Rheological, pasting, thermal and retrogradation properties of octenyl succinic anhydride modified potato starch

Abstract

The objective of the present study was to investigate the rheological, pasting, and thermal properties of octenyl succinic anhydrate (DSA)-modified potato starch. Potato starch was modified using different concentrations of DSA (0, 1, 3, and 5%, v/v). The degree of substitution (DS) for the DSA-modified starch ranged from 0.0012 to 0.0055. The amylose leaching values of native and DSA-modified potato starch with different DS levels were in the range of 47.09-87.32%. The gel strength values of the DSA-modified starch were lower than those of native potato starch. Rapid Visco Analyzer data showed that peak, hot pasting, final and setback viscosities of the native starch decreased after DSA modification. Dynamic shear rheological tests, conducted at 4 °C, indicated that DSA-modified potato starch had weak gel-like behavior with the storage moduli (G') higher than the loss moduli (G") over most of the frequency ranges (0.63-63.8 rad·s -1 ).Keywords: potato starch; octenyl succinic anhydride; rheological property; pasting property; retrogradation.Practical Application: Higher stability of DSA-modified potato starch can better withstand freeze-thawing of frozen food.

Propiedades Reológicas y Funcionales del Almidón. Procedente de Tres Variedades de Papa Criolla

“…La retrogradación hace referencia al comportamiento de recristalización de almidones gelatinizados durante el enfriamiento y el almacenamiento, proceso acompañado por el endurecimiento y la filtración de agua del gel de almidón (sinéresis) (Lian et al, 2014). Para Won et al (2017) la retrogradación es un problema importante en el uso del almidón como aditivo alimentario durante el procesamiento y la conservación, pues a medida que pasa el tiempo, la textura y de más propiedades físicas del alimento se deterioran. El grado de retrogradación depende de varios factores, como el tipo de almidón y su concentración y la temperatura de almacenamiento.…”

“…Almidones de este tipo, capaces de formar pastas altamente viscosas, dispersan eficazmente los ingredientes en mezclas de alimentos impartiendo textura y consistencia, favoreciendo su empleo en la elaboración de postres, pudines, rellenos, sopas, gelatinas, compotas y de más alimentos espesos, tal como lo explican Aristizábal y Sánchez, (2007). Según su investigación, el almidón de tubérculos y raíces como la papa y la yuca presentan un fuerte elevamiento de la viscosidad durante la cocción, mucho mayor que el de los cereales como el trigo y el maíz pues tienen mayor capacidad de absorción de agua, mayor velocidad de hidratación (debida a los grupos ésteres fosfato característicos) y se desintegran rápidamente; así lo corroboran Won et al (2017) quienes reportan valores de viscosidad pico de 165 mPa•s para almidones nativos de maíz hibrido y valores de 135 mPa•s para almidones modificados (acetilación) de esta misma procedencia. La viscosidad máxima cae rápidamente durante el mantenimiento de la temperatura, debido a la ruptura de los gránulos de almidón, siendo dicho descenso en la viscosidad el resultado de las fuerzas de cizallamiento aplicadas por los elementos de mezcla a altas temperaturas (Aristizábal y Sánchez, 2007;Bergthaller, 2004).…”

Surface Modification Mechanism of Cross‐Linking and Acetylation, and Their Influence on Characteristics of High Amylose Corn Starch

“…However, the chemically bonded cross‐linking may provide sufficient stability for granules to keep the swollen granules intact and minimize or prevent the loss in viscosity. The modified starches generally show better paste clarity, and weak retrogradation and improved freeze–thaw stability (Won et al., ). The most common and traded starch ester is starch acetate, due to the specific properties resulting from substitution groups.…”

Physical, Chemical and Biochemical Modification Approaches of Potato (Peel) Constituents for Bio-Based Food Packaging Concepts: A Review

“…The hydrophobic group of alkenyl succinic anhydrides can be esterified with starch, to weaken internal bonding and disorder the internal structure to obtain more fluid and clear pastes. Due to its food approval at low substitution levels, the influence of octenyl succinic anhydride on starch properties is widely studied [ 162 , 163 , 164 ].…”