Comparison of Enzyme Resistant Starches Formed during Heat-Moisture Treatment and Retrogradation of High Amylose Corn Starches

수분-열처리와 노화에 의해 고아밀로오스 옥수수전분으로부터 형성된 효소저항전분의 특성비교

Thermal characteristics and granular morphology on enzyme-resistant starches (RS) formed during heat-moisture treatment (HMT) and retrogradation were investigated in high amylose corn starches, Hylon V and Hylon VII. With each treatment, both starches showed a similar trend in the increase of RS, but RS yield of Hylon VII is higher than that of Hylon V. Specially, RS was increased remarkably by HMT. It was more than doubled from 11.4% to 26.6% for Hylon V and from 15.9% to 32.8% for Hylon VII. A small increase of RS resulted from retrogradation. HMT on starch increased gelatinization temperature, decreased enthalpy. Retrograded starch exhibited small three endothermic transitions at $94^{\circ}C$, $110^{\circ}C$ and $140^{\circ}C$ in differential scanning calorimetry (DSC) thermogram due to the remained ungelatinized starch granules, dissociation of amylose-lipid complex and melting of recrystallized amylose, respectively. Enzyme-resistant starches isolated from native and heat-moisture treated starches showed a broad endothermic transition at higher temperature than native starch, while retrograded starch exhibited a very sharp peak at ${\sim}150^{\circ}C$ due to the melting of amylose crystallites. Under microscopy, starch granules with HMT was not changed, but retrograded starches showed the aggregates of starch granules because amylose leached out during gelatinization. Iodine stained RS clearly showed the differences in enzyme hydrolysis on the native, heat-moisture treated and retrograded starches.

고아밀로오스 옥수수전분인 Hylon V와 Hylon VII을 사용하여 수분-열처리 및 노화하고 효소저항 전분을 분리하여 열적 특성 및 입자 형태를 각각 DSC와 현미경으로 조사하였다. 처리 후 효소저항 전분의 수율은 두 전분이 비슷한 경향으로 증가하였으나 아밀로오스 함량이 높은 Hylon VII이 Hylon V보다 더 높았다. 특히 수분-열처리에 의해 효소저항성이 크게 증가되어 생전분과 수분-열처리 전분의 효소저항 전분 수율은 Hylon V의 경우는 11.4%에서 26.6%로, Hylon VII의 경우는 15.9%에서 32.8%로 증가하였으나 노화전분은 생전분보다 약간 증가하였다. DSC에 의하면 수분-열처리로 호화온도가 증가되고 엔탈피가 감소하나, 노화된 전분은 $140^{\circ}C$ 근처에서 피크를 보였다. 생전분과 수분-열처리 전분에서 분리한 효소저항 전분은 폭넓은 곡선을 나타낸 반면, 노화전분에서 분리한 효소저항 전분은 $150^{\circ}C$ 근처에서 날카로운 피크를 나타냈다. 수분-열처리에 의해 전분 입자의 형태나 복굴절은 그대로 유지되었으나 노화전분은 호화 중에 용출된 아밀로오스에 의해 입자들이 서로 엉켜 있었다. 수분-열처리 전분에서 분리된 효소저항 전분은 요드 염색으로 남색을 보여 생전분이나 노화전분에서 분리된 효소저항 전분보다 효소저항성이 큼을 알 수 있었다.