在现有的技术下非水溶性马铃薯淀粉废物转化成还原糖文摘：在这种探索性的工作中，研究了利用不同的非现有技术（超声和微波炉射线） 将一个复杂的工业淀粉基解聚为还原糖之后，还原糖可以转化成为更高的高级 醇等提供的化合物这个实验研究了三种不同的起始物料，他们分别为“马铃薯粉”“湿土豆泥” “干土豆泥”在酸性条件下，马铃薯面粉通过微波辐射，一个小时之内的转化 率达到了 61%在低频和高频超声波照射下，120分钟内它的转化率分别是70% 和 80%关键词：生物量基于淀粉的废物微波辐射超声辐照1介绍在过去的二十年里，世界能源消耗已经猛增了30%2010年，石油消耗已经 增长了大约4%几乎80%的化石燃料成为主要能源消耗，其中58%是由传输部门 所消耗尼格和辛格，2011）为了减少化石燃料的消耗，生物量可以考虑成代 替能源的一种，因为它是一种丰富和新兴的能源，这种能源可能用作原料全球 生物燃料的生产达到62亿升，在能源方面，这仅仅是全球运输燃料的1.8%几乎 80%为乙醇燃料，其余为生物柴油（Scheffran2010,第一章2）然而，被选的生物量不应该和粮食有冲突，也不可能解决伦理问题废物转 化为能源的过程可以成为再生能源，从而不依赖于化石燃料。
因此，我们想向您 介绍我们的不可食用的废料转化成高附加值的化合物，然后进行发酵，以提供生 物燃料的探索性工作我们的过程中所用的原料是一家名为Jepuan Peruna Oy的 芬兰公司提供的淀粉基废物、马铃薯皮在2010年，这家公司平均每天产生20 吨马铃薯废物转化为生物燃料的过程可分为两个主要阶段：淀粉基的废物转化 （解聚）成还原糖，然后将其转化成高级醇，如丁醇或戊醇工作的重点是在催 化转化的第一部分生物量的生产也必须是可持续的，这就强调了有必要设计一个渐进的、清洁 的、可能的过程，逐步放弃化石能源，随后建设成一个更有利于环境友好型的社 会在绿色化学的十二项原则（阿纳斯塔斯&华纳，1998）指引下，做到这一点 是可能的起初，水被选择作为最便宜和最环保的替代分子有机溶剂但是，淀 粉是一种非水溶性的生物聚合物，这就导致较不活泼的媒体异构系统可能不是均 匀的为了克服这种局限性，我们把自己的目标转到了使用非传统的激活方法 超声波和微波技术的出现，使得我们可以利用一种快速的、清洁的、安全和适应 的方式使得淀粉基材料中的非均匀介质得到快速的解聚20 -I Dry potato sludge x Wet potato sludge Potato flourlg 图1 “马铃薯粉”，“湿马铃薯污泥”和“干马铃薯污泥”的马铃薯原料的粒度分布图超声的声波的频率范围被定义为20kHz至3MHz，声化学是应用超声化学反 应的一种反应过程。
电压换能器被用于产生超声由于超声辐照，液体介质中的 反应性可以提高，根据液体中的入射频率，可以通过气泡的生成、胀大和破解所规 引起的独特的气穴现象，这就导致会有几个物理或化学影响在低频率范围内， 冲击波允许有一个有效的搅拌介质和侵蚀的影响，而在高频率区，爆破时间缩短 并且形成自由基（梅森&洛里默，2002）自上世纪30年代以来，已对超声波照射下的降解多糖进行了研究（弗洛斯多 夫&钱伯斯，1933）还探讨了在高频率（Czechowska主教、罗基塔、卢特菲、 乌兰斯基&Rosiak）、低频率（Portenlanger &霍伊辛格，1997）下；在强酸、中 性环境下，超声碳水化合物的影响然而，大多数的实验中执行的是水溶性碳水 化合物、纤维素的基或支链淀粉，很少有用淀粉的80年代时，微波加热的影响 已得到研究格迪等人，1986；吉格尔，布雷，邓肯& Majetich, 1986）微波 是波长在1米到1毫米的范围内的电磁辐射，对应频率分别为300 MHz到300 GHz 微波加热是一种快速加热极性介质设备当替代的电场被施加时，极性分子进行 分子间摩擦这些摩擦挑起极性分子的加热（卢皮，2006）。
1979年，在水中的 中性pH值下（汗，约翰逊，&罗宾逊，1979）,在稀盐酸（汗，罗宾逊，约翰逊， 1980，俞，陈,Suree, Nuansri, &王，1996）,和乙氯乙烯系催化剂以提高水解 （kunlan等人，2001）,微波辐射解聚淀粉已得到证实据我们所知，所有这些研究，都探讨了在超声或微波照射下用纯正地道材料 来研究退化过程中的生物聚合物的降解过程，但从来没有一个模式是复杂的这 项工作的目的是，通过使用非传统的方法照射到还原糖上，改变一个不可食用的淀粉的工业废物，但在另一个篇文章中将被视为可进一步的转化为高级醇2 实验细节2.1原料超声波浴是一种5L的工作频率在24的“克里双阴极充气三极管”在500kHz 下，用A100毫升自制的超声波反应器进行实验根据标准化量热法，木村等人 测定了 30W的声功率（1996）一个耐热玻璃和20kHz金属超声探头分别用75% 的振幅用的金属探头可以产生声功率17和86瓦的声功率超声波反应器配有冷却 循环的系统以确保有效的温度控制微波辐射下的实验进行单声道模式合成微波 PROLABO SynthewaveS402 （电力600W）反应堆玻璃器皿管适合微波与20毫升 容量。
为了与非常规激活方法比较，无机械搅拌下的实验（“零”实验）在斯图 尔特热板搅拌器SC162油浴中进行这个设备的加热器功率为700W2.2实验方法在蒸馏水中性、碱性（1molL-1NaOH）或酸性（3molL-1H2SO4）环境下用三 种原料-马铃薯粉，湿土豆污泥和干土豆污泥进行试验在超市购买的“土豆粉” 是纯粹的马铃薯，仅由淀粉组成，并以它作为参考材料湿马铃薯污泥”是污 泥废物产品的工业生产的土豆皮，由芬兰Jepuan Peruna Oy公司提供此污泥由 三分之二的水（67%）和三分之一的干物质组成（33%）后者用一个土豆旋转 削皮机除去大约一厘米的所有周围的马铃薯皮糖的重量百分比是由总污泥的水 解干物质得到，其主要成分的为葡萄糖（80.2%），甘露糖（4.9%）和半乳糖 （3.2%）超过88%的干物质的“湿马铃薯污泥”可以被考虑作为总糖单位使 用被称为“干马铃薯污泥的第三原料”，是真空管线下干燥的湿淤渣，在运行之 前用研钵和杵碾碎图2扫描电镜图片（a） “土豆粉”（b） “湿土豆污泥”及（c） “干土豆污泥”的原材料以 只 坦，每个起始原料是加入硫酸-（W2SO43molf-1）蒸馏水或（NaOHlmolL-1）, 得至3《■量）溶液。
由于结果不佳或在碱性条件下，难以进行糖化作用， 有少数实验用氢氧化钠进行氢氧化钠用于纤维素水解的前处理（西尔弗斯 Boy]tte，陈，真尔马-Shivappa, Boyette&奥斯本，2007）机械搅拌和超声辐照 过程中照射60分钟，而微波流程照射120分钟试验在室温下或60囂下进行反应, 经过7000tr min-1离心分离15分钟得到的混合物通过47毫米尼龙0.45米滤膜获得 过滤的液相，这样得到明确的解决方案并且大量的糖也得到的了分析酸性溶液 一分为二，一部分中和钠氢氧化颗粒不多，以达到一个基本的pH值用碳酸钡 中和分析另一部分总还原糖，在硅藻土上过滤另一方面，固相用真空管线或低 温烘箱烘干在酸性条件下解聚的原料通过真空管线用蒸馏水洗涤3次以便淬灭 水解再离心7000trmin-130分钟结果是两次测量的平均值2.3分析根据用1%二硝基水杨酸（DNS）的总还原糖（TRS）的方法和米勒技术确 定还原糖的量（米勒，1959）2毫升基于解聚的淀粉溶液样品加入2毫升1 %的 DNS试剂溶液中将所得的溶液煮沸10分钟然后，为了保持着色反应，倒入1 毫升的40%的酒石酸钠钾溶液，冷却至室温以便淬灭氧化反应。
该溶液用紫外- 可见分光光度计，瓦里安Cary50执行扫描，在575n m处的波长分析在各溶液中 TRS （总还原糖）的浓度是根据一个标准计算曲线进行核算用布鲁克•道尔顿 速度（布鲁克•道尔顿公司）、基质辅助激光解吸电离-飞行时间（MALDI-TOF） 质谱仪分析了最高还原糖糖率，揭示了组合物和所得到的还原糖的性质认为 2,5-二羟基苯甲酸（DHB）的浓度为50 mg mL-150毫升1英寸水通过激光衍射粒 度仪马尔文的Mastersizer2000测定原料颗粒的粒度分布涂有金/钯的原料在8 kVJEOLJSM-6100型扫描电子、二次电子模式的显微镜下操作并观察3 结果与讨论3.1原材料的表征20三个原料的粒度分布示于图1Dry potato sludge x Wet potato sludge Potato flour8 6 4 2 0 8 6 4 tl n n tl- It-(*tve挣 suwlcI0 d・**#・** 驚*“ * 1 1_I―I r " , ■■轟右■ * ■|專，・■ • • 1—I I1 10 100 1000 10000 Part tele size fum'i图1 “马铃薯粉” “湿马铃薯污泥”和“干马铃薯污泥”的马铃薯原料的粒度分布图如图1所示，三个起始原料，显示不同的颗粒尺寸分布湿土豆泥的物质显示 最高的颗粒尺寸分布的平均直径656米，用双种群平均直径在40到656米。
马铃 薯粉”和“干土豆泥”两种材料显示更小的颗粒粒度分布而前者具有平均粒径 为42米的单一的群体，“干土豆污泥”人口中位数为53米的双主人口，另一个是 450米以上从这些结果中我们可以预见，和“干土豆污泥”和“马铃薯淀粉” 相比，显示656米平均粒度分布的“湿土豆泥”的物质可能是不太适合异构解聚 反应而SEM分析和以前的分析相比，“土豆粉”的材料显示，只有单一的淀粉粒 （图2a）, “湿土豆污泥”和“干土豆泥”的材料显示不仅是单一的，而是也凝集 颗粒（分别为图2b和c）此外，“湿土豆污泥”材料的聚合率比“干土豆污泥” 的聚合率高得多，“湿土豆污泥”也显示了单颗粒和别人相比，此聚集似乎首 次正确地提出绘制假设的“湿土豆污泥的物质”预期要比别人的预期反应性低3.2没有处理的样品与在相同的实验条件下没有任何搅拌的酸性溶液中3% （重量），3M硫酸溶液，60 ◦ C, 2小时进行“零”样品为了确定还原糖量整个反应过程中，在反应 器底部除去起始原料土豆粉” “湿土豆污泥”和干土豆污泥的还原糖的结果 分别为2.0%, 0.5%和2.5%（±0.1%）实验中根据所获得的结果，在中性和碱性 条件下或室内温度的情况下被丢弃（参见3.3节）。
3.3机械搅拌机械搅拌的实验研究首先不仅仅是完成了优化实验条件，也可以用得到的结 果与使用超声波和微波激活进行比较以避免任何补充的粘度问题，A的选择负 载为3%的起始材料，这一问题在两个不同的温度室温和60f下，可以隐藏的起 始原料的性质效果对于所有的三个基质得到的结果都显示于在表1中无论pH值为多少，解聚反应都不可能发生在室温下（条目1-9）当温度上 升到60f时，反应没有发生或一个小两中性（条目13-15）和基本型（条目10-12） pH值在酸性条件下，三个起始原料得到的还原糖数量不同，“土豆粉”材料获 得恢复产量最高正如预期的那样，“湿土豆泥”材料显示着一个非常复杂的模 式和最大颗粒粒度分布，得到解聚率的最低根据这些初步的结果看，丢弃了基本条件即使在酸性条件下，得到最好的 转化率也显示，所有的三个起始原料在中性条件下反应也是微弱的，但不属于可 忽略不计的反应虽然得到非常少量的还原糖，通过超声带来的影响或者微波照 射可能提高的过程和中性条件不能因此被丢弃一个MALDI-TOF分析了对马铃 薯粉在硫酸中，在60°C的120分钟（36%还原糖）减少糖所收购的频谱显示丰 富的各种低聚糖（4, 5和6糖苷单位）和许多的多糖的量较小。
接下来的章节介 绍第一次使用超声波照射得到的结果与第二个与微波辐射的使用得到的结果图4 （a） 20千赫超声波喇叭钛探头和（b） 20千赫的派热克斯玻璃探针（吉安卡洛克拉沃托 教授，都灵大学）表1影响机械搅拌的三个起始原料（马铃薯粉/湿土豆泥/干土豆泥-氢氧化钠摩尔L-1/中性/H2SO43摩尔L-1-室温/6002小时 -3%）条目原材料pH温度（-C）%还原糖1马铃薯粉基本RT—2湿土豆污泥基本RT3干土豆污泥基本RT0.1±0.14马铃薯粉中性RT0.2±0.15湿土豆污泥中性RT3.0±0.26干土豆污泥中性RT3.0±0.27马铃薯粉酸性RT0.2±0.18湿土豆污泥酸性RT0.4 ±0.19干土豆污泥酸性RT0.4±0.110马铃薯粉基本60—11湿土豆污泥基本60—12干土豆污泥基本60—13马铃薯粉中性600.2±0.114湿土豆污泥中性603.0±0.215干土豆污泥中性602.6±0.116马铃薯粉酸性6036.0±1.817湿土豆污泥酸性608.5±0.418干土豆污泥酸性6029.3 ±1.53.4超声波照射本节中使用的两个入射超声波频率，20和500千赫前者是一个低频率，有 利于发生强大的物理效果。
这样的频率，它可以预料聚集的“湿土豆泥”材料可 能遭受解体，随后让被困淀粉粒释放到溶液中，以提高整体反应然而，在强酸 性条件下通常避免是金属超声波探头直接浸泡到溶液中，防止腐蚀损害赔偿因 此，几个替换解决方案已经尝试来克服这个限制起初，浸入反应溶液在超声浴 中装满水该系统仍然可能是不那么完善，作为反应溶液不是直接接触于超声源， 因此，它是一种间接的照射模式第二，我们也可以牺牲金属（图4a）或一个高 硅硼探头（图4b）的一个直接浸入反应溶液它很明显金属探头遭受强腐蚀现象； 然而，传递到反应溶液的超声波功率远远高于用高硅硼探针这种差异是由于两 种材料的机械性能的传输声波这是为什么我们牺牲金属喇叭以作比较的原因 包括20 kHz在内的总结所获得的结果显示在下面的表2和图5表2不同的低频率系统的解聚率的淀粉质原料（马铃薯粉/湿土豆泥/干土豆泥-中性/H2SO43摩尔L-i的影响-室温/6002小时-3重量％）项目原料装置和频率（kHz）pH温度%还原糖1马铃薯粉浴；24中性RT0.2±0.12湿土豆污泥浴；24中性RT—3干土豆污泥浴；24中性RT0.2±0.14马铃薯粉浴；24酸性RT0.2±0.15湿土豆污泥浴；24酸性RT0.3±0.16干土豆污泥浴；24酸性RT0.3±0.17马铃薯粉浴；24中性600.3±0.18湿土豆污泥浴；24中性600.3±0.19干土豆污泥浴；24中性600.2±0.110马铃薯粉浴；24酸性6069.8±3.511湿土豆污泥浴；24酸性606.1±0.312干土豆污泥浴；24酸性6047.9±2.413马铃薯粉高硼硅探头；20酸性6010.5±0.514湿土豆污泥高硼硅探头；20酸性600.4±0.115干土豆污泥高硼硅探头；20酸性6012.7±0.616马铃薯粉高硼硅探头；20中性600・0±0.017湿土豆污泥高硼硅探头；20中性600・0±0.018干土豆污泥高硼硅探头；20中性600・0±0.019马铃薯粉Sacrifial 探头；20酸性60100.0±5.0100100806040200Pnt^tn flnnr® Pyrex Probe 20kHzBath 24kHz■ Sacrificial probe 20kHz47.912.76 A0*4 .：: r ■■■■■Wet nntntnDrv nntatn fhiHcre图5 “土豆粉” “湿土豆污泥”和“干土豆泥”中获得的还原糖百分比（H2SO4摩尔L-i的解聚，比较不同的低频超声设备60C2小时-3重量％）。
正如先前已经注意到的，无论超声波装置、起始材料的性质和pH值是什么, 在室温温度下都没有发生反应（表2,表项1-6）增加的工作温度高达60-C产生了 所有三个出发淀粉基材料的解聚在超声波浴中，“湿土豆泥'的物质得到还原糖 少（表2中，条目11 ）比“马铃薯粉”（表2中，条目10）或“干马铃薯污泥”少 （表2,条目12）即使是超声浴间接照射方法，再次发现淀粉质原料的颗粒大小 的分布紧跟解聚的趋势在间接超声波照射下（表2,条目10 ）和简单的机械搅 拌相比，总还原糖浓度几乎是两倍财和他的同事获得的结果与直接照射类似（财 &金，1994年）从3%（重量）纯的玉米淀粉在一个25 kHz喇叭辐射120分钟温 度达到在100Q0.5 molL-1的硫酸溶液的环境里能得到81%的葡萄糖产量以避免 发生糊化超过60/65Q，也能减少能量消耗温度是一个必须考虑在内的参数， 虽然较高的温度可以降低空化气泡的效率（蒸气压气泡穿透）它表明，蔗糖水解 速度在75f而不是50f （考尔多什&卢斯，2001）随后的实验在较高的硫酸浓 度下执行因此，对于在60 ◦C在3.0 molL-1的硫酸浴120分钟的超声波下，马铃 薯粉（淀粉）的解聚，得到约69%的还原糖。
20千赫探头的腐蚀达到100%比 较的结果包括标准的可溶性淀粉转化为葡萄糖的水解，在35千赫的超声波浴中（梅克齐，阿奎斯图奇，阿米奇，卡尔达里利，2002 ）照射在醋酸和甲酸1M120 分钟时，葡萄糖分别达到99.2%和88.1 %因为杜波依斯的色度干扰分析，作者 采用非氧化酸耐热玻璃超声波探头得到的解聚率最低随着获得的17W的声 功率，探头也表现出一定的热量微弱的声功率和温度过低，很可能是解释低还 原糖解聚率的原因低频率达到牺牲金属探针时，超声波照射下得到的最好结果表2中，条目19）超声检查可以扰乱和破坏淀粉颗粒的低频辐射，可能是受到 高产生的声功率（86W）的影响Jambrak和他的同事发现，24千赫的超声波探 头破坏结晶区的声功率高淀粉颗粒并且减少照射后的玉米淀粉10%重量的悬浮 液的浊度浊度的降低直接关系到淀粉颗粒的降解还原糖是水溶性的，而淀粉 是不溶性的但是，我们无法用“湿土豆污泥”和“干土豆污泥”的材料进行其 他实验，因为12 0分钟后，在强酸性环境下探针遭到严重破坏这表明低频率的 电位超声波克服了设计有效的防酸的超声波探头而得到还原糖，但同时也是一个 障碍之后，我们探讨了高频率的超声波对反应速率照射的影响。
与此相反， 在这样一个的频率范围内，特别是200和600千赫之间，抑制了物理效应，但超声 降解的水得到主要负责聚合物降解的OH•但在这样的高频率的物理效应的消 失，避免使用强烈的异构解决方案，以防止我们使用超过3%的解决方案得到 的结果示于表3表3高频系统的解聚率的淀粉质原料（马铃薯粉/湿土豆泥/干土豆泥-中性/H2SO4 3摩尔L-1-室温/60C-2小时-3% ）的影响项目原材料仪器和频率（kHz）PH温度%还原糖1马铃薯粉500中性RT0.2±0.12湿土豆污泥500中性RT1.5±0.13干土豆污泥500中性RT1.7±0.14马铃薯粉500酸性RT0.2±0.15湿土豆污泥500酸性RT0.3±0.16干土豆污泥500酸性RT0.3±0.17马铃薯粉500中性RT0.4±0.18湿土豆污泥500中性RT1.6±0.19干土豆污泥500中性RT1.3±0.110马铃薯粉500酸性RT87.4±4.411湿土豆污泥500酸性RT12.6±0.612干土豆污泥500酸性RT25.3±1.3再次，在60 f的酸性条件下，可获得最好的结果，无论起始的淀粉基材料 是什么和“湿土豆污泥”的水解相比，干燥后的“土豆粉”和“干土豆泥”的 水解能够最高转换成糖。
在这种情况下，实验过程中，土豆皮的集聚可以容易地 观察到，并可以解释其高的粒度分布（图1）在高频率的情况下，介质中空化气泡迅速受到了牵连，而不能很好挑起高效 的混合效果解聚率最高产量的87%，达到了“马铃薯粉的物质解聚（表3,进入 10），完全是由一个简单的矩阵与一个单独的粒子粒度分布所构成这三个系列的实验（机械搅拌，低频和高频）遵循类似的趋势,“湿土豆泥” 的物质转化率总是最低，“干土豆污泥”和“马铃薯面粉”为最高研磨前处理 的马铃薯皮（“干土豆污泥”）允许马铃薯淀粉颗粒的解放也可以得到1，4-糖苷 键的水解然而，对于水解，高的颗粒聚集在湿马铃薯颗粒高聚合污泥的物质同 样减少这些联系然而，低和高超声波频率可以通过同样的效果是不能得到承认 的不同的效果得到非常相似的转化率为了澄清这一点，MALDI-TOF上进行 了分析，“土豆粉”的物质在酸性条件60 f、低和高的超声波频率处理下，以符 合最终还原糖成分的差异分析在图6中给出分析显示,将从原料中所得的物质解聚本节中使用的两个入射超声波频率， 500和500千赫前者是一个低频率，有利于发生强大的物理效果这样的频率， 它可以预料聚集的“湿土豆泥”材料可能遭受解体，随后让被困淀粉粒释放到溶 液中，以提高整体反应。
然而，在强酸性条件下通常避免是金属超声波探头直接 浸泡到溶液中，防止腐蚀损害赔偿因此，几个替换解决方案已经尝试来克服这 个限制起初，浸入反应溶液在超声浴中装满水该系统仍然可能是不那么完善， 作为反应溶液不是直接接触于超声源，因此，它是一种间接的照射模式第二， 我们也可以牺牲金属（图4a）或一个高硅硼探头（图4b）的一个直接浸入反应溶 液它很明显金属探头遭受强腐蚀现象；然而，传递到反应溶液的超声波功率远 远高于用高硅硼探针这种差异是由于两种材料的机械性能的传输声波这是为 什么我们牺牲金属喇叭以作比较的原因包括20kHz在内的总结所获得的结果显 示在下面的表2和图5正如先前已经注意到的，无论超声波装置、起始材料的性质和pH值是什么 在室温温度下都没有反应发生（表2,表项1-6）增加的工作温度高达60f产生了 所有三个出发淀粉基材料的解聚在超声波浴中，湿土豆泥的物质得到还原糖少 （表2中，条目11 ）比“马铃薯粉”（表2中，条目10）或“干马铃薯污泥”（表2, 条目12）即使是超声浴间接照射方法，再次发现淀粉质原料的颗粒大小的分布 紧跟解聚的趋势在间接超声波照射下（表2,条目10）和简单的机械搅拌相比， 总还原糖浓度几乎是两倍。
财和他的同事获得的结果与直接照射类似（财&金， 1994年）从3%（重量）纯的玉米淀粉在一个25kHz喇叭辐射120分钟温度达到 在1006.5 molL-1的硫酸溶液的环境里能得到81%的葡萄糖产量以避免发生糊 化超过60/65Q，也能减少能量消耗温度是一个必须考虑在内的参数，虽然 较高的温度可以降低空化气泡的效率（蒸气压气泡穿透）它表明，蔗糖水解速度 在75f而不是50f （考尔多什&卢斯，2001）随后的实验在较高的硫酸浓度下 执行因此，对于在60 ◦C在3.0 molL-1的硫酸浴120分钟的超声波下，马铃薯粉 （淀粉）的解聚，得到约69%的还原糖20千赫探头的腐蚀达到100%比较的 结果包括标准的可溶性淀粉转化为葡萄糖的水解，在35千赫的超声波浴中（梅克 齐，阿奎斯图奇，阿米奇，卡尔达里利，2002）照射在醋酸和甲酸1 M 120分钟 时，葡萄糖分别达到99.2 %和88.1%因为杜波依斯的色度干扰分析，作者采用 非氧化酸耐热玻璃超声波探头得到的解聚率最低随着获得的17W的声功率， 探头也表现出一定的热量微弱的声功率和温度过低，很可能是解释低还原糖解 聚率的原因低频率达到牺牲金属探针时，超声波照射下得到的最好结果。
表2 中，条目19）超声检查可以扰乱和破坏淀粉颗粒的低频辐射，可能是受到高产 生的声功率（86 W）的影响Jambrak和他的同事发现，24千赫的超声波探头破 坏结晶区的声功率高淀粉颗粒并且减少照射后的玉米淀粉10%重量的悬浮液的 浊度浊度的降低直接关系到淀粉颗粒的降解还原糖是水溶性的，而淀粉是不 溶性的但是，我们无法用“湿土豆污泥”和“干土豆污泥的材料进行其他实验， 因为12 0分钟后，在强酸性环境下探针遭到严重破坏这表明低频率的电位超声 波克服了设计有效的防酸的超声波探头而得到还原糖，但同时也是一个障碍之 后，我们探讨了高频率的超声波对反应速率照射的影响与此相反，在这样一 个的频率范围内，特别是200和600千赫之间，抑制了物理效应，但超声降解的水 得到主要负责聚合物降解的OH・但在这样的高频率的物理效应的消失，避免使 用强烈的异构解决方案，以防止我们使用超过3%的解决方案得到的结果示于 表3再次，在60 f的酸性条件下，可获得最好的结果，无论起始的淀粉基材料 是什么和“湿土豆污泥”的水解相比，干燥后的“土豆粉”和“干土豆泥”的 水解能够最高转换成糖在这种情况下，实验过程中，土豆皮的集聚可以容易地 观察到，并可以解释其高的粒度分布（图1）。
在高频率的情况下，介质中空化气泡迅速受到了牵连，而不能很好挑起高效 的混合效果解聚率最高产量的87%，达到了“马铃薯粉”的物质解聚（表3， 进入10）,完全是由一个简单的矩阵与一个单独的粒子粒度分布所构成这三个系列的实验（机械搅拌，低频和高频）遵循类似的趋势,“湿土豆泥” 的物质转化率总是最低，“干土豆污泥”和“马铃薯面粉”为最高研磨前处理 的马铃薯皮（“干土豆污泥”）允许马铃薯淀粉颗粒的解放也可以得到1, 4-糖苷 键的水解然而，对于水解，高的颗粒聚集在湿马铃薯颗粒高聚合污泥的物质同 样减少这些联系然而，低和高超声波频率可以通过同样的效果是不能得到承认 的不同的效果得到非常相似的转化率为了澄清这一点，MALDI-TOF上进行 了分析，“豆粉的物质”在酸性条件60 f、处理低和高的超声波频率下，以符合 最终还原糖成分的差异分析给出在图6分析显示，从发出的组合物、将所得解聚（图6a和b）在不同的进程的还原糖 到机械搅拌（图3）存在一些差异根据事件发生的频率，超声在不同强度的降 解淀粉的退化与低聚糖之间选择度上都有影响在24千赫（图6a）, —个主要密 集峰可以在507 gmol-i处观察到，它可以代表三个糖苷单元的低聚糖，而在500 千赫（图6b）,在734的主峰处，4糖苷单位代表低聚糖。
其次一个强大的超声波 选择性很可能出现在高频照射下幸和同事注意到，在20和500kHz下（Koda等 人，2011）这已经影响到四种水溶性大分子（甲基纤维素，普鲁兰多糖，葡聚糖 和聚乙烯）的降解叔丁醇的自由基清除剂在两个频率的利用表明，高频率照射 负责产生碳水化合物的自由基在20千赫时，降解率略有减少，而在500千赫的 自由基清除剂完全抑制降解最后，在机械搅拌下（图3）,与4-6糖苷单位量低 聚糖差不多3.5微波辐射即使一些专门从事这一领域的研究人员相信特殊效应的存在，在室温下我们 丢弃了实验温度此外，以往的显示的结果表明，没有发生解聚反应，在碱性或 中性条件或很少发生因此，这些实验条件下被丢弃在中性溶液和高温度下对 每10%的淀粉悬浮液照射和加压20分钟，并获得了几乎10%的还原糖（可汗等人， 1979）,但在相似的条件盐酸（0.014摩尔L-1 ）溶液在5分钟之内，可得到88%的 还原糖（可汗等人，1980）为了解聚20gL- 1的纯的直链淀粉，酸水解前，用微波 进行预加热处理.随着治疗前的10分钟内，按20%的照射功率，和10分钟的酸水 解，完成97%以上的单糖，而1小时前在90 °C的处理和6小时的酸水解的时间是 必要的，以达到相同的产率。
总所周知，对于合成的单，二和低聚糖，波加热是 一个强大的工具（科尔萨罗、基亚基奥、皮斯塔拉&罗密欧,2011）在酸性条件下获得的结果示于表4通过在60分钟内达到61%的还原糖，“马 铃薯粉”的材料再次获得率最高的糖，“湿土豆泥”材料产量率下降到一个可怜 的6%,水性介质中的分子间的摩擦不允许有效混合，因此引发的自然倾析的异 质衬底，即使当配备微波有机械搅拌器的烘箱，真宗情况是有可能的由于微波 装置所产生的高能耗，最低可以想象的反应时间为60分钟为了比较微波辐射下 获得的糖组成MALDI-TOF分析“土豆粉”的物质反应60分钟后进行进行的 反应（表4,第1项）在图7示出MALDI-TOF分析了微波辐射和机械搅拌揭示了类似的结果，与没有检测到 低聚糖选择性，和超声波条件下相反淀粉基材料在机械搅拌和微波照射条件下 的解聚不比别的特定4结论图8总结了所有的在酸性条件下使用不同的激活方法的解聚产量无论在任 何激活方法下，“土豆粉”获得发病率最高，最低的是“湿土豆泥”，仅用做参考 这些结果证实了我们的第一个假设，这个假设的矩阵的复杂性超出了解聚率在 高频率的超声波中已发现解最高聚率，在 120分钟内是87 %。
高转化率和MALDI-TOF分析都证实,这样的频率显示对于生物聚合物的解聚有潜在的希望 在低频率的超声波中，最强大的系统中最高的转换在减少糖的产量一个典型的 例子中，声学功率超声波浴是不够高的，因为它是一种间接的模式和从倒塌的空 化释放的能量不能打破细胞马铃薯污泥一个直接的照射带来了更高的声功率和 混合然而，避免在强酸性条件下，我们进一步探讨使用一个金属探针，除了从 单一实验中牺牲金属角，从单一的实验跑了牺牲的金属角在120分钟里获得“土 豆粉”的总解聚，这要归功于其密集的声功率正在进行中的工作中设计了防腐 蚀超声波探头微波辐射下60分钟内获得马铃薯粉'的70%的高转化率是有希望 的但是由于微波技术并没有带来任何特定或特定的力学效应，“湿土豆泥”和 “干土豆泥”的转化率根据这样的技术戏性地下降具有低的重量进行这种探索性研究百分比，不能被认为是一个工业过程已 经在低频率的超声波浴下对于比较集中的起始原料进行了实验似乎是最佳的解 聚率达到约13%（重量），但是一些配套工程仍在进行中鸣谢这个项目是由芬兰科学院（2008-2011年）一个可持续能源研究计划的一部 分作者非常感谢该地区罗纳-Aples对于CIBLE-2011该项目的经济支持。
作者 也很感谢Jepua Peruna Oy公司提供的原料和A.杜兰德-泰拉松（CERMAV - CNRS）参与微观分析的感谢吉安卡洛克拉沃托教授，都灵大学（药物科学与 技术系）和超声20kHz的高硼硅探头复达欣基金会是公认的个人补助（AH）。