تاثیر آنزیم آلفا آمیلاز بر ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی و ساختاری نشاسته‌ی ذرت قبل و بعد از پیش تیمار فشار بالا

فرایند فشار بالا فناوری غیر حرارتی جدیدی است که توسط آن، ماده‌ی غذایی در معرض فشاری برابر با 100-600 مگاپاسکال قرار می‌گیرد. در این پژوهش، تاثیر آنزیم آلفا آمیلاز باکتریایی بر درجه‌ی هیدرولیز، میزان بلورینگی، ویژگی‌های مورفولوژی و حرارتی نشاسته‌ی ذرت قبل و بعد از تیمار با فرایند فشار بالا (300 و 600 مگاپاسکال) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد، با افزایش میزان فشار، تاثیر فرایند بر ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی و حرارتی نشاسته بیشتر شد. همچنین نشاسته‌های تیمار شده با فرایند فشار بالا نسبت به هیدرولیز آنزیمی حساس‌تر بودند. بطوریکه میزان هیدرولیز در نشاسته های تیمار شده با فشار 600 مگاپاسکال 31/58% و در نشاسته های تیمار شده با فشار 300 مگاپاسکال 26/12% بود.نتایج آنالیزمیکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد نشاسته‌های تیمار شده با فشار معادل 600 مگاپاسکال، دارای بیشترین تخلخل، فرورفتگی و نا‌همواری بر روی سطح گرانول‌های نشاسته بودند و بیشترین حساسیت را در برابر هیدرولیز آنزیمی از خود نشان دادند. میزان بلورینگی در نشاسته‌های تیمار شده با فشار بالا و آنزیم، بدلیل از بین رفتن ساختار کریستالی نشاسته، نسبت به نمونه‌ی نشاسته‌ی طبیعی کمتر بود. بطوریکه میزان بلورینگی از 39/45% در نشاسته ی طبیعی به 28/43% در نشاسته های تیمار شده با فشار600 مگاپاسکال کاهش یافت. نتایج حاصل از ویژگی‌های حرارتی نشاسته‌ها نشان داد با افزایش میزان فشار اعمال شده، پارامتر‌های to، tp و tc و آنتالپی بطور معناداری کاهش یافت و نمونه های تیمار شده با فشار بالا و هیدرولیز شده توسط آنزیم آلفا آمیلاز دارای کمترین دمای ژلاتینه شدن و آنتالپی بودند. فرایند فشار بالا می‌تواند باعث ایجاد اصلاحات فیزیکی مطلوبی بر روی نشاسته شود که به واسطه ی این اصلاحات، می‌توان جهت هیدرولیز نشاسته‌ها‌ از میزان کمتری آنزیم آلفا آمیلاز استفاده نمود.  

effect of alpha-amylase on the physicochemical and structural characteristics of corn starch before and after high pressure pretreatment

the high-pressure process is a novel non-thermal technology by which food is subjected to a pressure of 100-600 mpa. in this research, the effect of bacterial alpha-amylase on the degree of hydrolysis, crystallinity, morphological and thermal characteristics of natural corn starch before and after high pressure processing (300 and 600 mpa) was investigated. the results showed that with increasing pressure, the effects of processing on the physicochemical and thermal properties of starch were increased. also, starches treated with high pressure process were more sensitive to enzymatic hydrolysis. the results of sem analysis showed that the starches treated with a pressure equal to 600 mpa had the highest porosity, indentation and roughness on the surface of the starch granules and showed the highest sensitivity to enzymatic hydrolysis. the amount of crystallinity in the starches treated with high pressure and enzyme was lower than the natural starch sample due to the destruction of the starch crystal structure. the results of the thermal characteristics of starches showed that with the increase of the applied pressure, the parameters of to, tp, tc and enthalpy decreased significantly. the high- pressure processing can create favorable physical modifications on the starch, and because of these modifications, a lower amount of alpha-amylase can be used for starch hydrolysis.