FTIR spectroscopy of modified cassava starches presenting expansion property

• Autorzy: Demiate I M , Dupuy N. , Huvenne J.P. , Cereda M.P. , Wosiacki G.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The property of expansion of cassava sour starch is very valued allowing the production of expanded gluten-free biscuits without need of extrusion, baking powder or yeast addition. Lactic fermentation and sun-drying are involved in the modification of cassava starch and are linked with the baking ability. Photo-oxidation was suggested as possibly responsible for chemical alterations of the starch macromolecules and in the present work cassava starch oxidation was considered. Potassium permanganate was employed for starch oxidation followed by lactic (LAC) or citric (CIT) acid treatment. Native cassava starch (NAT) as well as lactic acid treated and oven (LACOV) or sun-dried (LACSUN) samples were considered for comparison. One sample of commercial cassava sour starch (SOUR) was also analyzed. The results showed that both chemically (LAC and CIT) and photo-chemically (LACSUN and SOUR) modified samples presented baking property, but not NAT and LACOV. The carboxyl content was higher for the chemically oxidized samples indicating that they were more extensively modified. The FTIR spectroscopy data of these and some other samples resulted in a separation by their spectra, after being studied by principal component analysis (PCA). The presence of carboxylate groups (1600 cm -1) was essential for differentiating the samples. By using partial least squares regression (PLS) on mean normalized data, it was possible to predict the expansion of the samples, that was positively related with carboxylate band (1600 cm-1) and negatively related with another band at around 1060 cm-1, that was assumed to be due to a degradative oxidation taking place at C-O bond (carbon 1 and oxygen 5) of the cyclic part of glucose.

PL

Ekspandowanie kwaśnej skrobi tapiokowej pozwala otrzymywać bezglutenowe ciasto biszkoptowe bez potrzeby stosowania ekstruzji, proszku do pieczenia lub drożdży. Efekt ten osiąga się prowadząc fermentację mlekową skrobi i suszenie sfermentowanego produktu w słońcu. Obserwowane zmiany właściwości chemicznych, zachodzące w trakcie tego procesu, przypisuje się fotoutlenianiu. W celu potwierdzenia tego poglądu porównano właściwości skrobi tapiokowej utlenionej KMnO4, a następnie zakwaszanej kwasem mlekowym (LAC) lub cytrynowym (CIT), ze skrobią natywną (NAT), skrobią traktowaną kwasem mlekowym, a następnie suszoną w suszarce (LACOV) i w słońcu (LACSLIN) oraz handlową skrobią fermentowaną (SOUR). Okazało się, że w przeciwieństwie do skrobi NAT i LACOV, skrobie LAC i CIT oraz LACSLTN i SOUR nadają się do wypieków. Skrobie utleniane posiadały większą liczbę grup karboksylowych (1600 cm-1). Na podstawie zmian intensywności tego pasma można było przeprowadzić interpretacje skutków utlenienia, posługując się analizą głównego składnika (PCA). Zmiany zachodzące w intensywności pasma przy 1600 i 1060 cm-1 zależały liniowo od stopnia eskpandowania. Na podstawie nachylenia korelacji przypuszcza się, że degradacyjne utlenianie zachodzi pomiędzy C1 i O5 jednostek glukozowych.

Słowa kluczowe

EN

gluten-free biscuit; cassava starch; starch macromolecule; expansion property

• Wydawca: -
• Czasopismo: Żywność Nauka Technologia Jakość. Suplement
• Rocznik: 2000
• Tom: 07
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.49-58,fig.

Twórcy

autor

Demiate I M

• Universidade Estadual de Ponta Grossa, Praca Santos Andrade, s-n, 84001-970, Ponta Grossa PR Brasil

autor

Dupuy N.

autor

Huvenne J.P.

autor

Cereda M.P.

autor

Wosiacki G.

Bibliografia

• [1] Mestres C., Bangou O., Zakhia N., Rouau X., Faure J.: AACC Annual Meeting, Baltimore, September 15-19 1996 (Poster n. 80).
• [2] Nunes O.L.G.S., Cereda M.P.: International Meeting on Cassava Flour and Starch, Cali/CIAT, January 11-15 1994, 110.
• [3] Mestres C., Rouau X.: J. Sci. Food Agric., 74,1997, 147.
• [4] Mestres C., Zakhia N., Dufour D., In: Frazier P.J., Richmond P., Donald A.M. (eds.): Starch Structure and Functionality. The Royal Society of Chemistry, Cambridge, 1997, pp. 43-50 (Special publication n° 205).
• [5] Demiate I.M.: Development of cassava starch presenting expansion property, 1999, Ph.D. Thesis, Universidade Estadual Paulista, Botucatu, 149.
• [6] Demiate I.M., Dupuy N., Huvenne J.P., Cereda M.P., Wosiacki G.: Carbohydrate Polymers, 42(2), 2000, 149.
• [7] Dolmatova L., Ruckebusch C., Dupuy N., Huvenne J.P., Legrand P.: Applied Spectroscopy, 52(3), 1998, 329.
• [8] Dupuy N., Wojciechowski C., Ta C.D., Huvenne J.P., Legrand P.: Journal of Molecular Structure, 410- 411,1997, 551.
• [9] Fanta G.F., Shogren R.L., Salch J.H.: Carbohydrate Polymers, 38(1), 1999,1.
• [10] Santha N., Sudha K.G., Vijayakumari K.P., Nayar V.U., Moorthy S.N.: Proceedings of the Indian Academy of Science (Chem. Sci.), 102(5), 1990, 705.
• [11] van Soest J.J.G., de Wit D., Toumois H.: Starch/Stärke, 46(12), 1994, 453.
• [12] van Soest J.J.G., Tumois H., de Wit, D., Vliegenthart J.F.G.: Carbohydrate Research, 279, 1995, 201.
• [13] Wilson R.H., Tapp H.S.: TRAC - Trends in analytical Chemistry, 18(2), 1999, 85.
• [14] Dupuy N., Huvenne J.P., Duponchel L., Legrand, P.: Applied Spectroscopy, 49(5), 1995, 580.
• [15] De Lène Mirouze F., Boulou J.C., Dupuy N., Meurens M., Huvenne J.P., Legrand P.: Applied Spectroscopy, 47(8), 1993,1187.
• [16] Dupuy N., Meurens B., Sombret B., Legrand P., Huvenne J.P.: Applied Spectroscopy, 46(5), 1992, 860.
• [17] Smith R.J., In: Whistler R.L., Paschall E.F.: Starch: Chemistry and Technology, Academic Press, New York, 2, 1967, 569.
• [18] Dupuy N., Duponchel L., Huvenne J.P., Sombret B., Legrand P.: Food chemistry, 57(2), 1996,245.
• [19] Sekkal, M.: Utilisation conjointe de la spectrometrie IRTF et de la modélisation moléculaire á l’étude structurale des carraghénanes. Lille, 1990. Thèse, Université des sciences et technologies de Lille.