Микроволновая модификация углеводов

Изменению свойств пищевого сырья, полуфабрикатов и готовой продукции уделяется особое внимание. Эксперимент связан с разработкой и технологией получения модифицированных крахмалов и крахмалсодержащих продуктов, обладающих новыми физико-химическими и потребительскими свойствами. Для исследований целенаправленно выбраны крахмалы, относящиеся к различным его видам: клубневой (картофельный) и зерновой (гречневый). При выбранном методе воздействия использовалась энергия микроволн сантиметрового диапазона с частотой 2.45 ГГц. Такая малая энергия МВИ соответствует энергии вращения атомов в молекулах вокруг валентной σ-связи и способствует возникновению поворотной изомерии. Рассмотрены возможности управления свойствами крахмала за счет изменения конформации полимерной цепи под воздействием микроволнового излучения. Определены оптимальные технические параметры микроволновой обработки с частотой 2,45 ГГц для опосредованной активации хлебопекарных дрожжей через крахмалопродукты. Разработана технология опосредованной передачи энергии хлебопекарным дрожжам за счет обработанных МВИ крахмалопродуктов. Найдены приемы модификации крахмала для изменения их влагопоглощающей способности. Предварительная обработка сухого нативного картофельного крахмала микроволнами в течение 10 сек позволила увеличить влагопоглотительную способность крахмала незначительно (в 1,1 раза), последующее увеличение времени микроволновой обработки позволило уже существенно повысить (в 2-2,4 раза) показатель влагопоглощения по сравнению с контрольным образцом. Наибольшая адсорбция воды, в рамках заданных нами временных промежутков, наступает после обработки МВИ в течении 15 сек - увеличение в 2,4 раза. Для гречневого крахмала оптимальное время воздействия МВИ - 25 сек, а эффективность воздействия МВИ ниже (в 1,6 раза), чем у картофельного крахмала. 

1. Москва, В., Ромашко, О., Юркштович, Н., Капуцкий, Ф. & Литвяк, В. (2012). Исследование особенностей механизма химической модификации крахмала. Наука и инновации, 115, 64-70.

2. Ягофаров, Д. Ш., Канарский, А. В., Сидоров, Ю. Д. & Поливанов, М. А. (2012). Физико-химические свойства картофельного крахмала. Вестник Казанского технологического университета, 12, 212-215.

3. Fathi F. & Namazi H. (2014). Characterization and free synthesis of modified potato starch solvents. Journal of Materials Chemistry Home, 2, 11-15.

4. Namazi H., Fathi F. & Dadha A. (2018). Hydrophobically modified starch using long-chain fatty acids to produce nanoscale starch particles. Scientia Iranica, 18 (3), 439-445.

5. Kushwaha, Radha & Kaur, Devinder. (2018). Recent techniques used in modification of starches: A review.

6. Haq, Fazal & Yu, Haojie & Wang, li & Teng, Lisong & Haroon, Muhammad & Khan, Rizwan Ullah & Mehmood, Sahid & Amin, Bilal & Summe Ullah, Raja & Khan, Amin & Nazir, Ahsan. (2019). Advances in chemical modifications of starches and their applications. Carbohydrate Research. 476. 10.1016/j.carres.2019.02.007.

7. ZiaudDin, Han guo Xiang & Peng Fei (2017). Physical and Chemical modification of Starches: Reviews, Critical Reviews in the field of food science and nutrition, 57:12, 2691-2705, DOI: 10.1080/10408398.2015.1087379

8. Кряжев, В.Н. (2010). Последние достижения химии и технологии производных крахмала // Химия растительного сырья, 1, 1 – 10.

9. Кряжев В.Н., Романов В.В. & Широков В.А. (2010). Последние достижения химии и технологии производных крахмала. Химия растительного сырья, 1, 5-12.

10. Xuer Yi & Chen Li. (2021). The main controllers for improving the content of resistant starch in boiled white rice. Food hydrocolloids 122, 107083.

11. Arijit DuttaGupta, K.P. Rava, Vivek Bhadauria & Harminder Singh. (2021). Recent trends in the use of modified starch in the adsorption of heavy metals from water: an overview. Carbohydrate polymers 269, 117763.

12. Fan Xie, Hui Zhang, Yan Wu, Yun jun Xia & Lianzhong Ai. (2021). The effect of tamarind seed polysaccharide on the physico-chemical properties of corn starch processed by homogenization under high pressure. LWT 150, 112010.

13. Ilkhami Okur, Purlen Sezer, Khalil Stop Hamy Alpas Mosque. (2021). Recent achievements in the field of gelatinization and retrogradation of starch at high hydrostatic pressure. International Journal of Food Science and Technology 56:9, 4367-4375.

14. Chen lu Fan, Junzhong Huang, Huabin Pu, Qi Yang, Zhi gang Chen & Zhenbao Zhu. (2021) Solubility in cold water, adsorption properties of oil and enzyme of amorphous granular starches. Food hydrocolloids 117, 106669.

15. Su-jun Lee, Chen Zhang, Sun Tak Lim & Eun Yong Park. (2021) The effect of a combination of dry heating and glucose addition on the behavior of starches during gluing and gelling. International Journal of Biological Macromolecules 183, 1302-1308.

16. Aparna Das & Nandan Sit. (2021) Modification of taro starch and starch nanoparticles by various physical methods and their characteristics. Starch - Stärke 73:5-6, 2000227.

17. Ikai Zhen, Tommy Z. Yuan, Claire Maria Chigvedere & Yongfeng Ai. (2021) Current review of the structure, functional properties and industrial applications of pulsed starches for value-added use. Comprehensive reviews in the field of food science and food safety 20:3, 3061-3092.

18. Valentin K. Okonkwo, Ebenezer M. Kofi, Fire I. Mba, & Michael O. Ngadi. (2021). The effect of thermosonic operation on the quality indicators of starch-based sauces. Ultrasound Sonochemistry 73, 105473.

19. Carolina Guida, Anna Carolina Aguiar & Rosian Lopez Cunha. (2021). Green starch modification methods for stabilization of Pickering emulsions: current review and future prospects. Current Opinion in Food Science 38, 52-61.

20. Adeleke Omodunbi Ashogbon. (2021). Double modification of various starches: synthesis, properties and application. Food Chemistry 342, 128325.

21. Yi Wang, Long Chen, Tian and Yang, Yun Ma, David Julian McClements, Fei Ren, Doqi Tian & Zhen Jin. (2021). Review of structural transformations and changes in starch properties during heat treatment of food products. Food hydrocolloids 113, 106543.

22. Adeleke Omodunbi Ashogbon. (2021). Recent developments in the synthesis, properties and applications of triple modification of various starches. Starch - Stärke 73:3-4, 2000125.

23. Mohammed Badi & Bin Xu. (2021). Review of the physicochemical properties, modifications and applications of starches and their common modified forms used in noodle products. Food hydrocolloids 112, 106286.

24. R. Raghunathan, R. Pandiselvam, Anjineyulu Kota kota & Emin Mousavi Khanega. (2021). Application of new non-thermal technologies for modification of grain starches. LWT 138, 110795.

25. Bianca Manilla, Nancy Castagna, Melissa Lindsay Rojas & Pedro ED Augusto. (2021). New technologies to improve starch efficiency. Current Opinion in Food Science 37, 26-36.