Sửa đổi siêu âm hạt tinh bột slurries

Tinh bột có thể dễ dàng chiết từ nguồn gốc, chẳng hạn như khoai tây, ngô hoặc ngô. Sửa đổi tinh bột là cần thiết để cải thiện tính chất vật lý và hóa học. Lò phản ứng siêu âm Hielscher quảng bá vật lý, hóa chất, và sửa đổi enzym của tinh bột dẫn đến các thuộc tính chức năng tốt hơn cho việc sử dụng trong các ngành công nghiệp thực phẩm và phi thực phẩm.

Đối với hầu hết các ứng dụng thương mại tinh bột phải được sửa đổi hóa học hoặc thể chất để tăng cường các thuộc tính tích cực của họ hoặc để giảm thiểu Khuyết tật của họ. Ultrasonication là một phương tiện hiệu quả cao cho việc sửa đổi vật lý, hóa học và enzym của tinh bột. Thiết bị siêu âm Hielscher chuyển sóng siêu âm cường độ cao thành tinh bột slurries. Cavitation siêu âm kết quả thúc đẩy:

  • deagglomeration và phân tán
  • suy thoái cơ học và gián đoạn
  • hạt thâm nhập và sưng
  • Chuyển hàng loạt
  • sự hình thành triệt để
  • phản ứng hóa học
  • Sưởi ấm
Siêu âm là một kỹ thuật đáng tin cậy để chuẩn bị nhũ tương thực phẩm có kích thước tốt (Click vào để phóng to!)

UIP1000hdT cho Sonication slurry

Sửa đổi hóa học tinh bột

Siêu âm cavitational sự gián đoạn của hạt liên quan đến cơ sở cao hơn cho lối vào chất lỏng trong tinh bột hạt dẫn đến những cải tiến trong động học phản ứng cho esterification, etherification, hydroxypropylation hoặc quá trình oxy hóa và axit Sửa đổi các polyme tinh bột. Lò phản ứng siêu âm Hielscher được thiết kế để xử lý nội tuyến liên tục. Tỷ lệ phản ứng cao hơn dẫn đến tăng khả năng phản ứng ấm.

Sửa đổi tinh bột kiềm

Đối với việc sản xuất nhiều phái sinh tinh bột thương mại, phản ứng, thuốc thử hữu cơ được thêm vào tinh bột nước trong khi kiểm soát kiềm và nhiệt độ. Các este hóa của tinh bột thường được thực hiện ở pH 7 đến 9. Độ pH từ 11 đến 12 thường được sử dụng cho các etherification của tinh bột. Nhiệt độ quá trình điển hình là khoảng 60 ° c. Nếu không có sonication, mức độ thay thế của tinh bột thương mại thường ít hơn 0,2. Ultrasonication hỗ trợ sự thay thế dẫn đến tinh bột hòa tan trong nước lạnh hơn.

Sửa đổi tinh bột axít

Phản ứng của một bùn tinh bột dạng hạt với axit clohiđric loãng hoặc axít sulfuric ở 40 đến 60 ° c dẫn đến các chất lỏng tinh bột hay tinh bột mỏng. Những tinh bột depolymerized một phần sản xuất các sản phẩm tạo ra độ nhớt ít hơn. Tinh bột octenylsuccinates là một phần depolymerized để cho phép một hàm lượng chất rắn cao hơn được sử dụng trong khi phun sấy các sản phẩm đóng gói. Ultrasonication trong quá trình thủy phân axit nhẹ có thể phân ly các tập hợp các hạt nano hình thành trong quá trình thủy phân. Điều này làm tăng năng suất của các hạt nano tinh bột.

Amylopectin là một polysaccharide hòa tan và polymer cao phân nhánh của glucose được tìm thấy trong thực vật. Nó là một trong hai thành phần của tinh bột, khác là amylose.

Amylopectin phân tử

Slurry neutralization

Sau quá trình, bùn phản ứng được trung hòa, ví dụ như bằng cách thêm axít clohiđric hoặc axit sulfuric sau khi xử lý kiềm.

Tinh bột rửa

Rửa nước, chẳng hạn như rửa mặt trong hydrocyclones, sau khi trung hòa của tinh bột sửa đổi slurries. Ở giai đoạn này, ultrasonication hỗ trợ rửa và rửa của các hạt tinh bột cá nhân. Cavitation siêu âm phân tán tinh bột hạt agglomerates và tăng khối lượng chuyển giao ở lớp ranh giới giữa các hạt tinh bột và pha nước.

Lọc tinh bột và sấy khô

Thiết bị siêu âm Hielscher được sử dụng siêu lọc hoặc quá trình lọc Nano cũng như sấy phun tiếp theo.

Sửa đổi vật lý tinh bột (cơ học)

Sửa đổi vật lý của tinh bột không liên quan đến việc sử dụng các hóa chất. Tuy nhiên, ultrasonication kết quả trong những thay đổi trong cấu trúc phân tử tinh bột tiếp theo là biến thể trong tính chất và chức năng hóa lý. Lực cắt cavitational bạo lực bóp méo vùng tinh thể trong các hạt tinh bột. Chuỗi polymer gần các bong bóng bị sụp đổ được đánh bắt trong một lĩnh vực cắt gradient cao dẫn đến sự vỡ của trái phiếu C-C phân tử, và sự hình thành của các gốc chuỗi dài. Hình ảnh SEM của hạt tinh bột sonicated Hiển thị thiệt hại cơ học, chẳng hạn như vết nứt, trầm cảm, và rông. Điều này dẫn đến khả năng hấp thụ nước cao hơn, năng lượng sưng cao hơn và tăng độ hòa tan. Hiệu ứng này là tốt hơn cho biên độ sonication cao hơn. Do đó, sonication thăm dò là hiệu quả hơn nhiều cho tinh bột sửa đổi hơn so với loại bồn tắm sonication. Xử lý siêu âm cường độ cao cho thấy các hạt bị gián đoạn nhiều hơn khi so sánh với tinh bột gốc hoặc được điều trị bằng nhiệt.

SEM vi đồ cho: (a) unsonicated, (b) 20min sonicated, (c) 40min. sonicated, (d) 60 phút sonicated hạt bột mì

SEM biểu đồ cho: (a) unsonicated, (b) 20min sonicated, (c) 40min. sonicated, (d) 60 phút sonicated hạt tinh bột lúa mì, trong: những thay đổi trong các tính chất hóa học của tinh bột mì như bị ảnh hưởng bởi siêu âm điện, mahsa majzoobi, Sara hedayati

Ultrasonication có thể làm giảm sự khởi đầu của nhiệt độ hóa đáng kể. Tinh bột gel chuẩn bị từ hạt tinh bột sonicated hiện nay một độ cứng cao hơn và các giá trị cao hơn của chất kết dính và sự gắn kết khi so sánh với tinh bột bản địa. Keo dính, sự gắn kết, springiness, và không có sự tăng đáng kể với sự thay đổi siêu âm tinh bột.

Ultrasonication sử dụng ít hơn nhiều năng lượng đầu vào và điều kiện xử lý căng thẳng hơn so với quy trình sửa đổi tinh bột thông thường. Hielscher Ultrasonics cung cấp lò phản ứng siêu âm công suất cao để xử lý thương mại.

Yêu cầu thêm thông tin!

Nếu bạn là một nhà khoa học làm nghiên cứu sửa đổi tinh bột, một kỹ sư quá trình cố gắng để cải thiện quá trình tinh bột hiện có, một kỹ sư sản phẩm xây dựng tốt hơn hoặc sản phẩm mới, hoặc nếu bạn có bất kỳ quan tâm khác trong tinh bột sửa đổi: liên hệ với chúng tôi! Chúng tôi sẽ vui mừng để thảo luận với bạn những tiềm năng và lợi ích của ultrasonication cho tinh bột sửa đổi và ứng dụng tinh bột. Xin vui lòng điền vào mẫu dưới đây!

Yêu cầu thêm thông tin về tinh bột siêu âm sửa đổi!

Vui lòng sử dụng mẫu dưới đây, nếu bạn muốn yêu cầu thêm thông tin về đồng nhất bằng siêu âm. Chúng tôi sẽ vui lòng cung cấp cho bạn một hệ thống siêu âm đáp ứng yêu cầu của bạn.












Sử dụng tinh bột

Tinh bột biến đổi được sử dụng trong nhiều loại thực phẩm và các ứng dụng không thực phẩm. Tinh bột octenylsuccinates là một chất ổn định quan trọng của nhũ tương dầu trong nước. Trong các tinh bột giấy làm từ các chất làm khô cải thiện sức mạnh ẩm ướt, ổn định nhũ tương và hoạt động như một tác nhân kích cỡ bề mặt. Nhiều hệ thống phụ gia ướt kết hợp các vi hạt vô cơ (silica keo, bentonite) và các polyme tổng hợp với tinh bột biến đổi. Các sử dụng khác bao gồm phân tán mủ tinh bột hoặc tinh bột dạng hạt như một chất độn cho polyme.

Bài viết khoa học về Ultrasonically hỗ trợ tinh bột sửa đổi

    • S. Manchun, J. Nunthanid, S. Limmatvapirat và P. Sriamornsak (2012): tác dụng của điều trị siêu âm trên các tính chất vật lý của tinh bột sắn, trong: nghiên cứu vật liệu tiên tiến 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): hiệu ứng siêu âm trên các tính chất vật lý của tinh bột ngô, trong: polyme carbohydrate 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): kết cấu và dán các thuộc tính của tinh bột ngô được điều trị ultrasonically, trong: Czech J. Food sci., 28:83 – 93. PDF
    • D. Knorr, B. I. O. ADE-Omowaye và V. Heinz (2002): cải thiện dinh dưỡng thực phẩm thực vật bằng chế biến không nhiệt, trong: kỷ yếu của hội dinh dưỡng (2002), 61, 311 – 318. PDF

Nguồn tinh bột bản địa

Tinh bột đến từ các nguồn gốc khác nhau, chẳng hạn như: ngô, ngô sáp, ngô cao amylose, sắn, khoai tây, lúa mì, gạo, gạo sáp, hạt đậu (mịn hạt đậu, hạt đậu nhăn) Sago, yến mạch, Barley, Rye, Amaranth, khoai lang, yến mạch, ngũ cốc, Cockle bò, quinoa, đậu lăng Sorghum, Arrowroot hoặc sắn.