Effect of different beta-glucans on the gelatinization and retrogradation of rice starch

ผลของเบต้า-กลูแคนชนิดต่าง ๆ ต่อเจลาติไนเซชั่นและเรโทรเกรเดชั่นของแป้งข้าวจ้าว

Name: Rawiwan Banchathanakij

LCSH: Gelatin

LCSH: Rheology

LCSH: Starch

Abstract: Four β-glucan preparations, i.e. curdlan (CL), oat (OG), barley (BG), and yeast (YG) β-glucans, were compared for their effects on the gelatinization and retrogradation of rice starch (RS). The preparations all exhibited different β-glucan purities ranging from 58-100% and other minor chemical components. Rapid visco analysis (RVA) showed that addition of the different β-glucans increased the peak, breakdown, final, and setback viscosities, but tended to decrease the pasting temperature of RS to different degrees. Differential scanning calorimetry (DSC) demonstrated that the β-glucans all had a negligible effect on the onset (To), peak (Tp), and conclusion (Tc) temperatures, but slightly decreased the gelatinization enthalpy (ΔH1) of RS. Storage of all the gels at 4°C resulted in a marked decrease in the To, Tp, Tc, and melting enthalpy (ΔH2) values. The retrogradation ratio (ΔH2/ΔH1) and the phase transition temperature range (Tc - To) of all the gels increased with storage time, but addition of any of the β-glucans could reduce these effects. Dynamic viscoelastic measurements indicated that addition of any of the β- glucans resulted in an increase in the storage modulus (G′ ), loss modulus (G′′ ), and loss tangent (tanδ ) of the fresh RS gels. The G′ values of all the gels increased whereas the tan δ values decreased during refrigerated storage. Steady flow tests illustrated the time-dependent shear-thinning (thixotropic) behavior of all the gels. The hysteresis loop area and the gel hardness of RS gels increased with storage time, but these effects were reduced by the addition of various β-glucans. The extent of the abovementioned effects differed among the different β-glucan preparations, generally in the order OG ≈ BG > CL ≈ YG. This difference could be explained in terms of molecular weight and structure as well as purity of the β-glucans and the impurities present in the various β-glucan preparations

Abstract: การศึกษาเพื่อเปรียบเทียบผลกระทบของเบต้ากลูแคน 4 ชนิด ได้แก่ เคริดแลน, โอ๊ต, บาร์เลย์ และ ยีสต์เบต้ากลูแคน ต่อการเกิดเจลาติไนเซชั่นและเรโทรเกรเดชั่นของแป้งข้าวจ้าว เบต้ากลูแคนที่เตรียมได้ทุก ชนิดมีความบริสุทธิ์ในช่วง 58-100% และมีส่วนประกอบอื่นๆเล็กน้อย ผลการทดลองโดยวิธี Rapid visco analysis (RVA) แสดงให้เห็นว่า การเติมเบต้ากลูแคนแต่ละชนิดลงในแป้งข้าวจ้าวจะเพิ่มค่าความหนืดสูงสุด ค่าความหนืดที่ลดลงในช่วงการให้ความร้อน ค่าความหนืดสุดท้าย และค่าความหนืดที่เพิ่มขึ้นในช่วงการลด อุณหภูมิ แต่มีแนวโน้มจะลดอุณหภูมิของการเกิดเจลาติไนเซชั่นของแป้งข้าวในระดับที่แตกต่างกัน ข้อมูลที่ได้ จาก Differential scanning calorimetry (DSC) แสดงให้เห็นว่า เบต้ากลูแคนมีผลต่ออุณหภูมิที่เริ่มเกิดเจ ลาติไนเซชั่น (To) อุณหภูมิสูงสุด (Tp) และอุณหภูมิเมื่อสิ้นสุดการเกิดเจลาติไนเซชั่น (Tc) น้อยมาก แต่จะลด ค่าพลังงานความร้อน (enthalpy) ที่ใช้ในการเจลาติไนเซชั่น (ΔH1) ของแป้งข้าว การเก็บรักษาเจลแป้งข้าวที่ 4 องศาเซลเซียส พบว่าค่า To, Tp, Tc และค่าพลังงานความร้อนที่ใช้ในการหลอมเหลว (ΔH2) ของเจลแป้ง ลดลง อัตราการเกิดเรโทรเกรเดชั่น (ΔH2/ΔH1) และช่วงอุณหภูมิของการเปลี่ยนแปลงสถานะ (Tc - To) ของ เจลเพิ่มขึ้นเมื่อเก็บเป็นระยะเวลานานขึ้น แสดงให้เห็นว่ามีการเกิดเรโทรเกรเดชั่นมากขึ้น แต่ผลกระทบ ดังกล่าวจะลดลงโดยการเติมเบต้ากลูแคนทุกชนิด การวัดรีโอโลยีแบบไดนามิคแสดงให้เห็นว่าการเติมเบต้า กลูแคนแต่ละชนิดมีผลทำให้ค่า storage modulus (G′ ), loss modulus (G′′ ) และ loss tangent (tanδ ) ของเจลแป้งข้าวที่เตรียมใหม่เพิ่มขึ้น ค่าG′ ของเจลทุกชนิดจะเพิ่มขึ้นในขณะที่ค่า tanδ ลดลง ระหว่างการเก็บรักษา การศึกษาคุณสมบัติการไหลแสดงให้เห็นว่าเจลของของผสมทุกชนิดมีพฤติกรรมการ ไหลแบบ time-dependent shear-thinning (thixotropic) ค่าพื้นที่ของ hysteresis loop และความแข็ง ของเจลแป้งข้าวจะเพิ่มขึ้นระหว่างการเก็บรักษา แต่อิทธิพลดังกล่าวจะลดลงโดยการเติมเบต้ากลูแคนแต่ละ ชนิด ผลกระทบดังกล่าวข้างต้นจะแตกต่างกันตามชนิดของเบต้ากลูแคน ซึ่งโดยทั่วไปสามารถเรียงลำดับได้ ดังนี้ โอ๊ต ≈ บาร์เลย์ > เคริดแลน ≈ ยีสต์เบต้ากลูแคน ความแตกต่างนี้สามารถอธิบายได้ด้วยความแตกต่างของ น้ำหนักโมเลกุล, โครงสร้าง, ความบริสุทธิ์ และสิ่งเจือปนที่มีอยู่ในเบต้ากลูแคนแต่ละชนิด

Mahidol University

Address: NAKHON PATHOM

Email: liwww@mahidol.ac.th

Name: Manop Suphantharika

Role: Thesis Advisors

Created: 2008

Modified: 2552-11-30

Issued: 2009-11-26

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: TH R257e 2008

eng

DegreeName: Master of Science

Level: Master's Degree

Descipline: Biotechnology

Grantor: Mahidol University

©copyrights Mahidol University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	4937895.pdf	1.96 MB	139	2024-01-09 23:32:07

ใช้เวลา

0.338836 วินาที