Характеризиране на естественото нишесте от Dioscorea bulbifera L.
Консуело Араухо де Вискарондо, Алисия Мариела Ринкон, Фани Падила
Изследователско звено за анализ на храните. Фармацевтичен факултет, Централен университет на Венецуела
РЕЗЮМЕ. За да се оценят неконвенционалните източници, беше изолирано нишесте от луковици Dioscorea bulbifera. Получава се добив от 28,48 g/100 g на суха основа. Определен е неговият химичен състав, физични, физикохимични и морфологични характеристики, както и неговите реологични свойства. Химичният анализ разкрива съдържание на амилоза от 29,37%. Според микрографиите нишестените гранули са били предимно с неправилна форма, наподобяващи пирамида със заоблени върхове и в по-малък брой са удължени със заоблени ръбове. Нишестето показва температура на желатинизация от 70,8 ° C и максимален вискозитет при 88,6 ° C от 435 UB, както и относително стабилна консистенция на процеса на готвене и ниска склонност към ретроградиране, което предполага възможното му използване. необходимо е разработване на бърз вискозитет и гел със стабилна консистенция.
Ключови думи: Диоскорея, нишесте, характеризиране, реологични свойства.
РЕЗЮМЕ. Характеризиране на местното нишесте от Dioscorea bulbifera. Беше оценен неконвенционален източник на нишесте, луковици от Dioscorea bulbifera. Давайки добив от 28,48 g/100 g на сухо тегло, бяха оценени химическия състав, физичните, физико-химичните и морфологичните характеристики, както и неговите реологични свойства. Химичният анализ показа съдържание на амилоза от 29,37%. Микрографиите показват, че повечето нишестени гранули са с неправилна форма, подобна на пирамида със заоблени върхове, а по-малък брой са удължени с гладка повърхност. Диоскорейното нишесте показва температура на желатинизиране от 70,8 ° C и максимален вискозитет при 88,6 ° C от 435 единици Brabender (BU). Той показа относително стабилна последователност на процеса на готвене и ниска тенденция към ретроградиране; които предполагат възможното използване на нишесте в хранителни продукти, които се нуждаят от бърз вискозитет и гел със стабилна консистенция.
Ключови думи: Диоскорея, нишесте, характеристики, реологични свойства.
МАТЕРИАЛИ И МЕТОДИ
Клубените на D. bulbifera са получени от опитни култури в Сан Диего де лос Алтос, щат Миранда, Венецуела. Отглеждани са на височина 1320 метра над морското равнище. Немодифицираното нишесте Zea mays (царевица) е получено от Sigma (САЩ) и това от Solanum tuberosum (картофи) от Lyckeby Stärkelsen, Karslshamn (Швеция). Всички използвани реагенти са с аналитично качество. Резултатите от теста са средната стойност за три определяния. Клубените на диоскореята се почистват и обелват ръчно. От обелената проба се получава добив на нишесте от 28,42 g на суха основа.
Изолиране и пречистване на нишесте
Нишестето се екстрахира по метода, описан от Rincón et al. (6). Част от белените, почистени и нарязани клубени се поставят с равно количество вода в блендер (Oster), като се разбъркват със средна скорост за една минута. Хомогенатът се филтрира през муселинов филтър и остатъкът се суспендира отново в два обема дестилирана вода, като процедурата се повтаря, докато се получи бистър филтрат, което показва, че цялото нишесте е извлечено. Филтратите се центрофугират при 2000 rppm. в IEC Centra центрофуга. MP4R (хоризонтален ротор 224) за 15 минути, изхвърляйки супернатантата. Остатъкът се промива няколко пъти с 10 ml дестилирана вода, за да се отстранят другите налични съставки. Екстрахираното нишесте се суши в пещ Labline Imperial при температура от 45 ° C в продължение на 24 часа, след това се прекарва през сито от 60 меша (250 mm) и се съхранява във вакуумно затворени пластмасови торбички при стайна температура, в уплътнител за торбички VacSy., Модел VG -017 от Zepter International.
Химичен, физичен и физикохимичен анализ
Нативното нишесте се определя съдържанието на влага, азот, протеини (N х 6,25) и пепел по официалните методи на AACC (7). Мазнините се определят съгласно метода, описан от Schoch (8). Суровите влакна се определят в Tecator Fibertec System M (1020 Hot Extractor). Съдържанието на амилоза се оценява по колориметричния метод на Джулиано (9) и амилопектинът се получава чрез разлика. Киселинност и рН съгласно методологията на Смит (10). Определянето на чистотата на нишестето на суха основа се извършва чрез разлика, като се вземат предвид другите компоненти, съдържащи се в нишестето (протеини, мазнини, сурови влакна и пепел).
Морфологията и размерът на нишестените гранули на D. bulbifera се определят чрез сканираща електронна микроскопия (EBM), като се използва Hitachi Model S-2400 при 20 kV, според Rincón et al. (6). От микроснимките бяха определени средната стойност и стандартното отклонение на размера на нишестената гранула, в съответствие с нейния максимален и минимален диаметър; както и характеристиките на повърхността и формата на гранулата.
Мощност на подуване, разтворимост и абсорбция на вода
W1 =% нишесте на суха основа в суспензията
W1 = (Тегло на скорбяла на суха основа (g)/Тегло на скорбяла на база влага (g) + 200) x 100
W2 = нишесте във всяка аликвотна част
W2 = A x W1/100
W3 = остатъчно нишесте в утайката на всяка аликвотна част
% SS (% разтворими твърди вещества (g/g нишесте)) = (b/W2) x 100
AA (абсорбирана вода g/g нишесте) = a - W3/W3
PH (мощност на подуване) = a x 100/W2 x (100 -% SS)
A = аликвотно тегло (g)
a = тегло на утайката в тръбата
b = тегло на остатъка в капсулата
Характеристики на поставяне на нишестената суспензия
Желатинизиращите свойства на местните нишестета от диоскорея, картофени и царевични клубени се определят с помощта на микровискоамилограф-Brabender, Модел 803220, като се използват следните условия:
Претеглена проба: 8 (g)
Добавена вода: 100 (ml)
Скорост на нагряване: 7,5 (° C/min)
Обхват на измерване: 360 (cmg)
Температурна програма: 25 ° C - 90 ° C - 50 ° C
90 ° C (за 15 минути)
50 ° C (за 15 минути)
Параметрите, които трябва да се вземат предвид, са следните: температура на желатинизация, първоначален вискозитет, максимален вискозитет (пиков вискозитет), вискозитет в края на периода на нагряване (90 ° C, 15 минути), вискозитет при 50 ° C. Тези параметри, изразени в единици Brabender (UB), бяха определени съгласно софтуера на оборудването (вискограф 2.0.12). За целите на изчисленията максималният вискозитет е посочен като P, вискозитетът в края на периода на нагряване при 90 ° C като H и вискозитетът при 50 ° C като C. Реологичните характеристики като стабилност, заселване и консистенция, изразени в единици на Brabender, бяха интерпретирани и изчислени съгласно Mazur et al. (13) и Merca y Juliano (14). Разбирава се като: Стабилност - разликата между максималния вискозитет и вискозитета в края на периода на нагряване (90 ° C); Slump - разликата между вискозитета при 50 ° C и максималния вискозитет; Консистенция: разликата между вискозитета при 50 ° C и вискозитета в края на отоплителния период (90 ° C).
РЕЗУЛТАТИ И ДИСКУСИЯ
Размер и външен вид на нишестени гранули
На фигура 1 са показани микрофотографиите на естествените нишестени гранули от D. bulbifera, получени чрез сканираща електронна микроскопия. Нишестените гранули се наблюдават предимно с неправилна форма, наподобяващи пирамида със заоблени върхове и в малък брой удължени гранули със заоблени ръбове. Средните стойности и стандартното отклонение за минималния и максималния диаметър на нишестените гранули на D. bulbifera (Таблица 1) са съответно 21,83 ± 6,38 и 35,00 ± 8,70 mm (n = 15). Диапазонът на стойностите, открити за нишестето D. bulbifera, показва, че гранулите са големи, подобно на това, съобщено за други диоскореи, като D. alata (20 ? 140 mm) и D. cayanensis (10 ? 70 mm ) и по-големи в сравнение с това, което се наблюдава за нишестени гранули от D. esculenta (1 ? 5 mm) (15). Микрографиите показват гранули с гладка повърхност за D. bulbifera, без фрактури или прекъсвания, което показва подходяща процедура за изолиране и пречистване.
Микрофотографии на естествени нишестени гранули от Dioscorea bulbifera .
Химичен състав (сух g/100 g), физични, физикохимични и морфологични характеристики на естественото нишесте от Dioscorea bulbifera
Характеристики a
Родно нишесте
Нишесте (чистота)
Протеин (N x 6,25)
Мастна материя
амилоза/амилопектин
Киселинност за титруване (meq/g)
Гранули: Форма
Неправилни (пирамидални със заоблени ръбове) и удължени
Диаметър (m m) n = 15
21,83 ± 6,38 ? 35,00 ± 8,70
a Резултатите представляват средната стойност ± стандартното отклонение на три определяния.
Мощност на подуване, разтворимост (като разтворими твърди вещества) и водопоглъщане на нишесте
Тези стойности са показани в Таблица 2. Както се очаква, мощността на набъбване се увеличава с увеличаване на температурата, тъй като при високи температури има прогресивно отпускане на свързващите сили в гранулата, което се превръща в увеличаване на мощността на набъбване с увеличаване на температурата; това е очевидно от 70 ° C в нишестето на D. bulbifera. Що се отнася до разтворимостта на нишестето, тя се увеличава вследствие на подуването на гранулата и повишаването на температурата. Както мощността на набъбване, така и индексът на разтворимост показват степента на съществуваща асоциация (интрагрануларни връзки) между нишестените полимери (амилоза и амилопектин). Най-високата наблюдавана стойност на разтворимост за естественото нишесте от D. bulbifera се среща при 85 ° C, това може да се дължи на факта, че с повишаването на температурата гранулата желатинизира, което води до разпадане на молекулния ред в гранулата и разтварянето на амилозни молекули. Капацитетът на водопоглъщане на естественото нишесте от D. bulbifera също се увеличава с повишаване на температурата, като се наблюдава относително постоянно увеличение от 5,61 до 20,64 (g вода/g нишесте) между 65 ° C и 80 ° C.
Физикохимични свойства на местно нишесте от Dioscorea bulbifera.