Исследование продуктов на содержание крахмала окружающий мир


План-конспект занятия по окружающему миру (3 класс) на тему: конспект занятия кружка "Лаборатория открытий" по теме:"Крахмал. Свойства. Определение продуктов, в состав которых входит крахмал"

Конспект открытого занятия кружка «Лаборатория открытий» (общеинтеллектуальное направление),

проведенного 22марта 2018г. в 3Вклассе МКОУ СОШ №15

Тема: Крахмал. Свойства. Определение продуктов, в состав которых входит крахмал.

Цель: 1. Познакомиться с крахмалом, изучить его свойства, научиться определять наличие крахмала в веществах с помощью йода

  1. Развивать навыки работы в группе, формировать навыки экспериментальной деятельности
  2. Воспитывать стремление к здоровому образу жизни.

Оборудование: - крахмал

                            - пипетки

                            - стаканы (с холодной водой – у детей, с горячей – только у учителя)

                            - стаканы с лупой

                            - металлические ложки

                            - тарелки с кусочками продуктов (хлеб, картофель сырой, морковь, свекла, апельсин, яблоко, лимон, конфета, макароны, рис, крупа гречихи, лук репчатый, груша, кукуруза)

                           - флакон с йодом

                           - таблицы для фиксирования результатов исследования

Форма занятия: групповая

Ход занятия

I. Организационный момент:

Добро пожаловать на занятие нашего кружка «Лаборатория открытий»

Мир полон чудесных задачек и тайн

И ты их разгадаешь, поверь.

В мир новых открытий загадок природы

Мы приоткроем дверь…

II. Определение темы и цели занятия:

  -Мы недавно с вами вырастили растение фасоль, наблюдали за его  развитием. Откуда небольшой росточек черпал энергию для своего роста? В чем уникальность всех растений? (Ответы детей: -растения в зелёных листьях на свету из углекислого газа, воды и растворенных в ней минеральных солей готовят себе питательные вещества. Так они обеспечивают себя энергией для роста и развития)

- А как называется вещество, которое образуется  и накапливается во многих растениях? (Ответ детей: Крахмал)

- Цель занятия: сегодня мы изучим это вещество, опишем его свойства, научимся определять его наличие в продуктах питания.

III. Опыт №1. Определение свойств крахмала

Рассмотрите вещество через лупу.

-На что похоже? (На  зернистый порошок)

- Какого он цвета? (Белого)

- Попробуйте на вкус. Имеет ли он вкус? (Безвкусный)

- Попробуйте потереть его пальцами. Что вы ощущаете? (Поскрипывание. Предполагают причину появления звука- «трение частиц»)

- Возьмите ложку крахмала и размешайте его в стакане с водой. Что происходит? (Порошок не растворяется)

- Посмотрите на крахмал в стакане с горячей водой. Что с ним произошло? (Он растворился и превратился в клейстер). Где мы используем это свойство крахмала? (При приготовлении киселей, соусов, подливок, клея)

На основании своих экспериментов, записей, которые вы делали в ходе работы, составьте рассказ о крахмале. ( Примерный ответ: Крахмал- безвкусный порошок белого цвета, нерастворимый в воде. Это зернистый порошок, при сжатии в руке он издает характерный звук «скрип», вызванный трением частиц. В горячей воде он растворяется и превращается в клейстер)

- А теперь познакомимся с содержанием статьи о крахмале, найденной  в сети Интернет:

Статья:

Крахмал – безвкусный порошок белого цвета, нерастворимый в воде. При сжатии порошка крахмала в руке он издаёт характерный звук «скрип», вызванный трением частиц.В горячей воде растворяется и превращается в клейстер.

  Крахмал – углевод, накапливающийся во многих растениях; он составляет около 70% питания человечества. Растения и животные преобразуют крахмал в глюкозу, которая служит источником энергии.

- Что нового  для себя о крахмале вы узнали из этой статьи? (Ответ: крахмал служит источником энергии и для растений, и для человека и животных)

- Вывод детей: для того, чтобы быть энергичными, нужно употреблять в пищу продукты, содержащие крахмал.

- А как определить наличие крахмала в продуктах? (Ответы детей: мы изучали состав семян и узнали, что определить наличие крахмала можно с помощью йода. Если место, куда капнули йод, посинело, значит, в этом продукте содержится крахмал. Если это место стало коричневым, значит, этот продукт не содержит крахмала.)

IV. Опыт №2. Определение продуктов, в состав которых входит крахмал

Дети проводят исследования в группах, результаты заносят в таблицу.

п/п

Название продукта

Содержит крахмал – «+»

Не содержит крахмал – «-»

1

Хлеб

2

Макароны

3

Морковь

4

Свекла

5

Картофель

6

Лук

7

Яблоко

8

Груша

9

Конфета

10

Апельсин, лимон

11

Рис

12

Гречка

13

Кукуруза

V. Отчет по результатам исследования, выводы

- Крахмал встречается: в зерновых (крупы, макароны, кукуруза), в картофеле, хлебе, конфетах.

- Не содержится: во фруктах и овощах, кроме картофеля.

- Можно ли много употреблять в пищу продуктов, содержащих крахмал? Предположения детей, обоснования.

Правильный ответ: нет, так как большое количество крахмала (углеводов) ведет к образованию жира. Все хорошо в меру. Питайтесь правильно и будьте здоровы!

Ученые нашли «переключатель» для увеличения накопления крахмала в водорослях - ScienceDaily

Результаты совместного исследования Токийского технологического института и Университета Тохоку, Япония, открывают перспективы крупномасштабного производства крахмала, полученного из водорослей, - ценного биоресурса. для биотоплива и других возобновляемых материалов. Такие продукты на биологической основе могут заменить ископаемое топливо и внести вклад в развитие устойчивых систем и обществ.

«Переключатель», контролирующий уровень содержания крахмала в водорослях, был обнаружен группой исследователей под руководством Соске Имамура из Лаборатории химии и наук о жизни Института инновационных исследований Токийского технологического института (Токийский технологический институт).

Сообщается в The Plant Journal , исследование было сосредоточено на одноклеточной красной водоросли Cyanidioschyzon merolae. Исследователи продемонстрировали, что содержание крахмала в C. merolae может быть резко увеличено за счет инактивации TOR (мишени рапамицина), протеинкиназы [1], которая, как известно, играет важную роль в росте клеток.

Они наблюдали заметное увеличение уровня крахмала через 12 часов после инактивации TOR под воздействием рапамицина, и это привело к значительному десятикратному увеличению через 48 часов.

Важно отметить, что в исследовании подробно описан механизм, лежащий в основе этого значительного увеличения содержания крахмала. Используя метод, называемый жидкостной хроматографией-тандемной масс-спектрометрией (LC-MS / MS), исследователи изучили тонкие изменения в структуре более чем 50 белков, которые могут быть вовлечены в «включение» процесса накопления крахмала. В результате они определили GLG1 как ключевой белок, представляющий интерес. GLG1 действует аналогично гликогенину, ферменту, обнаруженному в клетках дрожжей и животных, который, как известно, участвует в инициации синтеза крахмала (или гликогена).

Механизм будет представлять огромный интерес для широкого круга отраслей, стремящихся увеличить производство биотоплива и биохимических продуктов с добавленной стоимостью.

Например, полученные результаты могут ускорить производство экологически чистых топливных добавок, фармацевтических препаратов, косметики и биопластиков [2], которые сейчас пользуются большим спросом с постепенным отказом от одноразовых пластиковых пакетов и соломинок во многих частях мира.

Водоросли по сравнению с наземными растениями очень привлекательны из-за их высокой фотосинтетической продуктивности и относительной простоты выращивания.Крахмал, триацилглицерины (ТАГ) и другие составляющие биомассы водорослей все чаще рассматриваются как многообещающий и эффективный способ внести свой вклад в достижение Целей устойчивого развития (ЦУР), сформулированных Организацией Объединенных Наций.

Исследовательская группа отмечает, что дополнительные исследования с использованием других видов водорослей, а также высших растений, таких как Arabidopsis thaliana, могут дать дополнительную информацию о фундаментальных молекулярных механизмах накопления крахмала. «Эта информация поможет разработать технологии для повышения продуктивности биосинтеза крахмала и одновременно улучшить устойчивое производство биомассы и биоэнергии», - говорит Имамура.

Технические условия

[1] Протеинкиназа: тип фермента, который изменяет другие белки путем добавления фосфатных групп (фосфорилирование).

[2] Биопластики: пластмассы, изготовленные из возобновляемых источников биомассы.

История Источник:

Материалы предоставлены Токийским технологическим институтом . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

.

Вязкоупругие и текстурные характеристики гелей, полученных из картофельного крахмала, обжаренного в нескольких температурно-временных условиях

Влияние условий обжарки на состав картофельного крахмала (PS), растворимость, кристалличность, термопрофили гелеобразования и текстуру соответствующих гелей был изучен. Термореологические испытания обжаренных крахмалов с (RPS) и без (RPSI) растворимой фракции проводили на реометре с контролируемым напряжением. Анализ профиля текстуры (TPA) использовали для определения окончательной текстуры геля RPS.Тесты на растворимость показали эквивалентные эффекты обжига крахмала для образцов, обработанных при 190 ° C в течение 8 часов (RPS190-8), 210 ° C в течение 6 часов (RPS210-6) и 230 ° C в течение 4 часов (RPS230-4). Кажущееся содержание амилозы в RPS линейно возрастало с уменьшением степени кристалличности. Упругие (G) и вязкие (G) свойства RPS в значительной степени зависят от видимого содержания амилозы и кристалличности. G gel значения обжаренных крахмалов линейно увеличивались с увеличением содержания амилозы, что указывает на ускорение разложения амилозы с температурой обжарки.Гели, приготовленные с RPS, обжаренным при температуре от 120 до 170 ° C, показали промежуточную прочность и полностью термообратимые свойства. При жарке при температуре от 190 до 210 ° C предпочтение отдается прочным и полностью термообратимым гелям. Хотя гели RPS230-4 показали такую ​​же прочность, как RPS190-8 и RPS210-4, полностью термообратимых гелей получить не удалось. Удаление растворимой фракции привело к падению прочности гелей RPSI с повышением температуры обжига. Для гелей RPS в течение недели старения не было выявлено синерезиса воды, за исключением гелей RPS230.Установлена ​​взаимосвязь между текстурными параметрами из ТПК и вязкоупругими свойствами геля, определяемыми реологией.

1. Введение

Картофельный крахмал (ПС) является одним из наиболее часто используемых биополимеров для промышленного производства крахмала, так как процедура экстракции проще по сравнению с зерновыми крахмалом [1]. Этот крахмал привлекает внимание своей относительно низкой ценой, отсутствием глютена, обилием и его возобновляемыми и биоразлагаемыми характеристиками [2]. Хорошо известно, что нативный крахмал дает вязкие, липкие и когезионные пасты при нагревании их водных дисперсий и гели при охлаждении вышеуказанных паст [3].Природные крахмалы проявляют термическое разложение и низкую устойчивость к сдвиговым напряжениям. Модифицированные крахмалы предназначены для преодоления недостатков природных крахмалов, таких как потеря вязкости и загущающей способности при варке и хранении, синерезис или ретроградация [4].

Модификация крахмала может быть произведена физическими, химическими или биологическими методами [3]. Химические или ферментативные модификации широко изучались для расширения возможностей применения природного крахмала, хотя в настоящее время предпочтительны физические модификации в рамках так называемой «зеленой химии».Технологический потенциал и промышленная применимость нативных крахмалов повышаются за счет соответствующей модификации [2]. Природные и модифицированные крахмалы использовались в качестве загустителей в пищевой промышленности [5] или для трафаретной печати на текстиле [6], в качестве клея в клеевой промышленности [7] и в качестве связующих веществ в фармацевтике [8]. Жареные крахмалистые материалы могут быть привлекательной альтернативой, которая в последние годы привлекла внимание в качестве основы энергетической пищи высокопроизводительными бегунами и спортсменами [5].Среди непищевых продуктов обжаренный крахмал можно найти во многих отраслях промышленности, таких как клеи, чернила, бумага, текстиль, инсектициды и кожа, среди прочего [8, 9]. Обжарка - это процесс разложения с образованием декстринов путем нагревания сухого крахмала, отдельно или в присутствии кислотного катализатора, до достижения желаемой степени превращения [8]. Индекс растворимости считается простым методом отслеживания процесса обжарки [10]. Основными переменными, участвующими в обжарке крахмала, являются используемый источник крахмала, применяемая температура (в диапазоне от 100 до 230 ° C) и время превращения (от минут до часов) [5].В зависимости от конечного использования крахмал должен быть обжарен таким образом, чтобы обеспечить соответствие структуры производственному процессу [8]. Следует отметить, что эти модификации крахмала требуют имеющихся промышленных недостатков с экономической точки зрения, поскольку они требуют тепловой энергии (дорогостоящей) и длительной обработки. Следовательно, достижение оптимальных температурно-временных (т. Е. Энергопотребления) рабочих условий, в зависимости от требуемых свойств, является важным аспектом для промышленности.

Знание термомеханического поведения во время приготовления гелей на основе крахмала предлагает важную информацию для выбора оптимальных условий обработки для получения четко определенных и индивидуальных конечных продуктов, в частности, для гелей из модифицированных крахмалов [5]. Реология гелей нативного крахмала из различных источников, таких как кукурузный и картофельный крахмалы, была тщательно изучена [11]. Были обнаружены даже корреляции между реологией геля, структурой и качеством конечного продукта для гелеобразных систем с нативным крахмалом.Кожа фруктов, содержащая жареный крахмал из сладкого картофеля (от 150 до 250 ° C), была предложена в качестве здоровой альтернативы (низкокалорийной) сладким фруктовым закускам, приготовленным из крахмала, сиропов с высоким содержанием фруктозы и сахара [12]. Также всесторонне были изучены перевариваемость, кристалличность, реологические, термические, гранулометрические и морфологические характеристики обжаренной молотой белой и синей кукурузной муки [13]. Тем не менее, необходимо определить влияние условий обжига в отсутствие какого-либо добавленного катализатора на дисперсии крахмала во время желатинизации и на окончательное механическое поведение геля [14].Другие крахмалистые материалы, полученные из поджаренного молотого кукурузы (пиноле), широко потребляются различными этническими группами Северной Мексики и Юга США [13]. Последние авторы объяснили, что эту обжаренную крахмалистую матрицу (около 250–270 ° C) можно смешивать с водой, специями или коричневым сахаром; превратился в напиток и пасту, похожую на овсянку; или запекать, чтобы получился более удобный «торт». Учитывая особую функционализацию крахмала, постоянно разрабатываются и характеризуются новые продукты, что приводит к заметному увеличению ценности картофельного крахмала.

Влияние обжарки муки или изолированных крахмалов на физико-химические, механические и морфологические свойства практически не изучено. В этом контексте основной целью данной работы является изучение влияния условий обжига ПС на его термические профили гелеобразования (так называемая кинетика гелеобразования / созревания), конечные термомеханические свойства и термообратимые свойства, что имеет решающее значение. к промышленной переработке. Было проведено комплексное исследование термореологии и текстуры нативного ПС и обожженного ПС (RPS) в широком диапазоне температур.Реологические испытания при малой амплитуде колебательного сдвига (SAOS) и анализ профиля текстуры (TPA) использовались для оценки эволюции структуры системы и окончательной текстуры геля соответственно. Для дальнейшего изучения были также предприняты фундаментальные химические исследования (т.е. содержание влаги, общее содержание крахмала, кажущееся соотношение амилозы или поврежденный крахмал), растворимость в холоде, кристалличность и размер частиц испытанных крахмалов.

2. Материалы и методы
2.1. Материалы

Коммерческий картофельный крахмал (PS) (CAS 9005-84-9, Panreac Química, S.A., Испания) был выбран в качестве сырья для этого исследования, так как это обычно используемый эталонный крахмал. Все реагенты, использованные для различных тестов, были аналитической чистоты.

2.2. Процесс обжарки

Коммерческий полистирол (содержание влаги: 24,3 ± 0,3%, сухая масса (дб)) был высушен при 40 ° C в вакуумной печи перед обжаркой для снижения содержания влаги (около 6,1 ± 0,8%, дб) до обычных значений. используется в процессах обжига крахмала [10]. Затем образцы крахмала (25 г), помещенные в чашку Петри тонким слоем, обжаривали в воздушно-конвекционной печи (UFB500, Memmert, Германия) при различных температурах (120, 150, 170, 190, 210 и 230 ° C). , обозначенные как RPS120, RPS150, RPS170, RPS190, RPS210 и RPS230, соответственно, и раз (2, 4, 6, 8, 16 и 24 часа) для получения набора из 36 жареных картофельных крахмалов (RPS).Обратите внимание, что время будет помечено как «- и соответствующее время» после индикации температуры (RPS120-2, RPS120-4,…, RPS230-24).

2.3. Примерные физико-химические свойства
2.3.1. Индекс растворимости

Индекс растворимости крахмала был получен в соответствии с модифицированным протоколом [15]. Образцы крахмала (около 0,2 г) диспергировали в 10 мл дистиллированной воды и встряхивали в течение 1 мин. Дисперсии крахмала выдерживали при комнатной температуре 30 мин. Затем образцы центрифугировали при 550 ° С в течение 15 мин.Супернатант декантировали и сушили при 110 ° C до постоянного веса (). Индекс растворимости крахмала (г / 100 г) был определен как M 1 / M 0 · 100.

2.3.2. Состав

Влагосодержание определяли по стандартной методике (925.10) [16]. Общее количество крахмала, видимое содержание амилозы и уровень поврежденного крахмала определяли с использованием наборов для ферментативных тестов (Megazyme Co., Wicklow, Ирландия) в соответствии со стандартными процедурами [17].

2.3.3. Степень кристалличности

Определение кристаллической структуры исследуемых картофельных крахмалов проводили на дифрактометре (X-ray PW1710, Philips, Нидерланды) с помощью излучения CuK α ( λ : 0,154 нм), работающего при 20 мА и 40 кВ. Крахмалы сканировали при комнатной температуре через 2 θ (угол дифракции) между 2 и 50 ° при фиксированной скорости сканирования (4 ° / мин). Также определяли эволюцию кристалличности обжаренного картофельного крахмала как функцию времени обжаренного картофельного крахмала.Относительную степень кристалличности рассчитывали по соотношению дифракционного пика и общей площади дифракции, следуя методике, подробно описанной ранее [18].

2.3.4. Измерение размера частиц

Гранулометрический состав и средневзвешенный диаметр частиц () вышеупомянутых крахмалов определяли в соответствии со стандартными процедурами просеивания [19]. Использовали стандартные сита (200, 125, 80, 63 и 40 мкм, мкм). Фракции, оставшиеся на каждом сите, разделяли и взвешивали.

2.4. Подготовка образцов для текстурных и реологических измерений

Крахмалы диспергировали в дистиллированной воде (30%, перемешивание при 3000 об / мин в течение 15 минут) на магнитной мешалке при 25 ° C в соответствии с условиями, ранее выбранными для других крахмалистых материалов [20]. Выбранное содержание крахмала находится в диапазоне ранее изученных для концентрированных крахмальных гелей (от 20 до 70%) [21]. Чтобы обеспечить дальнейшее понимание влияния водонерастворимой фракции крахмала на термореологию гелей жареного картофельного крахмала (RPS), также были приготовлены водные дисперсии из жареных крахмалов, из которых растворимая фракция была предварительно удалена.Водные дисперсии RPS фильтровали и разделяли при 25 ° C на нерастворимые (RPSI) и растворимые фракции. Растворимую фракцию удаляли, и RPSI несколько раз промывали дистиллированной водой. После сушки при 40 ° C были приготовлены соответствующие дисперсии, как указано выше.

Для реологических измерений водные дисперсии крахмала (PS, RPS и RPSI) помещали непосредственно в измерительную систему реометра. Это позволяет отслеживать клейстеризацию крахмала на месте, избегая дальнейшего нарушения гелевой матрицы.Для измерения текстуры перемешанные дисперсии PS и RPS (3000 об / мин в течение 15 мин), приготовленные в цилиндрических колбах (высота 4,5 см и диаметр 2,5 см), немедленно нагревали до 80 ° C, как сообщалось в другом месте [22]. Вкратце, образцы выдерживали при 80 ° C в течение 60 минут для приготовления набора гелей. Затем образцы охлаждали при комнатной температуре в течение 1 часа, а затем помещали в холодильник (5 ° C) на 24 часа, чтобы дать гелям возможность полного созревания перед проведением анализа текстуры.

2.5. Реология

Реологические измерения (в отношении модулей накопления (G) и потерь (G)) были выполнены на реометре с контролируемым напряжением (MCR301, Anton Paar Physica, Австрия) с использованием геометрии Куэтта (диаметр чашки 26 мм и боб. высота 25 мм). Водные дисперсии картофельного крахмала помещали в чашку Куэтта и закрывали парафиновым маслом, чтобы избежать испарения воды во время испытаний. Чтобы определить линейную вязкоупругую область, были проведены развертки напряжений как для дисперсий крахмала, так и для гелей с разной частотой (0.1, 1 и 100 Гц) в диапазоне от 0,1 до 1000 Па. Все колебания температуры, времени и частоты проводились в пределах линейной вязкоупругой области.

Дисперсии картофельного крахмала нагревали от 25 до 80 ° C со скоростью 1 ° C / мин. Для стабилизации образцов затем проводили анализ с разверткой по времени (0,1 Гц) при 80 ° C в течение 60 мин. Образцы охлаждали до 25 ° C (1 ° C / мин). Все вышеупомянутые испытания проводили при 0,1 Гц и 5 Па. Созревание геля контролировали с помощью развертки по времени (1 Гц, 30 Па) после охлаждения при 25 ° C в течение 60 мин.После этого проводили качание частоты (в диапазоне от 0,01 до 100 Гц, 30 Па) при 25 ° C без нарушения геля. Все эти этапы были повторены в соответствии с экспериментальным протоколом по изучению термической обратимости полученных гелей [23].

2.6. Текстура

Анализ профиля текстуры (TPA) был проведен на анализаторе текстуры (TA-XT plus, Stable Micro Systems, Великобритания) с датчиком нагрузки 5 кг, как описано в другом месте [24]. Для этого образцы крахмального геля, приготовленные в колбах цилиндрической формы, заполненных до 80% (4.5 см высотой и 2,5 см диаметром) были подвергнуты двойному проникновению с использованием цилиндрического зонда P / 05R (радиус 0,6 мм, скорость ползуна 2 мм / с и проникновение 5 мм). Для полного созревания геля эксперименты проводили через 24 часа после подготовки образца. Перед текстурным тестированием образцы уравновешивали около 1 ч при 25 ° C. Обратите внимание, что твердость (пиковая сила первого цикла), адгезия (отрицательная площадь первого укуса), упругость (связанная с эластичностью), когезионность (соотношение между площадями обеих пиковых сил) и жевательная способность (твердость × когезионность × упругость ) были определены.

2.7. Syneresis

Образцы геля крахмала, приготовленные так же, как и те, что использовались в текстурных тестах, хранили в центрифужных пробирках в холодильнике (5 ° C) в течение 7 дней. Каждый образец центрифугировали (2200 в течение 15 мин), и процент высвобождения воды по отношению к массе геля представлял синерезис [15].

2,8. Статистический анализ

Все тесты были выполнены в трех экземплярах, а наборы данных были оценены с помощью одностороннего дисперсионного анализа (ANOVA) с использованием PASW Statistics (IBM SPSS Statistics 22.0,0). Тест Шеффе был проведен для различения средних с достоверностью 95% ().

3. Результаты и обсуждение
3.1. Физико-химические характеристики
3.1.1. Растворимость

На рисунке 1 показана растворимость картофельного крахмала после обжарки при различных температурных и временных условиях. RPS120 и RPS150 показали самые низкие значения растворимости, за исключением 24 часов, когда близкие значения были определены для всех образцов. Первое повышение растворимости наблюдалось при температурах от 170 до 190 ° C, становясь больше при 210 и 230 ° C.Это увеличение растворимости указывает на то, что RPS190, RPS210 и RPS230 имеет место в значительной степени. RPS230 дает самые высокие значения растворимости (г / 100 г) (около 45 ± 0,5) при обжарке, за ним следуют RPS210 и RPS190 (около 42,5 ± 1,0). Кривые растворимости картофельного крахмала показывают индукционные периоды в процессе обжарки, которые постепенно становятся короче по мере увеличения температуры обжарки (с 8 часов для RPS120 до 4 часов для RPS230). В более ранних работах [10] было обнаружено аналогичное время индукции для жареных кукурузных крахмалов, подвергнутых воздействию температур от 150 до 213 ° C и времен ниже 8 ч, хотя и с более высокими значениями максимальной растворимости (до 80 г / 100 г).Эти авторы указали, что индекс растворимости - это простой метод отслеживания процесса обжарки, непосредственно связанный с содержанием декстрина. Данные о растворимости предполагают, что аналогичное влияние на обжаривание крахмала наблюдается для RPS190-8, RPS210-6 и RPS230-4. Таким образом, картофельный крахмал с наивысшими значениями растворимости для каждой испытанной температуры обжарки был выбран для дальнейших физико-химических и механических анализов, чтобы более отчетливо наблюдать эффект обжарки.


Кривые растворимости RPS190, RPS210 и RPS230 показали начальный скачок роста, а после достижения максимальной растворимости графики показали тенденцию к снижению.Эта потеря растворимости слегка усиливалась при высоких температурах. Все кривые растворимости RPS имеют тенденцию к достижению общего значения растворимости через 24 ч (долгое время) после обжига. Это можно объяснить, если предположить, что глюканы с большей молекулярной массой образуются из фрагментов, полученных на ранних стадиях обжарки крахмала [25], или что несолюбилизация происходит из-за образования продуктов разложения и их полимеров неуглеводной природы [10].

3.1.2. Композиция

Эксперименты по составу были проведены для обжаренных крахмалов после соответствующих периодов времени, которые привели к наибольшим значениям растворимости.В таблице 1 собраны приблизительные физико-химические характеристики протестированных крахмалов. Среднее содержание влаги в крахмале перед обжаркой составляло около 6,1 ± 0,8%, d.b. Среднее конечное содержание влаги (%, d.b.) после обжарки было около 2,5 ± 1,1, без статистических различий. Как и ожидалось, общее содержание крахмала было относительно высоким во всех случаях со значительным снижением с увеличением температуры обжарки. Этот результат предполагает, что во время обжарки крахмал термически разлагается [26]. Это подтверждается увеличением отношения поврежденного крахмала к общему количеству крахмала с повышением температуры обжарки, хотя во всех случаях наблюдались низкие уровни поврежденного крахмала.Определенные значения поврежденного крахмала находятся в диапазоне значений, указанных для нативных крахмалов, экстрагированных из безглютеновой муки (ниже 3%) [5]. Видимое содержание амилозы (%) имело промежуточные значения, значительно возрастающие с повышением температуры обжарки. Наибольшие видимые изменения содержания амилозы (около 28%) были обнаружены между RPS170 и RPS190, что позволяет предположить, что процесс обжарки предпочтителен при температуре около 190 ° C [26]. Об увеличении видимого содержания амилозы после обжарки сообщалось для различных крахмалистых злаков и объяснялось тем, что нагревание способствует образованию амилодекстринов (линейный декстрин или короткоцепочечная амилоза) [27].

04 RPS2108 % 901 Поврежденный / общий крахмал,% 16,2 ± 0,4 16,2 ± 0,4 , A

PS RPS120-8 RPS150-8 RPS170-8 RPS190-8
Температура обжарки - 120 150 170 190 210 230
Время обжарки, ч - 8 8 6 4
Исходная влажность,% d.б. 6,1 ± 0,8 a 7,1 ± 1,0 a 6,8 ± 1,3 a 6,6 ± 1,2 a 5,8 ± 0,6 a 5,5 ± 0,9 5,3 ± 1,2 a
Содержание крахмала общее,% db 98,7 ± 0,5 a 97,4 ± 0,4 b 97,1 ± 0,5 b 96,7 ± 0,5 b 93,5 ± 0.2 c 92,8 ± 0,4 c, d 92,4 ± 0,3 d
Видимое содержание амилозы,% 21,6 ± 0,4 d 23,4 ± 0,3 c c c ± 0,2 c 23,2 ± 0,4 c 29,3 ± 0,5 b 29,7 ± 0,3 a, b 30,6 ± 0,3 a
9010 Уровень крахмала 2,9 ± 0,6 a 2.9 ± 0,5 a 2,9 ± 0,5 a 3,0 ± 0,7 a 3,5 ± 0,4 a 3,7 ± 0,6 a 3,8 ± 0,5 a 0,029 ± 0,003 б 0,030 ± 0,002 б 0,030 ± 0,002 б 0,031 ± 0,002 б 0,037 ± 0,001 0,002 a 0.041 ± 0,002 a
Уровень кристалличности (30 сут),% 22,6 ± 0,9 a 15,1 ± 0,2 b, C 14,6 ± 0,3 b 14,9 б, С 6,7 ± 0,3 в, С 5,4 ± 0,1 в, г 5,3 ± 0,4 г, С
0 день - 17,7 ± 0,4 а , В - 17,2 ± 0,2 а, В 10.4 ± 0,2 b, B - 9,8 ± 0,1 c, B
1 день - 16,2 ± 0,2 a, A -
9,5 ± 0,2 b, A - 8,6 ± 0,3 c, A
3 дня â € ‰ 15,2 ± 0,3 a, C

74 -
15,1 ± 0,5 a, C 6,9 ± 0,3 b, C - 6.1 ± 0,3 c, C
(° C) 56,2 ± 0,5 a 50,5 ± 0,4 b 50,1 ± 0,3 b 49,6 ± 0,3 b 40,1 ± 0,4 c 39,9 ± 0,1 c 39,7 ± 0,3 c

Данные представлены в виде среднего ± стандартное отклонение. Значения данных в строке с разными надстрочными буквами существенно различаются на уровне.Зависимость от времени кристалличности: измерения проводили в разные периоды времени после обжига. В этом конкретном случае значимость оценивалась в столбцах и указывалась разными надстрочными индексами ANOVA (u, v и w).
3.1.3. Кристалличность

Степень кристалличности (%) испытанных крахмалов представлена ​​в таблице 1. Значения кристалличности статистически уменьшались с увеличением времени измерения кристалличности, достигая стабильных значений через три дня, о чем свидетельствуют незначительные отклонения от значений, измеренных через один месяц.Анализируя установившиеся значения кристалличности, было замечено, что степень кристалличности значительно снижалась с увеличением температуры обжига. Наибольшее падение кристалличности было обнаружено между 170 и 190 ° C (около 36%). Это согласуется с вышеупомянутыми тенденциями в отношении амилозы, поскольку ожидается, что падение кристалличности связано с падением амилопектина (ответственного за свойства аморфного крахмала) [25]. Значения кристалличности демонстрировали линейную зависимость (наклон -0,56 ± 0,05) с содержанием амилозы.Этот результат согласуется с результатами, полученными для нативных кукурузных крахмалов с различным видимым содержанием амилозы (от 0 до 40%), где наблюдалась линейная зависимость (наклон -1,01) между кристалличностью и кажущимся содержанием амилозы, изменяя тип кристаллов с A на C [24 ]. В нашем случае характерная стандартная картина B для PS (с наиболее сильным дифракционным пиком около 17 ° 2 θ , несколькими небольшими пиками около 2 θ значений 20 °, 22 ° и 23 °, а также дополнительным пик при 5 ° 2 θ ) эволюционирует в сторону более аморфной структуры с повышением температуры обжига.

3.1.4. Размер частиц

Во всех случаях средний размер частиц испытанных крахмалов составлял около 61,2 ± 2,4 мкм мкм без значительных различий между образцами. Наиболее важная массовая доля (58,6%) была выявлена ​​между 80 и 63 мкм мкм. Вторая совокупность (32,1%) составляла частицы размером от 63 до 40 мкм мкм, за ней следовала фракция (9,3%) с размером частиц меньше 40 мкм мкм. Приведенные выше значения согласуются с теми (в диапазоне от 5 до 100 мкм мкм), обнаруженными для крахмалов, выделенных из различных сортов картофеля [28], и предложенными как подходящие для образования геля [29].

3.2. Термореология
3.2.1. Профили термического нагрева

Образцы обжаренного крахмала с наибольшими значениями растворимости (например, RPS120-8, RPS190-8 и RPS230-4) для каждой температуры обжарки были выбраны для термореологической оценки (Рисунок 2). Профиль термического нагрева (рис. 2 (а)) водных дисперсий обжаренного крахмала не показывает точку перегиба, соответствующую начальной температуре желатинизации (). Такое поведение обычно наблюдается в нативном крахмале [29].Вместо этого в нашей работе это было идентифицировано как быстрое увеличение модулей G и G с увеличением температуры с достижением пика около 40,1 ± 0,4 ° C для RPS190-8, который представляет собой пиковую температуру желатинизации (), оставаясь практически неизменным выше этой температура. G была больше G во всем исследуемом диапазоне температур. Аналогичные тенденции были получены для всех водных дисперсий RPS, хотя значения были сдвинуты в сторону более низких температур (с 56,2 ± 0,5 ° C для PS до 39,7 ± 0,4 ° C для RPS230-4) с повышением температуры обжига, но без единой тенденции.Самый большой перепад температуры (около 9,5 ± 0,3 ° C) был обнаружен между RPS170-8 и RPS190-8, что согласуется с физико-химическими достижениями, указывая на то, что условия обжарки влияют на температуры желатинизации. Сообщалось также о понижении температуры желатинизации для жареной овсяной муки [30]. Эти авторы указали, что этот факт может быть объяснен присутствием некоторого количества прежелатинизированного крахмала в обжаренных системах. Здесь не наблюдалось значительных различий в значениях ниже RPS170-8 и выше RPS190-8.Значения от RPS190-8 до RPS230-4 аналогичны начальной температуре желатинизации (), определенной для PS, и ниже, чем значения, указанные для различных нативных картофельных крахмалов (45 ± 1 ° C) [26]. Другой важной характеристикой для RPS является повышение термической стабильности после (с модулями G и G, почти параллельными и постоянными с повышением температуры) по сравнению с другими нативными крахмальными продуктами, оцененными как аналогичные [21] и ниже (<10%) [22 ] содержание полимера. Гели RPS190-8 сразу же достигли стабильных значений G и G после и, следовательно, проявили наибольшие характеристики стабильности.Это особенно важно для картофельных крахмалов, которые обычно менее термостабильны, чем другие широко используемые природные крахмалы, такие как кукуруза или альтернативные источники, такие как каштан [23].

3.2.2. Профили термического охлаждения

Профили термического охлаждения для гелей RPS120-8, RPS190-8 и RPS230-4 представлены на Рисунке 2 (b), как типичные для протестированных систем. Все образцы были стабилизированы в течение 60 мин при 80 ° C перед рампой охлаждения, демонстрируя G> G с постоянными значениями. В процессе охлаждения значения обоих модулей гелей RPS повышались для всех гелей.Умеренное усиление гелевой структуры во время охлаждения также было зарегистрировано для нативного кукурузного крахмала [5] и других паст с нативным крахмалом [25]. Это согласуется с физико-химическими особенностями, наблюдаемыми для обжаренных крахмалов, поскольку более высокие температуры обжарки приводят к более низкой кристалличности и, следовательно, более высокому кажущемуся содержанию амилозы, способствующему большему молекулярному переплетению и более легкому образованию гелевой сетки [31]. Такое поведение может также оправдать минимальное усиление для систем, содержащих> RPS190-8, которые демонстрируют наивысшее кажущееся содержание амилозы.

3.2.3. Профили созревания

Профили созревания с точки зрения изменения модуля вязкости и упругости во времени для вышеуказанных гелей RPS (т. Е. RPS120-8, RPS190-8 и RPS230-4) показаны на рисунке 2 (c). График отображает изменение модулей G и G во времени при 25 ° C в качестве примеров испытанных образцов. В частности, RPS190-8 достиг динамического уравновешивания гелевой сетки (стабильность G и G) мгновенно с постоянными значениями для G (около 1,6 10 5 Па) и G (около 2.4 10 4 Па). Никаких различий (<1 мин) во времени созревания не наблюдалось для гелей, образованных между RPS190-8 и RPS230-4. Более длительное время (<10 мин, RPS120-8, рис. 2 (c)) требовалось для созревания структуры гелей, приготовленных

В величинах G и G ″ вязкоупругие характеристики гелей RPS в значительной степени зависели от условий обжига, увеличивая (примерно в 7 раз) прочность геля с повышением температуры обжарки (G gel (1 Гц) с 6.5 10 4 Па для RPS120-8 до 3,5 10 5 Па для RPS230-4) с достижением аналогичных значений tan δ (G / G) во всех случаях. Эти значения модулей больше, чем те, о которых сообщается для профилей созревания гелей, полученных из модифицированного картофельного крахмала (30%) при различных степенях желатинизации, где G gel был во всех случаях ниже 5,7 10 4 Па [23].

3.2.4. Механический спектр

На рисунке 3 показан механический спектр с точки зрения изменения модуля вязкости и упругости с частотой выше RPS-геля, полученного при 25 ° C, в качестве типичного примера.Отметим здесь, что механические спектры необработанных образцов были ранее сообщены авторам [23]. Все полученные гели демонстрировали типичный спектр геля (G> G и оба модуля не зависят от частоты). Такое поведение согласуется с характеристиками твердого вещества, обнаруженными для других гелеобразных систем с крахмалом, например, из кукурузного, рисового или каштанового крахмала при более низком содержании крахмала (<10%) [20, 22]. Что касается прочности гелей RPS, то величина модулей G и G при фиксированной угловой частоте сильно зависит от температуры обжарки крахмала.Общая оценка прочности полученных гелей RPS может быть дана с точки зрения геля G (1 Гц), рисунок 4 (а). G gel увеличивается с увеличением температуры обжарки, в основном выше RPS190-8. Общее поведение согласуется с результатами, полученными для гелей, образованных из природных кукурузных или рисовых крахмалов с различным видимым содержанием амилозы, которые встречаются здесь с RPS [33], объясняя, что более высокое кажущееся содержание амилозы приводит к более прочным гелям из-за их большего молекулярного переплетения между линейными полимерами. цепочки и меньше супер-глобусов, которые легче перемещать, чем длинные линейные цепи.В случае обжаренных крахмалов при температуре выше 190 ° C повышение прочности геля можно объяснить тем, что температура обжарки способствует образованию коротких амилозных цепей. Ранее сообщалось о синергическом влиянии на вязкое поведение желированных систем картофельного крахмала, приготовленного с фракционированными амилозами [34]. Распределение молекулярных масс, обусловленное температурой и кислотным гидролизом, также описано для смесей картофельного крахмала и ксантана [35]. Значения вязкоупругости для полистирола и обжаренного крахмала от RPS120-8 до RPS170-8 находятся в диапазоне значений для пищевых продуктов, таких как коммерческие соленые / сладкие желированные системы [22], или непищевых применений, таких как косметика и средства личной гигиены [8] .RPS190-8, RPS210-6 и RPS230-4 показали значения вязкоупругости, согласующиеся с теми, о которых сообщалось для гелеобразных составов, используемых в продуктах на основе биопленки [36].


Дальнейшее изучение поведения концентрированных крахмальных гелей критически важно для улучшения условий обработки в многокомпонентных системах с высоким содержанием крахмала в виде мучного теста. Рисунок 4 (b) показывает эволюцию геля G для гелей, приготовленных с RPSI. В качестве примера также включен механический спектр для RPSI190-8, демонстрирующий более слабые гели, чем гели, образованные с обеими фракциями.Понятно, что прочность геля RPSI уменьшалась с увеличением температуры обжига. Наибольшее падение (около 45%) наблюдается между RPSI170-8 и RPSI190-8. Удаление растворимой фракции привело к снижению кажущегося содержания амилозы (%,) (19,3 ± 0,3 для RPSI120-8, 18,4 ± 0,5 для RPSI150-8, 14,5 ± 0,3 для RPSI170-8, 6,8 ± 0,4 для RPSI190- 8, 6,6 ± 0,4 для RPSI210-6 и 5,4 ± 0,4 для RPSI230-4), что может быть одним из основных факторов, объясняющих снижение прочности геля. Обратите внимание, что значения G gel показывают линейную зависимость от кажущегося содержания амилозы ().Такое поведение поддерживает гипотезу о том, что температура обжарки способствует расщеплению кажущейся амилозы, потому что более короткие цепи солюбилизируются, а самые большие остаются в нерастворимой фракции [33]. Следовательно, поведение RPSI зависит только от видимого содержания амилозы (без влияния видимых модификаций амилозы). Таким образом, получение гелей на основе картофельного крахмала с широким диапазоном вязкоупругих свойств представляется возможным при сочетании обычно используемых методов разделения и условий обжарки.Слабые желирующие системы с вязкоупругими характеристиками, подобными тем, которые получены в этой работе, могут быть очень ценными в качестве основы для рецептур для целевой группы населения с особыми требованиями, таких как детское или старшее питание на основе пюре [37].

3.2.5. Термическая обратимость

На рис. 3 показаны термообратимые свойства гелей RPS120-8, RPS190-8 и RPS230-4 в качестве примера поведения, наблюдаемого в испытанных системах. Отсутствие различий между механическими спектрами, полученными в конце первого и второго термического цикла, определило сильные термообратимые характеристики исследуемых гелей.Наибольшие различия наблюдались для гелей, изготовленных из RPS230-4 (падение модуля упругости и вязкости примерно на 7,5%), что указывает на отсутствие полной термической обратимости (рис. 3). Характеристики термической стабильности были обнаружены для других природных крахмалов, таких как кукурузный или пшеничный крахмалы [38]; однако авторам не известно, что об этой реологической особенности сообщалось для других жареных крахмалов. Подводя итог, можно сказать, что температуры обжига от 120 до 170 ° C привели к получению гелей средней прочности и полностью термообратимых гелей, в то время как температуры от 190 до 210 ° C способствуют образованию прочных и полностью термообратимых гелей (которые являются сетчатыми структурами, сформированными в образце более стабильный), без полностью термообратимых гелей при 230 ° C (Рисунок 3).Эти результаты обеспечивают широкий диапазон условий обжарки с точки зрения температуры (от 120 до 210 ° C) и времени (от 4 до 8 часов) для обработки геля из картофельного крахмала без ущерба для стабильности рецептуры.

3.3. Текстура

В таблице 2 приведены текстурные параметры, определенные для типичных гелей RPS. Поведение макроструктуры (текстурные особенности) изучали для тех же выбранных составов, указанных в реологических измерениях. Твердость (кг) гелей статистически увеличивалась с увеличением температуры обжарки.Существенных различий между RPS120-8 и RPS170-8 и между RPS190-8 и RPS230-4 не наблюдалось. Аналогичное поведение было выявлено в отношении упругости, жевательности и липкости. Никаких существенных различий в когезии гелей RPS замечено не было. Эти тенденции совпадают с тенденциями, недавно описанными для крахмала каштана, выделенного из жареных ядер [39], где крахмалы из жареных каштанов показали более высокие значения текстурных параметров по сравнению с таковыми из свежих или вареных каштанов.Текстурные параметры гелей модифицированного крахмала сильно зависят от условий обработки [25]. Испытанные гели RPS показали более высокие значения твердости (примерно в два раза), чем те, о которых сообщалось для гелей, приготовленных из обработанных кислотой крахмала из сладкого картофеля при аналогичном содержании крахмала [5], даже несмотря на то, что значения текстурных характеристик для всех протестированных гелей RPS находились в диапазоне те, о которых сообщалось для коммерчески предлагаемых соленых гелеобразных систем и десертов [22].

208 0,07-8

50

Гели Твердость (кг) Адгезия (кг с) Пружинность (-) Сплоченность (-)
PS 2.74 ± 0,08 c 0,04 ± 0,01 b 0,69 ± 0,01 c 0,29 ± 0,03 b 1,70 ± 0,12 e
б, в 0,04 ± 0,01 б 0,71 ± 0,02 б, в 0,39 ± 0,02 а 2,32 ± 0,12 г
R109
.

100 Темы оригинальных исследовательских работ для студентов в 2020 г.

Обсуждение, которое вы начали, должно быть провокационным и интригующим. Если ваше утверждение уникально и интересно, вы обязательно получите высокую оценку и уважение со стороны своих профессоров.

Написание исследовательской работы может показаться сложной задачей, даже если она является важной частью повседневной студенческой жизни. Вы должны писать по крайней мере одну исследовательскую работу в семестр по большинству ваших предметов.

Не стоит недооценивать исследовательские проекты. Они потребуют от вас много времени и усилий. В то же время не позволяйте своей исследовательской работе вызывать у вас беспокойство или вредить вашей учебе.

Чтобы свести к минимуму беспокойство и стресс при работе над исследовательской работой, вы должны быть уверены в своей теме. Бывают случаи, когда вам назначают тему, но чаще вам придется создать ее самостоятельно.

Обсуждение, которое вы начинаете, должно заставлять задуматься и интриговать.Если ваш контент уникален и интересен, вы обязательно получите высокую оценку и уважение со стороны своих профессоров.

Как выбрать лучшую тему исследования?

Выбирая тему исследовательской работы, вы должны убедиться, что она не скучна и не преувеличена. Интересная и новаторская тема заинтригует ваших читателей и побудит их прочитать всю статью. Но если вы не знаете, как создать тему самостоятельно, воспользуйтесь помощью наших редакторов.

Вот некоторые вещи, которые следует учитывать при выборе подходящего

.

Исторические цены фьючерсов на кукурузный крахмал

Мы рекомендуем использовать комментарии, чтобы общаться с пользователями, делиться своей точкой зрения и задавать вопросы авторам и друг другу. Однако, чтобы поддерживать высокий уровень дискурса, который мы все ценим и ожидаем, помните, пожалуйста, следующие критерии:

  • Обогатить разговор
  • Оставайтесь сосредоточенными и на правильном пути. Размещайте только те материалы, которые имеют отношение к обсуждаемой теме.
  • Будьте уважительны.Даже отрицательные мнения могут быть сформулированы положительно и дипломатично.
  • Используйте стандартный стиль письма. Включите знаки препинания и прописные и строчные буквы.
  • ПРИМЕЧАНИЕ. Спам и / или рекламные сообщения и ссылки в комментариях будут удалены.
  • Избегайте ненормативной лексики, клеветы или личных нападок на автора или другого пользователя.
  • Не монополизируйте разговор. Мы ценим энтузиазм и убежденность, но также твердо верим в то, что каждому предоставляется возможность выразить свои мысли.Поэтому, помимо гражданского общения, мы ожидаем, что комментаторы будут высказывать свое мнение кратко и вдумчиво, но не так часто, чтобы другие были раздражены или обижены. Если мы получаем жалобы на людей, которые захватывают ветку или форум, мы оставляем за собой право без всякой защиты заблокировать их доступ к сайту.
  • Разрешены комментарии только на английском языке .

Лица, виновные в рассылке спама или злоупотреблений, будут удалены с сайта, и их дальнейшая регистрация в Investing запрещена.com по усмотрению.

.

Смотрите также

  • контакты |
  • о чем сайт? |
  • содержание |
  • карта сайта |