Charakterystyka układów skrobi modyfikowanych uzyskanych z kukurydzy woskowej

• Autorzy: Paulina Krysińska , Dorota Gałkowska , Teresa Fortuna

Warianty tytułu

Rofile of Modified Waxy Maize Starch Systems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Celem niniejszej pracy była ocena wybranych właściwości fizykochemicznych skrobi modyfikowanych z kukurydzy woskowej badanych oddzielnie, a także w układach mieszanin. Do badań użyto preparatów skrobi kukurydzy woskowej: Clearam, Pregeflo, C*Tex, a także mieszaniny tych skrobi w stosunku 1:1. Skrobie oraz ich mieszaniny przebadano pod względem właściwości fizykochemicznych. Oznaczono rozpuszczalność w wodzie i zdolność wiązania wody w temperaturze 20, 60 i 80 °C, stopień retrogradacji oraz synerezy. Wyznaczono również charakterystykę kleikowania 7 % wodnych dyspersji skrobiowych, a także przeprowadzono badania właściwości reologicznych 5 % kleików skrobiowych w reometrze rotacyjnym, stosując współosiowe cylindry jako element pomiarowy. Wykreślono krzywe płynięcia, które opisano modelami Herschel-Bulkleya oraz Ostwalda de Waele`a, wyznaczono pole powierzchni histerezy tiksotropii, a także oszacowano stopień odbudowy struktury badanych kleików skrobiowych. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że analizowane skrobie różniły się między sobą właściwościami fizykochemicznymi. Największą zdolność wiązania wody wykazywała skrobia Clearam, a najmniejszą skrobia - C*Tex. Z kolei największą rozpuszczalnością w wodzie charakteryzował się preparat Pregeflo, a najmniejszą - skrobia Clearam. Spośród badanych układów, mieszanina skrobi Clearam i C*Tex rozpuszczała się w wodzie najsłabiej. Wszystkie badane preparaty i ich układy uzyskiwały maksymalne wartości zdolności wiązania wody i rozpuszczalności w wodzie dopiero w temperaturze 80 °C. Analizowane żele wykazywały bardzo dobrą stabilność podczas przechowywania w temperaturze 6 °C. W badanym okresie przechowywania żeli nie zaobserwowano zjawiska retrogradacji oraz nie stwierdzono objawów synerezy. Zaobserwowano znaczne różnice charakterystyki kleikowania badanych preparatów. Skrobia Pregeflo kleikowała już w temperaturze 25 °C. Niską temperaturę kleikowania oraz niską temperaturę przy maksimum lepkości wykazał także preparat Clearam. Skrobia Clearam wykazała ponad dwukrotnie większą lepkość maksymalną w porównaniu z pozostałymi preparatami. Wszystkie skrobie charakteryzowały się bardzo dobrą odpornością na ogrzewanie. Po ochłodzeniu uzyskiwały lepkość równą lub większą od wartości maksymalnej. Kleiki badanych skrobi wykazywały właściwości płynów nieniutonowskich rozrzedzanych ścinaniem, granicę płynięcia oraz zjawisko tiksotropii. Stwierdzono występowanie interakcji w układach skrobi Clearam i C*Tex oraz Clearam i Pregeflo, które objawiały się powstaniem struktury bardziej odpornej na ścinanie. Stopień odbudowy struktury wszystkich kleików skrobiowych wynosił od 70,1 % (w przypadku preparatu Pregeflo) do 96,2 % (skrobia C*Tex). (abstrakt oryginalny)

EN

The objective of this paper was to evaluate some selected physicochemical properties of modified waxy maize starch investigated individually and, also, in mixtures. The investigations comprised three preparations of waxy maize starch and their mixtures in 1:1 ratio, namely Clearam, Pregeflo, and C*Tex. The physicochemical properties of the starches and their mixtures were investigated. The swelling power and solubility in water at 20, 60 and 80 °C, as well as the retrogra-dation degree, and syneresis were determined. Additionally, the pasting profile of 7 % starch - water dis-persions was analysed. The rheological properties of 5 % starch pastes were investigated in a rotational rheometer with co-axial cylinders applied as a measuring element. The flow curves of the starch pastes were plotted and described by Herschel-Bulkley and Ostwald de Waele models. The area of thixotropy hysteresis loop and the reconstruction degree of structure of the starch pastes investigated were also calcu-lated. Based on the investigations accomplished, it was concluded that the starches studied differed in their physicochemical properties. The highest swelling power exhibited the Clearam starch, whereas C*Tex - the lowest. The Pregeflo preparation was characterized by the highest solubility in water, whereas the in water, whereas the Clearam starch showed the lowest solubility level. Among all the tested mixtures, Clearam and C*Tex had the poorest solubility in water. All the starch preparations and their systems achieved their maximum swelling power and solubility in water only at a temperature of 80 °C. The gels analysed showed a very good stability during the storage at 6 °C. There were no retrogradation phenomena nor syneresis symp-toms during the storage period under investigation. Significant differences in the profile of pasting of the preparations analysed were found. The Pregeflo starch pasted already at a temperature of 25 °C. The Clearam preparation exhibited both the low pasting temperature and the low peak viscosity temperature. The Clearam starch had a maximum viscosity value that was twice as high as the viscosity of other prepa-rations. All the starches were characterized by a very good resistance to heating. After cooling, they achieved a viscosity value equalling the peak viscosity value or higher. The pastes of starches investigated were non-Newtonian and shear thinning fluids, and they exhibited yield stress and thixotropy phenomena. Interactions between Clearam and C*Tex, as well as between Clearam and Pregeflo were found. Those interactions manifested themselves in the fact that a structure of a higher shear resistance was formed. The reconstruction degree of all the starch pastes investigated ranged from 70.1 %, as for the Pregeflo prepara-tion, to 96.2 %, as for the C*Tex starch. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Towaroznawstwo żywności; Jakość produktów żywnościowych; Technologia produkcji żywności; Przemysł spożywczy

EN

Food commodities; Quality of food products; Food production technology; Food industry

• Czasopismo: Żywność: nauka - technologia - jakość
• Rocznik: 15 (2008)
• Numer: nr 5 (60)
• Strony: 9--23

Twórcy

autor

Paulina Krysińska

• Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

autor

Dorota Gałkowska

• Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

autor

Teresa Fortuna

• Uniwersytet Rolniczy w Krakowie

Bibliografia

• [1] Achayuthakan P., Suphantharika M.: Pasting and rheological properties of waxy corn starch as affected by guar gum and xanthan gum. Carbohyd. Polym., 2008, 71, 9-17.
• [2] Fortuna T., Gałkowska D., Juszczak L.: Porównanie właściwości reologicznych wybranych preparatów skrobi modyfikowanej. Acta Scientiarum Polonorum, Technol. Aliment., 2004, 3 (1), 21-32.
• [3] Fortuna T., Juszczak L.: Retrogradacja skrobi rozsegregowanych pod względem wielkości ziaren. Zesz. Nauk. AR w Krakowie, 1998, 342, 31-39.
• [4] Fortuna T., Juszczak L.: Wybrane właściwości skrobi różnego pochodzenia. Zesz. Nauk. AR w Krakowie, 2000, 367, 39-50.
• [5] Fortuna T., Juszczak L., Sobolewska J., Bury M.: Właściwości fizykochemiczne skrobi modyfikowanych firmy National Starch & Chemical. Zesz. Nauk. AR w Krakowie, 1999, 360, 67-75.
• [6] Gibiński M., Kowalski S., Sady M., Krawontka J., Tomasik P., Sikora M.: Thickening of sweet and sour sauces with various polysaccharide combinations. J. Food Eng., 2006, 75, 407-414.
• [7] Golachowski A.: Stosowanie skrobi i jej przetworów w przemyśle spożywczym. Zesz. Nauk. AR w Krakowie, 1998, 328, 117-124.
• [8] Härröd M.: Time-dependent flow behavior of starch pastes with food process applications. J. Food Process Eng., 1989, 11, 297-309.
• [9] Hung P.V., Morita N.: Physicochemical properties of hydroxypropylated and cross-linked starches from A-type and B-type wheat starch granules. Carbohyd. Polym., 2005, 59 (2), 239-246.
• [10] Jacobson M.R., Obanni M., Bemiller J.N.: Retrogradation of starches from different botanical sources. Cereal Chem., 1997, 74, 511-518.
• [11] Kaur L., Singh N., Singh J.: Factors influencing the properties of hydroxypropylated potato starches. Carbohyd. Polym., 2004, 55, 211-223.
• [12] Khondkar D., Tester R.F., Hudson N., Karkalas J., Morrow J.: Rheological behaviour of uncrosslinked and cross-linked gelatinised waxy maize starch with pectin gels. Food Hydrocolloids, 2007, 21 (8), 1296-1301.
• [13] Leszczyński W.: Zastosowanie skrobi modyfikowanych w przemyśle spożywczym (cz. I). Przegl. Piek. Cuk., 2006, 5, 54-57.
• [14] Leszczyński W.: Skrobie chemicznie modyfikowane. Przegl. Piek. Cuk., 2006, 6, 6-8.
• [15] Liu H., Ramsden L., Corke H.: Physical properties and enzymatic digestibility of hydroxypropylated ae, wx, and normal maize starch. Carbohyd. Polym., 1999, 40, 175-182.
• [16] Nguyen Q.D., Jensen C.T.B., Kristensen P.G.: Experimental and modelling studies of the flow properties of maize and waxy maize starch pastes. Chem. Eng. J., 1998, 70, 165-171.
• [17] Pal J., Singhal R.S., Kulkarni P.R.: Physicochemical properties of hydroxypropyl derivative from corn and amaranth starch. Carbohyd. Polym., 2002, 48, 49-53.
• [18] Parker R., Ring S.G.: Aspects of the physical chemistry of starch. J. Cereal Sci., 2001, 34, 1-17.
• [19] Reddy I, Seib P.A.: Modified waxy wheat starch compared to modified waxy corn starch. J. Cereal Sci., 2000, 31, 25-39.
• [20] Richter M., Augustat S., Schierbaum F. Ausgewählte Methoden der Stärkechemie. VEB Fachbuchverlag Leipzig, 1968, pp. 110-112.
• [21] Sajilata M.G., Singhal R.S.: Specialty starches for snack foods. Carbohyd. Polym., 2005, 10, 131- 151.
• [22] Schube V., Kaliszan E., Ratusz K.: Skrobie modyfikowane we wsadach owocowych, majonezach, dresingach. Przem. Spoż., 2003, 3, 22-26.
• [23] Shon K-J., Yoo B.: Effect of acetylation on rheological properties of rice starch. Starch, 2006, 58, 177-185.
• [24] Sikora M, Juszczak L., Sady M, Krawontka J.: Use of starch/xanthan gum combinations as thickeners of cocoa syrups. Food, 2003, 47, 106-113.
• [25] Sikora M., Kowalski S.: Interakcje skrobi różnego pochodzenia botanicznego z hydrokoloidami polisacharydowymi. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2003, 1, 40-55.
• [26] Singh J., Kaur L., McCarthy O.J.: Factors influencing the physicochemical, morphological, thermal and rheological properties of some chemically modified starches for food applications-a review. Food Hydrocolloids, 2007, 21 (1), 1-22.
• [27] Sodhi N.S., Singh N.: Characteristics of acetylated starches prepared using starches separated from different rice cultivars. J. Food Eng., 2005, 70 (1), 117-127.
• [28] Sitkiewicz I., Denoch S.: Właściwości reologiczne oraz retrogradacja wybranych skrobi modyfikowanych z kukurydzy woskowej. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2006, 1 (46), 143-151.
• [29] Tattiyakul J., Rao M.A.: Rheological behavior of cross-linked waxy maize starch dispersions during and after heating. Carbohyd. Polym., 2000, 43, 215-222.
• [30] Walkowski A., Lewandowicz G.: Skrobie modyfikowane właściwości technologiczne i zakres stosowania. Przem. Spoż., 2004, 5, 49-51.
• [31] Walkowski A., Olesienkiewicz A.: Kryteria doboru skrobi modyfikowanych w przetwórstwie żywności. Przem. Spoż., 2005, 8, 54-57.
• [32] Wurzburg O.B.: Modified starches: properties and uses. Boca Raton, Florida, CRC Press Inc., 1986.