Фазовое разделение в растворах картофельного крахмала

Sung-Gil Choi,
William L. Kerr

Department of Food Science and Technology, University of Georgia, Athens, GA, USA

Крахмал, широко применяемый в пищевых и непищевых производствах, состоит из двух компонентов, известных как амилоза и амилопектин. При диспергировании в воде свойства крахмала зависят от относительного содержания этих компонентов. При большинстве условий, представляющих практический интерес, два компонента не смешаны непосредственно, а разделены на две фазы, когда один компонент оказывается вкраплённым в другой. Поведение фазово-разделённых растворов крахмала сильно зависит от предыдущего процесса получения раствора, но не была до сих пор систематически исследована. Растворы картофельного крахмала приготавливались и подвергались обработке в различных условиях (например, сдвиг). Характеристики структуры диспергированной фазы в процессе обработки снимали с помощью специально изготовленного оптического прибора. В жёстких условиях (например, сильный сдвиг) растворы крахмала образовывали агрегаты. Мягкие условия приводили к деформации (или удлинению) диспергированных частиц в нитеподобные структуры. При прекращении сдвига возвращались в исходное состояние к своей статической (круглой) форме. Эти начальные результаты дают представление об исследовании структуры растворов крахмала и приносят фундаментальные знания, которые могут быть использованы для получения материалов на основе крахмала с требуемыми свойствами путём управления условиями переработки.
Когда гранулы картофельного крахмала растворяются в водной среде, два основных компонента, амилопектин и амилоза, не смешиваются, а образуют два слоя, как масло и вода. Это свойство растворов крахмала может быть использовано для выделения каждого компонента для промышленного использования. Изучение растворов крахмала, включающее построение "фазовой диаграммы", позволяет отказаться от старых длительных и трудоёмких методов получения чистых форм компонентов крахмала. В данном отчёте представлена "фазовая диаграмма" картофельного крахмала. При смешивании полимеров в промышленных масштабах, условия процесса обычно вовлекают эти вещества в трудные для понимания потоки. Полимеры возвращаются в устойчивое состояние после окончания переработки. Приложение простого сдвига позволяет моделировать поведение в потоке при более управляемых условиях. Наблюдение за процессом релаксации после прекращения сдвига позволяет получить представление о кинетических процессах, происходящих в течение достижения окончательного равновесия. так как уже известно, что поведение смесей полимеров в потоке подобно поведению растворов смесей полимеров, мы применили раствор картофельного крахмала в качестве модельной системы и изучали его поведение в потоке и сравнивали с поведением растворов синтетических полимеров.

Источник публикации

Вернуться к списку статей 


© Перевод. БИПП, 2007