بررسی اثر اصلاح شیمیایی بر خصوصیات عملکردی نشاسته بلوط

سابقه و هدف: نشاسته پر کاربردترین پلی‌ساکارید طبیعی در صنعت غذا است که نقش بسزایی در ایجاد قوام، بافت و ارزش غذایی محصولات غذایی ایفا می‌کند. اگرچه نشاسته طبیعی گرفته ‌شده از منابع مختلف گیاهی دارای خواص منحصر به ‌فرد هست، اما با پیشرفت صنایع تبدیلی مواد غذایی و ابداع روش‌های جدید فرایند غذا، ساختار نشاسته دچار تغییر و تحولاتی می‌گردد که می‌تواند منجر به از دست رفتن بعضی خواص مطلوب آن در غذاها گردد. به ‌منظور بهبود خواص عملکردی نشاسته می‌توان ساختار آن را از طریق تعدیل شیمیایی یا فیزیکی تغییر داد. هدف از این مطالعه بررسی اثر استیله کردن و اتصال عرضی بر خصوصیات عملکردی نشاسته بلوط و مقایسه خصوصیات آن با نشاسته تجاری گندم بود. مواد و روش‌ها: در این تحقیق میوه بلوط درختان باغملک واقع در استان خوزستان جمع‌آوری، نشاسته آن استخراج گردید. برای مقایسه با یک نشاسته پرمصرف، نشاسته گندم تجاری تهیه شد. ترکیبات شیمیایی نشاسته‌های طبیعی گندم و بلوط با روش‌های استاندارد aacc اندازه‌گیری گردید، آمیلوز بر اساس تشکیل کمپلکس آبی‌رنگ با معرف ید و خوانش جذب در طول ‌موج 615 نانومتر سنجیده شد. تعدیل نشاسته‌ها به روش‌های اتصال عرضی در سطح %0.1 و درصد استیلاسیون و درجه جانشینی با استیک انهیدرید 6% با استفاده از روش تیتراسیون به‌صورت دقیق سنجیده و همچنین فاکتور تورم تعیین شد. میزان آب اندازی نشاسته طی روزهای 1، 2، 3، 4 و 7 اندازه‌گیری شد. تجزیه‌ و تحلیل آماری با کمک نرم‌افزار spss و مقایسه میانگین‌ها توسط آزمون دانکن در سطح احتمال 5% انجام گرفت. یافته‌ها: نتایج نشانگر اختلاف معنی‌دار در میزان آمیلوز نشاسته طبیعی گندم و بلوط بود. چربی، رطوبت و پروتئین دو نشاسته اختلاف معناداری نشان داد ولی در خاکستر اختلافی دیده نشد. میزان پروتئین و رطوبت نشاسته بلوط بیشتر و چربی آن کمتر از گندم بود. درصد استیل و درجه جانشینی برای نشاسته بلوط در مقایسه با نشاسته گندم اختلاف معنی‌داری نشان داد. اتصال عرضی باعث کاهش قدرت تورم و استیله کردن باعث افزایش تورم در دو نشاسته مورد بررسی گردید. بیشترین تورم در نشاسته گندم استیله و کمترین تورم در نشاسته دارای اتصال عرضی بلوط مشاهده شد. میزان آب اندازی در نشاسته‌های اتصال عرضی بیشترین و در نشاسته استیله شده کمترین میزان را داشت. بیشترین میزان آب اندازی در نشاسته گندم دارای اتصال عرضی و کمترین میزان آب اندازی در نشاسته گندم استیله شده مشاهده گردید. نتیجه‌گیری: نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد اتصال عرضی می‌تواند باعث کاهش و افزایش به ترتیب فاکتورتورم و میزان آب اندازی در نشاسته تعدیل شده در مقایسه با نشاسته طبیعی در هر دو نوع نشاسته مطالعه شده گردد. از طرف دیگر استیله کردن نشاسته باعث کاهش و افزایش به ترتیب میزان آب اندازی و فاکتور تورم در نشاسته تعدیل شده نشاسته گندم و بلوط گردید. بنابراین سطح ایجاد اتصال عرضی عامل مهمی در ایجاد خصوصیات مورد نظر است. از نشاسته اتصال عرضی بلوط در محصولات غذایی می‌توان جهت بهبود تردی کراکر‌ها و بیسکوییت‌ها استفاده کرد. همچنین از نشاسته استیله شده میتوان به‌عنوان بافت دهنده و قوام دهنده در سوپ‌ها، سس‌ها، خورش‌ها، محصولات نانوایی، فراورده‌های لبنی و غذای کودک استفاده نمود. همچنین با توجه به درصد آمیلوز کمتر نشاسته بلوط و خصوصیات عملکردی مطلوب، پیشنهاد می‌شود استفاده از نشاسته بلوط به‌عنوان نشاسته جایگزین در صنعت غذا در مطالعات بعدی مورد بررسی قرار گیرد.

Evaluation of acetylation and cross-linking on functional properties of acorn starch

Background and objectives: Starch is the most widely used natural polysaccharide in the food industry, which plays a significant role in the consistency, texture and nutritional value of food products. Although natural starch from various plant sources has unique properties, with the advancement of food technology and the development of new methods of food processing, the structure of starch changes which can lead to the loss of some of its desirable properties in foods. In order to improve the functional properties of starch, its structure can be modified through modification. The aim of this study was to evaluate the effect of acetylation and crosslinking on functional properties of acorn starch in comparison to commercial wheat starch. Materials and methods: In this research, the acorn fruit was collected from mature trees located in Baghmalek in Khuzestan province, and its starch was extracted. To compare with a highconsumption starch, commercial wheat starch was used as a reference. The chemical composition of wheat and acorn starches was measured using standard AACC methods, amylose was measured based on the formation of a blue complex with iodine reagents and reading of absorbance at 615 nm. Modification of starches by crosslinking methods at 0.1%, and percentage of acetylation and degree of substitution with 6% acetic anhydride was measured accurately using the titration method, and the swelling factor was determined. Syneresis was measured during days 1, 2, 3, 4, 7. Statistical analysis was performed using SPSS software and comparisons of the meanings by Duncan test at 5% probability level. Results: The results showed a significant difference in the amount of amylose in natural starch of wheat and acorn. Fat, moisture and protein content of two starches showed a significant difference but there was no difference in ash. The protein and moisture content of acorn starch was higher and its fat was less than wheat starch. The percentage of acetylation and degree of substitution were significantly different in two studied starch. Crosslinking reduces the factor of swelling and acetylation caused increased swelling factor in the two examined starches. The highest swelling factor was indicated in acetylated wheat starch and the lowest swelling factor was indicated in crosslinking acorn starch. Syneresis was the highest in crosslinked wheat starch and the lowest in acetylated wheat starch. Conclusion: The results of this study showed crosslinking could be caused to decrease and increase the swelling factor and syneresis in modified starches compared to natural starches in both studied starch respectively. On the other hand, acetylation of starch caused decreasing and increasing the syneresis and swelling factor in modified starch respectively compared to natural starches of wheat and acorn. Therefore, the degree of crosslinking is an important factor in creating the desired properties. The Crosslinked starch of acorn in food products can be used to improve the crispness of crispy crackers and biscuits, as well as acetylated starch could be used as the thickening agent in soups, sauces, stews, bakery products, dairy products, and baby food. Also, due to the low amylose content of acorn starch and suitable functional properties it is suggested that application of acorn starch as an alternative starch in food industry evaluated in future studies.