Effect of ultrasound on potato starch | Влияние ультразвука на крахмал картофеля

English. Enzyme-resistant potato starch (EPS) is an important substrate for intestinal preventing the progression of colon cancer. The content of EPS in potatoes is 1-6%. Blanching is the main technological stage for producing dry mashed potato. It is required to develop technologies to allow preserving EPS during potato blanching. The efficiency of exposure to low temperatures and ultrasound on potato was studied to increase the EPS yield. The study object was potato variety Volzhnin. The blanching conditions accepted at the potato factory in the Bryansk region were used (68, 70, 78 degrees C for 15 min). Cooling was at room temperature for 15 min. Ultrasound exposure (UE) was conducted in an ultrasound washer of UM-0.5 type at 50 Hz to low temperatures by freeze drying at t-60 degrees C. There were considered 12 variants: (1) raw potato; (2-4) the Pogarsk potato factory conditions; (5-7) UE for 1, 10, 30 min and cooling at -60 degrees C for 5 min; (8-10) blanching at 100 degrees c for 1, 3 and 5 min and cooling at -60 degrees C for 5 min; (11) UE for 5 min, blanching at 78 degrees C for 3 min and cooling at room temperature. The content of starch in raw potato is 16.53% based on DM (1). Variants (2-4) allow obtaining products containing starch in an amount of 9-10%, including amilose – 6.5-6.8%, amylopectine – 93.2-93.8%. After hydrolysis of potato flake starch with ptyalin the content of sugars increases from 0.59 to 2.09-2.36%. Variants (5-7) preserved starch from hydrolysis and it content was 14/42; 14.06 and 13.94%, respectively/ UE prevents decomposing the starch to sugars. After amylase hydrolysis the content of sugars is 0.44, 0.92 and 1.67%, thus most EPS being in variant 5. in variants (8-10) starch hydrolysis in ready-to-eat flakes results in accumulating sugar from 0.01 to 1.90%, which is almost twice lower than in variants (3-5). In variant (11) under hydrolysis of finished product the content of sugar is 0.99%, and in variant (12) the preservation of starch is highest – 0.64%. Thus, preliminary UE (50 Hz) for 5 min reduces the duration of blanching 5 times, saves power and prevents starch from destruction.

Russian. Энзимрезистентный крахмал картофеля (ЭКК) – важный субстрат для микрофлоры кишечника, предотвращающий развитие рака толстой кишки. Содержание ЭКК в вареном картофеле составляет 1-6%. Основной технологической стадией при получении сухого картофельного пюре является бланширование (БЛ). Требуется разработка технологий, позволяющих сохранить ЭКК при БЛ картофеля. Исследовали эффективность воздействия низких температур и ультразвука на картофель для повышения выхода ЭКК. Объектом исследований служил картофель сорта Волжанин. Использовали режимы БЛ, принятые на картофельной фабрике в г. Погаре Брянской обл. (68, 70, 78 град. C в течение 15 мин). Охлаждение проводили при комнатной температуре в течение 15 мин. Воздействие ультразвуком (ВУ) проводили в ультразвуковой мойке типа UM-0,5 при 50 Гц, низкими температурами (ВНТ) – с помощью лиофильной сушилки LYOLAB-3000 при t -60 град. C. Было рассмотрено 12 вариантов: (1) сырой картофель; (2-4) режимы Погарской картофельной фабрики; (5-7) ВУ в течение 1, 10, 30 мин и охлаждение при -60 град. C в течение 5 мин; (8-10) БЛ при 100 град. C в течение 1, 3 и 5 мин и охлаждение при -60 град. C в течение 5 мин; (11) ВУ в течение 5 мин, БЛ при 100 град. C в течение 3 мин и охлаждение при -60 град. C; (12) ВУ в течение 5 мин, БЛ при 78 град. C в течение 3 мин и охлаждение при комнатной температуре. Содержание крахмала (КР) в сыром картофеле составляет 16,53% в пересчете на СВ (1). Варианты (2-4) позволяют получать продукцию с содержанием КР в количестве 9-10%, в т.ч. амилозы – 6,5-6,8%, амилопектина – 93,2-93,8%. После гидролиза КР картофельных хлопьев с помощью амилазы слюны содержание сахаров повышается от 0,59 до 2,09-2,36%. Варианты (5-7) сохранили КР от гидролиза и его содержание составило 14,42; 14,06 и 13,94% соответственно. ВУ предотвращает распад КР до сахаров. После гидролиза амилазой содержание сахаров составляет 0,44; 0,92 и 1,67%, т.о. наиболее ЭКК – в варианте 5. В вариантах (8-10) гидролиз КР в готовых хлопьях приводит к накоплению сахаров от 0,91 до 1,90%, что почти в 2 раза ниже, чем в вариантах (3-5). В варианте (11) при гидролизе готового продукта содержание сахаров составляет всего 0,99%, а в варианте (12) сохранность КР наивысшая – 0,64%. Т.о. предварительное ВУ (50 Гц) в течение 5 мин сокращает продолжительность БЛ в 5 раз, экономит электроэнергию и сохраняет КР от разрушения.