Влияние ультразвуковой модификации картофельного крахмала на его функционально-структурные свойства и дисперсный состав

Автор: Руськина А.А., Калинина И.В., Попова Н.В., Науменко Е.Е., Глаз Н.В., Уфимцева Л.В.

Журнал: Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий @vestnik-vsuet

Рубрика: Пищевая биотехнология

Статья в выпуске: 3 (85), 2020 года.

Бесплатный доступ

В настоящее время в пищевой промышленности крахмал активно используется как пищевая добавка, обладающая значительным количеством свойств, благодаря которым можно улучшить качество продукта. Крахмал способен в значительной степени влиять на текстуру пищевого продукта, его часто применяют как загуститель, стабилизатор, наполнитель и компонент, хорошо удерживающий влагу. В промышленности используется крахмалы различного происхождения, в зависимости от цели их применения. Свойства крахмала главным образом зависят от его физических и химических характеристик, соотношения амилоза/амилопектин, а также от среднего размера зерна и процентного соотношения различных размерных групп гранул. В последнее время приоритеты развития пищевой промышленности не только в России, но и во всем мире, лежат в инновационных подходах с применением так называемых «зелёных технологий». В данной работе, мы исследовали возможность получение модифицированных крахмалов с использованием методов ультразвукового воздействия. Установлено, что при воздействии на крахмальные суспензии низкочастотным ультразвуком свойства модифицированного крахмала претерпевают значительные изменения. В частности снижается температура клейстериации крахмала в среднем на 17 °С, увеличивается выход амилозы из крахмального зерна в 2,8-3,5 раза по отношению к контрольному (нативному) крахмалу. Меняется дисперсный состав крахмальных суспензий. На основании проведенных исследований установлено, что нарастание длительности ультразвукового воздействия приводит к выравниванию размеров частиц. В контрольном образце отсутствуют частицы размерного ряда менее 400 нм с присутствием частиц фракций более 3 000 нм, тогда как при использовании УЗВ в режиме 630 Вт, 10 мин, преобладают частицы размерных фракций (426 ± 10) нм - 35,5% и (678 ± 5) нм - 24,8%. Таким образом, использование УЗВ для модификации крахмала позволяет сформировать продукт с новыми свойствами, что значительно расширяет возможности использование модифицированного крахмала в пищевой промышленности.

Еще

Крахмал, картофельный крахмал, модификация крахмала, ультразвуковое воздействие, размеры гранул, дисперсный состав

Короткий адрес: https://readera.org/140250963

IDR: 140250963   |   DOI: 10.20914/2310-1202-2020-3-176-182

Список литературы Влияние ультразвуковой модификации картофельного крахмала на его функционально-структурные свойства и дисперсный состав

  • Лукин Н.Д., Бородина Э.М., Папахин А.А. и др. Исследование действия амилолитических ферментов на нативный крахмал различных видов в гетерогенной среде // Достижения науки и техники АПК. 2013. № 10. С. 62-64.
  • Никитина Е.В., Решетник О.А., Губайдуллин Р.А. Биотехнологические аспекты применения амилолитических ферментов в пищевой промышленности // Вестник Казанского технологического университета. 2013. Т. 16. № 13. С. 148-153.
  • Никитина Е.В., Габдукаева Л.З. Сравнительная характеристика физико-химических и морфологических свойств модифицированных картофельных крахмалов // Вестник Казанского технологического университета. 2012. Т. 15. № 13. С. 228-230.
  • Потороко И.Ю., Малинин А.В., Цатуров А.В., Руськина А.А. и др. Разработка технологии модификации крахмала. Часть 1: Ультразвуковое воздействие в охлаждающей системе // Вестник ЮУрГУ. Серия "Пищевые и биотехнологии". 2018. Т. 6. № 4.
  • Соломин Д.А., Соломина Л.С. Инновации в производстве и применении модифицированных крахмалов // Хранение и переработка сельхозсырья. 2014. № 3. С. 19-22.
  • Стратегия повышения качества пищевой продукции на период до 2030 года: распоряжение Правительства РФ № 1364р от 29.06.2016 г.
  • Халиков Р.М., Нигаматуллина Г.Б. Трансформации макромолекул амилозы и амилопектина при технологической переработке крахмальных гранул растительного сырья в пищевой индустрии // Nauka-rastudent.ru. 2015. № 1. С. 51-51.
  • Шестаков, С.Д., Красуля О.Н., Богуш В.И., Потороко И.Ю. Технология и оборудование для обработки пищевых сред с использованием кавитационной дезинтеграции. Санкт-Петербург, 2013.
  • Ягофаров Д.Ш., Канарский А.В., Сидоров Ю.Д., Поливанов М.А. Физико-химические свойства картофельного крахмала // Вестник Казанского технологического университета. 2012. Т. 15. № 12. C. 212-215.
  • Kaur B., Ariffin F., Bhat R., Karim A.A. Progress in starch modification in the last decade // Food Hydrocolloids. 2012. V. 26. P. 398-404.
  • Garcia-Alonso A., Jimenez-Escrig A., Martin-Carron N., Bravoa L., Saura-Calixto F. Assessment of some parameters involved in the gelatinization and retrogration of starch // Food Chemistry. 1999. V. 66. № 2. P. 181-187.
  • Krasulya O., Bogush V., Trishina V., Potoroko I. et al. Impact of acoustic cavitation on food emulsions // Ultrasonics Sonochemistry. 2016. V. 30. P. 98-102.
  • Kalinina I., Ruskina A., Fatkullin R., Naumenko N. et al. The application of ultrasound for the regulation of the starch gel viscosity // Bulgarian Journal of Agricultural Science. 2020. V. 26. № 3. P. 690-695.
  • Sujka M. Ultrasonic modification of starch - Impact on granules porosity // Ultrasonics Sonochemistry. 2017. V. 37. P. 424-429.
  • Sujka M., Jamroz J. Ultrasound-treated starch: SEM and TEM imaging, and functional behavior // Food Hydrocolloids. 2013. V. 31. P. 413-419.
  • Morikawa K., Nishinari K. Rheological and DSC studies of gelatinization of chemically modified starch heated at various temperatures // Carbohydrate Polymers. 2000. V. 43. № 3. P. 241-247.
  • Shabana S., Prasansha R., Kalinina I., Potoroko I. et al. Ultrasound assisted acid hydrolyzed structure modification and loading of antioxidants on potato starch nanoparticles // Ultrasonics Sonochemistry. 2018. P. 1-7.
  • Iida Y., Tuziuti T., Yasui K., Towata A. et al. Control of viscosity in starch and polysaccharide solutions with ultrasound after gelatinization // Innovative Food Science and Emerging Technologies. 2008. V. 9. P. 140-146.
Еще
Статья научная