetitë fizike dhe kimike. Reaktorët tejzanor Hielscher nxisin modifikimin fizik, kimik dhe enzimatik të niseshtës që çon në veti më të mira funksionale për përdorim në industritë ushqimore dhe joushqimore.
Për shumicën e aplikacioneve komerciale niseshteja duhet të modifikohet kimikisht ose fizikisht për të rritur atributet e tyre pozitive ose për të minimizuar defektet e tyre. Ultratingulli është një mjet shumë efektiv për modifikimin fizik, kimik dhe enzimatik të niseshtesë. Pajisjet tejzanor Hielscher transferojnë valë tejzanor shumë intensive në llucë niseshteje. Kavitacioni tejzanor që rezulton promovon:
- deaglomerimi dhe dispersioni
- degradimi dhe prishja mekanike
- depërtimi dhe ënjtja e granulave
- transferim masiv
- formimi radikal
- reaktiviteti kimik
- ngrohje
modifikimi kimik i niseshtës
Ndërprerja tejzanor kavitacionale e granulës që lidhet me lehtësinë më të lartë për hyrjen e lëngjeve në granulën e niseshtës çon në përmirësime në kinetikën e reagimit për esterifikimin, eterifikimin, hidroksipropilimin ose oksidimin dhe modifikimin acid të polimereve të niseshtës. Reaktorët tejzanor Hielscher janë projektuar për një përpunim të vazhdueshëm në linjë. Shkalla më e lartë e reagimit çon në rritjen e kapacitetit të kazanit të reagimit.
Modifikimi i niseshtës Alkaline
Për prodhimin e shumë derivateve komerciale të niseshtës, reagentët organikë reaktivë shtohen në slurat ujore të niseshtës duke kontrolluar alkalinitetin dhe temperaturën. Esterifikimi i niseshtesë në përgjithësi kryhet në pH 7 deri në 9. Një pH prej 11 deri në 12 përdoret zakonisht për eterifikimin e niseshtesë. Temperaturat tipike të procesit janë afërsisht 60°C. Pa sonikacion, shkalla e zëvendësimit të niseshtesë komerciale është shpesh më pak se 0.2. Ultratingulli ndihmon zëvendësimin duke rezultuar në një niseshte më të tretshme në ujë të ftohtë.
Modifikimi i niseshtës acide
Reagimi i një pluhuri kokrrizor të niseshtës me acid klorhidrik ose sulfurik të holluar në 40 deri në 60°C çon në niseshte të rrjedhshme ose niseshte të holluara. Këto niseshte pjesërisht të depolimerizuara prodhojnë produkte që gjenerojnë më pak viskozitet. Oktenilsukcinatet e niseshtës depolimerizohen pjesërisht për të lejuar përdorimin e një përmbajtje më të lartë të lëndëve të ngurta gjatë tharjes me spërkatje të produkteve të kapsuluara. Ultratingulli gjatë hidrolizës së butë të acidit mund të shkëputë agregatet e nanogrimcave që formohen gjatë hidrolizës. Kjo rrit rendimentin e nanogrimcave të niseshtës.
Molekula e amilopektinës
Neutralizimi i llumit
Pas procesit, pluhuri i reaksionit neutralizohet, p.sh. duke shtuar acid klorhidrik ose sulfurik pas përpunimit alkalik.
Larje me niseshte
Larja me ujë, si larja me kundërrrymë në hidrociklone, pason neutralizimin e llumrave të modifikuar të niseshtës. Në këtë fazë, ultratingulli ndihmon larjen dhe shpëlarjen e grimcave individuale të niseshtës. Kavitacioni tejzanor shpërndan aglomeratet e kokrrizave të niseshtës dhe rrit transferimin e masës në shtresën kufitare midis kokrrizave të niseshtës dhe fazës ujore.
Filtrimi dhe tharja e niseshtës
Pajisjet tejzanor Hielscher përdoren për procese ultrafiltrimi ose nanofiltrimi si dhe tharje pasuese me spërkatje.
Modifikimi fizik i niseshtës (Mekanik)
Modifikimi fizik i niseshtesë nuk përfshin përdorimin e kimikateve. Megjithatë, ultratingulli rezulton në ndryshime në strukturën molekulare të niseshtës, e ndjekur nga ndryshime në vetitë fiziko-kimike dhe funksionalitetin. Forcat e dhunshme të prerjes kavitacionale shtrembërojnë rajonin kristalor në granula niseshteje. Zinxhirët e polimerit pranë mikroflluskave që shemben janë kapur në një fushë prerjeje me gradient të lartë që çon në thyerjen e lidhjeve makromolekulare CC dhe formimin e radikaleve me zinxhir të gjatë. Fotot SEM të kokrrizave të niseshtës së sonikuar tregojnë dëmtime mekanike, të tilla si çarje, depresione dhe gropa. Kjo rezulton në një kapacitet më të lartë absorbues të ujit, fuqi më të lartë të fryrjes dhe tretshmëri më të madhe. Ky efekt është më i mirë për amplituda më të larta të tingullit. Prandaj, sonikimi i sondës është shumë më efektiv për modifikimin e niseshtës sesa sonikimi i llojit të banjës. Përpunimi intensiv tejzanor tregon granula më të ndërprera kur krahasohet me niseshtenë vendase ose të trajtuar me nxehtësi.
Niseshte të esterifikuara me OSA me ultratinguj
Niseshteja e esterifikuar me OSA tregoi shkallë më të lartë zëvendësimi (DS) dhe efikasitet reagimi (RE), së bashku me ndryshime të vogla morfologjike por të dobishme që mund të zgjerojnë funksionalitetin e tyre në sistemet ushqimore. Sonication rrit shpejtësinë e reagimit dhe efikasitetin pa ndryshuar strukturën molekulare të niseshtës, duke ruajtur kështu vetitë e saj të dëshirueshme për aplikimet ushqimore.
Këto rezultate sugjerojnë se esterifikimi i asistuar me ultratinguj mund të përfaqësojë një teknologji të gjelbër, duke ofruar një qasje efikase të energjisë dhe kursim kohe për modifikimin e niseshtës. Potenciali për shkallëzimin e esterifikimit të asistuar nga sonciacioni mund të revolucionarizojë procesin e modifikimit për niseshtenë në shkencën e ushqimit, duke u përafruar me qëllimet e prodhimit të qëndrueshëm dhe duke zgjeruar aplikimet e niseshtës së esterifikuar në industri.
Lexoni më shumë rreth niseshtës OSA të esterifikuar në mënyrë ultrasonike!
Mikrografi SEM për: (a) pa zë, (b) 20 minuta tingull, (c) 40 min. sonikuar, (d) 60min granula niseshte gruri të sonikuar.
Studimi dhe imazhet: ©Majzoobi et al., 2015
Ultratingulli mund të ulë ndjeshëm fillimin e temperaturës së xhelatinizimit. Xhelat e niseshtesë të përgatitura nga kokrrizat e niseshtës së sonikuar paraqesin një fortësi më të lartë dhe vlera më të larta ngjitjeje dhe kohezive kur krahasohen me niseshtenë vendase. Ngjitshmëria, koheziviteti, elasticiteti dhe ngjitshmëria rriten ndjeshëm me modifikimin tejzanor të niseshtës.
Ultratingulli përdor shumë më pak energji dhe kushte stresuese të përpunimit sesa procedurat konvencionale të modifikimit të niseshtës. Hielscher ultrasonics furnizon reaktorë tejzanor me fuqi të lartë për përpunim komercial.
Kërkoni më shumë informacion!
Nëse jeni një shkencëtar që bën kërkime për modifikimin e niseshtës, një inxhinier procesi që përpiqet të përmirësojë proceset ekzistuese të niseshtës, një inxhinier produkti që formulon produkte më të mira ose të reja, ose nëse keni ndonjë interes tjetër për modifikimin e niseshtës: Na kontaktoni! Ne do të jemi të lumtur të diskutojmë me ju potencialin dhe përfitimet e ultrazërit për modifikimin e niseshtës dhe aplikimin e niseshtës. Ju lutemi plotësoni formularin e mëposhtëm!
Përdorimi i niseshtës
Niseshteja e modifikuar përdoret në një gamë të gjerë aplikimesh ushqimore dhe jo ushqimore. Oktenilsukcinatet e niseshtës janë një stabilizues i rëndësishëm i emulsioneve vaj në ujë. Në prodhimin e letrës niseshteja kationike përmirëson forcën e lagësht dhe të thatë, stabilizon emulsionet dhe veprojnë si agjentë për përmasat e sipërfaqes. Shumë sisteme aditivësh me fund të lagësht përfshijnë mikrogrimca inorganike (silicë koloidale, bentonit) dhe polimere sintetike me niseshte të modifikuar. Përdorime të tjera përfshijnë dispersionet e lateksit të niseshtës ose niseshtenë e grimcuar si mbushës për polimeret.
Artikuj shkencorë rreth modifikimit të niseshtës me ndihmën tejzanor
-
- S. Manchun, J. Nunthanid, S. Limmatvapirat dhe P.Sriamornsak (2012): Efekti i trajtimit me ultratinguj në vetitë fizike të niseshtës së tapiokës, në: Kërkime të Avancuara të Materialeve Vol. 506 (2012) fq 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): Efekti i ultrazërit mbi vetitë fizike të niseshtesë së misrit (9 Polym7 Carbohydrate, in: 2010) 91–100.
- Herceg IL, Jambrak AR, Šubarić D., Brnčić M., Brnčić SR, Badanjak M., Tripalo B., Ježek D., Novotni D., Herceg Z. (2010): Vetitë e teksturës dhe ngjitjes së niseshtës së misrit të trajtuar me ultratinguj, në: Czech J. Food Sci., 28: 83–93. [PDF]
- D. Knorr, BIO Ade-Omowaye dhe V. Heinz (2002): Përmirësimi nutricional i ushqimeve bimore nga përpunimi jo termik, në: Proceedings of the Nutrition Society (2002), 61, 311-318. [PDF]
pyetjet e bëra shpesh
Cilat janë burimet amtare të niseshtës?
Niseshteja vjen nga burime të ndryshme vendase, si: misri, misri dyllor, misri me amilozë të lartë, tapioka, patate, grurë, oriz, oriz dylli, bizele (bizele e lëmuar, bizele e rrudhur) sago, tërshërë, elbi, thekër, amaranth, e ëmbël patate, tërshërë, drithëra, kokrra lope, quinoa, thjerrëza, fasule detare, melekuqe, shigjeta ose kasava.
Çfarë është niseshteja e modifikuar?
Niseshteja e modifikuar është një niseshte që është ndryshuar fizikisht, enzimatikisht ose kimikisht për të rritur performancën e tij në ushqim dhe aplikime industriale. Këto modifikime përmirësojnë vetitë si tretshmëria, viskoziteti, xhelatimi dhe qëndrueshmëria në kushte të ndryshme, si nxehtësia ose mjediset acidike. Zakonisht rrjedhin nga burime natyrore si misri, patatet dhe tapioka, niseshteja e modifikuar përdoret si trashës, stabilizues dhe emulsifikues për të përmirësuar strukturën dhe jetëgjatësinë në ushqimet e përpunuara, farmaceutike dhe produkte të tjera.
Cili është ndryshimi midis niseshtës së modifikuar dhe niseshtës OSA?
Niseshteja e modifikuar i referohet niseshtës që është ndryshuar në mënyra të ndryshme - fizikisht, enzimatikisht ose kimikisht - për të përmirësuar vetitë e saj funksionale, të tilla si trashja, xhelatizimi ose stabilizimi në kushte të ndryshme. Këto modifikime e bëjnë atë të përshtatshëm për aplikime të ndryshme në ushqim, farmaceutikë dhe produkte industriale.
Niseshte OSA, ose niseshte anhidridi oktenil succinic, është një lloj specifik niseshteje i modifikuar kimikisht i krijuar nga bashkimi i grupeve anhidride succinike oktenil në molekulën e niseshtës. Ky modifikim jep veti unike emulsifikuese, duke e bërë niseshtenë OSA veçanërisht efektive në stabilizimin e emulsioneve vaj në ujë. Ndërsa niseshteja e modifikuar përgjithësisht rrit vetitë bazë si viskoziteti ose stabiliteti, niseshteja OSA është krijuar posaçërisht për të ofruar aftësi emulsifikimi, duke e bërë atë të popullarizuar në produkte si salcat e sallatave, salcat dhe pijet ku emulsionet e qëndrueshme janë thelbësore. Lexoni më shumë rreth niseshtës OSA të esterifikuar në mënyrë ultrasonike!