Mechanism of Starch Gelatinization in Neutral Salt Solutions

Authors

  • Jay-Lin Jane

    1. Department of Grain Science and Industry, Kansas State University, Manhattan, KS 66506, USA
    Current affiliation:
    1. Department of Food Science and Human Nutrition, Iowa State University, Ames, IA 50011, USA
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Abstract

DSC thermograms showed that salt affected the onset temperature (T0) and enthalpy change (AH) of starch gelatinization and that the effect differed by type of salt and concentration. Anion effects seemed to parallel the structure-making and structure-breaking effects of water. At all concentrations, sulfate ions increased T0 and AH, but thiocyanate suppressed them. T0 and AH were affected by cations in a complex mode. In CaCl2 (3molal) or LiCl (7–10m) solution, starch gelatinized at room temperature but did not gelatinize in NaCl or KCI solutions at any concentration. Light micrographs taken at room temperature showed that in KSCN and KI solutions (>2m) starch gelatinization began at the hilum but in CaCl2 (3m) and LiCl solutions (7–10m) starch gelatinization started at the periphery. It was concluded that the mechanism of starch gelatinization in salt solutions can be attributed to: (1) structure-making and structure-breaking effects on water and (2) electrostatic interactions between salts and hydroxyl groups of starch.

Abstract

Mechanismus der Stärkeverkleisterung in neutralen Salzlösungen. DSC-Thermogramme zeigten, daB Salz die Anfangstemperatur (T0) und die Enthalpieänderung (δH) der Stärkeverkleisterung beeinflußt und daα die Wirkung sich mit der Salzart und -konzentration ändert. Die Anionenwirkungen schienen der Strukturaufbau- und die Strukturabbau-Einflüsse des Wassers gleichzuschalten. Bei allen Konzentrationen erhöhten Sulfationen T0 und αH, während Thiocyanat sie herabdrückte. T0 und αH wurden auf komplexe Weise beeinflußt. In CaCl2 (3m)- oder LiCl (7–10m)-Lösungen verkleisterte die Stärke bei Raumtemperatur, was sie in NaCi- oder KCl-Lösungen bei keiner Konzentration tat. Bei Raumtemperatur aufgenommene Lichtmikrographien zeigten, daα die Stärkeverkleisterung in KSCN-und KI-Lösungen (<2m) am Hilum begann, in CaCl2 (3m)- und LiCl (7–10m)-Lösungen jedoch an der Peripherie anfing. Daraus wird geschlossen, daß der Mechanismus der Stärkeverkleisterung in Salz-Lösungen zugeschrieben werden kann: 1) dem Strukturaufbau und -abbau in Wasser und 2) den elektrostatischen Wechselwirkungen zwischen Salzen und den Hydroxylgruppen der Starke.

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