KMITL Expo 2026 LogoKMITL 66th Anniversary Logo

Rice Flour/Starch Modification for Health and Sustainable Food Industry: Ultilization of Starch-Polyphenols Complex Mechanism

รายละเอียด

Most rice is consumed as cooked, milled rice, but a small portion is also ground into flour or separated into a starch fraction and used by the food industry as a gluten-free ingredient. This study aims to find out if different types of rice flour and starch, such as white and colored rice, could be used in industry. This study employs green modification techniques to slow down the digestion process by combining polyphenols with starch. Our initial study found that the raw colored rice has a lower glycemic index than other types of rice, such as brown or white rice. Another study that looked at how the quality of colored rice flour was changed by different methods also discovered that out of the six green methods (annealing, heat moisture treatment, ultrasound, pregelatinization, wet-microwave, and dry-microwave). It found that ultrasound improved the polyphenol bioaccessibility in the rice flour and reduced the digestion rate. The pregelatinization process led to the flour having high solubility and an estimated glycemic index. Different techniques affected the flour/starch quality in different ways. Therefore, for further industrial application, it could also be easier to select the method for food product based on their required techno-functional quality of flour/starch. In addition to the modification techniques, this study showed that the high bioaccessible polyphenol content and high polyphenol content in rice greatly slowed down the rate of digestion. This study also open for further exploring the possibility of using high polyphenol agricultural waste to modify starch and flour in a sustainable manner.

วัตถุประสงค์

Rice (Oryza sativa L.) is a crucial staple crop that supplies nutritional sustenance for half of the global population (Shao et al., 2018). Moreover, rice constitutes a significant commercial crop in Thailand, with its grains serving as a staple food, and a diverse array of rice types is present throughout the nation (Suebpongsang et al., 2020). Multiple rice types have been developed in Thailand, including colored/pigmented rice and non-pigmented rice, commonly referred to as brown and white rice, which can be utilized in many industries (Yamuangmorn & Prom, 2021). Furthermore, rice is regarded as a naturally gluten-free ingredient. Rice flour or starch can be utilized to create a variety of products, including cookies, bread, noodles, and crackers. Due to the elevated carbohydrate content in rice, most rice products are regarded as having a high glycemic index (GI). The link between polyphenols and digestive behavior has become a topic of attention, particularly for rice and its products. Researchers predominantly conducted comparisons of the features of pigmented rice and non-pigmented rice (with/without eGI) across various areas or types (Tangsrianugul et al., 2019; Verma & Srivastav, 2020; Waewkum & Singthong, 2021). Nevertheless, there remains a deficiency in information regarding the association between endogenous antioxidant qualities and other starch characteristics, which might be further considered for predicting the nutritional value of rice and for enhancing the foundational knowledge necessary for the development of rice products. The versatility of rice flour in industrial applications is primarily influenced by its physicochemical properties and usefulness. Unprocessed rice has limited utility and applicability (Iqbal et al., 2023). Consequently, novel techniques are necessary to enhance the quality of rice flours for further processing. Therefore, this research may offer essential insights for further investigation into select rice varieties and modification techniques for specific industrial applications by utilizing the starch-polyphenols complex concept.

นวัตกรรมอื่น ๆ

การศึกแบบจำลองพฤติกรรมทางความร้อนของแท่งห้ามล้อในรถไฟบรรทุกสินค้า

คณะวิศวกรรมศาสตร์

การศึกแบบจำลองพฤติกรรมทางความร้อนของแท่งห้ามล้อในรถไฟบรรทุกสินค้า

ระบบเบรกของรถไฟนิยมใช้ระบบเบรกแบบลมอัด โดยใช้อากาศแรงดันสูงกดแท่งห้ามล้อไปสัมผัสกับผิวของล้อเพื่อลดความเร็วของรถไฟ เมื่อเกิดการเสียดสีกันซ้ำ ๆ จึงเกิดความร้อนขึ้นบริเวณผิวสัมผัส ทำให้เกิดความเค้นสะสมเนื่องจากความร้อนบนแท่งห้ามล้อวัสดุเหล็กหล่อ งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความเค้นเนื่องจากความร้อน (Thermal stress) บนแท่งห้ามล้อวัสดุเหล็กหล่อรูปแบบต้นแบบด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์เพื่อเปรียบเทียบผลการวิเคราะห์ที่ได้กับแท่งห้ามล้อชิ้นงานจริง และออกแบบแท่งห้ามล้อวัสดุเหล็กหล่อในรูปแบบใหม่เพื่อลดความเค้นเนื่องจากความร้อนที่เกิดขึ้น จากผลการวิเคราะห์ความเค้นเนื่องจากความร้อนด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ พบว่า ตำแหน่งที่เกิดความเค้นเนื่องจากความร้อนบนแท่งห้ามล้อรูปแบบต้นแบบสอดคล้องกับตำแหน่งที่เกิดรอยแตกร้าวบนแท่งห้ามล้อที่เป็นชิ้นงานจริง และการออกแบบให้แท่งห้ามล้อมีรอยบาก 1 บากบริเวณกึ่งกลางเนื้อของแท่งห้ามล้อสามารถช่วยลดความเค้นเนื่องจากความร้อนได้ ซึ่งผลการศึกษานี้ควรมีการสอบเทียบกับต้นแบบแท่งห้ามล้อจริงบนภาคสนามสำหรับประเมินประสิทธิภาพของการเบรกจริงอีกครั้งต่อไป

Developing Rice Starch-Rice Bran Polyphenol Complexes for Glycemic Control Using Green Processing

คณะอุตสาหกรรมอาหาร

Developing Rice Starch-Rice Bran Polyphenol Complexes for Glycemic Control Using Green Processing

Zero-waste management is crucial for sustainable food systems, promoting the use of agricultural by-products like rice bran. Rich in bioactive polyphenols with antioxidant and antidiabetic properties, rice bran can enhance the nutritional value of food. Polyphenols can slow starch digestion by forming complexes with starch, making them useful for creating low-glycemic foods. While ultrasonication and freeze-thaw treatments have been beneficial individually, their combined effects on starch-polyphenol complexation remain understudied. This study aimed to evaluate the impact of combining these treatments on the interaction between rice starch and red rice bran polyphenols. The dual treatment increased the complexing index, altered functional properties, and affected granule morphology. Structural analysis indicated non-covalent interactions forming non-V-type complexes. Additionally, starch digestibility was reduced, lowering the estimated glycemic index (eGI) compared to the control. These findings suggest a sustainable and green approach to starch modification, with potential for developing functional food products and advancing zero-waste processing.

พื้นที่เรียนรู้นวัตกรรมการปลูกพืชในเมือง

คณะสถาปัตยกรรม ศิลปะและการออกแบบ

พื้นที่เรียนรู้นวัตกรรมการปลูกพืชในเมือง

สถานการณ์ในปัจจุบันและความไม่แน่นอน นำมาสู่แนวคิดความมั่นคงทางอาหาร การนำเอานวัตกรรมและเทคโนโลยีเข้ามาปรับใช้เพื่อให้เกิดการให้ผลผลิตที่มากในพื้นที่จำกัด โดยปรับปรุงอาคารเก่าในพื้นที่เมืองที่ไม่ถูกใช้งานมาปรับปรุงให้เหมาะสมกับการปลูกพืช จัดทำเป็นพื้นที่เรียนรู้การปลูกพืชในเมือง นำเสนอวิธีการปลูกพืชแบบต่างๆ รวบรวมเป็นนวัตกรรมการปลูกพืชกว่า 35 รายการ สำหรับเผยแพร่ความรู้ เพื่อสร้างความมั่นคงทางอาหาร พึ่งพาตนเอง การอยู่อาศัยอย่างยั่งยืน