بررسي تاثير فرايند فراصوت بر ويژگي هاي فيزيكوشيميايي و كاربردي نشاسته يولاف

سابقه و هدف: در سال‌هاي اخير، استفاده از امواج فراصوت به دليل كارايي بالا و سهولت استفاده، گسترش زيادي يافته است. امواج مكانيكي فراصوت با توان بالا، به‌صورت سينوسي در محيط اطراف حركت كرده و سبب ايجاد حباب‌هاي ناپايدار خلأ در محيط مي‌شوند. در ادامه افزايش اندازه اين حباب‌ها و تركيدن آن‌ها سبب ايجاد نقاط بسيار پر فشار و با دماي موضعي بسيار بالا مي‌گردد. مولكول‌ها و ذراتي كه در مجاورت اين نقاط قرار دارند به‌شدت تحت تأثير قرار گرفته، شكسته شده و يا به اجزايي با اندازه كوچك‌تر خرد مي‌شوند. در اين پژوهش تأثير امواج فراصوت در محدوده‌هاي مختلف توان و دما بر ويژگي‌هاي مختلف نشاسته يولاف مورد بررسي قرار گرفت. مواد و روش‌ها: نشاسته‌هاي يولاف استخراج شده با تركيب شيميايي معين، توسط دستگاه پروب فراصوت با فركانس 20 كيلوهرتز، به مدت زمان 10 دقيقه تحت امواج فراصوت با توان 150 و 350 وات در دو دماي 25 و 50 درجه سانتي‌گراد قرار گرفت. سپس نمونه‌هاي فراصوت شده با استفاده از سانتريفيوژ بازيابي شده و خشك شدند. در ادامه ويژگي‌هاي مختلف نشاسته طبيعي و نشاسته‌هاي تيمار شده توسط امواج فراصوت اعم از قدرت تورم، حلاليت، گرماسنجي، بافت سنجي، قابليت جذب آب و روغن و بياتي مورد بررسي قرار گرفت. يافته‌ها: امواج فراصوت تغييرات قابل توجهي در ويژگي‌هاي مختلف نشاسته يولاف ايجاد كرد. نتايج نشان داد كه افزايش دما و توان فراصوت سبب افزايش تأثير فرايند فراصوت بر ويژگي‌هاي مختلف نشاسته مي‌شود. به طوري كه ميزان جذب آب، حلاليت شفافيت ژل و دماي ژلاتينه شدن نشاسته‌ها در حالت استفاده از دماي بالاتر و توان بيشتر، افزايش يافت. بررسي روند بياتي نمونه‌هاي فراصوت شده در مقايسه با نمونه شاهد، نشان داد كه اعمال دما و توان بالاتر سبب كاهش بياتي نمونه‌ها مي‌گردد. همچنين ژل نشاسته‌هاي تيمار شده توسط امواج فراصوت بافت نرم‌تري نسبت به نمونه نشاسته شاهد داشتند. از مهم‌ترين دلايل به وجود آمدن اين تغييرات مي‌توان به تخريب بخش‌هاي آمورف و بخش‌هاي كريستالي با ساختار ضعيف و شكسته شدن مولكول‌هاي بزرگ به مولكول‌هاي كوچك‌تر اشاره كرد. نتيجه‌گيري: نتايج اين پژوهش نشان داد كه امواج فراصوت با قابليت بالايي سبب تغيير ويژگي‌هاي مختلف فيزيكي و شيميايي نشاسته يولاف مي‌شود و اعمال امواج فراصوت در توان و دماي بالاتر تأثير شديدتري بر ويژگي‌هاي نشاسته يولاف خواهد داشت. در پايان، با توجه به ايجاد ساختار ژله اي نرم و پايدار و كاهش ميزان رتروگريد شدن و كدورت ژل طي نگهداري در نشاسته هاي فراصوت شده تحت توان 350 وات و دماي 50 درجه سانتي گراد، استفاده از اين شرايط به منظور اصلاح نشاسته يولاف تحت فراصوت توصيه مي شود.