Pati beras yang diikat silang dengan epichlorohydrin (0,3%, b / b, atas dasar pati kering) dan teroksidasi dengan natrium hipoklorit (2,5% b / b), masing-masing. Dua sampel dual-dimodifikasi beras pati (teroksidasi silang pati beras dan silang pati beras teroksidasi) diperoleh dengan oksidasi cross-linked pati beras dan silang pati beras teroksidasi pada tingkat yang sama dari reagen. Sifat fisikokimia pati beras asli, cross-linked pati beras dan pati beras teroksidasi juga dipelajari bersamaan dengan orang-orang dari dua sampel dual-dimodifikasi beras pati menggunakan analisis visco cepat (RVA), termogram DSC (DSC), rheometry dinamis dan pemindaian mikroskop elektron (SEM). Ditemukan bahwa tingkat silang dan oksidasi yang digunakan dalam penelitian ini tidak menyebabkan perubahan signifikan dalam morfologi granula pati beras. Cross-linked pati teroksidasi menunjukkan lebih rendah pembengkakan daya (SP) dan kelarutan, dan kejelasan pasta yang lebih tinggi dibandingkan dengan pati asli. -Linked lintas pati beras teroksidasi juga memiliki kecenderungan terendah retrogradation dan kemampuan tertinggi untuk tahan terhadap geser yang dibandingkan dengan pribumi, cross-linked, teroksidasi dan teroksidasi silang pati beras. Hasil ini menunjukkan bahwa sifat yang tidak diinginkan di asli, cross-linked dan teroksidasi sampel pati beras dapat diatasi melalui dual-modifikasi.

1. SP

SP, kelarutan dan kejernihan pasta pati beras asli dan dimodifikasi disajikan pada Tabel 1. SP pati beras asli adalah 10,1 g / g. Setelah modifikasi, pati cross-linked memiliki SP tertinggi yaitu 13,9 g/g, dan pati oksidasi terlihat paling rendah yaitu 0.6 g/g. Pati OcL menunjukkan SP lebih tinggi yaitu 11,6g/g. dan CLO menunjukkan SP yang lebih rendah yaitu 9,0g/g dibandingkan dengan pati asli. Teroksidasi silang pati menunjukkan SP lebih tinggi dari 11,6 g / g, dan silang pati teroksidasi menunjukkan SP lebih rendah dari 9,0 g / g dibandingkan dengan pati asli. Sebuah penurunan yang signifikan dalam SP setelah oksidasi diamati. Penurunan serupa di SP setelah oksidasi telah dilaporkan sebelumnya untuk Mucuna kacang [11] dan pati jagung normal dan lilin [12]. Leach et al. [13] mengusulkan bahwa kekuatan ikatan dalam butiran pati mempengaruhi daya bengkak. Penurunan SP setelah oksidasi mungkin disebabkan disintegrasi struktural dalam butiran pati selama proses modifikasi. SP pati beras menunjukkan peningkatan yang signifikan setelah cross-linking. Pasukan ikatan dalam granul pati yang diperkuat oleh silang reaksi, yang mengakibatkan peningkatan SP. Namun, pekerjaan sebelumnya melaporkan bahwa tingkat yang lebih tinggi silang menyebabkan daya bengkak berkurang. Jyothi et al. [14] menunjukkan bahwa SP epiklorohidrin silang pati singkong menurun dengan meningkatnya derajat cross-linking. Ketika pati asli dan cross-linked yang teroksidasi, pati silang berbeda terhadap oksidasi dari pati asli. Tingkat silang silang pati teroksidasi bisa lebih tinggi dibandingkan dengan cross-linked pati, sehingga daya bengkak berkurang. Di

Selain itu, oksidasi dan silang reagen memiliki pengaruh yang berlawanan pada SP dari granula pati.

Kelarutan pati asli adalah 7,2%, cross-linked dan silang pati teroksidasi menunjukkan kelarutan yang lebih rendah, namun, teroksidasi dan teroksidasi silang pati menunjukkan kelarutan yang lebih tinggi dibandingkan dengan pati asli. Meningkatnya kelarutan adalah karena pencucian keluar dari butiran bengkak pada memasak. Cross-link memperkuat struktur granula pati dan mencegah molekul pati dari pencucian keluar, jadi kurang disintegrasi terjadi selama gelatinisasi dan kelarutan yang lebih rendah. Peningkatan kelarutan setelah oksidasi datang sebagai hasil dari depolimerisasi dan melemahnya struktural granula pati [15]. Kejelasan pati tercermin bagaimana cahaya ditularkan melalui pasta. Dibandingkan dengan pati asli, kejelasan pasta silang pati menurun secara signifikan, dan

kejelasan pasta pati dual-dimodifikasi meningkat secara signifikan, sedangkan kejelasan pasta teroksidasi pati meningkat sangat (Tabel 1). Kejelasan Paste adalah hasil dari pecahnya granula pati bengkak, dan cross-linking meningkatkan integritas butiran bengkak, mengurangi pasta kejelasan [16]. Disintegrasi struktural dalam butiran teroksidasi pati meningkat kejelasan pasta. Kelompok-kelompok fungsional karbonil dan karboksil oksidasi dalam pati dual-dimodifikasi meningkatkan kejelasan pasta. Kejelasan Paste cross-linked pati teroksidasi lebih tinggi dibandingkan dengan teroksidasi silang pati, itu mungkin karena kelompok fungsional yang lebih besar dari oksidasi di silang pati teroksidasi.

2. Pasting properties

Karakteristik RVA viskositas pati asli dan yang diubah ditampilkan dalam Tabel 2. Sebagai discussedearlier, pati silang pada konsentrasi pereaksi lebih rendah dari epichlorohydrin (0,25 dan 0,5%) menunjukkan peningkatan puncak dan viskositas akhir. Suhu dan pasta Paste viskositas pati beras menurun secara signifikan setelah oksidasi. Pengurangan berikut oksidasi merupakan konsekuensi dari melemahnya struktural dan disintegrasi selama oksidasi, dan jaringan sebagian terdegradasi ini tidak tahan terhadap geser dan tidak dapat mempertahankan integritas granula pati sehingga menghasilkan viskositas rendah [17]. Penurunan suhu paste, puncak viskositas dan kerusakan viskositas silang pati teroksidasi dapat menunjukkan bahwa semakin tinggi silang telah terjadi, yaitu, ada cukup cross-link untuk menghambat pembengkakan pati dan menyebabkan penurunan viskositas . Seperti dapat diamati pada Tabel 2, kemunduran itu terkait dengan tingkat retrogradation, dalam penelitian ini, pati silang pada konsentrasi pereaksi lebih rendah dari 0,3% epiklorohidrin ditemukan lebih tinggi. Silang rantai molekul membuat granula pati lebih teratur dan akibatnya lebih banyak energi akan diperlukan untuk pembengkakan [18]. Setelah dual-modifikasi cross-linked oksidasi, karena pengenalan gugus fungsi karbonil dan karboksil, nilai kemunduran menurun secara signifikan dibandingkan dengan pribumi, cross-linked dan teroksidasi silang pati

3. Thermal analisi

Suhu transisi dan nilai-nilai entalpi gelatinisasi dari sampel ricstarch asli dan dimodifikasi diamati menggunakan DSC disajikan pada Tabel 3. Sifat retrogradation sampel pati beras asli dan dimodifikasi setelah penyimpanan pada 4 C selama beberapa hari disajikan pada Tabel 4. pati Cross-linked memiliki suhu transisi yang lebih tinggi dan nilai-nilai entalpi gelatinisasi dan retrogradasi dibandingkan dengan pati asli, sedangkan teroksidasi pati menunjukkan suhu transisi yang lebih rendah dan nilai-nilai entalpi gelatinisasi dan retrogradasi dibandingkan dengan pati asli. Untuk sampel pati dual-modifikasi dari silang dan oksidasi, cross-linked pati teroksidasi menunjukkan tren terendah retrogradation. Kecenderungan retrogradation untuk teroksidasi silang pati secara signifikan lebih rendah dibandingkan dengan pati asli, sementara secara signifikan lebih tinggi dari cross-linked teroksidasi pati. Ada hampir tidak ada perbedaan antara nilai gelatinisasi entalpi dua sampel dual-dimodifikasi pati.

Gambar

Panas dari gelatinisasi mencerminkan energi yang dibutuhkan untuk mengganggu granula pati struktur andsince silang memperkuat granula pati, lebih panas akan diperlukan untuk gelatinisasi [19]. Memperkuat ikatan antara rantai pati melalui cross-link mungkin telah meningkatkan perlawanan dari butiran pembengkakan yang menyebabkan suhu transisi yang lebih tinggi gelatinisasi. Sebaliknya, oksidasi membawa melemahnya granula pati, akibatnya, lebih sedikit energi yang dibutuhkan

untuk agar-agar butiran pati. Tepung oksidasi menunjukkan suhu transisi terendah (ke dan tp) dibandingkan dengan penduduk asli, cross-linked dan dual-dimodifikasi sampel pati, yang penurunan suhu transisi mungkin disebabkan karena melemahnya granula pati, yang menyebabkan pecahnya awal amilopektin heliks ganda [20]. The Hgel sampel dual-modifikasi pati (teroksidasi silang pati dan silang pati teroksidasi) tidak berbeda nyata, sedangkan suhu transisi cross-linked pati teroksidasi secara signifikan lebih tinggi dibandingkan dengan teroksidasi silang pati, itu menunjukkan bahwa pada rendah silang tingkat 0,3% epiklorohidrin, reaksi oksidasi terjadi di silang pati, sedangkan cross-linked pati lebih sulit untuk mengoksidasi dibandingkan dengan pati duo asli struktur diperkuat pati setelah cross-linking. Struktur melemah pati oksidasi diperkuat melalui cross-linking. Ini menjelaskan Hgel tinggi dual-modifikasi pati dibandingkan dengan pati asli.

Pati gel adalah sistem metastabil dan non-ekuilibrium. Oleh karena itu, mereka mengalami perubahan struktural selama penyimpanan [21]. Seperti terlihat pada Tabel 4, suhu transisi dan retrogradation entalpi (Hret) pada akhir periode penyimpanan turun secara signifikan dibandingkan dengan suhu transisi dan Hgel selama gelatinisasi. The retrogradation entalpi semua sampel pati diubah, kecuali cross-linked

pati, lebih rendah dibandingkan dengan pati asli. The retrogradation entalpi silang pati teroksidasi adalah yang terendah. Nilai entalpi pati retrograded mencerminkan mencairnya. kristal yang terbentuk oleh hubungan antara heliks ganda yang berdekatan selama penyimpanan gel [22]. Sifat retrogradasi pati secara tidak langsung dipengaruhi oleh pengaturan struktural rantai pati dalam daerah amorf dan kristal dari butiran ungelatinized [8], agregasi Amilosa dan kristalisasi diselesaikan dalam beberapa jam pertama penyimpanan sementara amilopektin agregasi dan kristalisasi terjadi selama tahap-tahap selanjutnya [ 23]. Silang mengakibatkan memerintahkan struktur dalam pasta pati, sehingga mengakibatkan tingkat yang lebih tinggi retrogradation. Kristalinitas granula pati terganggu karena melemahnya struktur selama oksidasi, itu menjelaskan bahwa teroksidasi pati menunjukkan nilai retrogradation lebih rendah dibandingkan dengan entalpi pati asli dan cross-linked. Pengenalan berbagai kelompok fungsional dalam dual-modifikasi pati menghambat pembentukan double helix dengan mengganggu penyusunan ulang rantai pati selama penyimpanan, menghasilkan penurunan retrogradation entalpi. Penurunan retrogradation entalpi di silang pati teroksidasi lebih signifikan dibandingkan teroksidasi silang pati.

Karakteristik Mengalir

Hasil dari penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa sampel pati beras cairan penipisan pseudoplastic dan geser. Seperti yang ditunjukkan oleh kurva aliran pada Gambar 1, tegangan geser dari semua sampel pati asli dan dimodifikasi meningkat dengan meningkatnya laju geser. Pada laju geser yang sama, cross-linked pati menunjukkan tegangan geser tertinggi, sementara teroksidasi pati menunjukkan tegangan geser terendah. Gibinski et al. ditunjukkan

bahwa nilai-nilai yang tinggi tegangan geser menunjuk stabilitas tinggi struktur pati [24]. Menurut para penulis ini silang pati memiliki struktur yang paling stabil dan kemampuan kuat untuk menahan geser, struktur teroksidasi pati melemah dan kehilangan kemampuan untuk menahan geser. Memperkuat ikatan antara rantai pati melalui cross-link menghasilkan struktur yang stabil. Namun, jaringan sebagian rusak tidak tahan terhadap geser dan tidak bisa menjaga integritas granula pati setelah oksidasi, sehingga penurunan tegangan geser. Teroksidasi silang pati menunjukkan kemampuan yang lebih rendah untuk melawan geser dibandingkan dengan pati asli, sementara itu menunjukkan kemampuan yang lebih tinggi untuk menahan geser dibandingkan dengan teroksidasi pati. Cross-linked pati teroksidasi menunjukkan kemampuan tertinggi untuk menahan geser semua sampel pati. Urutan reaksi dual-modifikasi memiliki pengaruh yang signifikan terhadap fisikokimia tepat granula pati.

Karakteristik morfologi

Mikrograf elektron scanning sampel pati asli dan dimodifikasi secara kimia di

5000 x pembesaran disajikan pada Gambar 2. Scanning elektron mikroskopi mengungkapkan bahwa granula pati sampel pati beras asli dan dimodifikasi yang kecil, dan tidak ada perbedaan mencolok yang diamati antara penampilan dari morfologi dari granula pati asli dan dimodifikasi secara kimia. Hal ini menunjukkan bahwa tingkat silang dan oksidasi yang digunakan dalam penelitian ini tidak

menyebabkan perubahan signifikan dalam ukuran granula pati beras. Hal ini konsisten dengan hasil yang dilaporkan oleh Yeh Yeh dan [10]. Van Hung dan Morita melaporkan bahwa ukuran granula pati memiliki dampak yang signifikan terhadap sifat morfologi pati butiran [25]. Karena oksidasi membawa melemahnya granula pati, itu mudah untuk melakukan cross-linking pati beras setelah oksidasi, dan cross-linked

teroksidasi pati menunjukkan tren yang lebih rendah dari retrogradation dan kemampuan yang lebih tinggi untuk melawan geser dibandingkan dengan sampel pati asli dan lainnya dimodifikasi.