Tiksotropowe właściwości skrobi

Czasopismo

---

• Autorzy: Greta Adamczyk , Magdalena Krystyjan , Anna Dobosz , Marek Sikora

Warianty tytułu

Thixotropic Properties of Starch

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

W opracowaniu opisano właściwości tiksotropowe żeli i kleików otrzymanych ze skrobi różnego pochodzenia botanicznego (kukurydzianej naturalnej, kukurydzianej woskowej, pszennej, żytniej, jęczmiennej, owsianej i ryżowej). Zjawisko tiksotropii bada się za pomocą pomiarów pętli histerezy, metody trzech kroków ścinania oraz pomiarów lepkości przy stałej szybkości ścinania. Ilościowe określanie zjawiska tiksotropii opisano testem trzech kroków ścinania. Test umożliwił liczbowe określenie odbudowy struktury próbki zniszczonej podczas ścinania. Na właściwości tiksotropowe skrobi miały wpływ przede wszystkim warunki przygotowywania kleików i żeli skrobiowych, m.in. czas, temperatura i szybkość mieszania próbek w trakcie kleikowania, pochodzenie botaniczne skrobi, proporcje amylozy do amylopektyny oraz stężenie skrobi. Badania właściwości tiksotropowych prowadzono głównie w odniesieniu do skrobi kukurydzianych. Wyższa temperatura kleikowania powodowała wydostawanie się amylopektyny z granul skrobiowych, co determinowało tworzenie bardziej stabilnej struktury kleików/żeli skrobi kukurydzianej woskowej i występowanie właściwości antytiksotropowych. Właściwości takich nie zaobserwowano w przypadku naturalnej skrobi kukurydzianej. Na podstawie pomiarów lepkości w zależności od czasu, przy stałej szybkości ścinania, stwierdzono, że skrobia kukurydziana woskowa wykazywała właściwości antytiksotropowe jedynie przy określonych szybkościach ścinania, o czym świadczył wzrost lepkości pozornej układów badanej skrobi w trakcie ścinania. (abstrakt oryginalny)

EN

In the paper, thixotropic properties were described of starch gels and pastes obtained from starches of various botanical origins (natural corn, waxy corn, wheat, rye, barley, oat, and rice starch). The phenomenon of thixotropy is studied by means of hysteresis loops, three stepped shear flow test, and by measuring the viscosity at a constant rate of shear. The quantitative determination of the thixotropy phenomenon was described using a three stepped shear flow test. This test made it possible to numerically determine the recovery of a structure of the sample destroyed during shearing. The thixo tropic properties of starches were affected, in the first place, by the conditions of preparing starch pastes and gels, among other things by: time, temperature and blending speed of samples while pasting, botanical origin of starch, amylose to amylopectin ratio, as well as starch concentration. The study of thixotropic properties was carried out mainly on corn starches. A higher temperature of pasting caused the amylopectin to leach from starch granules; this was the condition for a more stable structure of waxy corn starch pastes/gels to form and for antithixotropic properties to occur. In the case of natural corn starch, such properties were not reported. Based on the measurements of viscosity vs. time at a constant rate of shear, it was found that the waxy corn starch showed antithixotropic properties only at some definite rates of shear, and the proof thereof was the increase in the apparent viscosity of the systems of the starch studied.(original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Żywność; Towaroznawstwo żywności; Badanie produktów spożywczych

EN

Food; Food commodities; Food products study

• Czasopismo: ---
• Strony: 16--31

Twórcy

autor

Greta Adamczyk

• Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie

autor

Magdalena Krystyjan

• Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie

autor

Anna Dobosz

• Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie

autor

Marek Sikora

• Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie

Bibliografia

• [1] Abu-Jdayil B., Azzam M.O.J., Al-Malah K.I.M.: Effect of glucose and storage time on the viscosity of wheat starch dispersion. Carboh. Polym., 2001, 46, 207-215.
• [2] Achayuthakan P., Suphantharika M.: Pasting and rheological properties of waxy corn starch as affected by guar gum and xanthan gum. Carboh. Polym., 2008, 31, 9-17.
• [3] Acquarone V.M., Rao M.A.: Influence of sucrose on the rheology and granule size of cross-linked waxy maize starch dispersions heated at two temperatures. Carboh. Polym., 2003, 51, 451-458.
• [4] Adamczyk G., Sikora M., Krystyjan M.: Metody pomiaru właściwości tiksotropowych produktów żywnościowych. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 2012, 3 (82) 19-34.
• [5] Al-Malah K.I., Azaam M.O.J., Abu-Jdayil B.: Effect of glucose concentration on the rheological properties of wheat-starch dispersions. Food Hydrocoll., 2000, 14, 491-496.
• [6] Banchathanakij R., Suphantharika M.: Effect of different ß-glucans on the gelatinization and retrogradation of rice starch. Food Chem., 2009, 114, 5-14.
• [7] Barnes A.H.: Thixotropy - a review. J. Non-Newton. Fluid Mech., 1997, 70, 1-33.
• [8] Bauer W.H., Collins E.A.: Thixotropy and dilatancy. In: Rheology. IV ed. by F. Erich, Academic Press, New York 1967, pp. 423-457.
• [9] Berski W., Ptaszek A., Ptaszek P., Ziobro R., Kowalski G., Grzesik M, Achremowicz B.: Pasting and rheological properties of oat starch and its derivatives. Carboh. Polym., 2011, 83, 665-671.
• [10] Bird R.B., Marsh B.D.: Viscoelastic hysteresis. Part I. Model predictions. J. Rheol., 1968, 12, 479.
• [11] Carriere СЛ.: Network development during shear-thickening in semidilute solutions of gently solu- bilized starches. J. Polym. Phys., 1998, 36, 2085-2093.
• [12] Chen CR., Ramaswamy H.S.: Rheology of tapioca starch. Food Res. Int., 1999, 32, 319-325.
• [13] Dewar R., Joyce M.J: The thixotropic and rheopectic behavior of maize starch and maltodextrin thickeners used in dysphagia therapy. Carboh. Polym., 2006, 65, 296-305.
• [14] Dintzis F.R., Bagley E.B.: Shear-thickening and transient flow effects in starch solutions. J. Appl. Polym. Sci., 1995, 56, 637-640.
• [15] Dintzis F.R., Bagley E.B.: Shear-thickening and flow induced structure in a system of DMSO containing waxy maize starch. J. Rheol., 1995, 39, 1399-1409.
• [16] Djaković L.J., Soviljii V., Milosevic S.: Rheological behavior of thixotropic starch and gelatin gels. Starch/Stärke, 1990, 42, 380-385.
• [17] Doublier J.L.: Rheological studies on starch - flow behaviour of wheat starch pastes. Starch/Stärke, 1981, (33), 415-420.
• [18] Doublier J.L.: A rheological comparison of wheat, maize, faba bean and smooth pea starches. J. Cereal Sci., 1987, 5, 247-262.
• [19] Doublier J.L., Llamas G., Paton A.: A rheological investigation of oat starch pastes. Cereal Chem., 1987, 64, 21-26.
• [20] Dziubiński M., Kiljański T., Sęk J.: Podstawy reologii i reometrii płynów. Wyd. PŁ, Łódź 2009, ss. 200-207.
• [21] Ferguson J., Kembłowski Z.: Reologia stosowana płynów. Wyd. Marcus, Łódź 1995, ss. 40-46.
• [22] Fortuna T., Gałkowska D., Juszczak L.: Porównanie właściwości reologicznych wybranych preparatów skrobi modyfikowanej. Acta Sci. Pol. Technol. Alimen., 2004, 3 (1), 21-32.
• [23] Gambuś H., Gumul D., Juszczak L.: Rheological properties of pastes obtained from starches derived from immature cereal Kernels. Starch/Stärke, 2004, 56, 225-231.
• [24] Groen J., Eklund D.: Influence of starch modification on coating color and coated layer properties. Wochenblatt für Papierfabrikation, 1998, 126 (18), 897-884.
• [25] Harrod M.: Time-dependent flow behavior of starch pastes, with food process applications. J. Food Proc. Eng., 1989, 1, 297-309.
• [26] Keetels CJ.A.M., van Vliet T., Walstra P.: Gelation and retrogradation of concentrated starch system: Parts 1.2 and 3. Food Hydrocoll., 1996, 10, 343-368.
• [27] Kulicke W.M., Eidam D., Kath F., Kix M., Kull A.H.: Hydrocolloids and rheology: Regulation of visco-elastic characteristics of waxy rice starch in mixtures with galactomannas. Starch/Stärke, 1996, 48, 105-114.
• [28] Mewis J., Wagner N.J.: Thixotropy. Adv. Colloid Interface Sci., 2009, 147-148, 214-227.
• [29] Mezger T.G.: The Rheology Handbook. Vincentz Verlag, Hannover 2002, pp. 60-68.
• [30] Nguyen Q.D., Jensen СТ.В., 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.
• [31] Orczykowska M., Dziubiński M., Budzyński В.: Wpływ temperatury na stabilność skrobiowych kleików tiksotropowych w obecności środka zagęszczającego. Acta Agrophys., 2010, 16 (2), 401-411.
• [32] Ptaszek A., Grzesik M.: Matematyczne modelowanie zjawisk tiksotropowych w modelowym układzie wodnego roztworu skrobi ziemniaczanej. Acta Agrophys., 2003, 2 (3), 619-626.
• [33] Rao M.A., Okechukwu P.E., Da Silva P.M., Oliveira J.Q: Rheological bahaviour of heated starch dispersions in excess water. Role of starch granule. Carboh. Polym., 1997, 33, 273-283.
• [34] Sopade P.A., Kiaka K.: Rheology and microstructure of sago starch from Papua New Guinea. J. Food Eng., 2001, 50, 47-57.
• [35] Tattiyakul J., Rao M.A.: Rheological behaviour of cross-linked waxy maize starch dispersions during and after heating. Carboh. Polym., 2000, 43, 215-222.
• [36] Tisher P.CS.F., Noseda M.D., Freitas R.A., Sierakowski M.R., Duarte M.E.R.: Effects of iota- carrageenan on the rheological properties of starches. Carboh. Polym., 2006, 65, 49-57.
• [37] Wang В., Wang Li-J., Li D., Özkan N., Li S-J., Mao Z-H.: Rheological properties of waxy maize starch and xanthan gum mixtures in the presence of sucrose. Carboh. Polym., 2009, 77, 472-481.
• [38] Wang В., Wang Li-J., Li D., Özkan N.: Anti-thixotropic properties of waxy maize starch dispersions with different pasting conditions. Carboh. Polym., 2010, 79, 1130-1139.
• [39] Zhang Y., Gu Z., Hong Y., Li Z., Cheng L.: Pasting and rheologic properties of potato starch and maize starch mixtures. Starch/Stärke, 2011, 63, 11-16.