بررسي خواص ژلاتيني شدن ارقام برنج ايراني با روش گرماسنجي افتراقي

Evaluation of gelatinization properties in Iranian rice varieties by Differential Scanning Calorimetry (DSC)

مهم‌ترين عامل پذيرش ارقام برنج توسط مصرف كننده ايراني كيفيت پخت و خوراك آن است. اين تحقيق به منظور تعيين دقيق درجه حرارت ژلاتيني شدن نشاسته برنج به دو روش ليتل و گرماسنجي افتراقي، روي 10 نمونه از ارقام برنج محلي ايراني انجام شد. ارقام انتخاب شده از نظر ميزان آميلوز و نمره دهي خواص ژلاتيني بر اساس روش ليتل در يك گروه بودند. با استفاده از منحني حاصل از دستگاه گرماسنج افتراقي، معيارهايي نظير انرژي لازم براي ژله‌اي شدن و درجه حرارت لازم براي شروع و تكميل ژلاتيني شدن در ارقام مختلف به دست آمد. نتايج تجزيه واريانس نشان داد كه بين ارقام مختلف برنج از نظر كليه خصوصيات حاصل از روش گرماسنجي افتراقي تفاوت‌هاي معني دار وجود دارد، در حالي كه در داده‌هاي حاصل از روش ليتل تفاوت معني‌داري بين ارقام مشاهده نشد. بيشترين انرژي مورد نياز براي غلبه بر ساختار كريستالي و ايجاد يك حالت ژلاتيني در رقم دم سرخ (48/11 ژول بر گرم) و كمترين مقدار در رقم حسن سرايي (44/6 ژول بر گرم) بود، در حالي كه ارقام دم سرخ و حسن سرايي در روش ليتل نمره نزديكي را از نظر ميزان تغييرات در محيط قليا نشان دادند. در ارقامي با آميلوز مشابه، ايجاد كمپلكس بين آميلوز- ليپيد، باعث استحكام بيشتر ساختار كريستالي نشاسته شده و انرژي بيشتري براي غلبه بر آن در حين پخت نياز است. نتايج نشان داد كه همبستگي معني‌داري بين درصد چربي و انرژي مورد نياز براي ژلاتيني شدن در سطح احتمال 5 درصد وجود دارد. در مقايسه ميانگين داده‌ها، كمترين درجه حرارت مورد نياز براي شروع ژلاتيني شدن در رقم دم سفيد (82/64 درجه سانتي‌گراد) و بيشترين آن در رقم دم سياه (70/67 درجه سانتي‌گراد) بود. همچنين، همبستگي معني‌داري بين درجه حرارت مورد نياز براي شروع ژلاتيني‌شدن و درصد چربي در سطح احتمال يك درصد وجود داشت. نتايج اين پژوهش نشان داد كه روش ليتل يك روش سريع و مقرون به صرفه براي انتخاب ارقام و لاين هايي كه نمره ژلاتيني شدن مناسبي (5-3) دارند، مي‌باشد، اما در مواردي كه روش ليتل قادر به توضيح تفاوت هاي بين ارقام نيست، روش گرماسنجي افتراقي مي تواند جزييات بيشتري از تفاوت‌هاي پخت بين ارقام برنج را توضيح دهد.

Rice cooking and eating quality are the most important factors for accepting a variety by consumers. To determine the accurate gelatinization properties of rice starch with Little and Differential Scanning Calorimeter (DSC) methods, this research was carried out on 10 Iranian rice varieties. All varieties were similar in amylose content and gelatinization score with Little method. The starch properties such as gelatinization enthalpy (?H), onest temperature (T0), peak temperature (Tp), conclusion temperature (Tc) were measured by using of the curve derived from DSC. Analysis of variance showed significant differences between studied varieties for gelatinization parameters obtained from DSC method, but there weren’t the significant differences between varieties for gelatinization scores derived from Little’s method. The maximum and minimum enthalpy (?H) was observed in Domsorkh (11.48 j/g) and Hasssansaraee varieties (6.44 j/g), respectively, but Domsorkh and Hassansaraee varieties had similar scores for alkali spreading values from the Little’s method. In varieties with the same amylose content, lipid-amylose complex increase crystalline structure of starch so enthalpy for gelatinization will be increased. Data analysis showed that there was significant correlation between lipid content and enthalpy at 5% probability level. In mean comparisons between varieties, the minimum and maximum onest temperature (T0) were observed in Domsefid (64.82 oC) and Domsiah (67.7 oC) varieties, respectively. Also, there was the significant correlation between onest temperature and lipid content. Results from current research showed that the Little’s method is a rapid and economical method for selecting lines and varieties with suitable gelatinization properties (3-5 score), but DSC method can explain more details of cooking differences between varieties where Little’s method is unable to explain them.