HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT TRONG TÁCH TINH BỘT GẠO:
Sóng siêu âm cường độ cao có khả năng tác động tới quá trình tách tinh bột gạo mà không gây ra những phá hủy không cần thiết tới tinh bột. Bằng cách kết hợp với chất hoạt động bề mặt, đặc biệt là SDS, với sóng siêu âm cường độ cao, tinh bột thu được được gia tăng hơn nữa và protein dư thừa còn lại được giảm một cách mạnh mẽ.
Phương pháp này bỏ những bước ngâm kiềm và không có bất cứ liên quan hoá học nào, vì vậy bước làm sạch thì đơn giản và nước thải giảm đáng kể. Lớp protein loại ra trong suốt quá trình chiết tinh bột có thể được khôi phục dễ dàng như là những sản phẩm có giá trị như protein từ gạo cô vì hóa học không được dùng. Nghiên cứu xa hơn, sóng siêu âm sẽ được áp dụng vào những kĩ thuật khác để thu được nhiều tinh bột hơn, ít protein dư thừa và tinh bột bị phá hủy hơn.
Sóng siêu âm cường độ cao được xem như là một kỹ thuật được lựa chọn để tách tinh bột gạo nếu không sử dụng biện pháp hóa học là biện pháp ngâm kiềm truyền thống. Các chất hoạt động bề mặt, bao gồm sodium dodecyl sulfate (SDS), sodium stearoyl lactylate(SSL), và Tween 80, nồng độ là 0.1, 0.3 hoặc 0.5% kết hợp với sóng siêu âm cường độ cao cũng được nghiên cứu cho tách tinh bột gạo.
Dung dịch bột gạo (33%) được để dưới tác động của sóng âm trong 15, 30 hoặc 60 phút ở biên độ là 25, 50, hoặc 75% và ở 40 hoặc 50oC. Hàm lượng tinh bột thì không bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi tác động của nhiệt độ và xác định trong khoảng từ 46.7 đến 76.2% (tinh bột khô cơ bản) sau việc xử lý bằng các tác động âm thanh; hàm lượng protein và tinh bột bị tổn thất trong tinh bột tách chiết tương ứng là 0.9-1.7% và 3.1÷3.5%(khô cơ bản). Sự kết hợp của SDS 0.5% và sóng siêu âm cường độ cao cải thiện hàm lượng tinh bột tới 84.9% với hàm lượng protein thừa thấp, tuy nhiên, có sự cải thiện nhỏ khi tiến hành với SSL hoặc Tween 80. Tính dính của tinh bột gạo tách chiết theo đo lường bởi nhà phân tích Rapid Visco bị ảnh hưởng bởi tác động của nhiệt độ và tỉ lệ của protein dư thừa và tinh bột tiêu hao. Tính chất phụ thuộc nhiệt độ của tinh bột tách chiết không bị thay đổi bởi sóng siêu âm và thành phần amilo còn lại không đổi. Bề mặt của tinh bột tách chiết không bị phá hủy bởi tác động của sóng âm khi nhìn dưới kính hiển vi điện tử. Sóng siêu âm cường độ cao, riêng rẽ hoặc kết hợp với SDS thể hiện một khả năng to lớn cho việc tách tinh bột gạo trong khoảng thời gian ngắn mà không sử dụng nhũng phương pháp có kiềm.
Sóng siêu âm cường độ cao được dùng trong nhiều ứng dụng trong thực phẩm như làm tăng sự oxy hóa, dịch sữa, tiệt trùng, tách chiết, khử khí độc, lọc, và sấy (Mason 1998; Leadly và Williams 2002). Sóng siêu âm cường độ cao được tin là tạo ra lỗ rỗng âm thanh, liên quan tới bọt khí hoạt động. Những bọt khí nhỏ sẽ dao động và lớn hơn kích thước ban đầu của chúng nhiều lần rồi vỡ vụn hàng loạt khi sóng siêu âm được áp dụng với một hệ thống chất lỏng. Trường hợp tập trung năng lượng âm thanh, tạo
ra nhiệt độ cao và áp lực lớn khu vực phụ cận (El'Pinẻ 1964; Suslick 1988). Microjet của chất lỏng, ảnh hưởng đến bề mặt khi một bọt khí vỡ.
Sóng siêu âm đã được dùng trong tinh bột để solubilization, làm biến đổi, và tinh chế. Tinh bột bắp nấu và lúa miến bị solubilized với sóng âm (Jackson et al 1988, 1989). Xử lý bằng sóng siêu âm có thể phá vỡ sự phồng ra của hạt tinh bột và giúp giải phóng phân tử tinh bột ra khỏi hat. Chung và cộng sự (2002) nghiên cứu ảnh hưởng của âm thanh lên tính chất hóa lý của tinh bột bằng cách cho âm thanh tác động lên đậu xanh, khoai tây, và tinh bột gạo đã được đun nóng 5 phút ở nhiệt độ 95OC. Độ nhớt của kiềm trong xử lý tinh bột giảm; giảm nhiều nhất là tinh bột khoai tây. Điều này được giải thích rằng sóng siêu âm chỉ phá hủy những hạt trương phồng, không phải những hạt tinh bột tự nhiên. Tuy nhiên, không có dữ liệu so sánh cấu trúc tinh bột trước và sau khi xử lý bằng sóng siêu âm được cung cấp để chứng minh kết luận đó.
Những chất hoạt động bề mặt được sử dụng trong làm sạch tinh bột. Fujii(1973) phát biểu rằng dodecyl benzene sulfonate(DBS) làm giảm đáng kể lượng protein dư thừa trong tinh bột do sự hình thành của phức protein-DBS. Fujii và Tomiyama(1973) nghiên cứu ảnh hưởng của sodium α-olefin sulfonaté (0.1÷0.5%) vào việc loại bỏ protein trong khoai tây ngọt. Sau 1hr khuấy trộn, hàm lượng protein dư thừa còn lại trong tinh bột giảm xuống còn 0.08%, khoảng 50% hàm lượng protein dư thừa còn lại so với 29% khi chỉ sử dụng nước. Kung et al (1987) dùng sodium stearoyl lactylate 0.3÷0.5%(SSL) để tách chiết tinh bột gạo, và hàm lượng protein dư thừa còn lại trong tinh bột sản phẩm là 1.6%(db). Có một báo cáo rằng sự kết hợp của sóng siêu âm và Tween 60 cải thiện màu sắc tinh bột cọ và giảm hàm luợng tro( Komoto et al 1982).
Mục tiêu của nghiên cứu này nhằm lựa chọn phương pháp để tách chiết tinh bột gạo. Sóng siêu âm cường độ cao riêng lẻ và kết hợp với chất hoạt động bề mặt được đánh giá là những phương pháp mạnh để tách chiết tinh bột gao. Thành phần của tinh bột được tách chiết được mô tả để xác định sự hiệu quả của phương pháp.