Научная статья на тему 'ТЕРМОГРАВіМЕТРИЧНЕ ДОСЛіДЖЕННЯ ЕКСТРУДОВАНИХ ТА НАТИВНИХ ВИДіВ КРОХМАЛЮ'

ТЕРМОГРАВіМЕТРИЧНЕ ДОСЛіДЖЕННЯ ЕКСТРУДОВАНИХ ТА НАТИВНИХ ВИДіВ КРОХМАЛЮ Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
138
58
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТЕРМОГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ / ЭКСТРУЗИЯ / СТРУКТУРА КРАХМАЛА / АДСОРБЦИОННАЯ ВЛАГА / ЭНЕРГИЯ АКТИВАЦИИ / THERMOGRAVIMETRIC ANALYSIS / EXTRUSION / STARCHSTRUCTURE / ADSORBED MOISTURE / ACTIVATION ENERGY

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Пічкур В. Я., Лазаренко М. М., Алєксєєв О. М., Ковбаса В. М., Лазаренко М. В.

Проведены определения термогравиметрических показателей и дифференциально термический анализ нативных и экструдированных видов кукурузного, пшеничного, картофельного и тапиокового крахмала. На основе анализа данных осуществлена сравнительная характеристика количества адсорбционно и капиллярно связанной влаги исследуемых образцов. Изучено влияние процесса экструдирования и наличия кристаллических структур крахмала на энергию связи влаги

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Thermogravimetric research of the extruded and native types of starch

Most of the literature data, aimed at studying the structural features of native starch contain a large amount of information based on X-ray diffraction, which allows very accurately characterize the structure of starch granules. However, the issue of the number and forms of moisture bonds in the starch composition is still not fully disclosed.Using thermogravimetric and differential-thermal research methods, the values of the amount of capillaryand adsorptionbound moisture, as well as the values of the activation energy of water molecules in the extruded and native types of starch of different origin were obtained. During the data analysis, a parallel between the type of crystal structure and the amount of capillaryand adsorption-bound moisture for native types of starch was drawn in the paper. The results characterize the influence of crystal structures of the output starch on the properties of extrudates and their amorphous structure.The results obtained allow a better understanding of the fundamental differences in the technological indicators of native and extruded types of starch.

Текст научной работы на тему «ТЕРМОГРАВіМЕТРИЧНЕ ДОСЛіДЖЕННЯ ЕКСТРУДОВАНИХ ТА НАТИВНИХ ВИДіВ КРОХМАЛЮ»

6. Гулый, И. С. Пектин. Производство пектина и пектиновых экстрактов [Текст] / И. С. Гулый, Л. В. Донченко, В. В. Нелина, Н. С. Карпович. - К.: Ассоциация «Пектин», 1992. - 56 с.

7. Нелина, В. В. Физико-химические свойства пектиновых веществ. Разработка и совершенствование технологий пектина и пектинопродуктов [Текст] / В. В. Нелина. - Краснодар : Кубанский государственный аграрный университет, 1996. - 102 с.

8. Зацепина, Г. Н. Физические свойства и структура воды [Текст] / Г. Н. Зацепина; 2-е изд. - М. : Изд-во МГУ, 1987. - 171 с.

9. Вода в пищевых продуктах [Текст] / под ред. Р. Б. Дакуорта; пер. с англ. Р. Н. Евтеевой, Г. Е. Русановой. - М. : Пищевая промышленность, 1980. - 376 с.

10. Нечаев, А. П. Пищевая химия: Учебник для студентов вузов [Текст] / А. П. Нечаев, С. Е. Траубенберг, А. А. Кочеткова; Нечаев, А. П; 2-е издание, перер. и испр. - СПб.: ГИОРД, 2003. - 640 с.

11. Франке, Ф. Вода и водные растворы при температуре ниже 0 °С [Текст] / Ф. Франке. - Киев.: Наук, думка, 1985. - 338 с

12. Фаррар, Т. Импульсная и Фурье-спектроскопия ЯМР [Текст] / Т. Фаррар, Э. Беккер. - М.: Мир, 1973. - 163 с.

Проведет визначення термогравiме-тричних показнитв та диференщально термiчний аналiз нативних та екстру-дованих видiв кукурудзяного, пшеничного, картопляного i татокового крохмалю. На основi аналiзу даних здшснено порiвняльну характеристику кiлькостi адсорбцшно та катлярно зв'язаног вологи дослиджуваних зразтв. Вивчено вплив процесу екструду-вання та наявностi кристалiчних структур крохмалю на енергю зв'язку вологи

Ключовi слова: термогравiметричний аналiз, екструзiя, структура крохмалю,

адсорбована волога, енергiя активаци □-□

Проведены определения термогравиметрических показателей и дифференциально термический анализ нативных и экструдированных видов кукурузного, пшеничного, картофельного и тапиокового крахмала. На основе анализа данных осуществлена сравнительная характеристика количества адсорбционно и капиллярно связанной влаги исследуемых образцов. Изучено влияние процесса экструдирова-ния и наличия кристаллических структур крахмала на энергию связи влаги

Ключевые слова: термогравиметрический анализ, экструзия, структура крахмала, адсорбционная влага, энергия активации

УДК 637.34

|DOI: 10.15587/1729-4061.2015.33116|

ТЕРМОГРАВ1МЕТРИЧНЕ ДОСЛ1ДЖЕННЯ ЕКСТРУ-ДОВАНИХ ТА НАТИВНИХ ВИД1В КРОХМАЛЮ

В. Я. П i ч к у р

Астрант* E-mail: pichkurvitaly@ukr.net М. М. Лазарен ко Кандидат фiзико-математичних наук*** E-mail: maxs@univ.kiev.ua О. М. Алексеев Кандидат фiзико-математичних наук, старший науковий ствробЬник*** E-mail: Alan@univ.kiev.ua В. М. Ковбаса Доктор техычних наук, професор, завщувач кафедри*

М. В. Лазарен ко Кандидат фiзико-математичних наук, доцент

Кафедра фiзики**

*Кафедра хлiбопекарських i кондитерських виробництв **Нацюнальний уыверситет харчових технолопй вул. Володимирська, 68, м. КиТв, УкраТна, 01601 ***Кафедра молекулярноТ фiзики КиТвський нацюнальний ушверситет iм. Тараса Шевченка вул. Володимирська, 60, м. КиТв, УкраТна, 01033

1. Вступ

Сучасна харчова промисловшть виробляе вели-ку юльюсть рiзноманiтних продукпв харчування. Широко! популярност набувають вироби готовi до вживання або ж Ti, тривалшть приготування яких зведена до мжмуму. Одним i3 ефективних методiв отримання таких виробiв, в асортимент яких вхо-дять сухi сшданки, снеки, кукурудзяш палички, зер-новi пласивщ, набухаючi види крохмалю е процес екструзп, в основi якого лежить високотемпературна,

короткочасна гiдротермiчна та мехашчна обробка сировини.

Основною складовою наведених продукпв харчування е крохмаль, який буде визначати режими проведення технолопчних параметрiв виробництва та показники якост готових продукив. Основними технолоНчними властивостями екструдапв на ос-новi крохмалю е здатшсть набухати та розчинятись за юмнатних температур, проте в залежноси вщ ви-хщно1 сировини та умов обробки кiнцевi показники будуть вiдрiзнятись [1].

Дослщження стану вологи та термографiчних па-раметрiв дае змогу краще зрозумии основнi принципи структури та складу рiзних видiв нативного i екстру-дованого крохмалю, а також можлившть прогнозуван-ня 1хньо1 поведiнки та властивостей в проце« техноло-пчного оброблення.

2. Аналiз лiтературних даних та постановка проблеми

Крохмаль - друга, найб^ьш поширена речовина бюмаси в природi пiсля целюлози, яка утворюеться в процесi фотосинтезу в хлоропластах зеленого листя i накопичуеться у виглядi гранул в ам^опластах коре-неплодiв, стебел, цибулин, горiхiв та насiннi рослин як запасна форма вуглеводiв [1].

Вiн е природним, дешевим, поновлювальним, бю-лопчно розкладним та найбiльш поширеним резерв-ним полiсахаридом в рослинах. На мiжнародному ринку виробництва крохмалепродуктiв використову-ють сировинну базу основним сегментом яко1 е куку-рудза - 74 %, манiока - 10 %, пшениця - 8 % та карто-пля - 7%, iншi види сировини займають б^я 1% [2].

Крохма ль, лат. Ату1и (С6НюО5)п — рослинний високомолекулярний полшахарид амiлози i ам^о-пекнину, мономером якого е а^-глжозидний зали-шок [3]. Лiнiйнi полiсахариднi ланцюги крохмалю зазвичай мають як лiвозакручену так i правозакру-чену стральну структуру, яка була запропонована ще в 1937 р. [3]. На основi графiкiв дифракцii рентге-швських променiв були визначенi три основш типи кристалiчностi крохмальних зерен i позначенi як тип А, тип В i тип С.

Було помiчено вплив молекул води на штенсив-нiсть малокутового дифракцiйного тку [4]. Повщом-ляеться, що велику роль в створенш кристалiчноi структури В-типу ввдграють молекули води [5], яка виступаючи в якостi «структуроутворювача» зумов-люе вирiвнювання молекул крохмалю (створюе впо-рядковану структуру) [5]. З шшого боку, вченi [6] роз-винули уявлення про структуру, в якш молекули води розташоваш в кубiчнiй гратцi А-типу. Для отримання дифракцшшл картини структури гранули необхщна мiнiмальна гiдратацiя крохмалю молекулами води у 8 %, тсля чого тки кристалiчностi зникають, що може свщчити про змiни в структура зi збiльшенням гiдратацii до 25-30 % положення й штенсившсть пшв змiнюються, а далi практично не проявляються [7]. Зразок крохмалю, з ступенем гщратацп близько 27 %, вщповщае добре впорядкованш кристалiчнiй гратщ крохмалю, що свiдчить про можливкть розташування молекул води в структурi крохмального зерна без ство-рення видимих дефекпв [6, 7].

Використовуючи метод ЯМР-спектроскопп для картопляного крохмалю [8], показано, що вода замер-зае в об'емнш фазi, при зволожент бiльше нiж 33 %, отже щлком iмовiрно, що деяю молекули води можуть рухатися i вiльно перемiщатимуться мiж молекулами вуглеводiв, енергiя iх зв'язку буде незначна, що пояс-нюе iх здатшсть до замерзання.

Важливими особливостями титв кристалiчностi крохмалю е наступнi:

Тип A. Структуру кристалiчностi А-типу мае ам^опектин, довжина ланцюгiв якого складае 23-29

глжозидних залишки мiж точками розгалуження. Водневi зв'язки мiж пдроксильними групами молекул амiлопектину призводять до формування по-двiйних стральних ланцюгiв, якi в свою чергу утво-рюють моноклiнну елементарну комiрку зображену на рис. 1, а. Даний тип кристалiчностi мiстить лише 8 молекул води в комiрцi мiж подвiйними страля-ми i часто зустрiчаеться для крохмалю iз зернових культур [5, 9].

Тип В. Кристалiчнiсть В типу представлена на рис. 1, б, мктить ам^опектин з довжинами ланцюгiв 30-40 глжозидних одиниць мiж точками розгалуження. Вш мае гексагональну елементарну комiрку, центральний канал якоi оточений 6-ма подвiйними спiральними ланцюгами та заповнений водою (32-36 Н2О на 1 комiрку). Даний тип кристалiчностi харак-терний для крохмалю з картопл^ бананiв а також ви-сокоамiлозних видiв крохмалю [10].

Тип С. Структура кристалiчностi типу С включае в себе ланцюги ам^опектину, довжина мiж точками розгалуження яких складае 30-44 глжозидних залишки i е комбiнацiею типу А i типу В. Вiн характер-ний для крохмалю з гороху, квасол^ тапiоки тощо [10]..

б

Рис. 1. Типи кристалiчностi крохмальних гранул: а — А-тип крист^чносп; б — В-тип крист^чносп

В процеа екструзiйного оброблення вщбуваеть-ся руйнащя нативноi структури крохмальних зерен. У зв'язку з вибухоподiбним видаленням вологи змь нюеться ii юльюсть, спiввiдношення а також тер-могравiметричнi показники [11]. Дослiдження та де-тальний аналiз термографiчних даних нативного та екструдованого крохмалю а також '¿х порiвняння про-ливае свило на окремi аспекти форм зв'язку вологи з крохмалем рiзного походження.

3. Цшь та задачi дослщження

Проведет дослщження ставили за мету дослщити особливостi стану вологи в нативних та екструдованих видах крохмалю з метою обгрунтування структурних змiн, як вiдбулися в процесi екструзii.

Для досягнення поставленоi мети вирiшувалися наступш задачi:

- провести визначення термогравiметричних по-казникiв та диференцiально термiчний аналiз дослщ-них зразкiв;

- на основi аналiзу даних, здшснити порiвняльну характеристику кiлькостi адсорбцiйно та катлярно зв'язаноi вологи;

- вивчити вплив процесу екструдування та виду крохмалю на форми зв'язку вологи.

4. Матерiали i методи дослщжень теплофiзичних процесiв нативних i екструдованих видiв крохмалю

Для дослiдження були використаш нативнi та ек-струдоваш кукурудзяний, пшеничний, картопляний та тапюковий види крохмалю пiсля витримування iх в ексикаторi з метою видалення катлярно зв'язаноi вологи адсорбованоi з навколишнього середовища.

Термогравiметричний аналiз проведений за допо-могою Дериватографа Q-1500D. Були отриманi залеж-ностi вiдносноi змiни маси Дт/т0 (рис. 2) та похiдноi змiни маси ДТГ (рис. 3) ввд температури для рiзних зразкiв крохмалю.

100

|=96 I 92 88

\

V

0 50 100 150 200 250

Т,0С

Рис. 2. Температурна залежшсть вщносноТ змiни маси крохмалю F=Дm/mo

Можна припустити, що втрата маси зразком пов'я-зана з випаровуванням вологи, яка знаходиться в зраз-ку в рiзних станах. Тому залежшсть ДТГ було роздано на тки за допомогою розподiлу Гауса (рис. 4).

ДТГ 30

25

20

15

10

А

0 50 100 150 200 250

Т,0С

Рис. 3. Температурна залежшсть похщноТ змши маси f=dF/dT для кукурудзяного крохмалю

Залежшсть ДТГ оптимально можна описати трьо-ма тками з максимумами при температурах Т1=55 оС, Т2=120 оС та Т3=170 оС.

Перший тк (f1) пов'язаний з випаровуванням катлярно зв'язаноi води, другий - руйнуванням моно-молекулярних гщратних шарiв навколо молекул амь лози та амiлопектину та адсорбцiйнозвязаноi вологи, а третiй пiк - з термоокислювальною деструкцieю зразка. Вода в гщратнш оболонцi пов'язана з молекулами ам^ози та ам^опектину в крохмалю водневими зв'язками, як при нагрiваннi розриваються.

20 15 { 10 5 0

0 50

100 150 200 250

Т,0С

Рис. 4. АпроксимаЩя залежностi ДТГ для кукурудзяного крохмалю за допомогою розподту Гауса з трьома тками

Методи розрахунку кшетичних параметрiв процесу дегщратацп, таких як енергiя активацп (Е) та передекспоненцiйний фактор (к0), описанi у роботах [12]. Звичайно застосовують лшшний закон змiни температури.

Кшетичне рiвняння процесу десорбцii може бути записане як [12]:

d©/dt=-k©n; к_(^©^)/©п.

(1)

Ступiнь покриття молекул крохмалю водою (©) змiнюeться вiд 1 - заповнення для вихщного матерiа-лу до 0 - вся вода дегщратована. Порядок реакцп (п) - цiле число вщ 1 до 3, припускаеться, що вш вщо-мий з експерименту. Константа швидкост реакцii (к), може бути записана як

к_к0ехр(-Е/ЯТ),

(2)

де Я - унiверсальна газова стала. Значення Е прий-маеться у цьому наближенш за сталу, що означае еквiвалентнiсть усiх гiдратацiйних центрiв поверх-нi молекул крохмалю. Шдставляючи рiвняння (1) у рiвняння (2) та логарифмуючи одержуемо:

1пк=1п[(^©^)/©пНпко-Е/ЯТ.

(3)

Маючи на увазi початковi умови ©4_0=1, ©4_¥_0 та проведення експерименту при сталiй швидкостi на-грiвання (в), тобто лшшну залежнiсть температури вщ часу

T(t)_Tо+pt, можуть бути записан такi вирази: ©(t)_Sт/Sо; -d©/dt_ р£2/80,

(4)

(5)

де S0 та Sт - вiдповiдно площi на графжу f2 пiд усiм тком та частиною пiка вiд Т до ¥

ST = } £^Т; S0 =} f2dT.

(6)

Якщо у« припущення, закладенi у цей метод, ко-ректнi та порядок реакцп п обраний вiрно, то залеж-нiсть ln[(-d©/dt)/©п] вщ обернено' температури ^в-няння 3) е лiнiйною в усьому iнтервалi температур. Маючи експериментальнi значення ^ та в, за виразами (5) та (6) одержують © та d©/dt, параметри неiзотер-мiчноi кшетики к0 та Е розраховують з рiвняння (3). Перевагою вищенаведено' процедури е використання всього масиву експериментальних даних, включаючи високотемпературну частину термограми, що е особливо важливим при визначенш порядку п, встанов-ленш механiзму реакцп та адекватностi модель

З побудованих залежностей 1п[(^©/^)/©п] вiд обернено! температури для дослщжуваних зразкiв видно (рис. 5), що залежнiсть приймае лiнiйну форму при п=1.5.

1п

0

-4

-8

-12^_.__._,___

0,0020 0,0025 0,0030 Т-1,К-1

Рис. 5. Залежносп ln[(—d©/dt)/©n] вiд оберненоТ температури

Дробний порядок реакцii вказуе зазвичай на од-ночасне протжання декiлькох етапiв реакцii, якi мало вiдрiзняються один вiд одного за швидюстю, або на проходження зворотних реакцш. Це може бути також наслщком участi в реакцiях атомiв поряд з молекулами.

5. Результати дослiджень та ¡х обговорення

За даними термогравiметричного аналiзу - змiни маси зразка i апроксимацii залежностi ДТГ, можна з достатньою точнiстю визначити юльюсть зв'язано' та вiльноi вологи вщповщно до класифiкацii О. П. Ре-бiндера, яка буде характеризувати гвдрофшьшсть до-слiдних зразкiв. Зведенi даш аналiзу по кiлькостi ((I) - катлярно зв'язано' вологи, (II) - адсорбцшно зв'язано' вологи i (III) - втрата маси внаслiдок термоо-кислювально' деструкцп) представленi в табл. 1.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

З наведених даних видно (табл. 1), що пдрофшь-шсть та доступшсть гiдроксильних груп крохмалю обробленого в екструдерi зростае. Це пояснюеться тим, що в процеа екструдування крохмаль пiддаеться ком-бшованш дп температури, тиску i силi здвигу. Внасль док цього виникають поля напруження та дисипацiя енергп. Релаксацiя даних полiв призводить до термоде-струкцп крохмальних ланцюгiв, повно' втрати нативноi впорядкованоi структури крохмалю та стралевидно' побудови ланцюгiв крохмалю з утворенням в основнiй мiрi аморфно' структури, яка в свою чергу буде сприяти збшьшенню тиску набухання, достатнього для подолан-ня сил зчеплення мiж окремими ланцюгами крохмалю. Це, а також збшьшення кшькосп вiльних пдроксиль-них груп призводить до наявност бiльшоi юлькосп

адсорбцiйно зв'язано' вологи у зразках екструдованих видiв крохмалю в т^внянш з нативними

Таблиця 1

Зведеж результати стану вологи в дослщних зразках крохмалю

Назва зразка Загальна волога зразгав, % Загальна втрата маси, моль/кг сухого зразка I II III

моль/кг сухого зразка

Кукурудзяний нативний 10,06 6,2 0,4 3,6 2,2

Кукурудзяний екструдований 9,06 5,5 вщсутня 5,1 0,4

Пшеничний нативний 11,09 6,9 1,0 4,2 1,7

Пшеничний екструдований 9,36 5,7 вщсутня 5,1 0,3

Картопляний нативний 12,35 7,8 1,0 4,9 1,9

Картопляний екструдований 9,26 5,7 вщсутня 5,1 0,3

Ташоковий нативний 13,30 8,5 1,7 5,1 1,7

Ташоковий екструдований 9,67 5,9 вщсутня 5,3 0,4

За результатами аналiзу спостерiгаеться бiльша кiлькiсть адсорбцiйно зв'язано' вологи для картопля-ного та тапюкового нативного крохмалю в порiвняннi з зерновими, що зумовлено наявшстю В та С-ти-пу кристалiчноi структури, яким характерна при-сутшсть «водневих каналiв». Для зернових видiв крохмалю И кiлькiсть менша, що пояснюеться наявшстю А-типу кристалiчноi структури. Вщсутшсть для екструдованих зразюв крохмалю вiльноi (ка-пiлярно-звязаноi) вологи, яка була видалена витри-муванням зразюв у ексикаторi, пiдтверджуе утво-рення однорiдноi, гiдрофiльноi, аморфно' структури екструдованих видiв крохмалю. Натомiсть, нативш види крохмалю пiсля витримки в ексикаторi все ще мiстили даний тип зв'язку вологи, видалення якш перешкоджала упорядкована кристалiчна структура полiсахаридiв крохмалю.

Результати аналiзу пiкiв якi описують процес видалення адсорбцшно зв'язано' вологи нативних та екструдованих видiв крохмалю представленi на рис. 6.

0,06 0,05 0,04 £ 0,03 0,02 0,01 0,00

0 50 100 150 200 250

Т, 0С

-о- Каргошиний екструдований

Картопляний нативний -о- Кукурудзяний екструдований -«- Кукурудзяний нативний

Рис. 6. Шки ДТГ нативних та екструдованих видiв крохмалю

З кривих на рис. 6 чггко спостериаеться залежшсть процесу видалення вологи вщ боташчного походжен-ня крохмалю а отже i структури кристалiчноi решiтки. Також спостерiгаеться рiзниця в стат вологи мiж вихiдним та екструдованим зразком крохмалю.

За даними результапв диференцiально-термiчного аналiзу розрахованi енерпя активацii (E) та пере-декспоненцшний фактор (k0) за температур максимального видалення абсорбцшно зв'язаноi вологи, як наведенi в табл. 2.

Таблиця 2

Характеристика енергп активаци та передекспоненцiйного фактора рiзних видiв крохмалю

Назва зразка Передекспоненщй-ний фактор (k0) Енерпя активаци (E) кДж/моль

нативний екструдо-ваний нативний екструдо-ваний

Кукурудзяний 19,67046 11,85832 78,691780 56,5244

Пшеничний 15,96026 10,62136 69,2485700 53,5699

Картопляний 18,89595 11,28981 79,1639119 57,369

Татоковий 18,59494 11,16519 79,505884 56,969

З отриманих даних видно, що енергiя активацii, а також передекспоненцшний фактор для екструдова-них зразюв на порядок нижче порiвняно з нативними, та знаходяться майже на одному рiвнi. Тобто можна стверджувати, що енерпя зв'язку адсорбцшно зв'язаноi вологи прямо залежить вщ структури крохмалю. Ут-ворена в результат екструзii аморфна структура збшь-шуе кiлькiсть адсорбцiйно звязаноi вологи в структурi крохмалю внаслiдок зб^ьшення кiлькостi доступних гiдроксильних груп, що i обумовлюе пiдвищення ii гiдрофiльностi. Отже такий крохмаль, порiвняно з нативними, буде легко поглинати або ж ввддавати ка-тлярно зв'язану вологу в залежностi вщ змiни умов навколишнього середовища. При наявност кристалiч-них структур нативних видiв крохмалю в яких вода ввдирае роль в побудовi того чи шшого типу кристалiч-

носп, енергiя зв'язку е вищою в результат ускладненого процесу вивiльнення молекул катлярно зв'язаноi води з впорядкованих структур крохмальшл гранули.

6. Висновки

З проведених термогравiметричого та диферен-цiально-термiчного дослiджень встановлено данi юль-костi капiлярно та адсорбцiйно зв'язаноi вологи в зразках нативного i екструдованого видiв крохмалю, а також значення енергп активаци молекул води за температур максимального видалення вологи. Б^ьша юльюсть адсорбцшно зв'язаноi вологи для крохмалю з коренеплодiв у порiвняннi iз зерновими свiдчить про вплив наявного типу кристалiчноi будови в крох-мальних зерен на юльюсть вологи та форми ii зв'язку для нативних видiв крохмалю. Зростання значень юлькосп адсорбцiйно зв'язаноi вологи крохмалю тс-ля екструзп в порiвняннi з нативними пояснюеться втратою кристалiчноi структури крохмальних зерен та зб^ьшення кiлькостi вiльних гвдроксильних груп.

Вiдсутнiсть вiльноi (капiлярно-звязаноi) вологи у зразках екструдованих видiв крохмалю тсля ви-тримування в ексикатор^ пiдтверджуе утворення в процесi екструзп однорщно: гiдрофiльноi та аморфноi структури крохмалю. Натомкть, нативнi види крохмалю все ще мiстили даний тип зв'язку вологи, для видалення яко: перешкоджала упорядкована кристалiчна структура полiсахаридiв крохмалю.

Вiдповiдно до представлених значень енергп активаци прослщковуеться зменшення енергп активацп вологи для екструдованих видiв крохмалю в порiвнян-нi з нативними, що тдтверджуе вплив кристалiчних структур вихщного крохмалю на властивостi екстру-дапв та :х аморфну структуру. Отримат результати дослiджень дають змогу краще зрозумiти принциповi вiдмiнностi в технолопчних показниках нативних i екструдованих видiв крохмалю.

Лiтература

1. Шчкур, В. Я. Досладження осшовших фiзико-хiмiчших властивостей набухаючих вид1в крохмалю [Текст] / В. Я. Шчкур, О. В. Лисий, О. В. Грабовська, В. М. Ковбаса // Наую^ пращ ОНАХТ. - 2014. - Т. 2, № 46. - С. 148-152.

2. Emeje, M. O. Starch: From Food to Medicine [Text] / M. O. Emeje, A. Rodrigues // Scientific, Health and Social Aspects of the Food Industry. - 2012. - Vol. 18. - P. 355-380. doi: 10.5772/38678

3. Hancock, R. D. The Other Double Helix - The Fascinating Chemistry of Starch [Text] / D. R. Hancock, J. B. Tarbet // Journal of Chemical Education. - 2000. - Vol. 77, Issue 8. - P. 988-992. doi: 10.1021/ed077p988

4. Bullan, A. Starch [Text] / A. Bullan, H. Bizot, M. Delage, J. Multon // Starke. - 1982. - Vol. 34. - Р. 361-366.

5. Imberty, A. A revisit to the three-dimensional structure of B-type starch [Text] / A. Imberty, S. Perez // Biopolymers. - 1988. -Vol. 27, Issue 8. - P. 1205-1221. doi: 10.1002/bip.360270803

6. French, D. Organization of starch granules [Text] / D. French, R. L. Whistler, J. N. Bemiller, E. F. Paschal // Starch: chemistry and technology. - 1984. - Vol. 2. - P. 183-247. doi: 10.1016/b978-0-12-746270-7.50013-6

7. Cleven, R. Crystal Structure of Hydrated Potato Starch [Text] / R. Cleven, C. Berg, L. Plas // Starch-Starke. - 1978. - Vol. 30, Issue 7. - P. 223-228. doi: 10.1002/star.19780300703

8. Kreger, D. The configuration and packing of the chain molecules of native starch as derived from X-ray diffraction of part of a single starch grain [Text] / D. Kreger // Biochimica et Biophysica Acta. - 1951. - Vol. 6. - P. 406-425. doi: 10.1016/0006-3002(50)90113-2

9. Lechert, H. Water Activity: Zences on Food Quality [Text] / L. B. Rockland, G. F. Stewart. - Academic Press, London, 1981. - P. 223-245.

10. Sajilata, M. G. Resistant starch - a review [Text] / M. G. Sajilata, Singhal, S. Rekha, R. Kulkarni Pushpa // Comprehensive reviews in food science and food safety. - 2006. - Vol. 5, Issue 8. - P. 1-17.

11. Serap, O. Functionality behavior of raw and extruded corn starch mixtures [Text] / O. Serap, D. S. Jackson // Cereal Chemistry. -2005. - Vol. 82, Issue 2. - P. 223-227. doi: 10.1094/cc-82-0223

12. Покровский, В. А. Химия поверхности кремнезема. Т. 1, Ч. 2 [Текст] / В. А. Покровский, А. А. Чуйко. - К., 2001. - С. 79-116.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.