Mobility of Water in Corn Starch Suspensions Determined by Nuclear Magnetic Resonance

The mobility of water in corn starch suspensions and high-moisture powders (10 to 70% corn starch) was investigated by Nuclear Magnetic Resonance (NMR) spectroscopy, in water and deuterium oxide. Both oxygen-17 (17O) and deuterium (2H) nuclei were probed with a single pulse. The standard isotropic two-state model with fast exchange was used to interpret these data by means of a physical model (I) and a chemical activity model (II). According to I plots of relaxation rate against concentration indicated three regions of decreasing water mobility. According to II, the relaxation rate was linear with chemical activity over the entire concentration range. The correlation time calculated for the bound water showed high mobility. Die Beweglichkeit des Wassers in Maisstarke, gemessen durch kernmagnetische Resonanz. Die Beweglichkeit des Wassers in Maisstarke-Suspensionen und stark feuchten Pudern (10 bis 70% Maisstarke) wurde in Wasser und Deuteriumoxid durch kernmagnetische Resonanz-Spektroskopie untersucht. Sowohl 17Sauerstoff-(17O)-als auch Deuterium-(2H)-Kerne wurden durch einen einzigen Impuls gepruft. Das standardisierte Zweistufen-Modell mit schnellem Austausch wurde zur Deutung dieser Daten mittels eines physikalischen Modells (I) und eines chemischen Aktivitats-Modells (II) verwendet. Entsprechend der Aufzeichnung der Relaxationsgeschwindigkeit nach I gegen die Konzentration zeigten sich drei Bereiche der Verminderung der Wasserbeweglichkeit. Nach II verlief die Relaxationsgeschwindigkeit uber den gesamten Konzentrationsbereich linear gegenuber der chemischen Aktivitat. Die fur das gebundene Wasser berechnete Korrelationszeit ergab eine hohe Beweglichkeit.