酸加熱ワクシートウモロコシ澱粉のナノ粒子調製に対する超音波治療の効果

ワクシートウモロコシの澱粉を水性硫酸溶液（3.16m）に分散（14.7％固形分）し、異なる振動振幅（20および40％）および瞬間で超音波治療で40°Cで最大7日間攪拌することにより加水分解しました（30および60分/日）。動的光散乱検出器で測定した7日後に分離された加水分解物中の澱粉ナノ粒子の量は、超音波治療（20％振幅、30分）によって20％から70％に上昇しました。加水分解中に発生する可能性のあるナノ粒子の凝集は、超音波によって効果的に防止されました。あるいは、軽度の遠心分離（500rpm、10分）によって沈殿した澱粉加水分解物（2日間）の大きな微粒子の再分散懸濁液に超音波治療を適用しました。3分間の60％振動振幅での超音波処理により、微粒子はナノ粒子に完全に変換される可能性があります。ワクシートウモロコシの澱粉（X線回折におけるA型）の固有の結晶構造は、酸加水分解中の超音波治療後も残っていましたが、再分散微粒子の超音波治療によって破壊されました。

Waxy maize starch was dispersed (14.7% solids) in an aqueous sulfuric acid solution (3.16M), and hydrolyzed by stirring for up to 7 days at 40°C with ultrasonic treatments at different vibration amplitudes (20 and 40%) and durations (30 and 60min/day). The amount of starch nanoparticles in the hydrolyzates isolated after 7 days, measured by a dynamic light scattering detector, was raised from 20% to 70% by an ultrasonic treatment (20% amplitude, 30min). The aggregation of nanoparticles possibly occurring during the hydrolysis was effectively prevented by the ultrasonication. Alternatively, ultrasonic treatments were applied to the re-dispersed suspension of the large microparticles of starch hydrolyzates (2 days) precipitated by a mild centrifugation (500rpm, 10min). By an ultrasonic treatment at 60% vibration amplitude for 3min, the microparticles could be completely transformed to nanoparticles. The inherent crystalline structure of waxy maize starch (A-type in X-ray diffraction) remained after the ultrasonic treatments during acid hydrolysis, but it was disrupted by the ultrasonic treatments for the re-dispersed microparticles.