Physicochemical Properties of Cross-linked Rice Starches

Physicochemical properties of cross-linked rice starches were investigated. Swelling power of cross-linked rice starch increased at relatively lower temperature $(60^{\circ}C)$ than native rice starch $(70^{\circ}C)$. Cross-linked rice starch showed lower solubility $(1.7{\sim}6.1%)$ than native rice starch $(2.2{\sim}13.8%)$ and solubility is not significantly different with the amount of phosphorus oxychloride. Pasting temperature $(69.2{\sim}70.6^{\circ}C)$ and peak viscosity $(2,874{\sim}3,175\;cp)$ of cross-linked rice starch were lower than native starch $(71.6^{\circ}C,\;3,976\;cp)$, but holding strength $(2,177{\sim}2,708\;cp)$ and final viscosity $(3,424{\sim}3,826 \;cp)$ of cross-linked rice starch were higher than native starch (1,000 cp, 2,312 cp). DSC thermal transitions of cross-linked rice starches were shifted to a lower temperature than native rice starch but there was no significant difference in gelatinization enthalpy between native and cross-linked rice starches. X-ray diffraction pattern of both native and cross-linked rice starches showed typical A-type crystal indicating that cross-linking had not affected the crystalline region of starch.

가교화 쌀 전분의 이화학적 특성

쌀 전분에 phosphorus oxychloride$(POCl_3)$를 단계별(전분 고형분 대비 $0.005{\sim}0.06%$)로 2시간 반응시켜 가교화 쌀 전분을 제조하고, 변성된 쌀 전분의 용해도, 팽윤력, RVA, DSC, X-ray 특성을 연구하였다. 팽윤력은 일반 쌀 전분 보다 다소 낮은 온도에서 증가되기 시작하였으나 그 이후는 모두 낮은 수치를 보여 가교화 쌀 전분이 일반 쌀 전분보다 완만한 상승을 나타내었다. 용해도는 가교화 쌀 전분이 일반 쌀 전분보다 전체적으로 낮은 결과를 나타내었고 $POCl_3$ 함량에 따른 유의적인 차이는 보이지 않았다. RVA 분석결과 가교화 쌀 전분이 일반 쌀전분보다 pasting temperature와 최고점도는 낮아졌고 holding strength와 final viscosity는 높은 경향을 나타내어 breakdown과 setback 은 낮은 것으로 나타났다. DSC 분석 결과 가교화 쌀 전분이 일반 쌀 전분보다 $T_o$, $T_p$, $T_c$가 감소하였으나 ${\Delta}H$의 경우 큰 차이가 나타나지 않았다. X-ray 회절분석 결과 일반 쌀 전분 보다 $POCl_3$ 함량에 따라 상대적 결정화도가 소폭 감소되는 결과를 나타내었으나 95% 신뢰도 수준에서 유의적인 차이는 없는 것으로 나타났다. 따라서 가교화 쌀 전분의 경우 전분입자가 $POCl_3$ 의해 강한 공유 결합을 형성함으로써 내열성, 내전단성의 성질이 생겨 호화가 일어난 후에 점도가 많이 낮아지지 않은 것으로 판단되며 전분의 결정형태에는 크게 영향을 미치지 않으나 전분의 무정형 부분에 영향을 주어 쌀 전분의 팽윤력, 용해도 및 pasting property등의 물리화학적 성질에 변화를 주는 것으로 판단되었다.