The effect of pH, temperature and heating time on inulin chemical stability

• Autorzy: Glibowski P. , Bukowska A.

Warianty tytułu

PL

Wpływ odczynu środowiska, temperatury i czasu ogrzewania na stabilność chemiczną inuliny

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Background. Inulin is a storage carbohydrate found in many plants especially in chicory root, Jerusalem artichoke and dahlia tuber. It is a prebiotic with many functional properties. In earlier research conceming chemical stability of inulin, the effect of pH on rheological properties of inulin gels was mainly analysed. In these studies, the effect of time, temperature and pH on inulin chemical stability was not analysed profoundly especially considering the inulin concentrations unable to form gel structure. Thus, the aim of this work was to study the effect of the above mentioned factors on inulin chemical stability in water solution. Material and methods. 5% (w/w) inulin Solutions at pH 1-12 were heated at 20, 40, 60, 80 and 100°C for 5-60 min. After the neutralisation the content of reducing sugar was analysed according to Miller’s method (1959) with 3,5-dinitrosalicylic acid. Results. The conducted studies showed that inulin Chemical stability at pH < 4 decreased with an increase of heating time and temperature. In a neutral and basic environment inulin was chemically stable regardless of heating time and temperature. Conclusions. Inulin application in food systems may be limited in acidic products especially when heated above 60°C during the production process. However, in products at pH > 5, the degradation of this fructan does not occur even at thermal processing.

PL

Wstęp. Inulina jest zapasowym węglowodanem obecnym w dużych ilościach w cykorii, dalii i topinamburze. Wykazuje cechy prebiotyczne oraz ma wiele właściwości funkcjonalnych. W dotychczasowych badaniach nad stabilnością chemiczną inuliny skupiano się przede wszystkim na wpływie odczynu środowiska na cechy Teologiczne tworzonych przez inulinę żeli. W pracach nie badano szczegółowo wpływu czasu, temperatury i odczynu środowiska na stabilność chemiczną inuliny w roztworach o stężeniach uniemożliwiających jej żelowanie. Dlatego celem pracy było zbadanie wpływu wymienionych czynników na stabilność chemiczną inuliny w roztworach wodnych. Materiały i metody. W celu przeprowadzenia analiz 5-procentowe (w/w) roztwory inuliny o pH od 1 do 12 ogrzewano w temperaturze 20, 40, 60, 80 i 100°C, przez okres od 5 do 60 min. Po zobojętnieniu oznaczano poziom cukrów redukujących metodą Millera z użyciem kwasu 3,5-dwunitrosalicylowego. Wyniki. Przeprowadzone badania wykazały, że stabilność chemiczna inuliny w środowisku kwaśnym, w pH < 4, zmniejszyła się wraz ze wzrostem temperatury i czasu ogrzewania. W środowisku obojętnym i zasadowym inulina jest stabilna niezależnie od pH, temperatury i czasu ogrzewania. Wnioski. Zastosowanie inuliny w żywności może być ograniczone w produktach kwaśnych i poddawanych ogrzewaniu w temperaturach powyżej 60°C, a w produktach o pH > 5, nawet podlegających obróbce termicznej do 100°C, nie zachodzi degradacja tego fruktanu.

Słowa kluczowe

EN

pH; temperature; heating time; inulin; chemical stability; hydrolysis; carbohydrate; chicory root; Jerusalem artichoke; dahlia tuber

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Technologia Alimentaria
• Rocznik: 2011
• Tom: 10
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.189-196,fig.,ref.

Twórcy

autor

Glibowski P.

• Department of Milk Technology and Hydrocolloids, University of Life Sciences in Lublin, Skromna 8, 20-704 Lublin, Poland

autor

Bukowska A.

Bibliografia

• Bortnowska G., Makiewicz A., 2006. Technological utility of guar gum and xanthan for production of low-fat inulin-enriched mayonnaise. Acta Sci. Pol., Technol. Aliment. 5 (2), 135-146.
• Brennan C.S., Kuri V., Tudorica C.M., 2004. Inulin-enriched pasta: effects on textural properties and starch degradation. Food Chem. 86, 189-193.
• Brien C.M.O., Mueller A., Scannell A.G.M., Arendt E.K., 2003. Evaluation of the effects of fat replacers on the quality of wheat bread. J. Food Eng. 56, 265-267.
• El-Nagar G., Clowes G., Tudoric C.M., Kuri V., Brennan C.S., 2002. Rheological quality and stability of yog-ice cream with added inulin. Int. J. Dairy Technol. 55, 2, 89-93.
• Florowska A., Budyta A., Krygier K., 2004. Powstawanie i właściwości żeli inulinowych [Forming inulin gels and their properties]. Żywn. Nauka. Techn. Jakość 3 (40) Supl., 56-67 [in Pol- ish].
• Florowski T., Adamczak L., Fuertes Hemandez 1., Belen Moreno Franco M., Tyburcy A., 2010. Ocena wpływu stopnia substytucji tłuszczu inuliną na wybrane wyróżniki jakości modelowych kiełbas [Influence of fat replacement with inulin on selected properties of model sausages]. Nauka Przyr. Technol. 4, 5, #57 [in Polish].
• Acta Scientiarum Polonorum, Technologia Alimentaria 10(2) 2011
• Gibson G.R., Roberfroid M.B., 1995. Dietary modulation of the human colonie microbiota - Introducing the concept of prebiotics. J. Nutr. 125, 1401-1412.
• Glibowski P., Wąsko A., 2008. Effect of thermochemical treatment on the structure of inulin and its gelling properties. Int. J. Food Sci. Technol. 43, 2075-2082.
• Guven M., Yasar K., Karaca O.B., Hayaloglu A.A., 2005. The effect of inulin as a fat replacer on the quality of set-type low-fat yogurt manufacture. Int. J. Dairy Technol. 58, 3, 180-184. Hadom R., Piccinali P., Suter M., 2007. Fat reduction with inulin in water-boiled sausages. AgrarForsch. 14, 194-199.
• Kim Y., Faqih M.N., Wang S.S., 2001. Factors affecting gel formation of inulin. Carbohyd. Polym. 46, 135-145.
• Miller G.L., 1959. Use of dinitrosalicylic acid reagent for determination of reducing sugars. Anal. Chem. 31,426-428.
• Niness K.R., 1999. Inulin and oligofructose. J. Nutr. 129, 1402-1406.
• Rooyakkers M., Gruehn E., Vianen G., 1994. Innovative fat spreads containing inulin. Dtsch. Milchwirtsch. 45, 1079-1080.