Rheological Properties of Sweet Potato Starch-sucrose Composite

Effects of sucrose at different concentrations (0, 10, 20, and 30%, w/w) on steady and dynamic shear rheological properties of sweet potato starch (SPS) paste (5%, w/w) were investigated. The steady shear rheological properties of SPS-sucrose composites were determined from rheological parameters based on power law and Casson flow models. At 25$^{\circ}C$ all the samples showed pseudoplastic and thixoropic behavior with high yield stress. Consistence index (K), apparent viscosity (${\eta}_{a,100}$), and yield stress (${\sigma}_{oc}$) values of SPS-sucrose composites decreased with increasing sucrose concentration from 10% to 30%. The decrease of swelling power was observed at higher sucrose concentration (>20%) and the low swelling power yielded a lower K, ${\eta}_{a,100}$, and ${\sigma}_{oc}$ values. In temperature range of 25-70$^{\circ}C$, Arrhenius equation adequately assessed variation with temperature. Oscillatory test data showed weak gel-like behavior. Magnitudes of storage (G') and loss (G") moduli increased with an increase in sucrose concentration and frequency. The SPS-sucrose composite at 30% concentration closely followed the Cox-Merz superposition rule.

고구마전분-sucrose 복합물의 레올로지 특성

농도(0, 10, 20, 30%, w/w)를 달리한 sucrose가 혼합된 고구마 전분 페이스트(5% w/w)의 정상유동 특성과 동적 점탄특성에 미치는 영향에 대하여 평가하였다. 고구마전분-sucrose 복합물의 정상유동 특성은 power law 모델 및 Casson 모델로부터 레올로지 계수를 결정하였다. 일정한 온도(25$^{\circ}C$)에서 모든 시료들은 높은 항복응력과 함께 pseudoplastic과 thixotropic 거동을 나타내었다. 고구마전분-sucrose 복합물의 점조도 지수(K), 겉보기 점도(${\eta}_a$), 그리고 항복응력(${\sigma}_{oc}$) 값들은 control(0% sucrose)에 비해 10% sucrose가 더 높았으며, 또한 sucrose 농도(10-30%)가 증가함에 따라 이들 값들은 감소하였다. 팽윤력은 30% 농도에서 급격한 감소를 나타내었고, 레올로지 계수(K, ${\eta}_a$, ${\sigma}_{oc}$)값이 낮게 나타난 시료는 낮은 팽윤력을 보여주었다. 온도 의존성은 25-70$^{\circ}C$ 온도 범위에서 Arrhenius 관계식에 의하여 높은 상관관계를 나타내었다. 또한 동적 점탄특성 측정 결과에 의하면 고구마전분-sucrose 복합물은 약한 젤과 같은 거동을 보여주었으며, G'과 G" 값들은 sucrose 농도와 진동수($\omega$)가 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였다. Cox-Merz 중첩원리는 30% sucrose 농도를 가진 고구마전분-sucrose 복합물에서 잘 적용되는 것으로 나타났다. 따라서 sucrose 첨가에 의해 고구마전분 페이스트의 레올로지 특성이 변화하게 되며, 이들 특성은 sucrose의 농도에 의해 크게 영향을 받는 것으로 나타났다.