高圧処理デンプンのガラス状態に関する研究

高压处理淀粉的玻璃态研究

• 批准号: 05J00173
• 负责人: 川井 清司
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: National Agriculture and Food Research Organization (2006)National Food Research Institute (2005)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J00173/
• 关键词: 高圧処理; 澱粉; 糊化; 老化; ガラス転移; 馬鈴薯; アミロペクチン; 熱分析

本研究の目的は、高圧処理が澱粉の状態変化に及ぼす影響について調べることであった。馬鈴薯澱粉-水混合物(澱粉含量10-80%w/w)を試料とし、様々な条件(400-1200MPa、20-70℃、1-66時間)で高圧処理した。高圧処理澱粉の状態変化は主に示差走査熱量計を用いて調べた。澱粉含量10-20%試料は、高圧処理温度の上昇と共に糊化度が増加し、糊化圧力(澱粉が完全に圧力糊化するのに要する圧力)が低下した。澱粉含量30-50%試料においても、高圧処理温度の上昇と共に糊化度は上昇したが、いずれの処理温度においても糊化圧力は一定であった。熱による糊化の場合、澱粉含量が30%以上の低水分試料では糊化に要する水分が欠乏するため、部分的な糊化が起こった後、残存するアミロペクチン結晶の融解が高温で起こることが知られている。この結果を踏まえると、高圧処理による糊化は処理温度の上昇と共に進行し易くなるが、アミロペクチン結晶の融解は処理温度に殆ど影響しない、と考えられる。また、澱粉含量20-60%の試料には老化が認められた。処理温度が低いほど、老化が促進されることが明らかとなった。高圧処理時間が圧力糊化及び老化に及ぼす影響は殆どなかった。しかし、高圧処理時間が長くなると共に糊化開始温度が上昇することが明らかとなった。これは澱粉粒子中のアモルファス相の密度が高圧処理中に高くなり、糊化する際の水分移動が停滞したためと考えられる。高圧処理が澱粉のガラス転移温度及びガラス転移に伴う熱容量変化に及ぼす影響は顕著ではなかった。ガラス状態にある澱粉の分子運動性は見かけ上凍結しているため、高圧処理に対してもその状態は殆ど変化することはなかったと考えられる。圧力応答の視点から、食品がガラス状態にあると分子運動性が低く、長期安定であるという見解を支持する結果が得られた。

The purpose of this study is to investigate the effects of high pressure treatment on starch state and starch quality. Potato starch-water mixture (starch content 10- 80% w/w) was treated under high pressure at 400-1200MPa, 20-70℃ for 1-66 hours. The change of state of high-pressure treated starch is mainly indicated by the temperature difference and the temperature difference. The starch content of 10-20% samples increased with the increase of high pressure treatment temperature, and the gelatinization pressure (the pressure necessary for complete gelatinization of starch) decreased. Starch content 30-50% of the sample, high pressure treatment temperature rise, gelatinization degree rise, high pressure treatment temperature rise, gelatinization pressure rise In case of gelatinization, starch content of 30% or more and low moisture sample, gelatinization is necessary, moisture content is insufficient, partial gelatinization is started, residual gelatinization is started, crystallization is melted, high temperature is started, etc. As a result, the temperature of gelatinization treatment increases and the melting temperature of crystallization increases during high pressure treatment. For samples with starch content of 20-60%, aging is not recognized. Treatment temperature is low, aging is promoted. High pressure treatment time, high pressure gelatinization and aging, and other effects The time of high pressure treatment is long, and the gelatinization start temperature is high. The density of starch phase in starch particles is high in high pressure treatment, and the water movement during gelatinization is stagnant. High pressure treatment causes changes in starch temperature and heat tracing capacity. The molecular mobility of starch is not stable, and the high pressure treatment is not stable. The result is that the molecular mobility is low and the long-term stability is stable.

项目成果

複合化改質澱粉の製造方法及び複合化改質澱粉

复合变性淀粉的生产方法及复合变性淀粉

• 发表时间: 2005

Gelatinization and Retro gradation of Potato Starch-Water Mixtures Treated with High Hydrostatic Pressure

高静水压处理马铃薯淀粉-水混合物的糊化和回级

• 发表时间: 2007
• 期刊: Proceedings of Fourth International Conference on High Pressure Bioscience and Biotechnology (in press)
• 作者: Kiyoshi Kawai;Ken Fukami;Shigenobu Koseki;Kazutaka Yamamoto
• 通讯作者: Kazutaka Yamamoto

State diagram of potato starch-water mixtures treated with high hydrostatic pressure

• DOI: 10.1016/j.carbpol.2006.06.026
• 发表时间: 2007-02-19
• 期刊: CARBOHYDRATE POLYMERS
• 影响因子: 11.2
• 作者: Kawai, Kiyoshi;Fukami, Ken;Yamamoto, Kazutaka
• 通讯作者: Yamamoto, Kazutaka