ESR study of the effects of water, methanol, and ethanol on gamma‐irradiation of starch

Abstract

This investigation deals with the nature and relative abundance of stable radicals formed by gamma‐irradiation of wheat starch at room temperature. Additions of equal weights of water, methanol, and ethanol were equally effective in reducing the content of stable radicals in starch which contained about 12% water before the additions. When, however, the starting material was dried starch with 2.9% initial water content additional water and methanol were better radical scavengers than ethanol. This difference is attributed to the superior ability of water and methanol to permeate the starch structure. Superficially different ESR spectra were obtained in products made by irradiating starch and starch that contained added water or methanol. Computer simulation of these spectra showed that they could be matched by superposition of the spectra of the same four component radicals, with some adjustments of relative intensities and peak widths. The structures of these radicals have been dedueed from the spectral assignments and relative effects of the three solvents used on the intensities of the respective ESR spectra.

Physical Modification of Food Starch Functionalities

“…Gamma irradiation of starch is not covered in this review as it clearly produces chemical changes exemplified by the formation of carbonyl compounds (formaldehyde, acetaldehyde, acetone, and dihydroxyacetone) and acids (pyruvic acid www.annualreviews.org • Food Starch Functionality Modification 21.33 Changes may still occur before final publication online and in print and glucuronic acid) (Traubenberg et al 1965, Krutova 1969) via the generation of free radicals (Henderson & Rudin 1981).…”

Lignin Incorporation Combined with Electron-Beam Irradiation Improves the Surface Water Resistance of Starch Films

“…The effect of irradiation on starch has been intensively investigated in relation to safety concerns regarding human consumption. − From a molecular point of view, γ-radiations were shown to generate free radicals on carbohydrates and then induce various reactions (scission of the glycosidic linkage, carbonyl formation) depending upon both the environmental conditions (humidity, temperature, storage duration) and the radiation dosage (typically < 500 kGy). − …”

Effect of moisture on technological properties of corn starch modified by the electron beam irradiation

“…Do đó, việc sử dụng tinh bột biến tính bằng chiếu xạ tia điện tử có thể mang đến các cơ hội để phát triển các sản phẩm, làm giảm chi phí chế biến sản phẩm hay tăng thời hạn sử dụng sản phẩm 5 . Độ ẩm là một trong những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiếu xạ tinh bột thông qua số lượng các gốc tự do hình thành 6,7 . Tuy nhiên, việc nghiên cứu ảnh hưởng của độ ẩm chỉ dừng lại ở mức khảo sát sơ bộ.…”

“…Điều này được giải thích là do nước có khả năng bẻ gãy các liên kết hydrogen trên phân tử tinh bột và sau đó xâm nhập vào các đại phân tử gốc tự do lân cận, từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho sự di chuyển của các phân tử gốc tự do có kích thước nhỏ. Các gốc tự do nhỏ này có thể được làm bền nhờ sự tồn tại của các gốc tự do khác hoặc chuyển chúng đến vị trí khác trên phân tử 7 . Vì vậy, độ ẩm cao làm mất đi gốc tự do của tinh bột xử lý chiếu xạ 6 .…”

“…Vì vậy, độ ẩm cao làm mất đi gốc tự do của tinh bột xử lý chiếu xạ 6 . Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của tác giả Henderson và Rudin (1981) 7 .…”