Nişastanın reolojik karakterizasyon analizi sadece 10 dakikada mümkün müdür ve bu analizin sonuçları Micro Visco-Amylo-Graph’la ve Viscograph-E’yle karşılaştırılabilir mi?
- URL Kopyalandı
Giriş
Cevap; evet ViscoQuik’in mevcut ölçüm yöntemleri veya spesifikasyonlarla yüksek derecelere ulaşılabilirliği (r. = 0.994) göz önünde bulundurulursa nişastayı sadece 10 dakikada reolojik olarak karekterize etmek mümkündür. Yalnızca 10 dakikalık bir analiz süresiyle, alışılmış bir Brabender sıcaklık profili (bkz. Şekil 1), reolojik özellikleri belirlemek için uygundur.
Suyun emilmesi ve dolayısıyla doğal nişasta granüllerinin jelatinleşme sürecinin başlaması ancak daha yüksek sıcaklıklarda başlatılabilir. Bu nedenle, analiz sürecinin 10 dakikaya düşürülmesi ancak sıcaklık profilinin ısıtma ve soğutma hızı artırıldığında mümkündür. Brabender’in ilk viskozimetrelerinden biri olan Viscograph-E, 1,5-3,0°C/dk. maksimum sıcaklık kontrol oranına sahiptir. Bu da 1 saat 40 dakikalık toplam test süresiyle sonuçlanır.
1990’ların sonlarında, nişasta endüstrisinin bazı bölümlerinde analiz süresinin kısaltılması için büyük bir istek vardı. Brabender bu talebi yerine getirmek için gerekli çalışmalara başladı ve Micro Visco-Amylo-Graph’ın üretimine başlandı. Böylece analiz süresinin 20 dakikaya inmesi sağlandı.
Bugün, endüstri dijitalleşerek ve otomasyonun önümde bir rol oynadığı alan olarak dönüşüme uğradı. Hızlı sonuçlara ve akıllı analizörlere olan ihtiyaç her zamankinden daha fazla olmaya başladı. Brabender, zorlukların her zaman üstesinden geldiği gibi bugün de endüstrinin ihtiyaçlarına ve teknolojiye ViscoQuick ile destek sağlamaktadır. Yeni ısıtma ve soğutma sistemi sayesinde, test süresi bir önceki model olan Micro Visco-Amylo-Graph’a kıyasla %50 daha kısa zaman alır. Bununla beraber, bazı kullanıcılar ViscoQuick’in Brabender’in önceki viskozimetreleriyle karşılaştırabilir olup olmadığını sorabilirler.
Bu teknik broşür, mevcut ölçüm sonuçları ve spesifikasyonlarla çalışmaya devam ederken ViscoQuick’in kısa analiz süresinden nasıl yararlanılacağına dair birçok örnek sunar.
Materyaller ve Metodlar
Cihazlar: Viscograph-E (+bilgisayar ve termostat); Micro Visco-Amylo-Graph (+bilgisayar ve termostat); ViscoQuick (cihaza entegre bilgisayar ve yazılım ve entegre Peltier Sıcaklık Sistemi)
Numuneler: Karşılaştırmanın en işlevsel şekilde olabilmesi ve en geniş spektrumu sağlamak için dünya çapında en yaygın kullanılan nişasta çeşitleri kullanılmıştır: mısır nişastası, pirinç nişastası, patates nişastası, tapyoka nişastası ve buğday nişastası.
Analiz Parametreleri
| Cihazlar | Numune miktarı / Nişasta (gr.) | Sıvı Numune Miktarı / Distile Su (gr.) | Rotasyon Hızı (rpm) | Ölçüm Aralığı (cmg.) |
| Viscograph-E | 40 | 420 | 75 | 700 |
| Micro Visco-Amylo-Graph | 10 | 105 | 75 | 235 |
| ViscoQuick | 10 | 105 | 250 | 315 |
Tablo 1: Analiz parametreleri
Sıcaklık profilleri / Analiz zamanı:
| Cihaz | Sıcaklık profili | Analiz zamanı (dk.) |
| Viscograph-E | Başlangıç: 30°C; 1,5°C/dk. ısıtma hızı ile 93°C’ye kadar ısıtma; 93°C’de 15 dk. sabit sıcaklık; 1,5°C/dk. soğutma hızı ile 50°C’ye kadar soğutma; 50°C’de 15dk. sabit sıcaklık; | 100 |
| Micro Visco-Amylo-Graph | Başlangıç: 30°C; 7,5°C/dk. ısıtma hızı ile 93°C’ye kadar ısıtma; 93°C’de 5 dk. sabit sıcaklık; 7,5°C/dk. soğutma hızı ile 50°C’ye kadar soğutma; 50°C’de 1 dk. sabit sıcaklık; | 20 |
| ViscoQuick | Başlangıç: 30°C; 20°C/dk. ısıtma hızı ile 93°C’ye kadar ısıtma; 93°C’de 3 dk. sabit sıcaklık; 15°C/dk. soğutma hızı ile 50°C’ye kadar soğutma; 50°C’de 1dk. sabit sıcaklık; | 10 |
Tablo 2: Sıcaklık profilleri / Analiz zamanı
Öncelikle yukarıda listelenen nişastalar, Viscograph-E, Micro Visco-Amylo-Graph ve ViscoQuick’in farklı analiz parametreleriyle başarıyla test edilmiştir. Üç cihaz arasındaki ölçüm sonuçlarının doğrudan olarak karşılaştırmak hem yanlıştır hem de mümkün değildir. Bunun nedenlerinden biri Şekil 1’de gösterildiği gibi farklı analiz süreleridir.
Maks. A değerlendirme noktası: Nişasta granüllerinin çoğu ıslanmıştır/şişmiştir ve maksiumum hacime ulaşmıştır.
Min. B değerlendirme noktası: Nişasta granüllerinin kabukları yüksek hacim nedeniyle patlayarak açılır ve jelleşme meydana gelir.
C değerlendirme noktasının nihai değeri: Retrogradasyon oluşur.
Şekil 2: Reolojik nişasta eğrisindeki önemli noktalar
Sonuçlar:
Tablo 3, A, B ve C değerlendirme noktaları için ViscoQuick ve Viscograph-E arasındaki belirnen katsayıyı göstermektedir. Benzer şekilde Tablo 4, ViscoQuick’le Micro Visco-Amylo-Graph’ı karşılaştırmaktadır. Tablolara ek olarak, korelasyonlar da Şekil 3 ve 4’te grafiksel olarak gösterilmiştir.
ViscoQuick ve Viscograph-E arasındaki doğrusal bir korelasyonu belirleme katsayısı:
| Değerlendirme noktası | R2 |
| Maks. A değerlendirme noktası (BU) | 0.994 |
| Min. B değerlendirme noktası (BU) | 0.973 |
| C değerlendirme noktasının nihai değeri (BU) | 0.845 |
Şekil 3: ViscoQuick ve Viscograph-E arasındaki belirlenen katsayı grafiği
ViscoQuick ve Micro Visco-Amylo-Graph arasındaki doğrusal bir korelasyonu belirleme katsayısı:
| Değerlendirme noktası | R2 |
| Maks. A değerlendirme noktası (BU) | 0.987 |
| Min. B değerlendirme noktası (BU) | 0.979 |
Şekil 4: ViscoQuick ve Micro Visco-Amylo-Graph arasındaki belirleme katsayısının grafiği
C değerlendirme noktasının nihai değeri, ViscoQuick ve Micro Visco-Amylo-Graph arasındaki korelasyonda dikkate alınmadı. Bunun neden, iki cihaz arasındaki farklı sıcaklık kontrol sistemi ve davranışlarıdır. Şekil 5’te görüleceği gibi, patentli ısıtma ve soğutma sistemi ile ViscoQuick optimum düzeyde daha hızlı bir soğutma hızına rağmen belirlenen ayar sıcaklığını muhafaza edebilir. Micro Visco-Amylo-Graph ile ise soğutma aşamasında ayarlanan sıcaklık ile gerçek sıcaklık arasında bir sapma vardır. Böylece, C değerlendirme noktasına göre iki ölçüm cihazının karşılaştırılmasında nihai değerin önemi yoktur.
Şekil 5: Soğutma esnasında ViscoQuick ile Micro Visco-Amylo-Graph’ın sıcaklık kontrolü
Sonuç:
Yapılan analiz sonuçlarında üç farklı cihaz arasındaki sürdürülebilir ve güçlü bir korelasyon olduğu görülmüştür. Böylece 10 dakikalık bir analiz süresiyle bile, nişasta reolojik olarak karekterize edilebilir. Aynı zamanda sonuçlar geniş bir teknik özellik farklılığı olmasına rağmen Micro Visco-Amylo-Graph veya Viscograph-E ile karşılaştırılabilir.
Kaynak: Brabender
Brabender ViscoQuick ile viskozite ile ilgili malzeme özellikleri, sadece küçük numune miktarlarında bile hızlı ve güvenilir bir şekilde ölçülebilir. Un ve unlu mammüller, tam tahıllı gıdalar, makarna, pişmiş ürünler, süt ürünleri, gurme gıdalar, şekerlemeler, nişasta, kağıt, tekstil, kimyasal ürünler, kozmetik ve sağlık bakım ürünlerinin vizkozite özellikleri analiz edilebilir.
Amylograph-E, un ve tam tahıllardaki enzim aktivitesini ve grafiğini güvenilir ve tekrarlanabilir bir şekilde ölçer (α-amylases). Bu ölçüm parametreleri unların fırında pişirilme uygunluğu hakkında açıklamalar yapmanızı ve örneğin, malt veya enzim preparatlarını pişirmeyi kontrol etmenizi sağlar. Su ve un karışımı dönen bir ölçüm kasesi içerisinde 1.5 ° C / dak. sabit hızla ısıtılır. Uygulanan ısı oranı, pişirme işlemi sırasında bir ekmek kırıntısının içindeki süreci simüle eder. Sıcaklık değişimi ile numunenin akışkanlığındaki değişim zamana karşı değişim grafiği elde edilir. Elde edilen amilogram grafiği ile unun jelatinleşme başlangıç sıcaklığı, maksimum jelatinleşme değeri ve jelatinleşme sıcaklığı tespit edilir. Numunenin viskozitesine bağlı olarak, numuneye bir ölçüm probu ölçüm kasesine saptırılır. Bu işlem bir tork değeri olarak ölçülür ve otomatik olarak amylograma kaydedilir. ICC 126/1, AACC 22-10 ve ISO 7973 numaralı standartlara uygun olarak, buğday, çavdar ve pirinç ununda jelleşme özellikleri ve alfa amilaz enzim aktivitesi tespitinde kullanılır.
Viscograph-E, doğal nişasta ve yapay nişastayı içeren ürünlerin viskozitesinin sıcaklık bazlı ve zamana dayalı ölçümü için dünya çapında standart bir cihaz olmuştur. Viscograph-E cihazını kullanarak numunenizin incelenmesi, nişastanın sadece jelatinleşmesinin ötesinde test edilen numunenin ayrıntılı reolojik özellikleri hakkında geniş bir profil elde etmenizi sağlar. Viscograph-E ile jelatinleşme noktası, maksimum jelatinleşme noktası, jelatinleşme sıcaklığı, ısıtma ve soğutma fazlarının başlangıcındaki vizkozite değerleri saptanabilir. Otomatik programlama ve kapsamlı yapılandırma seçenekleri sayesinde testleriniz kolay ve rahat bir şekilde gerçekleştirilir. İstediğiniz kadar farklı sıcaklık, zaman ve hız programları ile analiz profilleri oluşturabilirsiniz. Ölçüm probu numuneye doğrudan yerleştirilir ve bu da yapılan analizlerin en yüksek derecede ölçüm doğruluğunu ve tekrarlanabilirliğini garanti eder.
Hiçbir Paylaşımı Kaçırmayın
Haberlerden ve gelişmelerden ilk siz haberdar olmak istiyorsanız hemen bültenimize abone olabilirsiniz.