The EPR study of the effect of high pressure on radical processes in the phosphorylated maize starch.

The aim of this study was to examine the influence of high pressure on the amount of radicals generated thermally in the phosphorylated maize starch. Phosphorylation and spectrophotometric analysis was performed on waxy maize starch and Hylon VII. Mono- and distarch phosphates were prepared. Phosphorus content was determined according to PN-EN ISO 3946. The samples were exposed to high hydrostatic pressure (650 MPa) for 9 minutes and were used to XRD analysis and EPR spectroscopy. The EPR method was applied to examine stable and short-living radicals. The sample were thermally treated before the EPR measurement at 210 ºC or 230 ºC for stable radicals and 180 °C for short-living ones. To measure the number of short-lived radical phenyl-N-tert-butylonitron spin trap was used. Measurements were performed at room temperature in X-band. The number of spins was determined by comparison with the standard (VOSO4). Spectra were simulated with SIM 32 programme. Recieved results allowed to conclude that:•High pressure treatment destroys starch structure regardless of how the sample has been modified. •EPR spectra of pressurized phosphorylated starch thermally treated at 210 ºC or 230 ºC exhibit two components.•High pressure treatment reduces the amount of stable radicals in the phosphorylated starch regardless of how the phosphorus was incorporated into the structure.•EPR spectra of phosphorylated waxy maize starch and Hylon VII for the short-living radicals have three components.•The presence of phosphorus decreases the amount of short-living radicals in phosphorylated corn starch and its components. High pressure does not affect their numbers.Celem pracy było zbadanie wpływu wysokiego ciśnienia na ilość rodników generowanych termicznie w fosforylowanej skrobi kukurydzianej. Wykonano preparatykę i analizę spektrofotometryczną fosforylowanych skrobi woskowej i Hylonu VII. Preparowano fosforany mono- i diskrobiowe. Zawartość fosforu oznaczano według normy PN-EN ISO 3946. Próbki poddawano działaniu wysokiego ciśnienia 650 MPa przez 9 minut. Preparaty posłużyły do badań analizy rentgenowskiej i metodą EPR. Używając metody EPR badano rodniki trwałe i krótkożyjące. Próbkę przed pomiarem traktowano termicznie w 210 ºC lub 230 ºC dla rodników trwałych oraz w 180 ºC dla krótkożyjących. Aby zmierzyć liczbę rodników krótkożyjących stosowano pułapkę spinową: fenylo-N-tert-butylonitron. Pomiary wykonywano w temperaturze pokojowej w paśmie X. Liczbę spinów wyznaczano metodą porównawczą z wzorcem (VOSO4). Widma symulowano w programie SIM 32. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono, że:•Działanie wysokim ciśnieniem niszczy strukturę skrobi, bez względu na to, jakiej obróbce ją poddano.•Widma EPR preparatów ciśnieniowanych fosforylowanej skrobi kukurydzianej traktowanej termicznie w 210 ºC lub 230 ºC posiadają dwie składowe.•Działanie wysokim ciśnieniem obniża ilość rodników trwałych w fosforylowanej skrobi kukurydzianej niezależnie od sposobu wbudowania fosforu w strukturę skrobi.•Widma EPR preparatów skrobi woskowej i Hylonu VII dla rodników krótkożyjących złożone są z trzech składowych.•Obecność fosforu obniża ilości rodników krótkożyjących w preparatach fosforylowanych skrobi kukurydzianej i jej komponentów, natomiast działanie wysokim ciśnieniem nie wpływa na ich liczbę