The Combined Effect of Oxidation and Carbamoylethylation on the Rheological Properties of Maize and Rice Starches†
This work was financed in part by the Academy of Scientific Research and Technology, Cairo, Egypt.
Abstract
enThe combined effect of oxidation and etherification on the molecular structure of starch was investigated. Maize and rice starches were used. Oxidation was effected using sodium hypochlorite while etherification was performed by reacting starch with acrylamide in presence of sodium hydroxide; this reaction is known as carbamoylethylation. The extent of the latter, expressed as % N, was found to increase by decreasing the molecular size of starch through oxidation. The carbamoylethyl starches so obtained could be precipitated by ethanol and they are soluble in water irrespective of the kind of starch. On the other hand, results of rheological properties indicated that they are governed mainly by the molecular size of starch. Oxidized starches with relatively high molecular size exhibit thixotropic behaviour. The degree of thixotropy decreases and changes into pseudoplasticity as the molecular size of starch decreases. The results also indicated that at constant rate of shear the apparent viscosity of carbamoylethyl starches decreases as the molecular size decreases. Furthermore, the rheological properties of carbamoylethyl starch pastes undergo considerable changes and so does the apparent viscosity when these pastes were stored for 3 days.
Abstract
deDie kombinierte Wirkung von Oxidation und Carbamoylethylierung auf die rheologischen Eigenschaften von Mais- und Reisstärken
Die kombinierte Wirkung von Oxidation und Veretherung auf die molekulare Struktur von Mais- und Reisstärke wurde untersucht. Die Oxidation wurde durch Verwendung von Natriumhypochlorit bewirkt, während die Veretherung durch Reaktion von Stärke mit Acrylamid in Gegenwart von Natriumhydroxid durchgeführt wurde, eine Reaktion, die als Carbamoylethylierung bekannt ist. Ihr Ausmaß, ausgedrückt als % N, erhöhte sich mit abnehmender Molekülgröße der Stärke durch Oxidation. Die so erhaltenen Carbamoylethylstärken ließen sich mittels Ethanol ausfällen und sind löslich in Wasser, unabhängig von der Stärkeart. Andererseits zeigten die rheologischen Eigenschaften, daß sie hauptsächlich von der Molekulargröße der Stärke abhängig sind. Oxidierte Stärken mit relativ hoher Molekülgröße zeigen thixotropes Verhalten. Der Grad der Thixotropie vermindert sich und geht in Pseudoplastizität über, wenn die Molekülgröße der Stärke abnimmt. Die Ergebnisse zeigten auch, daß die scheinbare Viskosität von Carbamoylethylstärken bei konstanter Schergeschwindigkeit abnimmt, wenn sich die Molekülgröße verringert. Weiterhin unterliegen die rheologischen Eigenschaften der Pasten von Carbamoylethylstärken beträchtlichen Veränderungen ebenso wie die scheinbare Viskosität, wenn diese Pasten 3 Tage lang gelagert wurden.
