High resolution 13C- and 1H- NMR study of starch gel

• Autorzy: Napierala D. , Poliszko S.

Warianty tytułu

PL

Badania kleików skrobiowych metodą wysokorozdzielczej spektroskopii 1H- i 13C- NMR

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy was used to study molecular changes during storing and forming spatial network in concentrated starch solution in D₂O. The concentration and temperature effect in chemical shift of proton and car bon signals in NMR spectra allowed to determine the thermodynamic parameters of helix-coil transition.

PL

Kleiki skrobiowe sporządzone podczas przechowywania roztworów homogenicznych otrzymanych ze skrobi pszennej zagotowanej w D₂O badano przy użyciu pulsowego spektrometru JEOL FT-90Q NMR. Widma ¹³C-NMR zarejestrowano po 24 h przechowywania kleików. Wzrost temperatury przechowywania kleików powoduje niskopolowe przesunięcie sygnałów pochodzenia węg l owego w widmie NMR. Stosunek przesunięć C1/C4 związany z tworzeniem helisy w łańcuchu polisacharydu wskazuje na przejście konformacyjne w zakresie 40-60°C. Bardziej szczegółowa analiza zależności temperaturowej sygnałów od protonów hydroksylowych obserwowanych w ¹H-NMR dowodzi przejścia konformacyjnego w temp. ok. 50°C. Zmiany entalpii i entropii przejścia wynoszą 19,2 kcal/mol i 59,7 kcal/mol K res. Dla wszystkich badanych kleików skrobiowych przechowywanych w stałej temp. 20°C zaobserwowano zależność pomiędzy stężeniem a przesunięciem chemicznym dla wszystkich sygnałów ¹H-NMR. Efekt ten przypisano liniowej zależności pomiędzy stężeniem polimeru i stopniem fazy krystalicznej istniejącej jako podwójna helisa w kleiku skrobiowym.

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Alimentaria Polonica
• Rocznik: 1991
• Tom: 17(41)
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.411-418,fig.,ref.

Twórcy

autor

Napierala D.

• Department of Physics, Agricultural University, Poznan, Poland

autor

Poliszko S.

• Department of Physics, Agricultural University, Poznan, Poland

Bibliografia

• 1. Bovey F.A.: High resolution NMR of macromolecules. Academic Press, New York 1972.
• 2. Callaghan P.T. et al.: Nuclear magnetic resonance studies of wheat starch pastcs. J. Coll. Inter. Sci, 1983, 92, 332.
• 3. Colson P. et al.: Composition, squence and conformation of polymers and oligomers of glucose as revealed by carbon-13 NMR. J. Am. Chem. Soc., 1974, 96, 8081.
• 4. Colwell K.H. et al.: Effect of storage temperature on the ageing of concentrated wheat starch gels. J. Sci. Food Agric., 1969, 20, 550.
• 5. Cornford S.J. et al.: The elastic modulus of bread crumb in linear compression in relation to staling. Cereal Chem., 1964, 41, 216.
• 6. Dais P. et al.: High-field ¹³C-NMR spectroscopy of β-D-glucans, amylopectin and glycogen. Carbohydr. Res., 1982, 100, 103.
• 7. Dorman D. E.: Nuclear magnetic spectroscopy. Carbon-13 spectra of some common oligosaccharides. J. Am. Chem. Soc., 1971, 93, 4463.
• 8. Duckworth R.B. et al.: Studies of solution process in hydrated starch and agar at low moisture levels using wideline nuclear magnetic resonance. J. Food Technol., 1973, 8, 105.
• 9. Eliasson A.C: Differential scanning calorimetry studies on wheat starch crystallization during ageing of wheat starch gels. J. Cereal Sci., 1983, 1, 207.
• 10. Flory P.J. : Principles of polymer chemistry. Cornell University Press, Ithaca, New York 1953.
• 11. Gidley M.J.: Quantification of the structural features of starch polysaccharides by NMR spectroscopy. Carbohydr. Res., 1985, 139, 85.
• 12. Jane J. L. et al.: 13C-NMR study of the conformation of helical complexes of amylodextrin and amylose in solution. Carbohydr. Res., 1985, 140, 21.
• 13. Matsunaga A. et al.: Studies on retrogradation of starch in starchy foods. Starch 1986, 38, 1.
• 14. Miles M.J. et al.: The roles of amylose and amylopectin in the gelation and retrogradation of starch. Carbohydr. Res., 1985, 135, 271.
• 15. Panov W.P.: Konformacii sacharov. Nauka i Technika, Minsk 1975.
• 16. Perlin A.S. el al.: Configurational and conformational influences on the carbon-13 chemical shifts of some carbohydrates. Can. J. Chem., 1970, 48, 2596.
• 17. Russel P.J .: The ageing of gels from starches of different amylose/amylopectin content studies dy DSC. J. Cereal Sci., 1987, 6, 147.
• 18. Slonim I.J.,: Jadiernyj magnitnyj rezonans v polimerach. Izd. Chimija, Moskva 1966.
• 19. Whistler R.L. el al.: Starch chemistry and technology. Academic Press, Orlando 1984.
• 20. Volkenstein M.W.: Molekularnaja biofizika. Nauka, Moskva 1975.