The influence of the growth temperature on structural and thermodynamic properties of starches

• Autorzy: Yuryev V P , Genkina N.K. , Wasserman L.A.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Effects of environmental factors on composition, structure, and physicochemical properties of native starches from different plants have been extensively studied. Among parameters to which attention was paid were environmental factors there is a growth (soil) temperature during plants development (growth temperature) that plays one of the most important role. The application of different physical approaches for a description of the thermodynamic melting parameters of starches allows to determine the cooperative melting unit, the thickness of crystalline lamellae and to evaluate the role of defects in the structural organization of native granules at changes of growth temperature. As example it is considered the influence of growth temperature of plants on the properties of normal potato and sweet potato starches as well as waxy, normal and high-amylose barley starches, i.e. starches with different polymorphous structures of B-, C- and A- types, correspondingly. The nature of calorimetric peaks doubled for some lormal and high-amylose barley starches at a decrease in growth temperature is discussed.

PL

Badano wpływ czynników środowiskowych na skład, strukturę i właściwości fizykochemiczne natywnych skrobi z różnych roślin. Wśród parametrów, na które zwrócono szczególną uwagę była temperatura gleby w trakcie wzrostu roślin i ona wydaje się być najistotniejszym parametrem. Różne sposoby opisu termodynamicznych parametrów topnienia skrobi pozwalają wyznaczyć kooperatywne jednostki topnienia, grubość lamelli krystalicznych i oszacować rolę defektów strukturalnych w organizacji natywnych gałeczek spowodowanych zmianami temperatury wzrostu. Przykładem może być wpływ temperatury wzrostu roślin na właściwości skrobi ze zwykłych i słodkich ziemniaków oraz woskowych, zwykłych i wysokoamylozowych odmian jęczmienia, tzn. skrobi o różnych polimorficznych strukturach odpowiednio typu B, C i A. Omówiono naturę pików kalorymetrycznych skrobi z niektórych normalnych i wysokoamylozowych odmian jęczmienia rosnących w obniżonych temperaturach.

Słowa kluczowe

EN

native starch; physicochemical property; structure; growth temperature; starch; environmental factor; thermodynamic property; structural property; composition; plant

• Wydawca: -
• Czasopismo: Żywność Nauka Technologia Jakość. Suplement
• Rocznik: 2002
• Tom: 09
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.155-168,fig.

Twórcy

autor

Yuryev V P

• Russian Academy of Sciences, 4, Kosygina, 199991 Moscow, Russia

autor

Genkina N.K.

autor

Wasserman L.A.

Bibliografia

• [1] Friedman R.B., Mauro D.J., Hauber R.J., Katz, F.R.: in book: Proceedings of the Symposium on Industrial Polysaccharides, Carbohydrates and Carbohydrate Polymers, ATL Press Inc., Science Publishers, Mount Prospect, IL, 1993, chap.7, 62-71.
• [2] Yur’ev V.P., Danilenko A.N., Nemirovskaya I.E., Lukin N.D., Zhushman A.I., Karpov: Appl. Bioch. Microbiol., 1996,32, 514-518.
• [3] Yur’yev V.P., Danilenko A.N., Nemirovskaya I.E.: Biophysics, 1997, 42, 135-142.
• [4] Wang T.L., Bogracheva T.Y., Hedley C.L.: J. Experimental Botany, 1998, 49, 481-502.
• [5] Yur’ev V.P., Nemirovskaya I.E., Kalistratova E.N., Danilenko A.N., Lukin N.D., Zhushman A.I., Karpov V.G., Belousova E.M., Garpenchenko T.V.: Appl. Biochem. Microbiol., 1998, 34, 606-612.
• [6] Myers A.M., Moreli M.K., Jaems M.G., Ball S.G.: Plant Physiol., 2000,122, 989-997.
• [7] S. Hizukuri: J. Jpn. Soc. Starch Sci. 1969,17, 73-88.
• [8] Tester, R.F.: Int. J. Biol. Macromol., 1997, 21, 37-45.
• [9] Debon S. J. J., Tester R. F., Millam S., Davies H. V.: J. Sci. Food Agric., 1998, 76, 599-607.
• [10] Tester R.F., Debon S.J.J., Davies H.V., Gidley M.J.: J. Sci. Food Agric., 1999, 79, 2045-2051.
• [11] Noda T., Kobayashi T., Suda, I.: Carbohydr. Polym., 2001, 44, 239-241.
• [12] Tester R.F., Karkalas J.: Starch/Starke, 2001, 53, 513-519.
• [13] Protserov V.A., Wasserman L.A., Tester R.F., Debon S.J.J., Ezemitskaja M.G., Yuryev V.P.: Carbohydr. Polym., 2002 (accepted for publication).
• [14] Genkina N.K., Koltisheva G.I., Wasserman L.A., Krivandin A.V., Yuryev V.P.: in book: Starch and Starch Containing Origins - Structure, Properties and New Technologies, Ed. V.P. Yuryev, A. Cesaro, W. Bergthaler, Nova Science Publisher, NY, 2002.
• [15] Genkina N.K., Koltisheva G.I., Wasserman L.A., A.V., Yuryev V.P.: Starch/Starke, 2002 (submitted for publication).
• [16] Kiseleva V.I., Tester R.F., Wasserman L.A., Krivandin A.V ., yours co-author, Popov A.A., Yuryev V.P.: Carbohydr. Polym., 2002 (submitted for publication)
• [17] Asaoka M., Okuno K., Hara K., Oba M., Fuwa H: J. Jpn. Soc. Starch Sci., 1989, 36, 1-8.
• [18] Shi Y-C., Seib P.A., Bemardin, J.E.: Cereal Chem., 1994, 71, 369-383.
• [19] Cottrell J.E., Duffus C.M., Paterson L., Mackay G.M.: Phytochemistry, 1995, 40, 1057-1064.
• [20] Tester R.F., Morrison W.R., Ellis R.H., Piggott J.R., Batts G.R., Wheeler T.R., Morison J.L., Hadley P., Ledward D.A.: J. Cereal Sci., 1995, 22, 63-71.
• [21] Tester R.F., Debon S.J.J., Sommerville M.D.: Carbohydr. Polym., 2000, 42, 287-299.
• [22] Yuryev V.P., Wasserman L.A.: in book: Starch and Starch Containing Origins - Structure, Properties and New Technologies, Ed. V.P. Yuryev, A. Cesaro, W. Bergthaler, Nova Science Publisher, NY, 2002.
• [23] Bershtein, V.A., Egorov V.M.: Differential Scanning Calorimetry of Polymers. Physics, Chemistry, Analysis, Technology. Ed. T.J. Kemp, Ellis Horwood, New-York - London - Toronto - Sydney - Singapore. 1994, 253 p.
• [24] Privalov P.L., Khechinashvili N.N. : J. Mol. Biol., 1974, 86, 665-684.
• [25] Asaoka M., Okuno K., Fuwa H: Agri. Biol. Chem., 1985, 49, 373-379.
• [26] Asaoka M., Okuno K., Kanishi Y., Fuwa H: Agri. Biol. Chem., 1987, 51, 3451-3453.
• [27] Fergason V.L., Zuber M.S.: Crop Sci. 1962, 2, 209-211
• [28] Tester R.F., South J.B., Morrison W.R., Ellis R.P.: J. Cereal Sci., 1991,13, 113-127.
• [29] Tian S.J., Rickard, Blanshard J.M.V.: J. Sci. Food Agri., 1991, 57, 459-491.
• [30] Myllarinen P., Schulman A.H., Salovaara H., Poutanen K.: Acta Agric. Scand., Sect.B, Soil Plant Sci., 1998, 48,85-90.
• [31] Akuzava S, Sawayama S, Kawabata A.: Biosci. Biotech. Biochem., 1995, 59, 1605-1608.
• [32] Lu T.-J., Keeling P.L., Singletary G.W.: Carbohydr. Res., 1996, 282, 157-170.
• [33] Asaoka M., Okuno K., Sugimoto Y., Kawakami J., Fuwa H.: Starch/Starke 1984, 6, 189-193.
• [34] Asaoka M., Okuno K., Fuwa H.: In: New Approaches to Research on Cereal Carbohydrates, Ed. R.D. Hill and L. Munck, Elsvier Science Publishers, Amsterdam, 1985, pp 29-38.
• [35] Vasanthan T., Bhatty R.S.: Cereal Chem., 1996, 73, 199-207.
• [36] Donovan J.W: Biopolymers, 1979,18, 263-275.
• [37] Biliaderis C.: Food Technol., 1992, 46, 98-109.
• [38] Liu H., Lelievre, J.: Carbohydr. Polym., 1993, 20, 1-5.
• [39] Protserov V.A., Karpov V.G., Kozhevnikov G.O., Wasserman L.A., Yuryev V.P.: Starch/Starke, 2000, 52,461-466.
• [40] Wasserman L.A., Eiges N.S., Koltysheva G.I., Andreev N.R., Karpov V.G., Yuryev V.P.: Starch/Starke, 2001, 53, 629-634.