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Effect of Dissolution Condition on Structural Characteristics of Corn Starch with Size Exclusion Chromatography and Laser Light Scattering Detector

Effect of Dissolution Condition on Structural Characteristics of Corn Starch with Size Exclusion Chromatography and Laser Light Scattering Detector (1회 대출)

자료유형
학위논문
개인저자
한정아
서명 / 저자사항
Effect of Dissolution Condition on Structural Characteristics of Corn Starch with Size Exclusion Chromatography and Laser Light Scattering Detector / Jung-Ah Han.
발행사항
서울 :   고려대학교 ,   2002.  
형태사항
125 p. : 삽도 ; 26 cm.
학위논문주기
학위논문(박사) -- 고려대학교 대학원 생명공학과 2002
학과코드
0510   6YD48   59  
서지주기
참고문헌 : p. 115-125
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전자정보

No. 원문명 서비스
1
Effect of Dissolution Condition on Structural Characteristics of Corn Starch with Size Exclusion Chromatography and Laser Light Scattering Detector
PDF 초록 목차
No. 소장처 청구기호 등록번호 도서상태 반납예정일 예약 서비스
No. 1 소장처 과학도서관/학위논문서고/ 청구기호 0510 6YD48 59 등록번호 123021008 도서상태 대출가능 반납예정일 예약 서비스 B M
No. 2 소장처 세종학술정보원/학위논문실/ 청구기호 0510 6YD48 59 등록번호 153042871 도서상태 대출가능 반납예정일 예약 서비스
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No. 1 소장처 과학도서관/학위논문서고/ 청구기호 0510 6YD48 59 등록번호 123021008 도서상태 대출가능 반납예정일 예약 서비스 B M
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No. 1 소장처 세종학술정보원/학위논문실/ 청구기호 0510 6YD48 59 등록번호 153042871 도서상태 대출가능 반납예정일 예약 서비스

컨텐츠정보

초록

Corn starches of different amylose contents (waxy, normal, and high amylose) in different solvents (water, 50 mM NaOH, and 90% DMSO) were analyzed by a size exclusion chromatography (SEC) and multi-angle laser light scattering (MALLS) and refractive index (RI) detectors. The chromatographic patterns of corn starches were different depending on the solvents.
In water system, although starch solutions were autoclaved for 20 min, the solubilities measured by filtering recovery (5.0㎛pore size) were 72, 83.7, and 84 %, respectively. Waxy corn starch showed a peak with tail, which indicates the presence of lower Mw amylopectin. The Mw of two fractions were 154×10^6 and 36.5×10^6, respectively. The Mw of amylopectin in normal and high amylose corn starches were 149×10^6 and 62.5×10^6, respectively. That of amylose in normal and high amylose corn starches were 4.9×10^6 an 0.85×10^6, respectively.
In alkaline solution (50 mM NaOH), the solubilities of waxy, normal and high amylose corn starches were 86.1, 92.1 and 95.2%, respectively. For complete dissolution, normal and high amylose corn starches needed vortexing for 5 min in 1 M NaOH, whereas waxy corn starch needed 15 min in the solution. And then the starch solution had to be diluted with water to 50 mM NaOH, and additional stirring for 30 min at room temperature was also needed for three corn starch solutions. Mw of waxy corn starch was 185×10^6. That of amylopectin in normal and high amylose corn starches were 164×10^6 and 113×10^6, respectively. That of amylose in normal and high amylose corn starches were 4.3×10^6 and 2.7×10^6, respectively.
In 90% DMSO solution, in the case of waxy and normal corn starches, 24 hr stirring at room temperature after 1 hr boiling required to obtain the complete dissolution (100% solubility), whereas high amylose corn starch was completely soluble by 8 hr stirring. However, for minimum chain degradation with good solubility, three corn starches needed to be dissolved by stirring 8 hr at room temperature after 1 hr boiling. In these conditions, the solubilities were 97.5, 98.4 and 100 %, for waxy, normal and high amylose corn starches, respectively. The Mw of waxy corn starch was 254×10^6. That of amylopectin in normal and high amylose corn starches was 243×10^6, and 197×10^6, respectively. In each solvent, starch samples showed different molecular behaviors, and in DMSO solution, highest solubility and molecular weight for amylopectin and amylose was obtained.
Aqueous dispersions of debranched corn starches were treated by heat treatments. As autoclaving time increased from 15 to 60 min, weight-average chain length of waxy, normal and high-amylose corn starches determined using pullulan standards decreased from 46 to 41.2, from 122.1 to 96.3, and from 207.3 to 151.8, respectively, indicating that thermal degradation of starch chain occurred. Thermal degradation was also observed when the starch was subjected to the boiling-stirring (~96 hr). During heat treatment, longer chains are more susceptible to the physical treatment, especially shear force by stirrin g, resulting in more degradation. Onthe contrary, shearing could also accelerate chain aggregation and this phenomenon appeared more with the short chains, possibly due to their high chain mobilities아밀로오스 함량이 다른 세 옥수수전분 (찰옥수수, 보통옥수수, 고아밀로오스옥수수)을 세 종류의 다른 용매 (물, 50 mM NaOH, 90% DMSO)에 각각 녹인 후 size exclusion chromatography (SEC) 와 multi-angle laser light scattering (MALLS)를 사용하여 분석하였다. 세 옥수수전분의 분리된 형태는 용매에 따라 다르게 나타났다.
물을 용매로 했을 때, autoclaving을 하였어도, 세 전분의 용해도는 각각 72, 83.7, 84%로 낮게 나타났다. 찰옥수수전분은 두개 부분으로 나누어졌으며, 각각 154와 36.5의 분자량을 나타냈다. 옥수수와 고 아밀로오스 옥수수전분의 아밀로펙틴의 분자량은 각각 149와 62.5였으며, 아밀로오스의 분자량은 4.9와 0.85로 나타났다. 알칼리 용매 (50 mM NaOH)에서 세 옥수수전분의 용해도는 각각 86.1, 92.1, 95.2 % 였으며 완전한 용해를 위해서는 찰옥수수전분은 1 M NaOH에서 15분간, 옥수수와 고 아밀로오스 전분은 5분간 vortexing하는 것이 필요하다. 이 조건에서 찰옥수수전분의 분자량은 185로 나타났으며, 옥수수와 고아밀로오스옥수수 전분의 아밀로펙틴은 164, 113, 아밀로오스는 4.3, 2.7 이었다. 90% DMSO 에서는 찰옥수수나 옥수수 전분의 경우 1시간 가열후 상온에서 24 시간 stirring을 하면 완전한 용해가 이루어졌으나 고아밀로오스 전분의 경우는 8시간 stirring하여 완전한 용해를 이루었다. 그러나, 사슬의 분해를막기위해서는 세 전분모두 1시간 가열후 상온에서 8시간 교반하는 것이 필요했다. 이 조건에서 찰옥수수전분의 분자량은 254였으며, 옥수수와 고아밀로오스 옥수수전분의 아밀로펙틴분자량은 243과 197로 나타났다. 각각의 용매에서 세 전분은 다른 움직임을 보였으며 DMSO에서 가장 큰 용해도와 분자량을 얻을 수 있었다. Debranched된 옥수수전분의 경우 열처리에 의해 크게 변화하였다. 즉, autocalving시간이 증가하면서 그 사슬길이도 감소하여 열에의한 사슬의 분해가 일어났음을 알 수 있었고, 96시간까지 가열하면서 교반하는 중에도 열에의 한 분해는 일어났다. 특이한 사실은 열처리하는 중에 긴 사슬이 짧은 사슬에 비해 훨씬 분해가 빨리 일어났으며, 교반에 의해 짧은 사슬의 엉김현상도 함께 나타났다. 이는 짧은 사슬의 경우 그 움직임이 활발하기때문으로 여겨진다

목차

Abstract = 3
CONTENTS = 6
1.Introduction = 11
 1.1 Literature review = 13
 1.2 Basic theory of multi-angle laser light detector (MALLS) = 20
2. Effect of aqueous dissolution on structural characteristics of corn starch on SEC-MALLS-RI sustem = 29
 2.1 introduction = 32
 2.2. Materials and Methods = 34
 2.3. Results and Discussion = 36
 2.4. Conclusions = 40
3. Effect of alkaline dissolution on structural characteristics of corn starch on SEC-MALLS-RI system = 47
 3.1. Introduction = 49
 3.2. Materials and Methods = 53
 3.3. Results and Discussion = 55
 3.4. Conclusions = 62
4. Optimized dissolution and structural analysis of corn starch in 90 % DMSO using SEC-MALLS-RI system = 69
 4.1. Introduction = 70
 4.2. Materials and Methods = 73
 4.3. Results and Discussion = 76
 4.4. Conclusions = 87
5. Structural changes of debranched corn starch by aqueous heating and stirring = 96
 5.1. Introduction = 98
 5.2. Materials and Methods = 101
 5.3. Results and Discussion = 104
 5.4. Conclusions = 114
6. Summary and Conclusions = 121
7. Literature cited = 123