Retrogradation of starches and maltodextrins of origin various

• Autorzy: Sobolewska-Zielinska J. , Fortuna T.

Warianty tytułu

PL

Retrogradacja skrobi i maltodekstryn roznego pochodzenia

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Background. The retrogradation which occurs during the processes food storage is an essential problem in food industry. In this study, the ability to retrogradate of native starches and maltodextrins of different botanical origin was analysed. Material and methods. The materials were starches of various botanical origin, including commercial samples: potato, tapioca, wheat, com, waxy com starches, and laboratory isolated samples: triticale and rice starches. The above starches were used as material for laboratory production of maltodextrins of medium dextrose equivalents (DE in the rangę fforn 8.27 to 12.75). Starches were analysed for amylose content, while the ratio of nonbranched/long-chain-branched to short-chain-branched fractions of maltodextrins was calculated from gel permeation chromatography data. The susceptibility to retrogradation of 2% starch pastes and 2% maltodextrin Solutions was evaluated according to turbidimetric method of Jacobson. Results. The greatest starch in turbidance of starch gels was observed within initial of the test. days. Initial retrogradation degree of cereal starches was higher than that of tuber and root starches. The waxy com starch was the least prone to retrogradate. The increase in turbidance of maltodextrin Solutions were minimal. Waxy com maltodextrin was not susceptible to retrogradation. Among other samples, the lowest susceptibility to retrogradation after 14 days was found for rice maltodextrin, while the highest for wheat and triticale maltodextrin. Conclusions. On the basis of this study, the retrogradation dependence on the kind of starches and the maltodextrins was established and the author stated that all the maltodextrins have a much less ability to retrogradation than the native starches.

PL

Wstęp. Retrogradacja zachodząca w czasie przechowywania produktów spożywczych jest istotnym problemem. Dlatego też w pracy przebadano zdolność do retrogradacji skrobi różnego pochodzenia botanicznego oraz otrzymanych laboratoryjnie maltodekstryn. Materiał i metody. Materiałem badawczym były skrobie handlowe i naturalne różnego pochodzenia: ziemniaczana, tapiokowa, pszenna, pszenżytnia, ryżowa, kukurydziana i kukurydziana woskowa. Ze skrobi otrzymano na skalę laboratoryjną maltodekstryny średnioscukrzone o DE w zakresie 8,27-12,75. Skrobie wyjściowe przebadano pod względem amylozy metodą Morrisona, a dla otrzymanych maltodekstryny wyznaczono stosunek frakcji nb/lcb do scb z użyciem GPC. Stosując metodę Jacobsona, wyznaczono skłonność do retrogradacji 2-procentowych kleików skrobiowych i 2-procentowych roztworów otrzymanych maltodekstryn. Wyniki. Dla badanych kleików skrobiowych zaobserwowano największy wzrost turbidancji w pierwszych dniach analizy. Początkowy stopień retrogradacji skrobi zbożowych był wyższy niż skrobi z bulw i korzeni. Najmniejszą skłonnością do retrogradacji charakteryzowała się skrobia kukurydziana woskowa. Niewielki był wzrost turbidancji roztworów maltodekstryn. Maltodekstryna kukurydziana woskowa nie wykazała skłonności do retrogradacji. Najmniejszą skłonnością do retrogradacji po 14 dniach wykazała maltodekstryna ryżowa, a największą pszenna i pszenżytnia. Wnioski. Na podstawie badań stwierdzono, że wszystkie maltodekstryny odznaczają się dużo mniejszą zdolnością do retrogradacji w porównaniu ze skrobiami wyjściowymi oraz ustalono jak kształtuje się skłonność do retrogradacji badanych skrobi i maltodekstryn.

Słowa kluczowe

EN

starch; maltodextrin; retrogradation; food storage; food industry; various origin; native starch

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Technologia Alimentaria
• Rocznik: 2010
• Tom: 09
• Numer: 1
• Opis fizyczny: p.71-81,fig.,ref.

Twórcy

autor

Sobolewska-Zielinska J.

• University of Agriculture in Krakow, Balicka 122, 30-149 Krakow, Poland

autor

Fortuna T.

Bibliografia

• Błaszczyk W., Fornal J., Lewandowicz G., 2001. Changes in microstructure of native starches and starch acetates of different botanical origin during retrogradation. Pol. J. Food Nutr. Sci. 10, 51,55-62.
• Chang S.M., Liu L.-Ch., 1991. Retrogradation of rice starches studied by differential scanning calorimetry and influence of sugars, NaCl and lipids. J. Food Sci. 56, 564-566, 570.
• Colwell K.H., Axford D.W.E., Chamberlain N., Elton G.A.H., 1969. Effect of storage temperature on the aging of concentrated wheat starch gels. J. Sci. Food Agric. 20, 550-555.
• Craig S.A.S., Maningat C.C., Seib P.A., Hoseney R.C., 1989. Starch paste clarity. Cereal Chem. 66, 173-182 [after Jacobson M.R., Obanui M., Becuiler J.M. 1997. Retrogradation of starch from different botanic sources. Cereal Chem. 74, 5, 511-518].
• Durán E., León A., Barber B., Benedito de Barber C., 2001. Effect of low molecular weight dextrins on gelatinization and retrogradation of starch. Eur. Food Res. Technol. 212, 203-207.
• Fortuna T., Juszczak L., 1998. Retrogradacja skrobi rozsegregowanej pod względem wielkości ziaren [Retrogradation of starches separated in respect of granule size]. Zesz. Nauk. AR Krak. 324, Technol. Żywn. 10, 31-39 [in Polish].
• Fortuna T., Juszczak L., 2000. Wybrane właściwości skrobi różnego pochodzenia [Some physicochemical properties of starches of different origin], Zesz. Nauk. AR Krak. 367, 39-50 [in Polish],
• Fortuna T., Juszczak L.,, Sobolewska-Zielińska J., 2001. Wybrane właściwości fizykochemiczne maltodekstryn [Some physicochemical properties of maltodextrins]. In: Materiały XXXII Sesji Naukowej KTChŻ PAN Warszawa [CD; in Polish],
• Fredriksson H., SiWerio J., Andersson R., Eliasson A.-C., Aman P., 1998. The influence of amylose and amylopectin characteristics on gelatinization and retrogradation properties of different starch. Carbohydr. Polym. 35, 119-134.
• Fuwa H., Nakajima M., Hamada A., 1977. Comparative susceptibility to amylases of starch from different plant species and several single endosperm mutants and their double - mutant combinations with oaque-2 imbred Oh43 maize. Cereal Chem. 54, 2, 230-237.
• Gallant D., Mercier C., Guilbot A., 1972. Electron microscopy of starch granules modified by bacterial α-amylase. Cereal Chem. 49, 3, 354-365.
• Gambuś H., Nowotna A., Krawontka J., 1992. Effect of triticale starch graininess on its physicolchemical properties. Pol. J. FoodNutr. Sci. 43, 25-31.
• Hoover R., 2001. Composition, molecular structure, and physicochemical properties of tuber and root starches: a review. Carbohydr. Polym. 45, 253-267.
• Huber A., Praznik W., 1984. Characterization of branching-characteristics of starch-glucans by means of combined application of complexation, enzymatically catalyzed modification, and liquid-chromatography. J. Liq. Chrom. 17(18), 4031-4056.
• Jacobson M.R., Obanui M., Becuiler J.M., 1997. Retrogradation of starch from different botanic sources. Cereal Chem. 74, 5, 511-518.
• Jane J., Kasemsuwan T., Chen J.F., 1996. Phosphorus in rice and other starch. Cereal Foods World 41, 11,827-832.
• Jankowski T., 1990. Termodynamiczna i mechaniczna charakterystyka kleikowania i retrogradacji skrobi w ziarnie pszenicy i ziemniakach [Termodynamical and mechanical characteristics of starch pasting and retrogradation in wheat granules and in potatoes]. Rocz. AR Pozn. 204, 7-10 [in Polish].
• Karim A.A., Norziah M.H., Seow C.C., 2000. Methods for study of starch retrogradation. Food Chem. 71, 9-36.
• Katsuta K., Nishimura A., Miura M., 1992. Effects of saccharides on stabilities of rice starch gels. II. Oligosaccharides. Food Hydrocoll. 6,4, 387-398.
• Knuston C.A., 1999. Evaluation of variations in amylose-iodine absorbance spectra. Carbohyd. Polym. 65-77.
• Kohyama K., Nishinari K., 1991. Effect of soluble sugars on gelatinization and retrogradation of sweet potato starch. J. Agric. Food Chem. 39, 1406-1410.
• Kulik A., Haverkamp J., 1997. Molecular mobility of polysaccharide chains in starch investigated by two-dimensional solid - State NMR spectroscopy. Carbohydr. Polym. 34, 49-54.
• Milles M.J., Morris V.J., Orford P.D., Rong S.G., 1985. The roles of amylose and amylopectine in gelation and retrogradiation of starch. Carbohyd. Res. 135, 257-269.
• Morris D.L., 1948. Quantitative determination of carbohydrates with dreywoods anthrone reagent. Science 107, 254-255.
• Morrison W.R., Laignelet B., 1983. An improved colorimetric procedure for determining apparent and total amylose in cereal and other starches. J. Cereal Sci. 1, 9-20.
• Napierała D.M., 1998. Obserwation on the ageing of potato starch pastes modified with complexing agent. Żywn. Technol. Jakość 4, 17, 179-180.
• Nebesny E., 1991. Enzymatyczna hydroliza natywnej i modyfikowanej skrobi [Enzymatic hydrolysis of native and modified starch], Zesz. Nauk. 618. Rozpr. Nauk. 151 [in Polish].
• PN-78/A-74701. Hydrolizaty skrobiowe (krochmalowe). Metodyka badań [Starch hydrolysates (starch). Methods ofanalysis], 1978. [in Polish],
• Pfannemuller B., 1992. Struktura i właściwości skrobi [Structure and properties of starch], In: Materiały IV Letniej Szkoły Skrobiowej - Problemy modyfikacji skrobi. Zawoja, 63-78 [in Polish].
• Praznik W., Beck R.H.F., Eigner W., 1987. New high-performance gel permeation chromatographic system the determination of low-molecular-weight amyloses. J. Chromatogr. 387, 467-472.
• Praznik W., Smidt S., Ebermann R., 1983. Gelchromatographische Untersuchungen an hydoly- tisch abgebauten Amylosen. Starch/Starke 35, 58-61.
• Rahman S., Li Z., Cochrane M.P., Appels R., Moreli M., 2000. Genetic alteration of starch functionality in wheat. J. Cereal Sci. 31, 91-110.
• Raulet P., Maclnnes W.M., Gumy D., Wtirsch P., 1990. Retrogradation kinetics of eight starches. Starch/Starke 42, 3, 99-101.
• Rojas J.A., Rosell C.M., Benedito de Berber C., 2001. Role of maltodextrin in the staling of starch gels. Eur. Food Res. Technol. 212, 364-368.
• Sandhu K.S., Singh N., 2007. Some properties of com starch II: Physicochemical, gelatinization, retrogradation, pasting and gel textural properties. Food Chem. 1001, 1499-1507.
• Sawicka-Żukowska, Zielińska K., Jędrychowska B., 1999. Enzymatyczna degradacja różnych rodzajów skrobi surowej [Enzymatic degradation of different kinds ofnative starches]. Przem. Spoż. 5, 33-36 [in Polish].
• Schierbaum F., Radosta S., Richter M., Kettlitz, 1991. Studies on rye starch properties and modyfication. Part 1. Composition and properties of rye starch granules. Starch/ Starke 43, 9, 331- -339.
• Smits A.L.M., Kruiskamp P.H., van Soests J.J.G., Vliegenthart J.F.G., 2003. The influence of various smali plasticisers and malto-oligosaccharides on the retrogradation of (partly) gelatinised starch. Carbohydr. Polym. 51,4, 417-424.
• Swinkels J.J.M., 1985. Composition and properties of commercial native starches. Starch/Starke 37(1), 1-5.
• Wang Y.-J., Jane J., 1994. Correlation between glass transition temperature and starch retrogradation in the presence of starch and maltodextrins. Cereal Chem. 71,6, 527-531.
• Wjibenga D., 1991. Production of native starch - degrading enzymes by a Bacillus firmus/lentus strain. Appl. Microbiol. Biotech. 35, 180-194.
• Zhang W., Jackson D.S., 1992. Retrogradation behavior of wheat starch gels with differing molecular profiles. J. Food Sci. 57, 6, 1428-1432.
• Zobel H.F., 1988. Molecules to granules: comprehensive starch review. Starch/Starke 40, 44-50.