kompleks, itu menunjukkan bahwa gandum dan pati barley memberikan jenis yang sama
dari sinyal sebagai amilosa-lipid kompleks [34]. Ketika amilosa dan lipid yang
hadir tanpa membentuk kompleks inklusi, tidak ada sinyal diperoleh.
Meskipun rantai hidrokarbon dari lipid di kompleks adalah di padat
negara, kompleks amilosa-lipid dianggap hadir sebagai amorf
struktur [34- 36]. Demikian kompleks ini bisa berfungsi sebagai inti untuk kristalisasi selama gelatinisasi dan perawatan panas lainnya [33]. Cocrystallization
antara kompleks amilosa-lipid dan amilopektin heliks ganda tidak bisa
terjadi; harus ada domain kristal yang berbeda dalam gel pati [37].
Protein ini mungkin sangat baik menjadi pati degradasi enzim, dan jika
kondisinya sedemikian rupa sehingga enzim menjadi aktif ini tentu akan
mempengaruhi fungsi pati. Aktivitas enzim Kelebihan biasanya tidak
disukai, dan, khususnya untuk kue, aktivitas enzim yang terlalu tinggi dapat
bencana. Protein lain telah diidentifikasi sebagai komponen integral dari
struktur granul pati, terletak baik di pedalaman [38] atau pada permukaan
[39]. Contoh tipe yang terakhir dari protein adalah protein penyimpanan, pati enzim biosintesis (misalnya pati-pati-granul terikat sintase), dan friabilin /
puroindolines [39a].
TABEL 10.2
Komposisi Beberapa Dipilih Butir Pati
Pati Amilosa (%)
Protein
(g / 100 g)
Lipid
(g / 100 g) Ref.
Singkong 17 0,1 0,1 25
Kentang 21 0,06 0,05 25
Beras 12,2-28,6 - 0,63-1,11 26
Waxy beras 0-2,32 - - 27
Gandum 28
29,2
0,3
-
0,8
0,85
28
29
A- butiran 28,4-27,8 - 0,67-0,73 29
B-butiran 27,5-24,5 - 0,73-0,91 29
Barley, lilin 2,1-8,3 - 0,30-0,49 26
Barley, normal 25,3-30,1 - 0,68-1,28 26
Barley, amilosa tinggi 38,4-44,1 - 1,05-1,69 26
Oat 25,2-29,4 - 1,35-1,52 26
Jagung, normal 28,7 0,3 0,8 28
25,8-32,5 - 0,61-0,82 26
Jagung, lilin 1,4-2,7 - 0,02-0,14 26
Jagung, amilosa tinggi 42,6-67,8 - 1,01-1,09 26
Fava bean 33 0,9 0,1 28
Pea 33 0,7 0,1 28
© 2006 oleh Taylor & Francis Group, LLC
398 Karbohidrat dalam makanan
10.2.2 STARCHCRYSTALLINITY
Pati granul kristalinitas dapat dipelajari dengan teknik difraksi sinar-x, dan empat yang berbeda difraksi x-ray pola telah dijelaskan: the
A-pola, diperoleh untuk pati sereal (kecuali varietas amilosa); yang
B-pola yang diperoleh untuk root dan tubular pati (dan untuk varietas tinggi amilosa) dan retrograded pati; C-pola, diperoleh untuk buncis dan kacang polong; dan
V-pola, diperoleh untuk pati yang mengandung lipid gelatinized. C-pola
digambarkan sebagai campuran dari A- dan B-pola tetapi juga telah dianggap
sebagai struktur tersendiri [33]. Dalam pati normal (yaitu, kanji dengan baik
amilosa dan amilopektin) dan tentu saja di pati lilin itu adalah bercabang
(amilopektin) molekul yang merupakan kristal. Cabang-cabang dari
molekul amilopektin membentuk heliks ganda yang diatur dalam kristal
domain [40]. The A-, B-, dan C-pola demikian bentuk polimorfik yang berbeda
dari pati yang berbeda dalam kemasan heliks ganda amilopektin. Gandum
dan gandum hitam pati telah dilaporkan mengandung rendahnya tingkat B-kristalit
(hingga 10%), sehingga granula pati mungkin bahkan lebih heterogen daripada
sebelumnya telah diasumsikan [41].
Karena garis memperluas dalam difraksi x-ray pola, dapat
disimpulkan bahwa kristal pati (kristalit) sangat kecil dan tidak sempurna
[42]. Kristalit telah dilaporkan bola di pati gandum sebagai
serta dalam tepung kentang, dengan diameter sekitar 10 nm gandum dan agak
lebih kecil dalam kentang [43]. Tingkat kristalinitas juga agak rendah; nilai dalam
kisaran 15 sampai 45% telah dilaporkan selama beberapa pati [33], dan
kristalinitas meningkat dengan rasio amilopektin dalam pati [41]. Ia telah
telah mengamati bahwa sejumlah besar heliks ganda hadir daripada
jumlah diatur dalam domain kristal [44]. Untuk gandum, persentase
heliks ganda adalah 39% dan derajat kristalinitas adalah 20%; untuk jagung,
nilai-nilai yang sesuai adalah 43 dan 27%, masing-masing; dan, untuk kentang, yang
nilai-nilai yang sesuai adalah 40 dan 24% [45]. Derajat kristalinitas sangat
tergantung pada kadar air, dan jumlah tertinggi kristalinitas yang
diamati di beberapa kadar air menengah [7,46].
Pembentukan A-kristal disukai oleh rata-rata panjang rantai pendek dalam
amilopektin, tinggi suhu pembentukan, konsentrasi tinggi, kehadiran garam dengan jumlah yang tinggi dalam seri lyothropic, atau adanya
alkohol larut dalam air dan asam organik [47]. Transisi dari A-struktur
ke B-struktur melalui C-struktur telah diamati [48]. Para polimorf
demikian berhubungan satu sama lain sedemikian rupa bahwa A-struktur yang paling stabil:
meleleh → B-struktur → C-struktur → A-struktur
kristalit Untuk terisolasi yang mencair terbatas, suhu leleh lebih rendah
telah diamati untuk B -crystallites dibandingkan dengan A-kristal [49]. Kristal A-spherulites ditemukan mencair pada suhu 90 ° C dan B-spherulites pada 77 ° C
© 2006 oleh Taylor & Francis Group, LLC
Pati: fisiko dan Aspek Fungsional 399
[50]. Suhu pembubaran B-polimorf dari amilosa dalam air
berhubungan dengan panjang rantai [50a].
Dalam kristal dan amorf daerah di granula pati, tiga jenis
struktur dapat diidentifikasi (Gambar 10.1): (1) domain kristal, (2)
daerah amorf yang mengandung poin bercabang bergantian dengan kristal
domain, dan (3) fase amorf kedua sekitar kristal bolak dan daerah amorf.
studi Microscopy telah dijabarkan lebih lanjut rincian mengenai organisasi granula pati [50b], dan organisasi amilopektin lamellae di blocklets (20-500 nm) telah divisualisasikan. Organisasi
amilopektin dalam domain kristal telah dijelaskan menggunakan Sidechain Model cair-kristal polimer sintetis [50 c]. Dalam model ini,
tiga komponen yang digunakan untuk menggambarkan polimer: unit kaku, fleksibel
spacer, dan tulang punggung yang fleksibel. Model harus terkait dengan kimia
struktur molekul amilopektin yang menjadi semakin lebih baik
dipahami dengan waktu.
amilopektin merupakan domain kristal, dengan heliks ganda
diatur dalam A-, B-, atau C-pola. Percabangan daerah di amilopektin
molekul merupakan lapisan amorf yang memisahkan kristal dari
satu sama lain. Karena ukuran molekul amilopektin, molekul yang sama mungkin mengambil bagian dalam beberapa domain kristal. Sekitar ini bolak kristal dan amorf domain adalah struktur lain amorf,
GAMBAR 10.1Arrangement daerah kristalin dan amorf dalam cincin pertumbuhan
dalam granula pati. Pembesaran menunjukkan organisasi dalam lapisan kristal.
(Diadaptasi dari Eliasson, A.-C et al., Pati / Starke, 39, 147, 1987.)
permukaan Granule
Alternating kristal
dan
daerah amorf
© 2006 oleh Taylor & Francis Group, LLC
400 Karbohidrat dalam makanan
menyebabkan apa yang telah digambarkan sebagai "cincin pertumbuhan." Ia telah mengemukakan
bahwa puncak Bragg pada 10 nm, yang menghilang pada gelatinisasi, adalah karena
bolak amorf dan lapisan kristal [51]. Puncak Bragg telah
terdeteksi sekitar 10 nm selama beberapa pati oleh kedua teknik difraksi sinar-x dan difraksi optik [52], meskipun d-jarak di 26-30 nm telah
juga telah dilaporkan [53]. Ini juga telah menyarankan bahwa ukuran
kristal gabungan dan bagian amorf (9 nm) adalah fitur mendasar
dari kemasan molekul pati dan mendekati konstan untuk semua
pati [54]. Untuk menjelaskan bentuk bulat dari kristal dan untuk
keberadaan struktur berlapis, struktur kristal melengkung telah diusulkan
[55]. Kelengkungan adalah hasil dari perpindahan translatory dari heliks
dalam kemasan paralel.
Struktur daerah amorf tidak diketahui. Aspek yang menarik
yang memiliki implikasi untuk organisasi granul pati adalah bahwa ketidakcocokan telah diamati untuk amilosa dan amilopektin. Dalam larutan air
dari komponen ini, fase pemisahan menjadi, jelas, fase kaya amilosa atas
dan bawah, terbuat dr batu baiduri, fase kaya amilopektin diamati setelah 24 jam
pada suhu 80 ° C [56]. Untuk sistem amilosa air biner, pengenalan ketiga
komponen (amilopektin) selalu disertai dengan agregasi
dari amilosa [57].
modifikasi kimia (silang) telah menunjukkan bahwa molekul amilosa tidak berada bersama-sama dalam bundel [58]. Kesimpulan ini dicapai
karena tidak ada silang diamati antara molekul amilosa, hanya
antara molekul amilopektin dan antara amilopektin dan amilosa. Yang
terakhir pengamatan juga menunjukkan bahwa molekul amilosa mungkin agak merata
didistribusikan dalam granula pati.
Karena bocornya amilosa dan amilopektin selama gelatinisasi, itu
telah disarankan bahwa lokasi amilosa berbeda antara pati. Untuk
pati gandum, amilosa dan amilopektin ditemukan coleach dari granul yang
selama pemanasan, sedangkan pada barley pati amilosa itu istimewa tercuci
[59]. Untuk tepung gandum dipanaskan sampai 95 ° C, sebagian besar amilosa yang tercuci keluar dari
butiran [60], sedangkan di kentang pati yang amilosa menyebar menuju pusat berair dari granul [61]. Untuk pati jagung, telah diamati bahwa
anil menyebabkan peningkatan diferensial scanning kalorimetri (DSC)
endoterm dikaitkan dengan mencairnya amilosa kristal, menunjukkan bahwa dalam
pati ini lokasi molekul amilosa adalah sedemikian rupa sehingga adalah mungkin untuk
mendapatkan memerintahkan , struktur kristal [62].
Meskipun struktur dari fase amorf sebagian besar tidak diketahui,
mereka pasti mempengaruhi sifat pati. Sebuah kadar air yang lebih tinggi di
B-polimorf, tidak hanya dalam sel satuan, tetapi juga di daerah amorf,
dapat memberikan kontribusi untuk stabilitas yang lebih rendah dari polimorf ini [49]. Seperti yang akan
dibahas kemudian, transisi gelas t
Sedang diterjemahkan, harap tunggu..
