SUPERVISOR
Mahmoud SheikhZeinodin,Mehdi Kadivar
محمود شیخ زین الدین (استاد مشاور) مهدی کدیور (استاد راهنما)
STUDENT
SEDIGHEH TAVAKOLI
رضوان توکلی
FACULTY - DEPARTMENT
دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1394
TITLE
Study of Thermodynamic and Structural Changes of Wheat Starch Used For Preparation of Paloudeh and It's Possible Replacement with Other Types of Starch
Paloudeh or Faloudeh is a purely Iranian dessert, which has been known for its starchy component. Paloudeh is made of dry and wet starch in which, starch is mixed with water in a special stirrer at 40 ? for 40 to 50 minutes. Then they are poured into molds of paloudeh and are shaped into strands One of the main goals of this study was to study the changes of starch during heating and then cooling For this purpose, two samples of wet and fermented and modified starch with cross-link, were used and the amylose content of these two starch samples was measured, which was 29% for both samples and there was no significant difference. The starch gelatinization properties were measured by amylograpH apparatus and it was determined that the starch from Isfahan has a gelatinization initial temperature of 62.6 ?, a gelatinization temperature of 86.1 ?, and a maximum viscosity 3725 amylograpH unit and modified starch having a gelatinization start temperature of 61.9 ?, gelatinization temperature of 91. 1 ? and a maximum viscosity of 4255 amylograpH unit. The amount of resistant starch in starch and paloudeh samples was increased in modified starch compared to other samples, due to cross-linking, which increased resistance starch to digestion. It was also observed that the amount of resistant starch in both of the Paloudeh samples was reduced, probably due to the destruction of the granular structure of starch during gelatinization. The XRD analysis showed that the two starch samples had a semi-crystalline structure, and both samples type A crystalline structure is typical of wheat starch and does not change the crystalline structure of its modified starch. The XRD results for the two samples of paloudeh were quite similar, and the crystalline percent was reduced due to the disappearance of granules during gelatinization. The morphology of wet and fermented starch granules and modified by SEM showed spots over the surface of modified starch granules, so interconnection can change the morphology of starch granules. The DSC analysis showed that paloudeh samples did not produce a specific peak, which was similar for both samples. The color analysis results of the samples did not show a significant difference between the colors of the fresh paloudeh samples. The results of texture analysis of the samples showed that the texture stiffness of the paloudeh samples was increased actually that the texture stiffness was much higher than that of derived from starch from the modified starch. Finally, it can be concluded that the Paloudeh from modified starch differs only from the point of view of uniformity and firmness of the tissue with the sample of wet and fermented starch, and in the remaining cases there are no significant differences. Keywords : Paloudeh, Starch, Amylose, Resistant Starch, Crystal Structure
پالوده یا فالوده نوعی دسر یخی کاملا ایرانی است، که از عمل پالودن نشاسته به دست آمده و به این نام معروف شده است. برای تهیه پالوده، ابتدا نشاسته ها را با آب مخلوط کرده و در هم زن مخصوص می ریزند بعد از چند دقیقه که مواد با هم مخلوط شدند در دیگ آب گرم در دمای 40 درجه به مدت 40 تا 50 دقیقه می پزند سپس در قالب های پالوده ریخته و به صورت رشته در می آورند و چندین مرحله هم می زنند تا رشته ها شکسته و آماده ی مصرف شوند. مهمترین جزء در ساخت رشته های پالوده نشاسته است، که باید برای تهیه آن به بررسی ساختار نشاسته و تغییرات آن طی حرارت دهی و ژل شدن پرداخت. از اهداف مهم این طرح بررسی تغییرات ترمودینامیکی و ساختاری نشاسته طی حرارت دهی و سپس سرد کردن آن و دست یابی به بافت پالوده مطلوب است. برای این منظور از دو نمونه نشاسته مرطوب و تخمیری و نشاسته اصلاح شده با اتصالات عرضی استفاده شد و میزان آمیلوز برای هر دو نمونه نشاسته 29% اندازه گیری شد و اختلاف معناداری بین محتوی آمیلوز نمونه ها مشاهده نگردید. خصوصیات ژلاتینه شدن نشاسته توسط دستگاه آمیلوگراف اندازه گیری و مشخص شد که نشاسته مرطوب و تخمیری اصفهان دارای دمای شروع ژلاتینه شدن 6/62، دمای ژلاتینه شدن 1/86 و حداکثر ویسکوزیته 3725(AU) و نشاسته اصلاح شده دارای دمای شروع ژلاتینه شدن9 /61، دمای ژلاتینه شدن?1/91 و حداکثر ویسکوزیته 4255 (AU) می باشد. نمونه نشاسته اصلاح شده، دارای دمای ژلاتینه شدن و ویسکوزیته بالاتری از نشاسته طبیعی است، دلیل آن وجود اتصالات عرضی است که باعث مقاومت نشاسته به ژلاتینه شدن و تقویت پیوندهای شیمیایی و هیدروژنی می گردد و ویسکوزیته را در حرارت بالا حفظ می کند. میزان نشاسته مقاوم در نمونه های نشاسته و پالوده حاصل از آنها نیز اندازه گیری شد که میزان نشاسته مقاوم در نشاسته اصلاح شده نسبت به سایر نمونه ها بیشتر بود و این به دلیل اصلاح نشاسته است که مقاومت نشاسته به هضم را بالا می برد. همچنین مشاهده شد که میزان نشاسته مقاوم در هر دو نمونه ی پالوده کم شده که احتمالا به دلیل از بین رفتن ساختار گرانولی نشاسته طی ژلاتینه شدن و تهیه پالوده است.آنالیز XRD نشان داد که هر دو نمونه نشاسته دارای ساختار بلوری نوع A هستند که مخصوص نشاسته گندم است و اصلاح نشاسته ساختار بلوری گرانول ها را تغییر نمی دهد. نتایج XRDبرای دو نمونه پالوده کاملا شبیه هم بود و درصد بلوری بودن به دلیل از بین رفتن گرانول ها طی تهیه پالوده به مقدار زیادی کاهش یافته است. مورفولوژی گرانول های نشاسته مرطوب و تخمیری واصلاح شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی، لکه ها و فرو رفتگی هایی را روی سطح گرانول های نشاسته اصلاح شده نشان داد، بنابراین اتصال متقابل می تواند مورفولوژی دانه های نشاسته را تغییر دهد. مورفولوژی نمونه های پالوده یک ساختار بهم پیوسته و متخلخل با سطح ناهموار را نشان داد،که نمایانگر نشاسته ی ژلاتینه شده است. بررسی آنالیز حرارتیDSC نمونه های نشاسته نتایج حاصل از آمیلوگراف که برای ذوب گرانول ها و ژلاتینه شدن نمونه ها بود را تایید کرد و آنتالپی به دست آمده کاهش درصد بلوری بودن را در نشاسته مرطوب و تخمیری نشان داد. نمونه های نشاسته پس از تهیه پالوده، هنگام انجام گرماسنجی پیک مشخصی را ایجاد نکرده و برای هر دو نمونه پالوده نمودار شبیه هم بود. نتایج رنگ سنجی نمونه ها تفاوت معناداری را بین رنگ نمونه های پالوده تازه نشان نداد اما پس از یک ماه ماندگاری میزان سفیدی کاهش و میزان زردی نمونه ها افزایش یافته است. نتایج حاصل از سنجش بافت نمونه های پالوده افزایش سفتی بافت نمونه های پالوده را هنگام نگه داری نشان می دهد، که این سفتی بافت برای پالوده حاصل از نشاسته اصلاح شده خیلی بیشتر از پالوده حاصل از نشاسته مرطوب و تخمیری بود و دلیل این امر وجود اتصالات عرضی در آن است. درنهایت می توان اینگونه نتیجه گیری کرد که پالوده حاصل از نشاسته اصلاح شده تنها از نظر یکنواختی و سفتی بافت با نمونه حاصل از نشاسته مرطوب و تخمیری متفاوت است و در باقی موارد تفاوتی بین دو نمونه وجود ندارد. کلمات کلیدی: پالوده، نشاسته، آمیلوز، نشاسته مقاوم، ساختار بلوری