Analysis of the formation of starch - hydrocolloid binary gels and their structure based on the relaxation times of the water molecules

• Autorzy: Baranowska H. M. , Sikora M. , Krystyjan M. , Tomasik P.

Warianty tytułu

PL

Analiza powstawania i struktury podwójnych żeli skrobiowo-hydrokoloidowych na podstawie czasów relaksacji cząsteczek wody

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Badano powstawanie dwuskładnikowych żeli w wyniku mieszania skrobi kukurydzianej, owsianej, tapiokowej bądź ziemniaczanej z κ-karagenem, gumą guarową lub ksantanową oraz określano wybrane właściwości tych żeli. 0,2-proc. dodatek gumy ksantanowej wyraźnie skracał czas relaksacji spinowo-sieciowej, T₁, podczas gdy dodatek takiej ilości gumy guarowej lub k-karagenu miał niewielki wpływ na żelowanie skrobi, powodując jednak wraz z rosnącą temperaturą niewielki wzrost T₁. Oba te hydrokoloidy obniżały jedynie, o ok. 5 °C temperaturę początku żelowania, a samo żelowanie było rozciągnięte w czasie. Hydrokoloidy wpływały także na czasy relaksacji spinowo-spinowej, T₂. Początkowo, aż do rozpoczęcia żelowania, czas T₂ ulegał skróceniu, najwyraźniej w układzie z gumą ksantanową (rys. 1, 3, 5, 7). W trakcie chłodzenia wartość T₂ zmieniała się nieregularnie. Na ogół w żelach podwójnych czasy T₂ były dłuższe niż w żelach ze skrobi bez dodatków, a we wszystkich badanych żelach dwuskładnikowych czasy relaksacji jednostajnie się zmniejszały wraz ze spadkiem temperatury (rys. 2, 4, 6, 8). Wyznaczono także energie aktywacji cząsteczek wody w czasie chłodzenia żeli (tabela 1).

EN

The formation of gels in the blending of cassava, corn, oat and potato starches with κ-carrageenan, guar and xanthan gums and some of their selected properties have been studied. 0.2 % admixture of xanthan gum, significantly decreased the spin-lattice T₁ relaxation time, whereas similar admixtures of guar gum and k-carrageenan had a relatively weak influence upon starch gelatinization providing, however, a slight increase in T₁ with an increase in temperature. The two latter hydrocolloids decreased gelatinization onset temperature by approximately 5 °C and made gelatinization more diffuse in time. The presence of hydrocolloids influenced also spin-spin T₂ relaxation times. Initially, up to the onset gelatinization temperature, T₂ was most effectively suppressed by xanthan gum. On cooling, T₂ varied inconsistently. As a rule, T₂ in binary gels was higher than in those of plain starch. In all the studied blends both relaxation times monotonously declined with temperature. The activation energy of water molecules in binary gels on cooling was estimated.

Słowa kluczowe

PL

skrobia tapiokowa; skrobia kukurydziana; guma guarowa; κ-karagen; kappa-karagen; skrobia owsiana; skrobia ziemniaczana; guma ksantanowa

EN

cassava starch; cornstarch; guar gum; k-carrageenan; oat starch; potato starch; xanthan gum

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2011
• Tom: T. 56, nr 6
• Strony: 478--483
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., wykr.

Twórcy

autor

Baranowska H. M.

autor

Sikora M.

autor

Krystyjan M.

autor

Tomasik P.

• University of Life Sciences, Department of Physics, ul. Wojska Polskiego 38/42, 60--637 Poznań, Poland,

Bibliografia

• 1. Kowalski S., Sikora M., Tomasik P.: Polimery 2008, 53, 457.
• 2. Baranowska H. M., Sikora M., Kowalski S., Tomasik R: Food Hydrocoll. 2008, 22, 336.
• 3. Fukushima E., Roeder S. B. W.: „Experimental pulse NMR. A nuts and bolts approach”, Addison-Wesley, London 1981.
• 4. Węglarz W. R, Harańczyk H.: J. Phys. D: Appl. Phys. 2000, 33, 1909.
• 5. Carr H. Y., Purcell E. M.: Phys. Rev. 1954, 94, 630.
• 6. Meiboom S., Gili D.: Rev. Sci. Instr. 1958, 29, 688.
• 7. Baranowska H. M., Sikora M., Krystyjan M., Tomasik P: Food Hydrocoll. 2010, submitted.
• 8. Chaplin M.: www.lsbu.ac.uk/water/hyxan.html, 2009.
• 9. Katzbauer B.: Polym. Degrad. Stab. 1998, 59, 81.
• 10. Wang R, Sun Z., Wang Y: Food Hydrocoll. 2001, 15, 575.
• 11. Derbyshire W.: „Magnetic resonance spectroscopy in biology and medicine” (Ed. de Certaines J. D., Bovee W. M. M., Podo R), Pergamon Press, Oxford 1992.
• 12. Janik B.: „Chemical physics”, PWN, Warsaw 1989 (in Polish).