بررسی اثر فرایند امواج فراصوت بر برخی ویژگیهای فیزیکی و بافتی نشاسته گندم

هدف از این مطالعه بررسی اثر امواج فراصوت به عنوان تیمار بر برخی ویژگی های فیزیکی، بافتی و رئولوژیکی نشاسته گندم بود. برای این منظور از دستگاه فراصوت با فرکانس 20KHz و توان 100 وات استفاده شد و محلول های 70٪ نشاسته در آب در دماهای مختلف 5 و 22 درجه سانیگراد، تحت مدت زمان های مختلف (5، 10، 15 و 20 دقیقه) مورد تیمار قرار گرفتند. به منظور بررسی ویژگی های مختلف نمونه های تیمار شده از آزمون های بافت سنجی ، بررسی شفافیت محلول 1٪ نشاسته ها، تعیین ویسکوزیته ذاتی و تعیین ویژگی های خمیری به کمک ویسکو آنالایزر سریع (RVA) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) استفاده شد. در اثر اعمال امواج فراصوت، با افزایش زمان و دمای اعمال فرایند، ویسکوزیته ذاتی نمونه ها کاهش یافت. افزایش مدت زمان اعمال فرایند فراصوت باعث کاهش پارمترهای سفتی بافت، پیوستگی بافت، کار لازم برای کمپرس اول، صمغی بودن و مقاومت به جویدن، و افزایش پارامتر نیروی چسبندگی بافت شد، اما بر میزان ارتجاع پذیری نمونه ها اثر نداشت. جهت بررسی تغییرات مولکولی نشاسته پس از حل کردن نمونه ها در حلال DMSO، ویسکوزیته ذاتی آنها به کمک ویسکومتر استوالد اندازه گیری شد. افزایش دما و مدت زمان اعمال فرایند فراصوت، موجب کاهش ویسکوزیته ذاتی شد. شفافیت محلول 1% نمونه ها با افزایش مدت زمان و دمای فرایند افزایش یافت. نتایج بدست آمده از دستگاه RVA نشان داد با اعمال امواج فراصوت نقطه اوج ویسکوزیته، میزان ست بک نمونه ها و ویسکوزیته نهایی کاهش و افت ویسکوزیته نمونه ها افزایش یافت. تصاویر بدست آمده از میکروسکوپ الکترونی SEM، نشان داد که در اثر فرایند فراصوت یکسری شکاف در سطح گرانول ها بوجود آمده و ساختار گرانولی در برخی نقاط تخریب شده بود. به طور کلی امواج فراصوت به کمک تاثیرات ناشی از پدیده کاویتاسیون، با اعمال دما و فشار برشی موضعی باعث آسیب رساندن به ساختار گرانول ها، تخریب برخی پیوند های کوولانسی و نهایتا شکسته شدن و کوچکتر شدن مولکول نشاسته شد.

Keywords:

امواج فراصوت , کویتاسیون , نشاسته طبیعی گندم