دراسة شاملة عن جلتنة نشا الأرز باستخدام التحليل الطيفي ATR-FTIR وحيود الأشعة السينية، مع تسليط الضوء على الدور الوقائي للأميلوز في السلامة الهيكلية.

تم استخدام مطياف الأشعة تحت الحمراء لتحويل فورييه الانعكاس الكلي المضعف لتتبع وقياس عملية الجلتنة لأصناف مختلفة من نشا الأرز. في الوقت نفسه، بالمقارنة مع بلورة النشا المقاسة بواسطة حيود الأشعة السينية، تمت دراسة تفاصيل التغييرات في البنية البلورية لحبيبات النشا أثناء عملية الجلتنة. الموقف. تم استخدام مطياف الأشعة تحت الحمراء لحساب نسبة شدة ذروة امتصاص الأشعة تحت الحمراء لنشا الأرز الطبيعي وذروتي امتصاص الأشعة تحت الحمراء عند 1047 سم -1، والتي تمثل خصائص المنطقة البلورية، و 1022 سم -1، والتي تمثل خصائص المنطقة غير المتبلورة، في كل مرحلة من مراحل عملية الجلتنة. تظهر النتائج أن المنطقة البلورية للنشا الطبيعي تتكون بشكل أساسي من هيكل حلزوني مزدوج لسلاسل جانبية من الأميلوبكتين؛ يتم تدمير البنية البلورية للنشا أثناء عملية التسخين، وكلما زاد محتوى الأميلوز، كان تدمير البنية البلورية أبطأ أثناء عملية الجلتنة. يُظهر هذا أن الأميلوز يمكن أن يمنع تدمير بنية بلورة النشا. تم استخدام حيود الأشعة السينية لقياس التبلور في كل مرحلة من مراحل عملية جلتنة نشا الأرز، مما يزيد من التحقق من فقدان بنية بلورة النشا أثناء عملية الجلتنة. على الرغم من أن طريقتي القياس لهما تعريفات مختلفة لـ "التبلور"، إلا أن تحديد درجة تبلور النشا مهم وقابل للمقارنة، ويمكن أن يوفر معلومات تكميلية مفيدة لدراسة سلوك جلتنة النشا.

مقدمة لتحليل جلتنة النشا

يعد التحقيق في التحولات الهيكلية للنشا أثناء عملية الجلتنة أمرًا محوريًا لفهم خصائصه الفيزيائية والكيميائية، والتي تعتبر ضرورية لمختلف التطبيقات في صناعة الأغذية وخارجها. قدمت دراسة شاملة تستخدم مطياف تحويل فورييه للأشعة تحت الحمراء (ATR-FTIR) للانعكاس الكلي المخفف إلى جانب مقياس حيود الأشعة السينية تفاصيل مفيدة حول عملية جلتنة نشا الأرز من أصناف مختلفة. يهدف هذا البحث إلى توضيح التفاصيل المعقدة للتغيرات الهيكلية في حبيبات النشا، مع التركيز بشكل خاص على الجانب التبلوري، الذي يلعب دورا هاما في تحديد وظيفة النشا في التطبيقات المختلفة.

المنهجية: التحليل الطيفي ATR-FTIR وحيود الأشعة السينية

تتأثر عملية الجيلتنة، وهي عملية تنطوي على تعطيل البنية الحبيبية مما يؤدي إلى إذابة النشا، بمحتوى الأميلوز والأميلوبكتين داخل النشا. تم استخدام مطياف ATR-FTIR ببراعة لرصد وقياس هذه التغييرات عن طريق حساب نسبة شدة ذروة امتصاص الأشعة تحت الحمراء عند طولين موجيين: 1047 سم^-1، مؤشرًا للمناطق البلورية، و1022 سم^-1، ممثلًا للمناطق البلورية. مناطق غير متبلورة. تم أخذ هذه القياسات بدقة في مراحل مختلفة من عملية الجلتنة، مما يوفر وصفًا تفصيليًا للتغيرات الهيكلية الديناميكية التي يتعرض لها نشا الأرز عند التسخين.

النتائج: دور الأميلوز في السلامة الهيكلية

وقد كشفت النتائج التي توصلت إليها تحليلات ATR-FTIR أن المناطق البلورية داخل النشا الطبيعي تتكون بشكل أساسي من البنية الحلزونية المزدوجة للسلاسل الجانبية للأميلوبكتين. وقد لوحظ أن البنية البلورية للنشا تبدأ في التفكك أثناء عملية التسخين، مع معدل تحلل يتناسب عكسياً مع محتوى الأميلوز. وهذا يشير إلى أن الأميلوز يلعب دوراً وقائياً، حيث يمنع التحلل السريع للبنية البلورية للنشا أثناء عملية الجلتنة. وهذا الجانب من الأميلوز الذي يساهم في استقرار بنية النشا له آثار عميقة على صناعة الأغذية، وخاصة في تطوير المنتجات التي تتطلب خصائص نسيجية وريولوجية محددة.

التحليل المقارن والآثار المترتبة على الصناعة

وبالتوازي، أثبت استخدام مقياس حيود الأشعة السينية لقياس التبلور في مراحل مختلفة من عملية الجلتنة التحقق من صحة فقدان البنية البلورية النشا، مما يوفر منظورًا مؤيدًا لنتائج ATR-FTIR. على الرغم من الاختلافات المتأصلة في تعريف "التبلور" بين الطريقتين التحليليتين، فإن التطابق في النتائج التي توصلا إليها يؤكد أهمية هذه التقنيات وقابليتها للمقارنة في تقييم درجة تبلور النشا. مثل هذا التحليل الشامل لا يعزز فهم جلتنة النشا فحسب، بل يمهد الطريق أيضًا لتحسين ظروف المعالجة لتحقيق خصائص المنتج المرغوبة.

في الختام، فإن الاستخدام المتكامل للتحليل الطيفي ATR-FTIR وحيود الأشعة السينية يوفر إطارًا تحليليًا قويًا للتحقيق التفصيلي في عملية الجلتنة في نشا الأرز. تسلط الدراسة الضوء على الدور الحاسم للأميلوز في تعديل السلامة الهيكلية للنشا أثناء المعالجة الحرارية، وتقدم رؤى قيمة يمكن أن تفيد تصميم المنتجات القائمة على النشا بخصائص مخصصة. لا يؤدي هذا البحث إلى تطوير المعرفة العلمية حول جلتنة النشا فحسب، بل له أيضًا آثار عملية كبيرة، مما يوفر أساسًا للابتكارات المستقبلية في علوم وتكنولوجيا الأغذية.

لمزيد من التفاصيل حول هذه المقالة والبحث، لا تتردد في الاتصال بفريقنا للحصول على المساعدة.
تم إجراء البحث الأصلي بواسطة LI Yue، ZHONG Fang، MA Jianguo، GU Xiaohong، Li Yue، Zhong Fang، Ma Jianguo، Gu Xiaohong

نبذة عن إي بروتين:

ETprotein، مصنع صيني لتصنيع البروتين النباتي وتوريده، مشهور بإنتاج وتخزين وتصدير وتقديم البروتين النباتي العضوي السائب والبروتينات النباتية بأعلى جودة. وهي تشمل بروتين الأرز العضوي، وبروتين الأرز الشفاف، وبروتين البازلاء، وبروتين البازلاء الشفاف، وبروتين الشوفان، وبروتين بذور البطيخ، وبروتين بذور اليقطين، وبروتين بذور عباد الشمس، وبروتين فول المونج، وبروتين الفول السوداني، والعديد من الببتيدات النباتية وما إلى ذلك. طعم محايد، غير معدّل وراثيًا، وخصائص خالية من مسببات الحساسية، تلبي مجموعة متنوعة من الصناعات. إنهم يخدمون موزعي المنتجات الغذائية والأدوية ومستحضرات التجميل والطب البيطري، بالإضافة إلى موزعي المنتجات النهائية والتجار والمصنعين في جميع أنحاء أوروبا والولايات المتحدة الأمريكية وكندا وأستراليا وتايلاند واليابان وكوريا والبرازيل وتشيلي وغيرها.

يشمل تخصص ETprotein تصدير وتسليم مسحوق البروتين المصمم خصيصًا والمكملات الغذائية الجاهزة. تغطي مجموعة منتجاتها الواسعة قطاعات مثل الأغذية والمشروبات، والتغذية الرياضية، وإدارة الوزن، والمكملات الغذائية، ومنتجات الصحة والعافية، وتركيبات الرضع، مما يضمن حلولاً شاملة لتلبية جميع احتياجاتك من البروتين.

باعتبارها شركة موثوقة من قبل العلامات التجارية العالمية الرائدة في مجال الأغذية والمشروبات وشركات Fortune 500، تعمل ETprotein على تعزيز سمعة الصين على الساحة العالمية. لمزيد من المعلومات أو للحصول على عينة مجانية من منتجات البروتين الخاصة بهم، يرجى الاتصال بهم وإرسال بريد إلكتروني إلى قسم المبيعات (على) ETprotein.com اليوم.