Kraxmalli granulalarning ultratovushli modifikatsiyasi
Kraxmalni kartoshka, makkajo'xori yoki makkajo'xori kabi mahalliy manbalardan osongina olish mumkin. Kraxmalning fizik va kimyoviy xususiyatlarini yaxshilash uchun modifikatsiya qilish kerak. Hielscher ultratovush reaktorlari kraxmalning jismoniy, kimyoviy va fermentativ modifikatsiyasini targ'ib qiladi, bu oziq-ovqat va nooziq-ovqat sanoatida foydalanish uchun yaxshi funktsional xususiyatlarga olib keladi.
Ko'pgina tijorat ilovalari uchun kraxmallar ijobiy xususiyatlarini yaxshilash yoki kamchiliklarini kamaytirish uchun kimyoviy yoki fizik jihatdan o'zgartirilishi kerak. Ultrasonikatsiya kraxmallarning fizik, kimyoviy va fermentativ modifikatsiyasi uchun juda samarali vositadir. Hielscher ultratovush qurilmalari kraxmalli atalalarga juda kuchli ultratovush to'lqinlarini o'tkazadi. Olingan ultratovushli kavitatsiya quyidagilarni ta'minlaydi:
- deaglomeratsiya va dispersiya
- mexanik buzilish va buzilish
- granulalarning kirib borishi va shishishi
- ommaviy uzatish
- radikal shakllanishi
- kimyoviy reaktivlik
- isitish
Kraxmalning kimyoviy modifikatsiyasi
Kraxmal granulasiga suyuqlik kirishi uchun yuqori moslama bilan bog'liq bo'lgan granulaning ultratovushli kavitatsion buzilishi kraxmal polimerlarini esterifikatsiya, eterifikatsiya, gidroksipropilatsiya yoki oksidlanish va kislota modifikatsiyasi uchun reaktsiya kinetikasining yaxshilanishiga olib keladi. Hielscher ultratovush reaktorlari doimiy inline qayta ishlash uchun mo'ljallangan. Reaksiya tezligining oshishi chovgum hajmining oshishiga olib keladi.
Ishqoriy kraxmal modifikatsiyasi
Ko'pgina tijorat kraxmal hosilalarini ishlab chiqarish uchun ishqoriylik va haroratni nazorat qilishda suvli kraxmalli shlaklarga reaktiv, organik reagentlar qo'shiladi. Kraxmallarning esterifikatsiyasi odatda pH 7 dan 9 gacha bo'lganida amalga oshiriladi. 11 dan 12 gacha bo'lgan pH odatda kraxmallarni eterifikatsiya qilish uchun ishlatiladi. Oddiy jarayon harorati taxminan 60 ° C ni tashkil qiladi. Sonikatsiyasiz, tijorat kraxmallarini almashtirish darajasi ko'pincha 0,2 dan kam. Ultrasonikatsiya ko'proq sovuq suvda eriydigan kraxmalga olib keladigan almashtirishga yordam beradi.
Kislotali kraxmal modifikatsiyasi
Granüler kraxmal atalasining suyultirilgan xlorid yoki sulfat kislota bilan 40 dan 60 ° C gacha bo'lgan reaktsiyasi suyuqlik kraxmallari yoki suyultirilgan kraxmallarga olib keladi. Ushbu qisman depolimerizatsiyalangan kraxmallar kamroq yopishqoqlikni keltirib chiqaradigan mahsulotlarni ishlab chiqaradi. Kraxmal oktenilsuksinatlari qisman depolimerizatsiya qilinadi, bu kapsulalangan mahsulotlarni purkagich bilan quritish paytida yuqori qattiq moddalar miqdorini qo'llash imkonini beradi. Engil kislotali gidroliz paytida ultrasonikatsiya gidroliz paytida hosil bo'lgan nanozarrachalar agregatlarini ajratishi mumkin. Bu kraxmal nanozarrachalarining hosildorligini oshiradi.
Amilopektin molekulasi
Atlama neytrallash
Jarayondan so'ng, reaktsiya atalasi neytrallanadi, masalan, gidroksidi qayta ishlashdan keyin xlorid yoki sulfat kislota qo'shiladi.
Kraxmalni yuvish
Gidrosiklonlarda teskari oqim bilan yuvish kabi suvni yuvish, o'zgartirilgan kraxmalli shlaklarni neytrallashdan keyin amalga oshiriladi. Ushbu bosqichda ultratovush kraxmal zarralarini yuvish va yuvishga yordam beradi. Ultrasonik kavitatsiya kraxmal granulalari aglomeratlarini tarqatadi va kraxmal granulalari va suvli faza o'rtasidagi chegara qatlamida massa o'tkazuvchanligini oshiradi.
Kraxmal filtrlash va quritish
Hielscher ultratovush qurilmalari ultra-filtrlash yoki nano-filtrlash jarayonlari, shuningdek, keyingi buzadigan amallar quritish ishlatiladi.
Kraxmalning fizik modifikatsiyasi (mexanik)
Kraxmallarning fizik modifikatsiyasi kimyoviy moddalardan foydalanishni nazarda tutmaydi. Shunga qaramay, ultratovush kraxmal molekulyar tuzilishidagi o'zgarishlarga, so'ngra fizik-kimyoviy xususiyatlar va funksionallikdagi o'zgarishlarga olib keladi. Shiddatli kavitatsion kesish kuchlari kraxmal granulalaridagi kristall mintaqani buzadi. Yiqilib borayotgan mikropufakchalar yaqinidagi polimer zanjirlari yuqori gradientli siljish maydonida ushlanib qoladi, bu esa makromolekulyar CC aloqalarining uzilishiga va uzun zanjirli radikallarning shakllanishiga olib keladi. Soniklangan kraxmal granulalarining SEM rasmlari yoriqlar, chuqurliklar va chuqurliklar kabi mexanik shikastlanishlarni ko'rsatadi. Bu yuqori suvni singdirish qobiliyatiga, yuqori shishish quvvatiga va eruvchanligini oshiradi. Bu ta'sir yuqori sonikatsiya amplitudalari uchun yaxshiroqdir. Shuning uchun, prob sonikatsiyasi kraxmal modifikatsiyasi uchun vanna tipidagi sonikatsiyaga qaraganda ancha samarali. Intensiv ultratovushli ishlov berish mahalliy yoki issiqlik bilan ishlangan kraxmal bilan solishtirganda ko'proq buzilgan granulalarni ko'rsatadi.
Ultrasonik OSA-Esterifikatsiyalangan kraxmallar
Ultrasonik ravishda OSA bilan esterlangan kraxmallar yuqori darajadagi almashtirish (DS) va reaktsiya samaradorligini (RE), oziq-ovqat tizimlarida ularning funktsional imkoniyatlarini kengaytirishi mumkin bo'lgan kichik, ammo foydali morfologik o'zgarishlar bilan birga ko'rsatdi. Sonication kraxmalning molekulyar tuzilishini o'zgartirmasdan reaktsiya tezligi va samaradorligini oshiradi, shu bilan oziq-ovqat mahsulotlarini qo'llash uchun uning kerakli xususiyatlarini saqlab qoladi.
Ushbu natijalar shuni ko'rsatadiki, ultratovushli esterifikatsiya kraxmalni o'zgartirish uchun energiya tejaydigan, vaqtni tejaydigan yondashuvni taklif qiladigan yashil texnologiyani ifodalashi mumkin. Sonsiatsiya yordamida esterifikatsiyani kengaytirish potentsiali oziq-ovqat fanida kraxmallarni o'zgartirish jarayonini inqilob qilishi, barqaror ishlab chiqarish maqsadlariga mos kelishi va esterlangan kraxmallarning sanoatda qo'llanilishini kengaytirishi mumkin.
Ultrasonik esterlangan OSA-kraxmal haqida ko'proq o'qing!
Quyidagilar uchun SEM mikrografiyalari: (a) tovushsiz, (b) 20 daqiqa tovushli, (c) 40 daqiqa. sonikatsiyalangan, (d) 60 min soniklangan bug'doy kraxmal granulalari.
Tadqiqot va tasvirlar: ©Majzoobi va boshqalar, 2015
Ultrasonikatsiya jelatinizatsiya haroratining boshlanishini sezilarli darajada kamaytirishi mumkin. Soniklangan kraxmal granulalaridan tayyorlangan kraxmal jellari mahalliy kraxmal bilan solishtirganda yuqori qattiqlik va yopishqoqlik va yopishqoqlikning yuqori qiymatlarini taqdim etadi. Kraxmalning ultratovushli modifikatsiyasi bilan yopishqoqlik, yopishqoqlik, egiluvchanlik va gumminess sezilarli darajada oshadi.
Ultrasonikatsiya an'anaviy kraxmalni o'zgartirish protseduralariga qaraganda kamroq energiya sarfini va stressli ishlov berish sharoitlarini ishlatadi. Hielscher Ultrasonics tijoriy qayta ishlash uchun yuqori quvvatli ultratovushli reaktorlarni etkazib beradi.
Qo'shimcha ma'lumot so'rang!
Agar siz kraxmalni o'zgartirish bo'yicha tadqiqot olib borayotgan olim bo'lsangiz, mavjud kraxmal jarayonlarini yaxshilashga harakat qilayotgan texnologik muhandis, yaxshiroq yoki yangi mahsulotlarni ishlab chiqaruvchi mahsulot muhandisi yoki kraxmal modifikatsiyasiga boshqa qiziqishingiz bo'lsa: Biz bilan bog'laning! Biz siz bilan kraxmalni o'zgartirish va kraxmalni qo'llash uchun ultratovushning salohiyati va afzalliklarini muhokama qilishdan mamnun bo'lamiz. Iltimos, quyidagi shaklni to'ldiring!
Kraxmaldan foydalanish
O'zgartirilgan kraxmal oziq-ovqat va oziq-ovqat bo'lmagan dasturlarda keng qo'llaniladi. Kraxmal oktenilsuksinatlari suvdagi moyli emulsiyalarning muhim stabilizatoridir. Qog'oz ishlab chiqarishda katyonik kraxmallar nam va quruq mustahkamlikni yaxshilaydi, emulsiyalarni barqarorlashtiradi va sirt o'lchamlarini aniqlash agenti sifatida ishlaydi. Ko'pgina nam qo'shimchalar tizimlari noorganik mikropartikullarni (kolloid kremniy, bentonit) va o'zgartirilgan kraxmalli sintetik polimerlarni o'z ichiga oladi. Boshqa maqsadlarda polimerlar uchun plomba sifatida kraxmalli lateks dispersiyasi yoki donador kraxmal kiradi.
Ultratovush yordamida kraxmal modifikatsiyasi haqidagi ilmiy maqolalar
-
- S. Manchun, J. Nunthanid, S. Limmatvapirat va P.Sriamornsak (2012): Ultrasonik davolashning Tapioka kraxmalining jismoniy xususiyatlariga ta'siri, In: Ilg'or Materiallar Tadqiqot Vol. 506 (2012) 294-297-betlar. [PDF]
- Anet Rezek Jambrak, Zoran Gerceg, Drago Shubarich, Yurislav Babich, Mladen Brnchic, Suzana Rimac Brnchic, Tomislav Bosiljkov, Domagoj Cvek, Branko Tripalo, Yurica Gelo (2010): makkajo'xori fizik xususiyatlariga ultratovush ta'siri, Polgid 99 2010) 91–100.
- Herceg IL, Jambrak AR, Šubarić D., Brnčić M., Brnčić SR, Badanjak M., Tripalo B., Ježek D., Novotni D., Herceg Z. (2010): Ultrasonik ishlov berilgan makkajo'xori kraxmalining tuzilishi va yopishtirish xususiyatlari ichida: Chexiya J. Oziq-ovqat fanlari, 28: 83–93. [PDF]
- D. Knorr, BIO Ade-Omowaye va V. Heinz (2002): Termik bo'lmagan ishlov berish orqali o'simlik oziq-ovqatlarini ozuqaviy yaxshilash, in: Oziqlantirish jamiyati materiallari (2002), 61, 311-318. [PDF]
tez-tez so'raladigan savollar
Mahalliy kraxmal manbalari nima?
Kraxmal turli xil mahalliy manbalardan keladi, masalan: makkajo'xori, mumsimon makkajo'xori, yuqori amilozali makkajo'xori, tapioka, kartoshka, bug'doy, guruch, mumsimon guruch, no'xat (silliq no'xat, ajin no'xat) sago, jo'xori, arpa, javdar, amaranth, shirin kartoshka, jo'xori, don, sigir, quinoa, yasmiq, ko'k loviya, jo'xori, o'q yoki kassava.
O'zgartirilgan kraxmal nima?
O'zgartirilgan kraxmal - oziq-ovqat va sanoat dasturlarida ish faoliyatini yaxshilash uchun jismoniy, fermentativ yoki kimyoviy jihatdan o'zgartirilgan kraxmal. Ushbu modifikatsiyalar issiqlik yoki kislotali muhit kabi turli sharoitlarda eruvchanlik, yopishqoqlik, jelleşme va barqarorlik kabi xususiyatlarni yaxshilaydi. Odatda makkajo'xori, kartoshka va tapioka kabi tabiiy manbalardan olinadigan o'zgartirilgan kraxmallar qayta ishlangan oziq-ovqat, farmatsevtika va boshqa mahsulotlarda tekstura va saqlash muddatini yaxshilash uchun quyuqlashtiruvchi, stabilizator va emulsifikator sifatida ishlatiladi.
O'zgartirilgan kraxmal va OSA-kraxmal o'rtasidagi farq nima?
O'zgartirilgan kraxmal turli xil sharoitlarda qalinlashuv, jelleşme yoki barqarorlik kabi funktsional xususiyatlarini yaxshilash uchun turli yo'llar bilan - fizik, fermentativ yoki kimyoviy jihatdan o'zgartirilgan kraxmalga ishora qiladi. Ushbu modifikatsiyalar uni oziq-ovqat, farmatsevtika va sanoat mahsulotlarida turli xil ilovalar uchun mos qiladi.
OSA-kraxmal yoki oktenil süksinik angidrid kraxmal, kraxmal molekulasiga oktenil süksinik angidrid guruhlarini biriktirish orqali yaratilgan kimyoviy jihatdan o'zgartirilgan kraxmalning o'ziga xos turi. Ushbu modifikatsiya noyob emulsifikatsiya qiluvchi xususiyatlarni beradi, bu OSA-kraxmalni suvdagi moyli emulsiyalarni barqarorlashtirishda ayniqsa samarali qiladi. O'zgartirilgan kraxmal odatda yopishqoqlik yoki barqarorlik kabi asosiy xususiyatlarni yaxshilagan bo'lsa-da, OSA-kraxmal emulsifikatsiya qilish qobiliyatini ta'minlash uchun maxsus mo'ljallangan bo'lib, uni barqaror emulsiya zarur bo'lgan salatlar, soslar va ichimliklar kabi mahsulotlarda mashhur qiladi. Ultrasonik esterlangan OSA kraxmal haqida ko'proq o'qing!