[논문자료] 일반적인 방법과 초고압 처리방법을 이용한 변성전분 및 교차변성 전분의 유리전이와 노화적 특성 파악

출처 : 픽사베이

일반적인 방법과 초고압 처리방법을 이용한 변성전분 및 교차변성 전분의 유리전이와 노화적 특성 파악

Determining the Glass Transfer and Aging Characteristics of Deformed and Cross-deformed starch using General Methods and Ultra-high Pressure Treatment Methods

 

토종 옥수수 전분은 식품에 필요한 기능적 특성을 충족시키지 못한다.

따라서 식품 산업에서 사용되는 변성 전분.

그것은 변형된 전분이 제품 질감의 바람직하지 않은 변화를 극복하고 퇴화를 제한하기 때문이다.

가교 전분은 퇴화율을 감소시키고 젤라틴화 온도를 증가시킨다.

가교 결합이 전분 과립 내의 비정질 사슬의 이동성을 감소시키는 이유로.

아세틸화는 전분을 안정화시키는 데 사용되는 가장 흔한 방법 중 하나이다.

아세틸화 전분은 안정성과 퇴화에 대한 저항성으로 사용되어 왔다.많은 연구자들은 기존의 변형 또는 이중 변형 전분의 젤라틴화 및 퇴화 특성에 대해 연구했다.

그러나 초고압(UHP) 공정을 이용한 전분의 유리전이온도, 얼음융해 엔탈피, 비열변성 및 이중변성 등과 같은 퇴화특성에 대한 정보는 없다. 본 연구의 목적은 아세틸화 및 이중변성된 (POCl3, UHP) 가교된 (POCl3)의 유리전이 및 퇴화특성을 조사하는 것이다. 본 연구에서는 POCl3과 아세틸화, 가교, 이중개질 옥수수 전분과 아세트산 무수물을 이용한 아세틸화, 가교, 이중개질 옥수수 전분의 유리전이 및 열화 특성을 조사하기 위하여 DSC와 X-Ray 회절계 (XRD)를 이용하여 조사하였다.

옥수수 전분은 60 °C에서 30분 동안, 또는 25 °C에서 25 MPa에서 15분 동안 대기압 하에서 30분 동안 수산화나트륨을 포함하는 수성 알칼리 조건에서 아세틸화 하였고, 45 °C에서 2시간 동안 2시간 동안 또는 2시간 동안 수산화나트륨을 포함하는 수성 알칼리 조건에서 옥시클로라이드(POCl3)와 가교 시켰다. 초고압 400MPa 이하에서 15분 동안 25 °C.

젤라틴화 전분은 4 °C에서 2주 동안 저장하였다.

저장기간 동안 유리전이온도, 얼음용융 엔탈피, 상대결정성을 측정하고, Avrami 방정식을 이용하여 퇴화율을 추정하였다.

초기 유리전이온도와 초기 상대결정성은 기존의 UHP-assisted cross-linked, acetylated, dual-modified corn starch와 univative corn starch보다 높았다.

유리전이온도, 얼음용융 엔탈피, 그리고 모든 시료의 상대결정성으로부터의 아브라미 지수는 1.0에 가까웠고, 이는 단일 온도에서의 재결정화는 순간적인 핵생성, 그리고 막대와 같은 결정 성장을 가지고 있음을 나타낸다.

반면, 모든 개질 옥수수 전분의 퇴화율은 천연 옥수수 전분보다 낮았다.

유리전이온도, 얼음용융 엔탈피, 상대결정성은 전분의 물리화학적 특성이 다르기는 하지만, 이러한 특성은 전분 퇴화 현상과 밀접한 관련이 있다.

따라서 유리 전이 온도와 얼음 용융 엔탈피는 상대 결정성과 같은 옥수수 전분의 퇴화를 위한 지표로 사용될 수 있다.

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Native corn starch does not meet the functional properties required in food products. Therefore, modified starch used in the food industry. That because modified starch overcome undesirable changes in product texture and restricts retrogradation. Cross-linked starch decrease the retrogradation rate and increase the gelatinization temperature. For the reason that cross-linking reduce mobility of amorphous chains in the starch granule. Acetylation is one of the most common methods used to stabilize starch. Acetylated starch has been used for its stability and resistance to retrogradation.

Many researchers studied about gelatinization and retrogradation properties of conventional modified or dual-modified starch. But no information that retrogradation properties, including the glass transition temperature, ice melting enthalpy of non-thermal modified and dual-modification of starch using ultra high pressure (UHP) process.

The objective of this study was to investigate the glass transition and retrogradation properties of conventionally and ultra high pressure (UHP)-assisted cross-linked (POCl3), acetylated and dual-modified (POCl3-AC & AC-POCl3) corn starch.

Glass transition and retrogradation properties of conventionally and UHP assisted acetylated, cross-linked and dual-modified corn starches with acetic anhydride and POCl3 were investigated using differential scanning calorimetry (DSC) and X-Ray diffractometer (XRD). Corn starches were acetylated with acetic anhydride in an aqueous alkaline condition containing sodium hydroxide under two different conditions at 60 ℃ for 30 min under atmospheric pressure or at 25 ℃ for 15 min under 400 MPa of ultra high pressure (UHP) and cross-linked with phosphorous oxychloride (POCl3) in an aqueous alkaline condition containing sodium hydroxide under two different conditions at 45 ℃ for 2 hr under atmospheric pressure or at 25 ℃ for 15 min under 400 MPa of ultra high pressure (UHP). Gelatinized starches were stored at 4 ℃ for 2 weeks of period. During storage, glass transition temperature, ice melting enthalpy and relative crystallinity were measured and retrogradation rate was estimated using Avrami equation. The initial glass transition temperatures and initial relative crystallinity of both conventionally and UHP-assisted cross-linked, acetylated and dual-modified corn starches were higher than native corn starch. Avrami exponents(n) from glass transition temperature, ice melting enthalpy and relative crystallinity of all samples were close to 1.0 indicating that recrystallization at a single temperature have an instantaneous nucleation followed by rod-like growth of crystals. Whereas, retrogradation rate for all modified corn starches were lower than native corn starch. Although, glass transition temperature, ice melting enthalpy and relative crystallinity are different physicochemical properties of starch, those characteristics are closely related with starch retrogradation phenomenon. Thus glass transition temperature and ice melting enthalpy could be used as indicators for retrogradation of corn starch like relative crystallinity.

 

 

출처 : http://www.riss.kr/search/detail/DetailView.do?p_mat_type=be54d9b8bc7cdb09&control_no=5bc3f33454068fa3ffe0bdc3ef48d419

 

 

 

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