Preview

Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий

Расширенный поиск

Влияние ультразвуковой модификации картофельного крахмала на его функционально-структурные свойства и дисперсный состав

https://doi.org/10.20914/2310-1202-2020-3-176-182

Полный текст:

Аннотация

В настоящее время в пищевой промышленности крахмал активно используется как пищевая добавка, обладающая значительным количеством свойств, благодаря которым можно улучшить качество продукта. Крахмал способен в значительной степени влиять на текстуру пищевого продукта, его часто применяют как загуститель, стабилизатор, наполнитель и компонент, хорошо удерживающий влагу. В промышленности используется крахмалы различного происхождения, в зависимости от цели их применения. Свойства крахмала главным образом зависят от его физических и химических характеристик, соотношения амилоза/амилопектин, а также от среднего размера зерна и процентного соотношения различных размерных групп гранул. В последнее время приоритеты развития пищевой промышленности не только в России, но и во всем мире, лежат в инновационных подходах с применением так называемых «зелёных технологий». В данной работе, мы исследовали возможность получение модифицированных крахмалов с использованием методов ультразвукового воздействия. Установлено, что при воздействии на крахмальные суспензии низкочастотным ультразвуком свойства модифицированного крахмала претерпевают значительные изменения. В частности снижается температура клейстериации крахмала в среднем на 17 °С, увеличивается выход амилозы из крахмального зерна в 2,8–3,5 раза по отношению к контрольному (нативному) крахмалу. Меняется дисперсный состав крахмальных суспензий. На основании проведенных исследований установлено, что нарастание длительности ультразвукового воздействия приводит к выравниванию размеров частиц. В контрольном образце отсутствуют частицы размерного ряда менее 400 нм с присутствием частиц фракций более 3 000 нм, тогда как при использовании УЗВ в режиме 630 Вт, 10 мин, преобладают частицы размерных фракций (426 ± 10) нм – 35,5% и (678 ± 5) нм – 24,8%. Таким образом, использование УЗВ для модификации крахмала позволяет сформировать продукт с новыми свойствами, что значительно расширяет возможности использование модифицированного крахмала в пищевой промышленности.

Об авторах

А. А. Руськина
Южно-Уральский государственный университет
Россия
старший преподаватель, кафедра пищевых и биотехнологий, пр-т Ленина, 76, г. Челябинск, 454080, Россия


И. В. Калинина
Южно-Уральский государственный университет
к.т.н., доцент, кафедра пищевых и биотехнологий, пр-т Ленина, 76, г. Челябинск, 454080, Россия


Н. В. Попова
Южно-Уральский государственный университет
к.т.н., доцент, кафедра пищевых и биотехнологий, пр-т Ленина, 76, г. Челябинск, 454080, Россия


Е. Е. Науменко
Южно-Уральский государственный университет
студент, кафедра инфокоммуни-кационных технологий, пр-т Ленина, 76, г. Челябинск, 454080, Россия


Н. В. Глаз
Южно-Уральский научно-исследовательский институт садоводства и картофелеводства
к.с-х.н., заведующий, отдел садоводства, ул. Гидрострой, 16, пос. Шершни, г. Челябинск, 454902, Россия


Л. В. Уфимцева
Южно-Уральский научно-исследовательский институт садоводства и картофелеводства
к.б.н., доцент, заведующий, отдел инструментальных методов исследований, ул. Гидрострой, 16, пос. Шершни, г. Челябинск, 454902, Россия


Список литературы

1. Лукин Н.Д., Бородина Э.М., Папахин А.А. и др. Исследование действия амилолитических ферментов на нативный крахмал различных видов в гетерогенной среде // Достижения науки и техники АПК. 2013. № 10. С. 62–64.

2. Никитина Е.В., Решетник О.А., Губайдуллин Р.А. Биотехнологические аспекты применения амилолитических ферментов в пищевой промышленности // Вестник Казанского технологического университета. 2013. Т. 16. № 13. С. 148–153.

3. Никитина Е.В., Габдукаева Л.З. Сравнительная характеристика физико-химических и морфологических свойств модифицированных картофельных крахмалов // Вестник Казанского технологического университета. 2012. Т. 15. № 13. С. 228–230.

4. Потороко И.Ю., Малинин А.В., Цатуров А.В., Руськина А.А. и др. Разработка технологии модификации крахмала. Часть 1: Ультразвуковое воздействие в охлаждающей системе // Вестник ЮУрГУ. Серия «Пищевые и биотехнологии». 2018. Т. 6. № 4.

5. Соломин Д.А., Соломина Л.С. Инновации в производстве и применении модифицированных крахмалов // Хранение и переработка сельхозсырья. 2014. № 3. С. 19–22.

6. Стратегия повышения качества пищевой продукции на период до 2030 года: распоряжение Правительства РФ № 1364р от 29.06.2016 г.

7. Халиков Р.М., Нигаматуллина Г.Б. Трансформации макромолекул амилозы и амилопектина при технологической переработке крахмальных гранул растительного сырья в пищевой индустрии // Nauka-rastudent.ru. 2015. № 1. С. 51-51.

8. Шестаков, С.Д., Красуля О.Н., Богуш В.И., Потороко И.Ю. Технология и оборудование для обработки пищевых сред с использованием кавитационной дезинтеграции. Санкт-Петербург, 2013.

9. Ягофаров Д.Ш., Канарский А.В., Сидоров Ю.Д., Поливанов М.А. Физико-химические свойства картофельного крахмала // Вестник Казанского технологического университета. 2012. Т. 15. № 12. C. 212–215.

10. Kaur B., Ariffin F., Bhat R., Karim A.A. Progress in starch modification in the last decade // Food Hydrocolloids. 2012. V. 26. P. 398–404.

11. Garcia-Alonso A., Jimenez-Escrig A., Martin-Carron N., Bravoa L., Saura-Calixto F. Assessment of some parameters involved in the gelatinization and retrogration of starch // Food Chemistry. 1999. V. 66. № 2. P. 181-187.

12. Krasulya O., Bogush V., Trishina V., Potoroko I. et al. Impact of acoustic cavitation on food emulsions // Ultrasonics Sonochemistry. 2016. V. 30. P. 98–102.

13. Kalinina I., Ruskina A., Fatkullin R., Naumenko N. et al. The application of ultrasound for the regulation of the starch gel viscosity // Bulgarian Journal of Agricultural Science. 2020. V. 26. № 3. P. 690–695.

14. Sujka M. Ultrasonic modification of starch – Impact on granules porosity // Ultrasonics Sonochemistry. 2017. V. 37. P. 424–429.

15. Sujka M., Jamroz J. Ultrasound-treated starch: SEM and TEM imaging, and functional behavior // Food Hydrocolloids. 2013. V. 31. P. 413–419.

16. Morikawa K., Nishinari K. Rheological and DSC studies of gelatinization of chemically modified starch heated at various temperatures // Carbohydrate Polymers. 2000. V. 43. № 3. P. 241-247.

17. Shabana S., Prasansha R., Kalinina I., Potoroko I. et al. Ultrasound assisted acid hydrolyzed structure modification and loading of antioxidants on potato starch nanoparticles // Ultrasonics Sonochemistry. 2018. P. 1–7.

18. Iida Y., Tuziuti T., Yasui K., Towata A. et al. Control of viscosity in starch and polysaccharide solutions with ultrasound after gelatinization // Innovative Food Science and Emerging Technologies. 2008. V. 9. P. 140–146.


Для цитирования:


Руськина А.А., Калинина И.В., Попова Н.В., Науменко Е.Е., Глаз Н.В., Уфимцева Л.В. Влияние ультразвуковой модификации картофельного крахмала на его функционально-структурные свойства и дисперсный состав. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2020;82(3):176-182. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2020-3-176-182

For citation:


Ruskina A.A., Kalinina I.V., Popova N.V., Naumenko E.E., Glaz N.V., Ufimtseva L.V. The effect of potato starch ultrasonic modification on its functional and structural properties and the particle size. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2020;82(3):176-182. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2020-3-176-182

Просмотров: 45


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-910X (Print)
ISSN 2310-1202 (Online)