Ultrasonic frequency effect on corn starch and its cavitation

Hu, Aijun; Jiao, Shuting; Zheng, Jie; Li, Li; Fan, Yanshu; Chen, Lin; Zhang, Zhihua

doi:10.1016/j.lwt.2014.10.048

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“…Foi relatado que os resultados apresentaram-se similares entre o amido nativo e as outras amostras tratadas com ultrassom, sendo os picos de intensidade iguais aos de amidos do tipo B (2Ө = 5,6°, 15°, 17°, 22° e 24°), para ambos (ZHU et al, 2012). Outros autores, quando utilizaram ultrassom em suspensões de amido, também relataram o aparecimento de poros e fendas na superfície dos grânulos (ZHANG et al, 2012;HU et al, 2013;HU et al, 2015).…”

Section: Modificação Químicaunclassified

“…Suspensões de amido sonicadas sob as mesmas condições, porém com maiores frequências, apresentam o mesmo comportamento de pasta que suspensões de amido não submetidas ao ultrassom (ZHU, 2015). Já a combinação de duas frequências causa maior impacto sobre os grânulos de amido, uma vez que podem aumentar a ocorrência da cavitação (HU et al, 2013;HU et al, 2015).…”

Section: Modificação Físicaunclassified

“…A sonicação provoca danos na estrutura semicristalina do amido, deixando os grupamentos hidroxilas livres para se ligarem às moléculas de água, por meio de ligação de hidrogênio (SINGH et al, 2003) Outro efeito do ultrassom nas propriedades do amido é a redução da viscosidade máxima de pasta (HUANG et al, 2007;SUJKA & JAMROZ et al, 2013;HU et al, 2015). HU et al (2015) encontraram, em amido nativo de milho, valores de viscosidade de pasta igual a 3228mPa.s, mas, quando tratados com ultrassom de 20kHz, 25kHz e dupla frequência (20kHz + 25kHz), durante 40 minutos, a viscosidade reduziu 17,66%, 18,87% e 19,61%, respectivamente. Essa redução foi agravada com o aumento da frequência, provavelmente devido à redução do tamanho dos grânulos de amido, o que reduz a capacidade de retenção de água (ZUO et al, 2009), a clivagem parcial de ligações glicosídicas e promove o enfraquecimento das redes do polímero (HUANG et al, 2007).…”

Section: Modificação Físicaunclassified

“…Nesse estudo, os autores observaram menor tamanho de partícula dos amidos tratados com a combinação de ultrassom e enzima, principalmente quando utilizada frequência dupla (25 + 40kHz), cuja redução foi de 2µm em relação ao amido nativo de feijão. As frequências duplas podem acelerar o colapso das bolhas e aumentar a cavitação (HU et al, 2015). Além disso, a formação de micro poros no grânulo causado pela cavitação, como discutido anteriormente, pode facilitar a penetração das enzimas, aumentando assim o contato substrato-enzima, o que promove maior quebra desse amido.…”

Section: Modificação Enzimáticaunclassified

“…Por isso, é uma tecnologia que tem sido estudada e aplicada na indústria de alimentos, em processos de emulsificação, homogeneização, esterilização, filtração, secagem, separação e extração de compostos (TAO & SUN, 2015). Recentemente, alguns estudos estão sendo realizados com objetivo de avaliar a utilização do ultrassom não só para essas finalidades, como também em modificações (HU et al, 2013;CHONG et al, 2013;CHEN et al, 2014;HU et al, 2015) e extração de amidos (WANG & WANG, 2004;ZHANG et al, 2005).…”

Section: Introductionunclassified

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Efeito do ultrassom na extração e modificação de amidos

2016

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Section: Modificação Químicaunclassified

Section: Modificação Físicaunclassified

Section: Modificação Enzimáticaunclassified

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Efeito do ultrassom na extração e modificação de amidos

2016

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The influence of bath and probe sonication on the physicochemical and microstructural properties of wheat starch

Jamalabadi

Saremnezhad

Bahrami³

et al. 2019

Food Science & Nutrition

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Ultrasound has been rapidly applied successfully in diverse food technological aspects including improvement of functional properties of food ingredients such as starch. This work was carried out to compare the influence of two types of sonication, bath and probe, on several physicochemical and microstructural properties of wheat starch. Two sonication probes (200 and 400 W) and a sonication bath (690 W) were applied to treat wheat starch suspensions at 15 and 30 min. Sonication time in 400 W probe was intermittent while for the other treatments, it was continuous. Swelling capacity (SC), solubility (SB), turbidity (TB), and oil absorption (OA) parameters were investigated for native (control) and sonicated wheat starch. Moreover, scanning electron microscopy (SEM) was performed to determine the influence of sonication treatments on the morphology of wheat starch granules. The highest level of SB and OA, as well as the lowest SC, was obtained for starch samples treated with 200 W sonication probe, while no significant difference ( p < 0.05) was observed between two sonication times (15 and 30 min). The SEM images showed significant and nonuniform impact of ultrasound on the structure of starch granules in which some granules remained almost smooth, but some showed high irregular surfaces or even in some cases structure collapse. The highest disintegration of granules was obtained in probe 200 W treatments.

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Effects of high power ultrasound on the enzymolysis and structures of sweet potato starch

et al. 2020

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BACKGROUNDThe general enzymatic method for producing reducing sugar is liquefaction followed by saccharification of starch. This method results in lower yields, consuming high energy and time. Therefore, the present study evaluated a new approach for producing reducing sugar from sweet potato starch (SPS), including simultaneous liquefaction (by α‐amylase) and saccharification (by glucoamylase) of SPS pretreated with high power ultrasound. The effects of ultrasound parameters on the conversion rate of SPS and mechanism were investigated.RESULTSThe optimum ultrasound pretreatment conditions were a frequency of 20 kHz, SPS concentration of 125 g L−1, temperature of 30 °C, pulsed on‐time of 3 s, pulsed off‐time of 5 s, power density of 8 W mL−1 and sonication time of 15 min. The ultrasound assisted enzymolysis resulted in a SPS conversion rate of 59.10%, which was improved by 56.35% compared to the control. The results of pasting properties and thermal analysis showed that ultrasound pretreatment decreased the peak viscosity, breakdown temperature, setback viscosity, gelatinization range (TC − TO) and enthalpy of gelatinization (ΔH) of SPS significantly (P < 0.05) by 12.1%, 7.6%, 6.6%, 18.8% and 44.4%, respectively. Fourier‐transform infrared spectroscopy indicated that ultrasound damaged the ordered structures and crystallization zone. This was confirmed by X‐ray diffraction analysis, which showed that the relative crystallinity was reduced by 15.0%. Scanning electron microscopy showed that ultrasound destroyed the surfaces and the linkages between starch granules.CONCLUSIONPrior to simultaneous liquefaction and saccharification of SPS, high power ultrasound pretreatment is a promising method for improving the conversion rate of starch. © 2020 Society of Chemical Industry

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Ultrasonic frequency effect on corn starch and its cavitation

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Efeito do ultrassom na extração e modificação de amidos

Efeito do ultrassom na extração e modificação de amidos

The influence of bath and probe sonication on the physicochemical and microstructural properties of wheat starch

Effects of high power ultrasound on the enzymolysis and structures of sweet potato starch

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