Estimating the specific heat capacity of starch-water-glycerol systems as a function of temperature and compositions

Increasing interests in the use of starch as biodegradable plastic materials demand, amongst others, accurate information on thermal properties of starch systems particularly in the processing of thermoplastic starch (TPS), where plasticisers (water and glycerol) are added. The specific heat capacity of starch-water-glycerol mixtures was determined within a temperature range of 40-120degreesC. A modulated temperature differential scanning calorimeter (MTDSC) was employed and regression equations were obtained to predict the specific heat capacity as a function of temperature, water and glycerol content for four maize starches of differing amylose content (0 - 85%). Generally, temperature and water content are directly proportional to the specific heat capacity of the systems, but the influence of glycerol content on the thermal property varied according to the starch type.

Wheat grain cooking process as investigated by modulated temperature differential scanning calorimetry

The thermal properties of soft and hard wheat grains, cooked in a steam pressure cooker, as a function of cooking temperature and time were investigated by modulated temperature differential scanning calorimetry (MTDSC). Four cooking temperatures (110, 120, 130 and 140 degrees C) and six cooking times (20, 40, 60, 80, 100 and 120 min) for each temperature were studied. It was found that typical non-reversible heat flow thermograms of cooked and uncooked wheat grains consisted of two endothermic baseline shifts localised around 40-50 degrees C and then 60-70 degrees C. The second peaks of non-reversible heat flow thermograms (60-70 degrees C) were associated with starch gelatinisation. The degree of gelatinisation was quantified based on these peaks. In this study, starch was completely gelatinised within 60-80 min for cooking temperatures at 110-120 degrees C and within 20 min for cooking temperatures at 130-140 degrees C. MTDSC detected reversible endothermic baseline shifts in most samples, localised broadly around 48-67 degrees C with changes in heat capacity ranging from 0.02 to 0.06 J/g per degrees C. These reversible endothermic baseline shifts are related to the glass transition, which occurs during starch gelatinisation. Data on the specific heat capacity of the cooked wheat samples are provided. (C) 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Specific heat capacity of Australian honeys from 35 to 165C as a function of composition using differential scanning calorimetry

Modulated temperature differential scanning calorimetry was used to investigate the specific heat capacity (C-p) of 10 Australian honeys within the processing and handling temperatures. The values obtained were found to be different from the literature values at certain temperatures, and are not predictable by the additive model. The C-p of each honey exhibited a cubic relationship (P < 0.001) with the temperature (T, C). In addition, the moisture (M, %), fructose (F, %) and glucose (G, %) contents of the honeys influenced their C-p. The following equation (r(2) = 0.92) was proposed for estimating C-p of honey, and is recommended for use in the honey industry and in research: C = 996.7 + 1.4 x 10(-3)T + 5.6 x 10(-5)T(2) - 2.4 x 10(-7)T(3) - 56.5M - 25.8F - 31.0G + 1.5(M * F) + 1.8(M * G) + 0.8(F * G) - 4.6 x 10(-2) (M * F * G).

Amidos crioulos: caracterização fundamental e influência de biopolímeros nas propriedades funcionais do amido

O trabalho apresentado nesta tese focou-se no estudo do amido, nomeadamente na avaliação das características físico-químicas, morfológicas, térmicas e reológicas do amido de seis variedades de milho crioulo, preservadas no estado de Santa Catarina (Brasil), com o intuito de contribuir para a valorização e preservação de variedades locais que são cultivadas em sistemas de produção orgânica, também conhecidas como variedades crioulas. Estas sementes são importantes quer para a preservação da biodiversidade quer para os pequenos produtores que as conservam e as produzem fazendo uso de uma agricultura sustentável e independente comercialmente. Para além da caracterização dos amidos crioulos foram também analisadas as alterações que ocorrem nos processos de gelatinização e retrogradação do amido quando realizados na presença de outros biopolímeros, nomeadamente a quitosana e galactomananas. No Capítulo I é apresentada uma breve revisão do conhecimento científico sobre o amido e sobre a quitosana e galactomananas, os outros biopolímeros utilizados. Igualmente é feita uma sucinta abordagem sobre as principais técnicas analíticas que foram utilizadas: reologia fundamental, calorimetria diferencial de varrimento, microscopia eletrónica de varrimento e espectroscopia de infravermelho médio. No capítulo II apresenta-se o isolamento dos amidos das seis variedades de milho crioulo e a sua caracterização junto com um amido comercial usado como modelo de comparação. Os amidos apresentaram genericamente características físicoquímicas semelhantes e o amido extraído das variedades crioulas MT e MPA 01 apresentaram menor temperatura de gelatinização e maior percentagem de retrogradação, respetivamente. Os efeitos da adição da quitosana e de três galactomananas (goma guar, goma de alfarroba e goma cassia) em sistemas mistos com o amido são analisados nos Capítulos III e IV respetivamente. A adição dos biopolímeros aos amidos resultou no aumento das temperaturas de gelatinização, na alteração da retrogradação do amido pelas galactomananas e na alteração das propriedades viscoeláticas dos géis formados. Os dados de infravermelho esclareceram que nos sistemas com quitosana, o amido formou complexos com o ácido acético usado para dissolver a quitosana e que esta por sua vez formou acetato de quitosana. O comportamento durante a gelatinização do amido comercial quando comparado com o amido do milho crioulo MPA na sua interação com as galactomananas é diferenciado.