Effect of hydrocolloids on physical and rheological properties of rice starch

ผลของไฮโดรคอลลอยด์ต่อคุณสมบัติทางกายภาพและรีโอโลยีของแป้งข้าว

Name: Jetnapa Techawipharat

LCSH: Food additives

LCSH: Starch

MeSH: Colloids

MeSH: Rheology

Abstract: Rice starch is a very useful additive for blending into many kinds of food products because it has small granule size and soft gel formation. However, it also exhibits negative properties such as gel syneresis, retrogradation and weak-bodies. Blending hydrocolloids into the starch may be an alternative method to chemical modification. Two preparation techniques, a blend of rice starch and hydrocolloids (guar and xanthan gums) prior to dispersed in water (dry mixing) and a blend of gum solutions and starch powders (wet mixing) were used for both normal (NRS) and waxy (WRS) types of starch. This experiment showed that samples from these two techniques did not significantly affect the Rapid-Visco Analyzer (RVA) results. However, the viscosities increased in both starches when hydrocolloid was added. Differential scanning calorimetry (DSC) data demonstrated a decrease of the gelatinization enthalpy (ΔH) and the wet mixing-prepared samples decreased ΔH and enhanced gelatinization temperatures. The wet mixing prepared samples also showed a significant increase in hardness and adhesiveness for both NRS- and WRS-hydrocolloid gels by texture profile analysis. Moreover, various kinds of hydrocolloids were studied for their effect on the pasting and rheological properties of NRS and WRS. Addition of tested hydrocolloids significantly increased viscosities and pasting temperatures, except for hydroxypropylmethylcellulose (HPMC). The methylcellulose (MC) addition resulted in the most pronounced increase in peak viscosity. Furthermore, locust bean gum and λ-carrageenan increased final viscosity in NRS and WRS, respectively. The hydrocolloid addition to NRS and WRS promoted a decrease in ΔH. The gelatinization temperatures did not differ significantly among the starch samples with different hydrocolloids. Nevertheless, the addition of gums increased swelling power and the solubility index of NRS, but did not significantly affect those of WRS. Dynamic rheological measurement revealed no effect of the hydrocolloids, except for κ- carrageenan, on G′ , G′′ or η ∗ in both NRS and WRS. The tanδ values of NRS pastes were increased, whereas those of WRS pastes were unaffected by the addition of hydrocolloids. Steady shear tests exhibited an increase in a,100 η and K values when tested hydrocolloids were added. All samples, including the controls, showed shear-thinning behavior for which n <1. Guar gum, xanthan gum and low-methoxyl pectin were chosen to observe the effect on rheological properties in native and cooked starch pastes of both NRS and WRS. Xanthan gum showed the highest increase inG′ , G′′ and η ∗ in both native and cooked starch pastes. The cooked starch pastes also showed shear-thinning behavior as the native starch pastes. However, the addition of these three gums did not affect a,100 η and K values in the cooked starch pastes. The increase of hardness and adhesiveness was promoted with the addition of hydrocolloids, especially gellan, κ-carrageenan or ί-carrageenan, in NRS. A similar result was observed in WRS pastes, except for low- and high-methoxyl pectins additions. The photographs of NRS- and WRS-hydrocolloid mixtures showed phase-separated microstructures in which, starch-rich domains were dispersed in a continuous hydrocolloid matrix. Moreover, the addition of ί-carrageenan did not promote the amylopectin aggregation.

Abstract: แป้งข้าวใช้เป็นส่วนผสมในอาหารหลากหลายชนิดเพราะมีขนาดของเม็ดแป้งเล็กและให้เจลที่อ่อนนุ่ม แต่แป้งข้าวมีข้อเสีย คือปัญหาการแยกตัวของน้ำออกจากผลิตภัณฑ์อาหารซึ่งมีแป้งเป็นองค์ประกอบ ส่งผลให้โครงสร้างของแป้งข้าวอ่อนแอลง การผสม ไฮโดรคอลลอยด์ลงในแป้งข้าวช่วยปรับปรุงคุณภาพของแป้งข้าวซึ่งเป็นอีกทางเลือกหนึ่งนอกเหนือจากการใช้สารเคมีเพื่อปรับปรุง คุณสมบัติของแป้ง ของผสมระหว่างแป้งข้าว(ข้าวเจ้าและข้าวเหนียว)และไฮโดรคอลลอยด์(กัวกัมและแซนแทนกัม)แบบผงแห้ง(ผสม แห้ง)และของผสมระหว่างสารละลายกัมและแป้งแบบผงแห้ง(ผสมเปียก)ถูกนำมาศึกษาถึงความแตกต่างของการเตรียมตัวอย่าง ของ ผสมจากทั้งสองวิธีไม่ให้ผลที่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญจาก Rapid-Visco Analyzer (RVA) แต่ความหนืดของแป้งทั้งสอง ชนิดเพิ่มขึ้นเมื่อเพิ่มความเข้มข้นของไฮโดรคอลลอยด์ ผลจาก Differential scanning calorimetry (DSC) แสดงการลดลง ของค่าพลังงานความร้อนขณะหลอมละลายและของผสมจากการผสมแบบเปียกแสดงค่าการลดลงของค่าพลังงานความร้อนขณะ หลอมละลายและเพิ่มอุณหภูมิของการเกิดเจล รวมทั้งยังเพิ่มค่าความแข็งแรงและความเหนียวในแป้งข้าวทั้งสองชนิดเมื่อทำการวัด ลักษณะเนื้อสัมผัส ไฮโดรคอลลอยด์ชนิดอื่นๆได้นำมาศึกษาผลต่อการเกิดเจลและรีโอโลยีในแป้งข้าว การเติมไฮโดรคอลลอยด์ช่วยเพิ่มความ หนืดและอุณหภูมิขณะเกิดเจลในแป้งข้าว ยกเว้นการเติม HPMC การเติม MC ช่วยเพิ่มค่าความหนืดขณะเกิดเจลได้สูงสุด นอกจากนี้การเติม locust bean gum และคาราจีแนนชนิดแลมดาช่วยเพิ่มความหนืดขณะลดอุณหภูมิของเจลในแป้งข้าวเจ้าและ แป้งข้าวเหนียวตามลำดับ นอกจากนี้การเติมไฮโดรคอลลอยด์ให้ผลในการลดค่าพลังงานความร้อนขณะหลอมละลายของผสม แต่ไม่ เกิดความแตกต่างระหว่างไฮโดรคอลลอยด์แต่ละชนิด ไฮโดรคอลลอยด์ช่วยเพิ่มการบวมของเม็ดแป้งและการละลายออกมาของ สารประกอบในเม็ดแป้ง ซึ่งการละลายออกมาพบมากในของผสมของแป้งข้าวเจ้า ส่วนแป้งข้าวเหนียวไม่พบความแตกต่างระหว่าง ของผสมและตัวควบคุม การเติมไฮโดรคอลลอยด์ไม่ส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติการเป็นของกึ่งแข็งกึ่งเหลวในของผสมระหว่างแป้งข้าวและกัม ยกเว้นการเติมคาราจีแนนชนิดคัปปาช่วยในการเพิ่มค่า G′ , G′′ หรือ η ∗ ของแป้งข้าวให้สูงขึ้น และการเติมกัมในแป้งข้าวเจ้า ช่วยเพิ่มค่า tanδ โดยผลลักษณะนี้ไม่พบในแป้งข้าวเหนียว จากคุณสมบัติการไหลของของผสมแสดงให้เห็นว่าการาเติมไฮโดร คอลลอยด์ในแป้งข้าวทั้งสองชนิดและแป้งที่ไม่มีการเติมไฮโดรคอลลอยด์มีพฤติกรรมการไหลแบบ shear-thinning รวมทั้งยังเพิ่ม ค่า a,100 η และ K ด้วย กัวกัม แซนแทนกัม และเพคตินชนิด low-methoxyl ได้นำมาเติมในแป้งข้าวต้มสุก พบว่าแซนแทนกัม ช่วยเพิ่ม G′ , G′′ และ η ∗ ทั้งในแป้งปกติและแป้งต้มสุก การเติมกัวกัม แซนแทนกัมและเพคตินชนิด low-methoxyl ในแป้ง ข้าวต้มสุกแสดงพฤติกรรมการไหลแบบ shear-thinning เช่นเดียวกับในแป้งข้าวแบบปกติและไม่ส่งผลกระทบต่อค่า a,100 η และ K การเติมเจลแลน คาราจีแนนชนิดคัปปาและไอออตาในแป้งข้าวช่วยเพิ่มความแข็งแรงและความเหนียวของเจลแป้งข้าว ยกเว้น การเติมเพคตินทั้งสองชนิดที่ลดค่าความแข็งแรงของเจลในแป้งข้าวเหนียวลง การเติมไฮโดรคอลลอยด์ทำให้เกิดการแยกตัวของแป้ง ในสารละลายไฮโดรคอลลอยด์ขณะเกิดเจลและการเติมคาราจีแนนชนิดไอออตาไม่ทำให้เกิดการจับตัวกันของ amylopectin

Mahidol University

Address: NAKHON PATHOM

Email: liwww@mahidol.ac.th

Name: Manop Suphantharika

Role: Thesis Advisor

Created: 2007

Modified: 2553-06-21

Issued: 2010-06-10

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: TH J58e 2007

eng

DegreeName: Doctor of Philosophy

Level: Master's Degree

Descipline: Biotechnology

Grantor: Mahidol University

©copyrights Mahidol University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	4737321.pdf	2.69 MB	364	2024-10-28 11:25:01

ใช้เวลา

-0.570532 วินาที