Kvinoatärkkelyksen erotusprosessi ja toiminnalliset ominaisuudet

Kvinoa on sopeutunut elämään hyvin vaihtelevissa olosuhteissa, ja lajin sisällä geneettinen vaihtelu onkin laaja. Tämän vuoksi kvinoatärkkelysten toiminnallisissa ominaisuuksissa voi esiintyä eroja eri lajikkeiden ja populaatioiden välillä. Kvinoatärkkelys myös poikkeaa tavanomaisten viljojen tärkkelyksistä. Näiden erojen tunteminen on oleellista, jos kvinoalle halutaan löytää lisää sopivia käyttökohteita tuotekehityksessä. Kvinoan käytön lisäämistä tukevat ainakin sen sopeutuminen vaihteleviin kasvuolosuhteisiin ja ravitsemuksellinen laatu. Maisterintutkielman tavoitteena oli eristää tärkkelys eri kvinoalajikkeista ja tutkia tärkkelyksen toiminnallisia ominaisuuksia ja määrittää amyloosipitoisuus. Tämän perusteella vertailtiin kvinoatärkkelysten ominaisuuksia sekä pohdittiin kvinoan elintarvikekäytön mahdollisuuksia. Tutkittavaksi oli saatu viisi eri kvinoalajiketta: Rosada de Taraca, Real quinoa, Titicaca, Pasankalla ja Minttumatilda. Tärkkelykselle suunniteltiin erotusprosessi aiempien tutkimusten pohjalta ja erotusprosessi toteutettiin laboratoriomittakaavassa. Tärkkelyksen liisteröitymistä tutkittiin RVA- ja DSC-laitteella sekä kiteytymistä DSC-laitteella. Amyloosipitoisuus määritettiin Megazyme Amylose/Amylopectin Assay Kit-analyysisarjalla. Erotusprosessin saanto jäi pieneksi. Tähän saattoi vaikuttaa kvinoan tärkkelysjyvästen pieni koko. Kvinoatärkkelysten liisteröitymisominaisuuksissa havaittiin eroja lajikkeiden välillä. Lajikkeiden välillä oli eroja enemmän 50-prosenttisessa tärkkelyspitoisuudessa kuin 10-prosenttisessa tärkkelyspitoisuudessa, mihin saattoi vaikuttaa erilaiset menetelmät. Tärkkelyksen uuskiteytymistä kuvaavissa lämpöominaisuuksissa oli eroja kvinoatärkkelysten välillä 50-prosenttisessa pitoisuudessa. Kvinoatärkkelysten amyloosipitoisuudet olivat matalat. Tämä saattaa selittää, miksi 10-prosenttisessa tärkkelyspitoisuudessa geeleissä ei havaittu lainkaan kiteytymistä. Suomessa viljellyn kvinoapopulaation tärkkelys poikkesi sekä liisteröitymisominaisuuksiltaan että kiteymistä kuvaavilta lämpöominaisuuksiltaan muista kvinoatärkkelyksistä. Lajikkeiden välillä oli eroa toiminnallisissa ominaisuuksissa ja kvinoalajikkeen valinnalla on merkitystä kvinoan käytön kannalta. Kvinoatärkkelys poikkeaa ominaisuuksiltaan tavanomaisten viljojen tärkkelyksistä ja sille voidaan löytää omanlaisia käyttökohteita. Kvinoan käytön lisäämistä siis tukee myös kvinoatärkkelyksen ainutlaatuiset ominaisuudet.Quinoa has adapted to living under very varied conditions, and within the species, genetic variation is wide. Therefore, there may be differences in the functional properties of quinoa starches between these different varieties and populations. Furthermore, quinoa starch also differs from conventional cereal starches. Thus, knowing these differences is essential in order to find more suitable applications for quinoa in food product development. Increasing the use of quinoa is supported at least by its adaptation to varying growth conditions and nutritional quality. The aim of this master's thesis was to isolate starch from different quinoa varieties and to study the functional properties of starch and to determine the amylose content with the intention to find out whether there are differences in the properties of starches in quinoa varieties. Five different quinoa varieties had been received for this study: Rosada de Taraca, Real quinoa, Titicaca, Pasankalla and Minttumatilda. A separation process was planned for the starch based on previous studies and the separation process was carried out on a laboratory scale. Starch gelatinization properties were measured by RVA (rapid visco analyzer) and by DSC (differential scanning calorimetry) and retrogradation properties by DSC. Amylose content was determined by Megazyme Amylose/Amylopectin Assay Kit. The yield of the separation process remained low. This may have been influenced by the small size of the quinoa starch granules. Differences in gelatinization properties were observed between quinoa varieties. There were more differences at 50% than at 10% starch contents, which could be influenced by different methods. There were also differences in the thermal properties characterizing the retrogradation between the starches at a concentration of 50%. The amylose contents of quinoa starches were low. This may explain why no retrogradation was observed in starch gels containing 10% starch. The starch of the population cultivated in Finland differed from other quinoa starches both in its gelatinization properties and in the thermal properties describing retrogradation. In conclusion, there were differences in the functional properties between the varieties and the choice of quinoa variety is important for the use of quinoa. Quinoa starch differs in characteristics from conventional cereal starches and has its own uses. Thus, increasing the use of quinoa is also supported by the unique properties of quinoa starch