Acid-alcohol degradation of starch

• Autorzy: Chang Y , Lin K.S.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

For revealing the degradation effect of acid-alcohol modification on starch, commercial corn and potato starches were hydrolyzed by 0.36% HCl in methanol at 25°C for 1 to 15 days. Results showed the yields of the modified starches ranged from 91 to 100%, and the average granule size of the modified starch was slightly smaller as compared to their counterpart native starches. After 15 days of modification, no significant configuration change was found whereas the solubility of starches obviously increased with the increase in the hydrolysis time. Corn starch showed a slower increasing tendency than that of potato starch. Gelatinization onset temperatures (To) of starches after modification showed a decrease tendency in corn starch, and an increase tendency in potato starch. For both corn and potato starches, the peak (Tp) and conclusion (Tc) temperatures of gelatinization increased with the increase in the treatment time. Consequently, the range of gelatinization increased from 12.2 to 23.9°C for corn starch, and from 12.8 to 19.8°C for potato starch. However, the gelatinization enthalpies ( • H) of modified starches showed 1 to 2 J/g lower than their counterpart native starches. For the acid-alcohol treated starches, the area of amylopectin fractions determined by high-performance size exclusion chromatography (HPSEC) decreased with the treatment time. Compared to the gradual degradation pattern of corn starch, potato starch showed a stepwise pattern. The weight average degree of polymerization (DPW) of starches rapidly decreased within the first 5 days of treatment, and potato starch had a higher rate of decrease than corn starch. The number average degree of polymerization (DPn) of corn and potato starches after acid-alcohol treated for 15 days were 162 and 183, respectively. It was concluded that the degradation of amylopectin by the acid-alcohol modification might alter the molecular structure of starch, which resulted in the fast disruption of granule and the decrease of viscosity of starch paste during heating.

PL

W celu sprawdzenia degradacyjnego efektu modyfikacji skrobi za pomocą kwasów w alkoholu poddano hydrolizie, 0,36% roztworem chlorowodoru w metanolu, handlowe skrobię ziemniaczaną i kukurydzianą. Modyfikacje prowadzono w temperaturze 25°C w trakcie 1 do 15 dni. Wydajności modyfikowanych skrobi wynosiły od 91 do 100% a średni rozmiar tak modyfikowanych gałeczek skrobiowych był nieco mniejszy od rozmiaru gałeczek skrobi natywnych. Po piętnastodniowej modyfikacji nie stwierdzono zmian kształtu gałeczek, natomiast ich rozpuszczalność w wodzie wzrastała z czasem trwania modyfikacji. Zależność ta była wyraźniejsza w przypadku skrobi ziemniaczanej niż skrobi kukurydzianej. Temperatura początku żelowania (To) skrobi po modyfikacji malała w przypadku skrobi kukurydzianej i wzrastała w przypadku skrobi ziemniaczanej. W przypadku obu skrobi temperatura w maksimum (Tp) i końca żelowania (Tc) w wyniku tych modyfikacji wzrastała w miarę wydłużania czasu modyfikacji. W następstwie modyfikacji zakres temperaturowy, w którym zachodziło żelowanie rozszerzył się z 12.2 do 23.9°C w przypadku skrobi kukurydzianej i z 12.8 do 19.8°C w przypadku skrobi ziemniaczanej. Jednak entalpie żelowania (AH) skrobi modyfikowanych obniżały się zaledwie o 1 do 2 J/g. W tak modyfikowanych skrobiach obszar frakcji amylopektynowej wyznaczony za pomocą wysokosprawnej żelowej chromatografii podziałowej (HPSEC) malał wraz z czasem prowadzonej modyfikacji. Zmiany w przypadku skrobi kukurydzianej odbywały się w sposób ciągły, natomiast w przypadku skrobi etapowo. Średni stopień polimeryzacji (DPW) gwałtownie obniżał się w ciągu pierwszych pięciu dni prowadzenia procesu, przy czym w przypadku skrobi ziemniaczanej był on gwałtowniejszy. Po 15 dniach obróbki stosowne wartości DPW skrobi kukurydzianej i ziemniaczanej wynosiły odpowiednio 162 i 183. Badania te pozwalają stwierdzić, że modyfikacje zmiany struktury molekularnej skrobi odbywają się za sprawą degradacji amylopektyny. Skutkiem modyfikacji jest zniszczenie gałeczek i obniżenie lepkości żeli.

Słowa kluczowe

EN

starch; acid-alcohol modification; potato starch; commercial corn; degradation effect; corn starch

• Wydawca: -
• Czasopismo: Żywność Nauka Technologia Jakość. Suplement
• Rocznik: 2002
• Tom: 09
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.98-111,fig.

Twórcy

autor

Chang Y

• Providence University, Shalu 43301, Taiwan

autor

Lin K.S.

Bibliografia

• [1] Wurzburg O.B.: Modifies starches: properties and uses. CRC Press, Boca Raton, Florida, 1986, 17-40.
• [2] Small J.C.: J. Am. Chem. Soc., 1919, 41, 113-120.
• [3] Ma W.P., Robyt J.F.: Carbohydr. Res., 1987,166, 283-297.
• [4] Fox J.D., Robyt J.F.: Carbohydr. Res., 1992, 227, 163-170.
• [5] Robyt J.F., Choe J.Y., Hahn R.S., Fuchs E.B.: Carbohydr. Res., 1996, 281, 203-218.
• [6] Robyt J.F., Choe J.Y., Fox J.D., Hahn R.S., Fuchs E.B.: Carbohydr. Res., 1996, 283, 141-150.
• [7] Jane J., Shen L., Wang L., Maningat, C.C.: Cereal Chem., 1992, 69, 280-283.
• [8] Chun J., Lim S., Takeda Y., Shoki M.: Cereal Foods World, 1997, 42, 813-819.
• [9] Fannon J.E., Hauber R.J., BeMiller J.N.: Cereal Chem., 1992, 69, 284-288.
• [10] Jacobs A. H., Eerlingen R. C., Rouseu N., Colonna P., Delcour J. A.: Carbohydr. Res., 1998, 308, 359-371.
• [11] Muhr A. H., Blanshard J. M. V., Bated D. R.: Carbohydr. Polym., 1984, 4, 399-425.
• [12] Komiya T., TamadaT., Nara S.: Stärke, 1987, 39, 308-311.
• [13] Lauro M., Ring S. G., Bull V. J., Poutanen K.: J. Cereal Sci., 1997, 26, 347-354.