Evidence of native starch degradation with human small intestinal maltase-glucoamylase (recombinant)

Action of human small intestinal brush border carbohydrate digesting enzymes is thought to involve only final hydrolysis reactions of oligosaccharides to monosaccharides. In vitro starch digestibility assays use fungal amyloglucosidase to provide this function. In this study, recombinant N-terminal subunit enzyme of human small intestinal maltase-glucoamylase (rhMGAM-N) was used to explore digestion of native starches from different botanical sources. The susceptibilities to enzyme hydrolysis varied among the starches. The rate and extent of hydrolysis of amylomaize-5 and amylomaize-7 into glucose were greater than for other starches. Such was not observed with fungal amyloglucosidase or pancreatic alpha-amylase. The degradation of native starch granules showed a surface furrowed pattern in random, radial, or tree-like arrangements that differed substantially from the erosion patterns of amyloglucosidase or alpha-amylase. The evidence of raw starch granule degradation with rhMGAM-N indicates that pancreatic alpha-amylase hydrolysis is not a requirement for native starch digestion in the human small intestine.

Effect of acetylation on the properties of corn starch

Acetylated corn starches with different degrees of substitution (DS 0.85, DS 1.78, DS 2.89) were synthesized by the reaction of corn starch with acetic anhydride in the presence of acetic acid under varying reaction temperatures. The product was characterized by FTIR spectroscopy, H-1 NMR, X-ray diffraction and contact angle measurement. Acid-base titration and H-1 NMR methods were employed to determine the degree of substitution of product. FTIR spectroscopic analysis showed that the characteristic absorption intensities of esterified starch increased with increase in the degree of substitution, and the characterized peak of hydroxyl group almost disappeared in the spectrum of DS 2.89 acetylated starch. The detailed chemical microstructure of native starch and acetylated starch was confirmed by H-1 NMR, C-13 NMR and C-13-(1) H-1 COSY spectra.

Synthesis of dodecenyl succinic anhydride (DDSA) corn starch

Dodecenly succinic anhydride (DDSA) starches were prepared commercially by the base catalyzed reaction of DDSA in pre-emulsion with starch granular in aqueous slurry. The results indicated that the degree of substitution and reaction efficiency were 0.0256% and 42.7%, respectively, at the parameters for the preparation of DDSA starches in starch slurry 30%, DDSA/starch radio 10% (wt/wt), pH 8.5-9.0, reaction temperature 313 K. After modification, product surface chemical composite had been changed which was prone to migrate into less polar solution. The chemical structural characteristics were investigated by methods of FTIR and H-1 NMR. The results of X-ray diffraction showed the native A-type crystalline pattern, indicating that reaction of corn starch with DDSA caused no change in the crystalline structure. Compared to native starch, the hydrophobic performance of esters was greatly increased. With the DS increasing, contact angles were gradually increased, however, the adhesion works were decreased. The maximum contact angle of DDSA starch could attend to 123 degrees, and the corresponding adhesion work was 33.2 mJ m(-2).

Effect of acid-ethanol treatment followed by ball milling on structural and physicochemical characteristics of cassava starch

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Production and physicochemical properties of resistant starch from hydrolysed wrinkled pea starch

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Effects of acetylation and acetylation-hydroxypropylation (dual-modification) on the properties of starch from Carioca bean (Phaseolus vulgaris L.)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Effect of heat-moisture treatment on the structural, physicochemical, and rheological characteristics of arrowroot starch

The effect of heat-moisture treatment on structural, physicochemical, and rheological characteristics of arrowroot starch was investigated. Heat-moisture treatment was performed with starch samples conditioned to 28% moisture at 100℃ for 2, 4, 8, and 16 h. Structural and physicochemical characterization of native and modified starches, as well as rheological assays with gels of native and 4 h modified starches subjected to acid and sterilization stresses were performed. Arrowroot starch had 23.1% of amylose and a CA-type crystalline pattern that changed over the treatment time to A-type. Modified starches had higher pasting temperature and lower peak viscosity while breakdown viscosity practically disappeared, independently of the treatment time. Gelatinization temperature and crystallinity increased, while enthalpy, swelling power, and solubility decreased with the treatment. Gels from modified starches, independently of the stress conditions, were found to have more stable apparent viscosities and higher G' and G″ than gels from native starch. Heat-moisture treatment caused a reorganization of starch chains that increased molecular interactions. This increase resulted in higher paste stability and strengthened gels that showed higher resistance to shearing and heat, even after acid or sterilization conditions. A treatment time of 4 h was enough to deeply changing the physicochemical properties of starch.

Efeito da pressão e temperatura em suspensões de amido

O objetivo do presente trabalho consistiu no estudo das propriedades viscoelásticas de suspensões de amido nativo e processado a alta pressão. Foi utilizado um sensor acústico de forma a analisar as propriedades das suspensões, sendo depois recolhidas informações complementares através de outras técnicas: calorimetria diferencial de varrimento, microscopia de luz polarizada e microscopia eletrónica de varrimento. Neste trabalho foram realizados estudos com amido de milho nativo e processado a alta pressão (500 MPa, 5 minutos, temperatura ambiente), tendo-se verificado que a suspensão do amido processado apresentava propriedades viscoelásticas muito diferentes do amido nativo. A temperatura a que se iniciou o aumento da viscosidade foi mais elevada para o amido processado a alta pressão, e as variações observadas para temperaturas superiores a 70 °C foram menores. Durante o arrefecimento foi detetada uma diminuição da viscosidade, correspondente a um aumento da organização molecular, com maior expressão no amido nativo mas que se dá no mesmo intervalo de temperatura, quer para este quer o processado a alta pressão. Foi também possível concluir que a velocidade de aquecimento da amostra de amido influencia as propriedades viscoelásticas da suspensão e as temperaturas a que ocorrem as variações de viscosidade relacionadas com o processo de gelatinização do amido. De assinalar também que no amido de milho se pode detetar pela variação da frequência do cristal piezoelétrico o rompimento dos grânulos e que apesar do estabelecimento de novas ligações e da reposição de alguma ordem molecular que se pode verificar durante o arrefecimento, a frequência da suspensão depois de arrefecida era muito diferente da suspensão de amido inicial. No amido de arroz, a temperatura a que se inicia o aumento de viscosidade foi superior à que se observou para o amido de milho, indicio da maior resistência do amido de arroz, para o qual não se detetou sinal de rutura dos grânulos. A frequência final da suspensão do mesmo, depois de arrefecido, era igual à inicial. Com o amido de arroz foi feito o estudo da influência da temperatura no processamento de alta pressão, tendo sido processadas suspensões a 400 MPa, durante 15 minutos, a 5, 10, 23 e 34 °C. As propriedades viscoelásticas foram analisadas com recurso a um sensor acústico, tendo-se verificado que quanto maior a temperatura de processamento a alta pressão, mais elevada a temperatura necessária para que se inicie o aumento de viscosidade e menores as temperaturas a que se inicia diminuição da mesma durante o arrefecimento.

Características físico-químicas de amidos modificados de grau alimentício comercializados no Brasil

Amidos nativos e modificados têm grande importância na indústria de alimentos, sendo empregados principalmente como espessantes e/ou estabilizantes. As limitações das pastas e géis obtidos a partir de amidos nativos tornaram necessário o desenvolvimento de muitos tipos de amidos modificados para aplicações alimentícias. Neste trabalho, algumas amostras de amidos modificados (n=20) disponíveis no Brasil foram recebidas de empresas produtoras e analisadas em relação a algumas características físico-químicas e propriedades tecnológicas. Um levantamento do uso de amidos modificados em alimentos também é apresentado, revelando crescente interesse pela indústria nesses ingredientes. Constatou-se que, enquanto alguns alimentos industrializados, como maioneses contêm em suas formulações amidos modificados, outros como condimento preparado de mostarda contêm apenas amido nativo. As análises físico-químicas permitiram concluir que alguns amidos modificados apresentavam teores elevados de acidez, relacionados à presença de reagentes utilizados em sua obtenção, não havendo presença de carboxilas nas suas macromoléculas. de maneira geral, os resultados de algumas propriedades tecnológicas avaliadas, tais como viscosidade aparente das pastas, resistência a congelamento/descongelamento e propriedade de expansão, estavam de acordo com a descrição dos produtos. As fontes mais observadas nas modificações foram, em ordem decrescente de importância, a mandioca, o milho ceroso e o milho regular.

Effect of annealing on the semicrystalline structure of normal and waxy corn starches

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Subcutaneous tissue reaction and cytotoxicity of polyvinylidene fluoride and polyvinylidene fluoride-trifluoroethylene blends associated with natural polymers

Cytotoxicity and subcutaneous tissue reaction of innovative blends composed by polyvinylidene fluoride and polyvinylidene fluoride-trifluoroethylene associated with natural polymers (natural rubber and native starch) forming membranes were evaluated, aiming its applications associated with bone regeneration. Cytotoxicity was evaluated in mouse fibroblasts culture cells (NIH3T3) using trypan blue staining. Tissue response was in vivo evaluated by subcutaneous implantation of materials in rats, taking into account the presence of necrosis and connective tissue capsule around implanted materials after 7, 14, 21, 28, 35, 60, and 100 days of surgery. The pattern of inflammation was evaluated by histomorphometry of the inflammatory cells. Chemical and morphological changes of implanted materials after 60 and 100 days were evaluated by Fourier transform infrared (FTIR) absorption spectroscopy and scanning electron microscopy (SEM) images. Cytotoxicity tests indicated a good tolerance of the cells to the biomaterial. The in vivo tissue response of all studied materials showed normal inflammatory pattern, characterized by a reduction of polymorphonuclear leukocytes and an increase in mononuclear leukocytes over the time (p < 0.05 Kruskal-Wallis). On day 60, microscopic analysis showed regression of the chronic inflammatory process around all materials. FTIR showed no changes in chemical composition of materials due to implantation, whereas SEM demonstrated the delivery of starch in the medium. Therefore, the results of the tests performed in vitro and in vivo show that the innovative blends can further be used as biomaterials. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. J Biomed Mater Res Part B: Appl Biomater 101B: 1284-1293, 2013. Copyright © 2013 Wiley Periodicals, Inc.

Efeito da hidrólise enzimática seguida da moagem em moinho de bolas sobre as características estruturais e físico-químicas do amido de madioquinha-salsa

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estudo da modificação ácido-etanólica do amido de mandioca seguida de moagem

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Características de féculas de tuberosas e suas relações com resistência dos géis sob condições de estresse aplicada na industrialização de alimentos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Caracterização da farinha e do amido isolado da semente de jaca e comportamento reológico de dispersões de amido

O amido é um ingrediente com grande versatilidade de aplicação, e as sementes de jaca, fruto bem difundido, porém pouco aproveitado no Brasil, contêm uma quantidade considerável de amido, sendo ainda fonte de ferro e proteínas. Dessa maneira, os objetivos desse projeto foram a obtenção da farinha de sementes de jaca das variedades mole e dura, a extração do amido utilizando diferentes solventes, e a caracterização de suas propriedades físico-químicas, estruturais e funcionais, bem como a caracterização reológica de dispersões/géis de amido em cisalhamento estacionário e oscilatório. A extração alcalina do amido, além de reduzir significativamente o conteúdo de lipídeos e proteínas, deixando o amido mais puro, promoveu um aumento no teor de amilose e influenciou diretamente as características de inchamento e solubilidade, que apresentaram aumento significativo a partir da temperatura de 70 °C. O aumento da temperatura ocasionou aumento no poder de inchamento e solubilidade, que foi mais pronunciado para a variedade dura, porém esses valores ainda foram considerados baixos (< 17%). Os amidos de sementes de jaca apresentaram grânulos lisos, arredondados e em forma de sino, com formato mais truncado para o amido extraído com hidróxido de sódio. O diâmetro médio dos grânulos de amido foi menor para a extração alcalina, mas sempre com comportamento monomodal. Foi observado um padrão de difração de Raios-X do tipo A para todas as amostras estudadas, e o índice de cristalinidade foi maior para os amidos de sementes de jaca dura, com uma redução estimada em 70% para os amidos obtidos por extração alcalina. A temperatura de gelatinização dos amidos de semente de jaca foi considerada alta (70-100 °C). Os amidos de sementes de jaca dura obtidos na extração com água apresentaram maiores valores de viscosidade de pico e de Breakdown, que representa menor resistência mecânica. A extração com solução de NaOH 0,1 M aumentou a tendência a retrogradação de ~36% (extração aquosa) para 64% e 45% dos amidos de sementes de jaca das variedades mole e dura, respectivamente. Todas as amostras apresentaram comportamento pseudoplástico (n < 1) nas concentrações e temperaturas estudadas, e as dispersões e/ou géis de amido obtidos pela extração alcalina com NaOH apresentaram menor tixotropia e maiores valores de viscosidade. Os modelos Lei da Potência e Herschel Bulkley apresentaram ótimos ajustes aos pontos experimentais (R² ~0,998) para as amostras com 2 e 6 % de amido, respectivamente, porém para a concentração de 5%, o melhor modelo foi função da variedade do fruto usado na obtenção do amido. A dependência das propriedades reológicas com a temperatura foi analisada pela equação de Arrhenius e a energia de ativação foi baixa (15-25 kJ/mol). Quanto ao comportamento viscoelástico, as amostras com 5 e 6% de amido apresentaram comportamento de gel fraco e o aumento da concentração desse polissacarídeo produziu um aumento na elasticidade do material. Os módulos de armazenamento (G\') associados à elasticidade do gel de amido aumentaram durante o seu resfriamento nos ensaios de varredura de temperatura, o que pode ser relacionado à recristalização da amilose durante esse processo e mantiveram-se praticamente constantes no aquecimento isotérmico a 80 °C, sugerindo boa estabilidade térmica do gel. A farinha isolada da semente de jaca pode ser considerada fonte de fibras e apresentou elevados teores de proteínas (~14-16%) e ferro (~85-150 mg/kg). A distribuição do tamanho de partículas da farinha apresentou comportamento bimodal, com grânulos arredondados, presença de fibras e uma matriz proteica envolvendo os grânulos de amido. As propriedades de pasta revelaram maior pico de viscosidade para a farinha de semente de jaca mole. As características encontradas sugerem que os amidos de semente de jaca poderiam ser aplicados na produção de filmes biodegradáveis, e a farinha da semente de jaca poderia ser utilizada em substituição parcial à farinha convencional na fabricação de bolos e biscoitos.