Effetti dell'idrossipropil metilcellulosa (HPMC) sulle proprietà di elaborazione dell'impasto congelato e dei meccanismi correlati
Il miglioramento delle proprietà di elaborazione dell'impasto congelato ha un certo significato pratico per la realizzazione della produzione su larga scala di pane al vapore di alta qualità. In questo studio, un nuovo tipo di colloide idrofilo (idrossipropil metilcellulosa, yang, MC) è stato applicato all'impasto congelato. Gli effetti dello 0,5%, 1%, 2%) sulle proprietà di elaborazione dell'impasto congelato e la qualità del pane al vapore sono stati valutati per valutare l'effetto di miglioramento di HPMC. Influenza sulla struttura e sulle proprietà dei componenti (glutine di grano, amido di grano e lievito).
I risultati sperimentali della farinalità e dello stretching hanno mostrato che l'aggiunta di HPMC ha migliorato le proprietà di elaborazione dell'impasto e i risultati della scansione della frequenza dinamica hanno mostrato che la viscoelasticità dell'impasto aggiunto con HPMC durante il periodo di congelamento è cambiata poco e la struttura della rete di pasta è rimasta relativamente stabile. Inoltre, rispetto al gruppo di controllo, il volume e l'elasticità specifici del pane al vapore sono stati migliorati e la durezza è stata ridotta dopo che l'impasto congelato aggiunto con HPMC al 2% è stato congelato per 60 giorni.
Il glutine di grano è la base materiale per la formazione della struttura della rete di pasta. Gli esperimenti hanno scoperto che l'aggiunta di I-IPMC ha ridotto la rottura dei legami YD e disolfuro tra le proteine del glutine di grano durante lo stoccaggio congelato. Inoltre, i risultati della risonanza magnetica nucleare a basso campo e della scansione differenziale della transizione e dei fenomeni di ricristallizzazione dello stato idrico sono limitati e il contenuto di acqua congelabile nell'impasto è ridotto, sopprimendo così l'effetto della crescita dei cristalli di ghiaccio sulla microstruttura del glutine e sulla sua configurazione spaziale. Il microscopio elettronico a scansione ha mostrato intuitivamente che l'aggiunta di HPMC potrebbe mantenere la stabilità della struttura della rete di glutine.
L'amido è la materia secca più abbondante nell'impasto e i cambiamenti nella sua struttura influenzeranno direttamente le caratteristiche di gelatinizzazione e la qualità del prodotto finale. X. I risultati della diffrazione dei raggi X e della DSC hanno mostrato che la cristallinità relativa dell'amido è aumentata e che l'entalpia di gelatinizzazione è aumentata dopo la conservazione congelata. Con il prolungamento del tempo di conservazione congelato, la potenza di gonfiore dell'amido senza aggiunta di HPMC è diminuita gradualmente, mentre le caratteristiche di gelatinizzazione dell'amido (viscosità di picco, viscosità minima, viscosità finale, valore di decadimento e valore di retrogradazione) sono aumentate significativamente; Durante i tempi di conservazione, rispetto al gruppo di controllo, con l'aumento dell'aggiunta di HPMC, le variazioni della struttura cristallina dell'amido e delle proprietà di gelatinizzazione sono gradualmente diminuite.
L'attività di produzione di gas di fermentazione del lievito ha un'influenza importante sulla qualità dei prodotti di farina fermentata. Attraverso esperimenti, è stato scoperto che, rispetto al gruppo di controllo, l'aggiunta di HPMC potrebbe mantenere meglio l'attività di fermentazione del lievito e ridurre il tasso di aumento del contenuto di glutatione ridotto extracellulare dopo 60 giorni di congelamento e all'interno di un certo intervallo, l'effetto protettivo di HPMC è stato positivamente correlato con la sua quantità aggiuntiva.
I risultati hanno indicato che HPMC potrebbe essere aggiunto all'impasto congelato come un nuovo tipo di crioprotettante per migliorare le sue proprietà di elaborazione e la qualità del pane al vapore.
Parole chiave: pane al vapore; pasta congelata; idrossipropil metilcellulosa; glutine di grano; amido di grano; lievito.
Sommario
Capitolo 1 Prefazione ................................................................................................................................. 1
1.1 Stato attuale della ricerca in patria e all'estero …………………………………………………… l l
1.1.1 Introduzione a Mansuiqi ……………………………………………………………………………………
1.1.2 Stato di ricerca dei panini al vapore ……………………………………………． ． ………… 1
1.1.3 Introduzione a pasta congelata ............................................................................................... 2
1.1.4 Problemi e sfide dell'impasto congelato ……………………………………………………… .3 .3.
1.1.5 Stato di ricerca dell'impasto congelato ……………………………………. ................................................. 4
1.1.6 Applicazione di idrocolloidi nel miglioramento della qualità dell'impasto congelato ……………… .5 .5
1.1.7 idrossipropil metil cellulosa (idrossipropil metil cellulosa, I-IPMC) ………. 5
112 Scopo e significato dello studio ............................................................................ 6
1.3 Il contenuto principale dello studio ................................................................................................... 7
Capitolo 2 Effetti dell'aggiunta di HPMC sulle proprietà di elaborazione dell'impasto congelato e sulla qualità del pane al vapore …………………………………………………………………………………………… ... 8
2.1 Introduzione ....................................................................................................................................... 8
2.2 Materiali e metodi sperimentali .................................................................................... 8
2.2.1 Materiali sperimentali ............................................................................................................ 8
2.2.2 Strumenti e attrezzature sperimentali ........................................................................... 8
2.2.3 Metodi sperimentali ............................................................................................................ 9
2.3 Risultati sperimentali e discussione …………………………………………………………………． 11
2.3.1 Indice dei componenti di base della farina di grano ………………………………………………………… .1L
2.3.2 L'effetto dell'aggiunta di HPMC sulle proprietà farinacee dell'impasto ………………… .11
2.3.3 L'effetto dell'aggiunta di HPMC sulle proprietà di trazione dell'impasto ………………………… 12 12
2.3.4 L'effetto dell'aggiunta di HPMC e il tempo di congelamento sulle proprietà reologiche dell'impasto ……………………………. ……………………………………………………………………………………………………… .15
2.3.5 Effects of HPMC addition amount and freezing storage time on the freezable water content (GW) in frozen dough………… ……………………………………………………………………………………15
2.3.6 L'effetto dell'aggiunta di HPMC e il tempo di congelamento sulla qualità del pane al vapore ……………………………………………………………………………………………………………………………… 18
2.4 Riepilogo del capitolo .......................................................................................................................... 21
Capitolo 3 Effetti dell'aggiunta di HPMC sulla struttura e sulle proprietà della proteina del glutine di grano in condizioni di congelamento ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ....................
3.1 Introduzione ....................................................................................................................................... 24
3.2.1 Materiali sperimentali ........................................................................................................ 25
3.2.2 Apparato sperimentale ........................................................................................................... 25
3.2.3 Reagenti sperimentali …………………………………………………………………………. ……………… 25
3.2.4 Metodi sperimentali ......................................................................................................． 25
3. Risultati e discussione ............................................................................................................... 29
3.3.1 L'effetto dell'aggiunta di HPMC e il tempo di congelamento sulle proprietà reologiche della massa di glutine a umido ………………………………………………………………………………………………………………… .29 .29 .29 .29 .29 .29 .29 .29 .29 .29 .29 .29 .29 .29.
3.3.2 L'effetto dell'aggiunta della quantità di HPMC e dei tempi di archiviazione del congelamento sul contenuto di umidità congelabile (CFW) e stabilità termica ……………………………………………………………………………. 30
3.3.3 Effetti della quantità di aggiunta di HPMC e dei tempi di conservazione del congelamento sul contenuto gratuito di sulfidril (nave) …………………………………………………………………………………………………………………… ． 34
3.3.4 Effects of HPMC addition amount and freezing storage time on the transverse relaxation time (N) of wet gluten mass…………………………………………………………………………………35
3.3.5 Effetti dell'ammontare di aggiunta di HPMC e dei tempi di conservazione del congelamento sulla struttura secondaria del glutine …………………………………………………………………………………………………………… .37 .37 .37 .37.
3.3.6 Effects of FIPMC addition amount and freezing time on the surface hydrophobicity of gluten protein…………………………………………………………………………………………………………………… 41
3.3.7 Effetti della quantità di aggiunta di HPMC e dei tempi di conservazione del congelamento sulla struttura di micro-network del glutine ……………………………………………………………………………………………………………… .42 .42 .42 .42 .42.
3.4 Riepilogo del capitolo ....................................................................................................................... 43
Capitolo 4 Effetti dell'aggiunta di HPMC sulla struttura e nelle proprietà dell'amido in condizioni di conservazione congelate …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
4.1 Introduzione ..............................................................................................................................． 44
4.2 Materiali e metodi sperimentali ............................................................................． 45
4.2.1 Materiali sperimentali ............................................................................................ ………… .45
4.2.2 Apparato sperimentale ........................................................................................................ 45
4.2.3 Metodo sperimentale ............................................................................................................ 45
4.3 Analisi e discussione ..........................................................................................................． 48
4.3.1 Contenuto dei componenti di base dell'amido di grano ……………………………………………………. 48
4.3.2 Effetti dell'importo aggiuntivo I-IPMC e dei tempi di conservazione congelati sulle caratteristiche di gelatinizzazione dell'amido di grano …………………………………………………………………………………………… .48 .48 .48 .48 .48 .48 .48 .48.
4.3.3 Effetti dell'aggiunta di HPMC e dei tempi di conservazione del congelamento sulla viscosità di taglio della pasta di amido ……………………………………………………………………………………………………………………………………………… 52
4.3.4 Effetti dell'importo aggiuntivo HPMC e dei tempi di conservazione congelati sulla viscoelasticità dinamica della pasta di amido ………………………………………………………………………………………………… .55 .55 .55 .55 .55.
4.3.5 Influenza dell'ammontare di aggiunta di HPMC e tempo di conservazione surgelato sull'abilità di gonfiore dell'amido ……………………………………………………………………………………………………………………………… .56 .56 .56 .56 .56 .56 .56 .56 .56 .56 .56 .56 .56 .56 .56
4.3.6 Effetti della quantità di aggiunta di I-IPMC e dei tempi di conservazione congelati sulle proprietà termodinamiche dell'amido …………………………………………………………………………………………………………………. ． 57
4.3.7 Effetti dell'importo aggiuntivo di HPMC e tempo di conservazione del congelamento sulla relativa cristallinità dell'amido ……………………………………………………………………………………………………………………… .59 .59 .59 .59 .59 .59 .59.
4.4 Riepilogo del capitolo .....................................................................................................................． 6 1
Capitolo 5 Effetti dell'aggiunta di HPMC sul tasso di sopravvivenza del lievito e l'attività di fermentazione in condizioni di stoccaggio congelate ………………………………………………………………………………………………. ． 62
5.1introduction ....................................................................................................................................... 62
5.2 Materiali e metodi ........................................................................................................... 62
5.2.1 Materiali e strumenti sperimentali ......................................................................... 62
5.2.2 Metodi sperimentali. . . ． ． ………………………………………………………………………. 63
5.3 Risultati e discussione ..........................................................................................................． 64
5.3.1 The effect of HPMC addition and freezing time on the proofing height of dough…………………………………………………………………………………………………………………………… 64
5.3.2 Effects of HPMC addition amount and freezing time on yeast survival rate…………………………………………………………………………………………………………………………………………65
5.3.3 L'effetto dell'aggiunta della quantità di HPMC e del tempo di congelamento sul contenuto di glutatione nell'impasto ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. "
5.4 Riepilogo del capitolo ........................................................................................................................... 67
Capitolo 6 Conclusioni e prospettive ............................................................................................ ……… 68
6.1 Conclusione ...................................................................................................................................． 68
6.2 Outlook .............................................................................................................................................． 68
Elenco delle illustrazioni
Figura 1.1 La formula strutturale dell'idrossipropil metilcellulosa ………………………. ． 6
Figura 2.1 L'effetto dell'aggiunta di HPMC sulle proprietà reologiche dell'impasto congelato …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
Figura 2.2 Effetti dell'aggiunta di HPMC e del tempo di congelamento sul volume specifico del pane al vapore ……………………………………………………………………………………………………………………………… ... 18
Figura 2.3 L'effetto dell'aggiunta di HPMC e il tempo di congelamento sulla durezza del pane al vapore ……………………………………………………………………………………………………………………………… ... 19
Figura 2.4 L'effetto dell'aggiunta di HPMC e il tempo di congelamento sull'elasticità del pane al vapore ……………………………………………………………………………………………………………………………… ． 20
Figura 3.1 L'effetto dell'aggiunta di HPMC e il tempo di congelamento sulle proprietà reologiche del glutine a umido ……………………………………………………………………………………………………………………… 30
Figura 3.2 Effetti dell'aggiunta di HPMC e del tempo di congelamento sulle proprietà termodinamiche del glutine di grano …………………………………………………………………………………………………………………. ． 34
Figura 3.3 Effetti dell'aggiunta di HPMC e del tempo di congelamento sul contenuto gratuito di solfidril di glutine di grano ……………………………………………………………………………………………………………………………… ...． 35
Figura 3.4 Effetti della quantità di addizione di HPMC e dei tempi di conservazione del congelamento sulla distribuzione del tempo di rilassamento trasversale (n) del glutine bagnato …………………………………………………………………… 36
Figura 3.5 Spettro a infrarossi proteina di glutine di grano della banda di amide III dopo deconvoluzione e secondo adattamento derivato …………………………………………………………………… ... 38
Figura 3.6 Illustrazione ................................................................................................................ ……… .39
Figura 3.7 L'effetto dell'aggiunta di HPMC e il tempo di congelamento sulla struttura della rete del glutine microscopico ……………………………………………………………………………………………………… ...． 43
Figura 4.1 Curva caratteristica della gelatinizzazione dell'amido ..............................................................． 51
Figura 4.2 Thixotropia fluida della pasta di amido ............................................................................ 52
Figura 4.3 Effetti dell'aggiunta della quantità di MC e del tempo di congelamento sulla viscoelasticità della pasta di amido ………………………………………………………………………………………………………………… ...． 57
Figura 4.4 L'effetto dell'aggiunta di HPMC e del congelamento del tempo di conservazione sull'abilità di gonfiore dell'amido …………………………………………………………………………………………………………………………… ...
Figura 4.5 Effetti dell'aggiunta di HPMC e dei tempi di conservazione del congelamento sulle proprietà termodinamiche dell'amido ………………………………………………………………………………………………………………. ． 59
Figure 4.6 Effects of HPMC addition and freezing storage time on XRD properties of starch……………………………………………………………………………………………………………………………………….62
Figura 5.1 L'effetto dell'aggiunta di HPMC e il tempo di congelamento sull'altezza della pasta ………………………………………………………………………………………………………………………………………… ... 66
Figura 5.2 L'effetto dell'aggiunta di HPMC e il tempo di congelamento sul tasso di sopravvivenza del lievito …………………………………………………………………………………………………………………………… ...． 67
Figura 5.3 Osservazione microscopica del lievito (esame microscopico) ……………………………………………………………………………………………………………………. 68
Figure 5.4 The effect of HPMC addition and freezing time on glutathione (GSH) content…………………………………………………………………………………………………………………………………... 68
Elenco delle forme
Tabella 2.1 Il contenuto di base degli ingredienti della farina di grano ………………………………………………. 11
Tabella 2.2 L'effetto dell'aggiunta di I-IPMC sulle proprietà farinacee dell'impasto …………… 11
Tabella 2.3 Effetto dell'aggiunta di I-IPMC sulle proprietà di trazione dell'impasto ………………………………… .14
Table 2.4 The effect of I-IPMC addition amount and freezing time on the freezable water content (CF work) of frozen dough………………………………………………………………………………………….17
Tabella 2.5 Effetti della quantità di aggiunta I-IPMC e tempo di conservazione del congelamento sulle proprietà della trama del pane al vapore ……………………………………………………………………………………………… .21 .21
Tabella 3.1 Contenuto degli ingredienti di base in glutine ………………………………………………………… .25 .25
Tabella 3.2 Effetti della quantità di addizione I-IPMC e dei tempi di conservazione del congelamento sull'entalpia di transizione di fase (YI IV) e sul contenuto di acqua del congelatore (chat) di glutine bagnato ………………………. 31
Tabella 3.3 Effetti della quantità di aggiunta di HPMC e dei tempi di conservazione del congelamento sulla temperatura di picco (prodotto) della denaturazione termica del glutine di grano …………………………………………. 33
Tabella 3.4 Posizioni di picco delle strutture secondarie proteiche e i loro incarichi ………… .37
Tabella 3.5 Effetti dell'aggiunta di HPMC e tempo di congelamento sulla struttura secondaria del glutine di grano …………………………………………………………………………………………………………………………………… .40 .40 .40 .40.
Tabella 3.6 Effetti dell'aggiunta I-IPMC e dei tempi di conservazione del congelamento sull'idrofobicità superficiale del glutine di grano ………………………………………………………………………………………………. 41
Tabella 4.1 Contenuto dei componenti di base dell'amido di grano ………………………………………………… 49
Table 4.2 Effects of HPMC addition amount and frozen storage time on the gelatinization characteristics of wheat starch……………………………………………………………………………………………… 52
Tabella 4.3 Effetti dell'aggiunta di I-IPMC e tempo di congelamento sulla viscosità a taglio della pasta di amido di grano …………………………………………………………………………………………………………………………… 55
Tabella 4.4 Effetti dell'importo aggiuntivo I-IPMC e dei tempi di conservazione congelati sulle proprietà termodinamiche della gelatinizzazione dell'amido …………………………………………………………… .60.
Capitolo 1 Prefazione
1.1 Research Stato in patria e all'estero
1.1.1 Introduzione al pane al vapore
Il pane al vapore si riferisce al cibo realizzato dall'impasto dopo la prova e il vapore. Come cibo tradizionale di pasta cinese, il pane al vapore ha una lunga storia ed è noto come "pane orientale". Poiché il suo prodotto finito è emisferico o allungato di forma, di gusto morbido, delizioso e ricco di nutrienti [L], è stato molto popolare tra il pubblico per molto tempo. È il cibo di base del nostro paese, in particolare i residenti settentrionali. Il consumo rappresenta circa 2/3 della struttura dietetica dei prodotti nel nord e circa il 46% della struttura dietetica dei prodotti della farina nel paese [21].
1.1.2 Research Stato del pane al vapore
Al momento, la ricerca sul pane al vapore si concentra principalmente sui seguenti aspetti:
1) Sviluppo di nuovi panini al vapore caratteristici. Attraverso l'innovazione delle materie prime al pane al vapore e l'aggiunta di sostanze attive funzionali, sono state sviluppate nuove varietà di pane al vapore, che hanno sia nutrizione che funzione. Stabilito lo standard di valutazione per la qualità del pane a vapore a grano vario mediante analisi dei componenti principali; Fu et a1. (2015) ha aggiunto pomace al limone contenente fibre alimentari e polifenoli al pane al vapore e ha valutato l'attività antiossidante del pane al vapore; Hao & Beta (2012) ha studiato crusca d'orzo e semi di lino (ricchi di sostanze bioattive) il processo di produzione del pane al vapore [5]; Shiau et a1. (2015) hanno valutato l'effetto dell'aggiunta della fibra di polpa di ananas sulle proprietà reologiche dell'impasto e sulla qualità del pane al vapore [6].
2) Ricerca sulla trasformazione e il composto di farina speciale per il pane al vapore. L'effetto delle proprietà della farina sulla qualità dell'impasto e dei panini al vapore e sulla ricerca su nuove farina speciale per i panini al vapore, e basato su questo è stato stabilito un modello di valutazione dell'idoneità di lavorazione della farina [7]; Ad esempio, gli effetti di diversi metodi di fresatura della farina sulla qualità della farina e dei panini al vapore [7] 81; L'effetto del composto di diverse farine di grano ceroso sulla qualità del pane al vapore [9J et al.; Zhu, Huang e Khan (2001) hanno valutato l'effetto della proteina di grano sulla qualità dell'impasto e del pane al vapore settentrionale e hanno ritenuto che la gliadina/ glutenina fosse significativamente correlata con proprietà di pasta e qualità del pane al vapore [Lo]; Zhang, et a1. (2007) hanno analizzato la correlazione tra contenuto di proteine del glutine, tipo di proteina, proprietà dell'impasto e qualità del pane al vapore e hanno concluso che il contenuto della subunità di glutenina ad alto peso molecolare (1Ligh. Molecolare-peso, HMW) e contenuto di proteine totali sono tutti correlati alla qualità del pane a vapore settentrionale. hanno un impatto significativo [11].
3) Ricerca sulla preparazione dell'impasto e la tecnologia del pane al vapore. Ricerca sull'influenza delle condizioni del processo di produzione del pane al vapore sulla sua qualità e ottimizzazione del processo; Liu Chaghong et al. ; Ha un impatto significativo sulla valutazione sensoriale. Se le condizioni di processo non sono adatte, faranno diventare blu, scuro o giallo. I risultati della ricerca mostrano che durante il processo di preparazione dell'impasto, la quantità di acqua aggiunta raggiunge il 45%e il tempo di miscelazione dell'impasto è di 5 minuti, ~ quando il valore del pH dell'impasto era di 6,5 per 10 minuti, il valore di bianchezze e la valutazione sensoriale dei panini a vapore misurati dal misuratore di biancospino erano i migliori. Quando si arrotola l'impasto 15-20 volte contemporaneamente, l'impasto è superficiale traballante, liscio, elastico e lucido; Quando il rapporto di rotolamento è 3: 1, il foglio di pasta è lucido e il candore del pane al vapore aumenta [da L a; Li, et a1. (2015) hanno esplorato il processo di produzione di impasto fermentato composto e la sua applicazione nella lavorazione del pane al vapore [13].
4) Ricerca sul miglioramento della qualità del pane al vapore. Ricerca sull'aggiunta e l'applicazione di improvvisati di qualità del pane al vapore; Principalmente tra cui additivi (come enzimi, emulsionanti, antiossidanti, ecc.) E altre proteine esogene [14], amido e amido modificato [15], ecc. L'aggiunta e l'ottimizzazione del processo corrispondente sono stati particolarmente degna di nota che negli ultimi anni, attraverso l'uso della dieta (liberazione di glutico (liberi di glutico) sono stati in modo degno di nota per la trasmissione di calluti (liberi di glutico (liberi di glutico). bisogni di pazienti con celiachia [16.1 CIT.
5) Preservazione e anti-invecchiamento del pane al vapore e meccanismi correlati. Pan Lijun et al. (2010) hanno ottimizzato il modificatore composito con un buon effetto anti-invecchiamento attraverso il design sperimentale [L no; Wang, et a1. (2015) hanno studiato gli effetti del grado di polimerizzazione delle proteine del glutine, dell'umidità e della ricristallizzazione dell'amido sull'aumento della durezza del pane al vapore analizzando le proprietà fisiche e chimiche del pane al vapore. I risultati hanno mostrato che la perdita d'acqua e la ricristallizzazione dell'amido erano le ragioni principali dell'invecchiamento del pane al vapore [20].
6) Ricerca sull'applicazione di nuovi batteri fermentati e lievito naturale. Jiang, et a1. (2010) Applicazione di Chaetomium sp. fermentato per produrre xilanasi (con termostabile) nel pane al vapore [2L '; Gerez, et a1. (2012) hanno utilizzato due tipi di batteri con acido lattico nei prodotti a base di farina fermentata e hanno valutato la loro qualità [221; Wu, et al. (2012) hanno studiato l'influenza di a lievitazione naturale fermentata da quattro tipi di batteri dell'acido lattico (Lactobacillus plantarum, Lactobacillus, Sanfranciscemis, Lactobacillus brevis e Lactobacillus Delbrueckii Bulgaricus) sulla qualità (volume specifico, trama, sapore di fermentazione, ecc. e Gerez, et a1. (2012) hanno utilizzato le caratteristiche di fermentazione di due tipi di batteri dell'acido lattico per accelerare l'idrolisi della gliadina per ridurre l'allergenicità dei prodotti della farina [24] e altri aspetti.
7) Ricerca sull'applicazione dell'impasto congelato nel pane al vapore.
Tra questi, il pane al vapore è soggetto all'invecchiamento in condizioni di stoccaggio convenzionali, che è un fattore importante che limita lo sviluppo della produzione di pane al vapore e l'industrializzazione della lavorazione. Dopo l'invecchiamento, la qualità del pane al vapore è ridotta: la consistenza diventa secca e dura, discegno, riduzioni e crepe, la qualità e il sapore sensoriale si deteriorano, la digestione e il tasso di assorbimento diminuiscono e il valore nutrizionale diminuisce. Ciò non solo influisce sulla sua durata di conservazione, ma crea anche molti rifiuti. Secondo le statistiche, la perdita annuale dovuta all'invecchiamento è del 3% della produzione di prodotti farina. 7%. Con il miglioramento degli standard di vita delle persone e della consapevolezza della salute, nonché il rapido sviluppo dell'industria alimentare, come industrializzare i tradizionali prodotti popolari di noodle di base, incluso il pane al vapore e ottenere prodotti con una durata di alta qualità e una facile conservazione per soddisfare le esigenze della crescente domanda di una crescente domanda di alimentazione fresca, sicura, di alta qualità e conveniente è un problema tecnico di lunga data. Sulla base di questo background, è nato l'impasto congelato e il suo sviluppo è ancora nell'ascendente.
1.1.3 Introduzione all'impasto congelato
Frozen Pwough è una nuova tecnologia per la trasformazione e la produzione di prodotti per farina sviluppati negli anni '50. Si riferisce principalmente all'uso della farina di grano come materia prima e acqua o zucchero come materiali ausiliari principali. Cotto, pieno o disimballati, congelanti rapidi e altri processi rendono il prodotto raggiungere uno stato congelato e per i prodotti congelati a 18 "C, il prodotto finale deve essere scongelato, a prova di testa, cotto, ecc. [251].
Secondo il processo di produzione, l'impasto congelato può essere approssimativamente diviso in quattro tipi.
a) Metodo dell'impasto congelato: l'impasto è diviso in un unico pezzo, veloce, congelato, scongelato, proiettato e cotto (cottura, cottura a vapore, ecc.)
b) Metodo dell'impasto pre-a prova e congelamento: l'impasto è diviso in una parte, una parte è provetta, una è fretta, uno è congelato, uno è scongelato, uno è proiettato e uno è cotto (cottura, cottura, ecc.)
c) impasto congelato pre-elaborato: l'impasto è diviso in un pezzo e formato, completamente a prova di testa, quindi cotto (in una certa misura), raffreddato, congelato, congelato, immagazzinato, scongelato e cotto (cottura, cottura, ecc.)
d) impasto congelato completamente elaborato: l'impasto viene trasformato in un unico pezzo e formato, quindi completamente a prova di testa, quindi completamente cotti ma congelato, congelato e immagazzinato e riscaldato.
L'emergere di impasto congelato non solo crea condizioni per l'industrializzazione, la standardizzazione e la produzione a catena di prodotti di pasta fermentati, ma può accorciare efficacemente i tempi di elaborazione, migliorare l'efficienza della produzione e ridurre i tempi di produzione e i costi di manodopera. Pertanto, il fenomeno dell'invecchiamento del cibo di pasta viene effettivamente inibito e si ottiene l'effetto di prolungare la durata del prodotto. Pertanto, specialmente in Europa, America, Giappone e altri paesi, l'impasto congelato è ampiamente usato nel pane bianco (pane), pane dolce francese (pane dolce francese), muffin piccolo (muffin), panini (panini), baguette francese (- bastone), biscotti e congelati
Le torte e altri prodotti di pasta hanno diversi gradi di applicazione [26-27]. Secondo le statistiche incomplete, nel 1990, l'80% delle panetterie negli Stati Uniti usava l'impasto congelato; Il 50% delle panetterie in Giappone ha anche usato l'impasto congelato. ventesimo secolo
Negli anni '90, la tecnologia di elaborazione di pasta congelata è stata introdotta in Cina. Con il continuo sviluppo della scienza e della tecnologia e il continuo miglioramento degli standard di vita delle persone, la tecnologia di pasta congelata ha ampie prospettive di sviluppo e enormi spazio di sviluppo
1.1.4 Problemi e sfide dell'impasto congelato
La tecnologia di pasta congelata fornisce senza dubbio un'idea fattibile per la produzione industrializzata di alimenti tradizionali cinesi come il pane al vapore. Tuttavia, questa tecnologia di elaborazione ha ancora alcune carenze, in particolare a condizione che i tempi di congelamento più lunghi, il prodotto finale avrà un tempo di prova più lungo, un volume specifico inferiore, una maggiore durezza, una perdita d'acqua, un sapore scarso, un sapore ridotto e un deterioramento della qualità. Inoltre, a causa del congelamento
L'impasto è un multi-componente (umidità, proteina, amido, microrganismo, ecc.), Multifase (solido, liquido, gas), multi-scala (macromolecole, piccole molecole), di qualità multi-interfaccia (interfaccia del gas solido, interfaccia liquido), interfaccia di materiale soft-liquid) 1281, ragionamento per l'interfaccia multi-interfaccia (interfaccia a gas solido, interfaccia del gas liquido), interfaccia di materiale limicido solido). Diversi.
La maggior parte degli studi ha scoperto che la formazione e la crescita dei cristalli di ghiaccio negli alimenti congelati è un fattore importante che porta al deterioramento della qualità del prodotto [291]. I cristalli di ghiaccio non solo riducono il tasso di sopravvivenza del lievito, ma indeboliscono anche la resistenza al glutine, influenzano la cristallinità dell'amido e la struttura del gel e danneggiano le cellule del lievito e rilasciano il glutatione riducente, che riduce ulteriormente la capacità di mantenimento del gas del glutine. Inoltre, nel caso della conservazione congelata, le fluttuazioni della temperatura possono causare la crescita dei cristalli di ghiaccio a causa della ricristallizzazione [30]. Pertanto, come controllare gli effetti avversi della formazione di cristalli di ghiaccio e della crescita su amido, glutine e lievito è la chiave per risolvere i problemi di cui sopra, ed è anche un campo di ricerca e una direzione a caldo. Negli ultimi dieci anni, molti ricercatori sono stati impegnati in questo lavoro e hanno ottenuto fruttuosi risultati di ricerca. Tuttavia, ci sono ancora alcune lacune e alcuni problemi irrisolti e controversi in questo campo, che devono essere ulteriormente esplorati, come ad esempio:
a) Come trattenere il deterioramento della qualità dell'impasto congelato con l'estensione del tempo di conservazione congelato, in particolare come controllare l'influenza della formazione e della crescita dei cristalli di ghiaccio sulla struttura e sulle proprietà dei tre componenti principali dell'impasto (amido, glutine e lievito), è ancora un problema. Hotspot e questioni fondamentali in questo campo di ricerca;
b) Poiché ci sono alcune differenze nella tecnologia di lavorazione e produzione e formula di diversi prodotti per farina, non vi è ancora una mancanza di ricerca sullo sviluppo del corrispondente impasto speciale congelato in combinazione con diversi tipi di prodotti;
c) Espandere, ottimizzare e utilizzare nuovi improvvisati di qualità dell'impasto congelato, che favoriscono l'ottimizzazione delle imprese di produzione e l'innovazione e il controllo dei costi dei tipi di prodotto. Al momento, deve ancora essere ulteriormente rafforzato e ampliato;
d) L'effetto degli idrocolloidi sul miglioramento della qualità dei prodotti a base di impasto congelati e i meccanismi correlati devono ancora essere ulteriormente studiati e spiegati sistematicamente.
1.1.5 Research Stato dell'impasto congelato
In considerazione dei problemi di cui sopra e delle sfide dell'impasto congelato, la ricerca innovativa a lungo termine sull'applicazione della tecnologia di pasta congelata, il controllo di qualità e il miglioramento dei prodotti di pasta congelata e il meccanismo correlato dei cambiamenti nella struttura e delle proprietà dei componenti materiali nel deterioramento congelato nel deterioramento della qualità in tale ricerca è una questione calda nel campo della ricerca di pasta frozen negli ultimi anni. In particolare, le principali ricerche nazionali ed esteri negli ultimi anni si concentrano principalmente sui seguenti punti:
I. Studio I cambiamenti nella struttura e nelle proprietà dell'impasto congelato con l'estensione del tempo di stoccaggio del congelamento, al fine di esplorare le ragioni del deterioramento della qualità del prodotto, in particolare l'effetto della cristallizzazione del ghiaccio sulle macromolecole biologiche (proteina, amido, ecc.), Ad esempio, cristallizzazione del ghiaccio. Formazione e crescita e la sua relazione con lo stato idrico e la distribuzione; Cambiamenti nella struttura, conformazione e proprietà della proteina del glutine di grano [31]; cambiamenti nella struttura e nelle proprietà dell'amido; Cambiamenti nella microstruttura dell'impasto e proprietà correlate, ecc. 361.
Gli studi hanno dimostrato che le ragioni principali del deterioramento delle proprietà di elaborazione dell'impasto congelato includono: 1) durante il processo di congelamento, la sopravvivenza del lievito e la sua attività di fermentazione sono significativamente ridotte; 2) La struttura di rete continua e completa dell'impasto viene distrutta, con conseguente capacità di detenzione dell'aria dell'impasto. e la forza strutturale è notevolmente ridotta.
Ii. Ottimizzazione del processo di produzione di impasto congelato, condizioni di stoccaggio congelate e formula. Durante la produzione di impasto congelato, controllo della temperatura, condizioni di prova, trattamento pre-congelamento, velocità di congelamento, condizioni di congelamento, contenuto di umidità, contenuto di proteine del glutine e metodi di scongelamento influenzeranno tutte le proprietà di elaborazione dell'impasto congelato [37]. In generale, tassi di congelamento più elevati producono cristalli di ghiaccio di dimensioni più piccole e più uniformemente distribuite, mentre i tassi di congelamento più bassi producono cristalli di ghiaccio più grandi che non sono distribuiti uniformemente. Inoltre, una temperatura di congelamento inferiore anche al di sotto della temperatura di transizione del vetro (CTA) può mantenerne effettivamente la qualità, ma il costo è più elevato e le temperature effettive di trasporto della catena del freddo sono generalmente piccole. Inoltre, la fluttuazione della temperatura di congelamento causerà la ricristallizzazione, che influenzerà la qualità dell'impasto.
Iii. Utilizzo degli additivi per migliorare la qualità del prodotto dell'impasto congelato. Al fine di migliorare la qualità del prodotto dell'impasto congelato, molti ricercatori hanno realizzato esplorazioni da diverse prospettive, ad esempio migliorando la tolleranza a bassa temperatura dei componenti del materiale nell'impasto congelato, usando additivi per mantenere la stabilità della struttura della rete di impasto [45.56], ecc. Includono principalmente, i) i preparati enzimatici, come la transglutaminasi, O [. Amilasi; ii) emulsionanti, come monogliceridi Stearate, Datem, SSL, CSL, Datem, ecc.; iii) antiossidanti, acido ascorbico, ecc.; iv) idrocolloidi polisaccaridici, come gomma di guar, Giallo originale, arabo della gomma, gomma di konjac, alginato di sodio, ecc.; v) altre sostanze funzionali, come Xu, et a1. ;
Ⅳ. Allevamento di lievito antigelo e applicazione di antigelo del lievito nuovo [58-59]. Sasano, et a1. (2013) hanno ottenuto ceppi di lievito tolleranti con congelamento attraverso l'ibridazione e la ricombinazione tra diversi ceppi [60-61] e S11i, Yu e Lee (2013) hanno studiato un agente di nucleo di ghiaccio biogenico derivato da Erwinia Herbicans usati per proteggere la vitalità della fermentazione sotto le condizioni di congelamento [62J.
1.1.6 Applicazione di idrocolloidi nel miglioramento della qualità dell'impasto congelato
La natura chimica dell'idrocolloide è un polisaccaride, composto da monosaccaridi (glucosio, ramnosio, arabinosio, mannosio, ecc.) At 0 [. 1-4. Legame glicosidico o/e a. 1-"6. Bond glicosidico o B. 1-4. Bond glicosidico e 0 [.1-3. L'alto composto organico molecolare formato dalla condensazione del legame glicosidico ha una varietà ricca e può essere approssimativamente diviso in: ① Derivati del cellulosa, come metilcellula (MC), il carbossimel cellulose (CMC); Konjac Gum, Gum di guar, Gum Arabo; Sistema. Pertanto, l'aggiunta di colloidi idrofili fornisce alimenti molte funzioni, proprietà e qualità degli idrocolloidi sono strettamente correlati all'interazione tra polisaccaridi e acqua e altre sostanze macromolecolari allo stesso tempo, a causa delle molteplici funzioni di ispessioni, stabilizzazioni e ritenzioni d'acqua, idrocolloidi sono ampiamente usati per i prodotti alimentari. Wang Xin et al. (2007) hanno studiato l'effetto dell'aggiunta di polisaccaridi e gelatina di alghe sulla temperatura di transizione del vetro dell'impasto [631. Wang Yusheng et al. (2013) credevano che l'aggiunta composta di una varietà di colloidi idrofili potesse cambiare significativamente il flusso di pasta. Cambia le proprietà, migliora la resistenza alla trazione dell'impasto, migliora l'elasticità dell'impasto, ma riduci l'estensibilità dell'impasto [elimina.
1.1.7idrossipropil metil cellulosa (idrossipropil metil cellulosa, I-IPMC)
L'idrossipropil metil cellulosa (idrossipropil metil cellulosa, HPMC) è un derivato di cellulosa presente in natura formata da idrossipropil e metil che sostituisce parzialmente l'idrossile sulla catena laterale di cellulosa [65] (Fig. 1. 1). La farmacopeia degli Stati Uniti (farmacopeia degli Stati Uniti) divide HPMC in tre categorie in base alla differenza nel grado di sostituzione chimica sulla catena laterale di HPMC e al grado di polimerizzazione molecolare: E (ipromellosio 2910), F (ipromellosio 2906) e K (ipromellosa 2208).
A causa dell'esistenza di legami idrogeno nella catena molecolare lineare e nella struttura cristallina, la cellulosa ha una scarsa solubilità dell'acqua, che limita anche la sua gamma di applicazioni. Tuttavia, la presenza di sostituenti sulla catena laterale di HPMC rompe i legami idrogeno intramolecolari, rendendolo più idrofilo [66L], che può rapidamente gonfiarsi in acqua e formare una dispersione colloidale spessa stabile a basse temperature. Come colloso idrofilo a base di cellulosa, HPMC è stato ampiamente utilizzato nei campi di materiali, produzione di carta, tessuti, cosmetici, prodotti farmaceutici e alimenti [6 71]. In particolare, a causa delle sue unici proprietà reversibili di termo-gelling, l'HPMC viene spesso usato come componente della capsula per farmaci a rilascio controllato; Nel cibo, HPMC è anche usato come tensioattivo, addensanti, emulsionanti, stabilizzatori, ecc. E svolge un ruolo nel miglioramento della qualità dei prodotti correlati e nella realizzazione di funzioni specifiche. Ad esempio, l'aggiunta di HPMC può cambiare le caratteristiche di gelatinizzazione dell'amido e ridurre la forza del gel della pasta di amido. , HPMC può ridurre la perdita di umidità negli alimenti, ridurre la durezza del nucleo del pane e inibire efficacemente l'invecchiamento del pane.
Sebbene HPMC sia stato utilizzato in una certa misura nella pasta, viene utilizzato principalmente come agente anti-invecchiamento e agente di ritenuta in acqua per il pane, ecc., Che può migliorare il volume specifico del prodotto, le proprietà della consistenza e prolungare la durata di conservazione [71.74]. Tuttavia, rispetto ai colloidi idrofili come gomma di guar, gomma di Xanthan e alginato di sodio [75-771], non ci sono molti studi sull'applicazione di HPMC nell'impasto congelato, se può migliorare la qualità del pane al vapore elaborato dall'impasto congelato. C'è ancora una mancanza di rapporti pertinenti sul suo effetto.
1.2 Research Scopo e significato
Al momento, l'applicazione e la produzione su larga scala di tecnologia di elaborazione di pasta congelata nel mio paese nel suo insieme sono ancora in fase di sviluppo. Allo stesso tempo, ci sono alcune insidie e carenze nell'impasto congelato stesso. Questi fattori completi limitano senza dubbio l'ulteriore applicazione e la promozione dell'impasto congelato. D'altra parte, ciò significa anche che l'applicazione dell'impasto congelato ha grandi potenziali e ampie prospettive, in particolare dal punto di vista della combinazione di tecnologia di pasta congelata con la produzione industrializzata di spaghetti tradizionali cinesi (non) fermentati alimenti fermentati, per sviluppare più prodotti che soddisfano le esigenze dei residenti cinesi. È di significato pratico migliorare la qualità dell'impasto congelato in base alle caratteristiche della pasticceria cinese e delle abitudini alimentari ed è adatto alle caratteristiche di trasformazione della pasta cinese.
È proprio perché la pertinente ricerca di applicazioni di HPMC nei noodles cinesi è ancora relativamente carente. Pertanto, lo scopo di questo esperimento è quello di espandere l'applicazione di HPMC all'impasto congelato e di determinare il miglioramento dell'elaborazione di impasti congelati da parte di HPMC attraverso la valutazione della qualità del pane al vapore. Inoltre, HPMC è stato aggiunto ai tre componenti principali dell'impasto (proteina di grano, amido e liquido di lievito) e l'effetto di HPMC sulla struttura e le proprietà della proteina di grano, l'amido e il lievito sono stati sistematicamente studiati. E spiegare i problemi di meccanismo correlati, al fine di fornire un nuovo percorso fattibile per il miglioramento della qualità dell'impasto congelato, in modo da espandere l'ambito di applicazione di HPMC nel campo alimentare e fornire supporto teorico per l'effettiva produzione di impasto congelato adatto per la preparazione del pane a vapore.
1.3 Il contenuto principale dello studio
Si ritiene generalmente che l'impasto sia un tipico sistema complesso di materia morbida con le caratteristiche di multi-componente, multi-interfaccia, multi-fase e multi-scala.
Effetti della quantità di aggiunta e dei tempi di conservazione congelati sulla struttura e sulle proprietà dell'impasto congelato, sulla qualità dei prodotti di pasta congelata (pane al vapore), la struttura e le proprietà del glutine di grano, la struttura e le proprietà dell'amido di grano e l'attività di fermentazione del lievito. Sulla base delle considerazioni di cui sopra, in questo argomento di ricerca è stato realizzato il seguente progetto sperimentale:
1) Seleziona un nuovo tipo di colloide idrofilo, idrossipropil metilcellulosa (HPMC) come additivo e studia la quantità di addizione di HPMC in condizioni di congelamento diverse (0, 15, 30, 60 giorni; lo stesso di seguito). (0%, 0,5%, 1%, 2%; lo stesso di seguito) sulle proprietà reologiche e la microstruttura dell'impasto congelato, nonché sulla qualità del prodotto di pasta - il pane al vapore (incluso il volume specifico del pane al vapore), indagare l'effetto di HPMC su HPMC sugli elaborazioni sugli elaborazioni di elaborazione HPMC. le proprietà di elaborazione dell'impasto congelato;
2) Dal punto di vista del meccanismo di miglioramento, gli effetti delle diverse aggiunte di HPMC sulle proprietà reologiche della massa di glutine a umido, la transizione dello stato idrico e la struttura e le proprietà del glutine di grano sono stati studiati in diverse condizioni di tempo di conservazione.
3) Dal punto di vista del meccanismo di miglioramento, sono stati studiati gli effetti delle diverse aggiunte di HPMC sulle proprietà di gelatinizzazione, nelle proprietà del gel, nelle proprietà di cristallizzazione e nelle proprietà termodinamiche dell'amido in diverse condizioni di tempo di conservazione.
4) Dal punto di vista del meccanismo di miglioramento, sono stati studiati gli effetti di diverse aggiunte HPMC sull'attività di fermentazione, il tasso di sopravvivenza e il contenuto di glutatione extracellulare del lievito in diverse condizioni di tempo di stoccaggio.
Capitolo 2 Effetti dell'aggiunta di I-IPMC sulle proprietà di elaborazione dell'impasto congelato e sulla qualità del pane al vapore
2.1 Introduzione
In generale, la composizione del materiale dell'impasto utilizzata per produrre prodotti di farina fermentata include principalmente sostanze macromolecolari biologiche (amido, proteina), acqua inorganica e lievito di organismi ed è formata dopo idratazione, reticolazione e interazione. È stato sviluppato un sistema di materiale stabile e complesso con una struttura speciale. Numerosi studi hanno dimostrato che le proprietà dell'impasto hanno un impatto significativo sulla qualità del prodotto finale. Pertanto, ottimizzando il composto per soddisfare il prodotto specifico ed è una direzione di ricerca per migliorare la formulazione dell'impasto e la tecnologia della qualità del prodotto o del cibo per l'uso; D'altra parte, migliorare o migliorare le proprietà dell'elaborazione e della conservazione dell'impasto per garantire o migliorare la qualità del prodotto è anche un importante problema di ricerca.
Come menzionato nell'introduzione, l'aggiunta di HPMC a un sistema di impasto ed esaminando i suoi effetti sulle proprietà dell'impasto (farin, allungamento, reologia, ecc.) E la qualità del prodotto finale sono due studi strettamente correlati.
Pertanto, questo design sperimentale viene realizzato principalmente da due aspetti: l'effetto dell'aggiunta di HPMC sulle proprietà del sistema di pasta congelata e l'effetto sulla qualità dei prodotti al vapore del pane.
2.2 Materiali e metodi sperimentali
2.2.1 Materiali sperimentali
Farina di grano Zhongyu Binzhou Zhongyu Food Co., Ltd.; Angel Active Active Dry Lievito Angel Heast Co., Ltd.; HPMC (grado di sostituzione metilico del 28%.30%, grado di sostituzione dell'idrossipropilica del 7%.12%) Aladdin (Shanghai) Reagente chimico; Tutti i reagenti chimici utilizzati in questo esperimento sono di grado analitico;
2.2.2 Strumenti e attrezzature sperimentali
Nome strumento e attrezzatura
BPS. Scatola di temperatura e umidità costante da 500cl
TA-TST PLUS TESTER PROPRIETÀ
Equilibrio elettronico analitico BSAL24S
Dhg. 9070A BLAST ESCENDI DELLA TENE
SM. Mixer di pasta 986s
C21. Cuocere a induzione KT2134
Contatore in polvere. E
Estensometro. E
Discovery R3 Rheometer rotazionale
Q200 Calorimetro di scansione differenziale
Fd. 1b. 50 asciugatrice di congelamento sotto vuoto
SX2.4.10 Furnace di muffi
Kjeltee TM 8400 Automatic Kjeldahl Azozer di azoto
Produttore
Shanghai Yiheng Scientific Instrument Co., Ltd.
Stab Micro Systems, Regno Unito
Sartorius, Germania
Shanghai Yiheng Scientific Instrument Co., Ltd.
Top Kitchen Appliance Technology Co., Ltd.
Guangdong Midea Life Appliance Manufacturing Co., Ltd.
Brabender, Germania
Brabender, Germania
American TA Company
American TA Company
Beijing Bo yi Kang Experimental Instrument Co., Ltd.
Huang Shi Heng Feng Medical Equipment Co., Ltd.
Foss Danish Foss
2.2.3 Metodo sperimentale
2.2.3.1 Determinazione dei componenti di base della farina
Secondo GB 50093.2010, GB 5009.5--2010, GB/T 5009.9.2008, GB50094.2010T78-81], determina i componenti di base della farina di grano-umidità, proteina, amido e contenuto di cenere.
2.2.3.2 Determinazione delle proprietà farina dell'impasto
Secondo il metodo di riferimento GB/T 14614.2006 Determinazione delle proprietà farinacee dell'impasto [821.
2.2.3.3 Determinazione delle proprietà di trazione dell'impasto
Determinazione delle proprietà di trazione dell'impasto secondo GB/T 14615.2006 [831.
2.2.3.4 Produzione di pasta congelata
Fare riferimento al processo di creazione dell'impasto di GB/T 17320.1998 [84]. Pesare 450 g di farina e 5 g di lievito secco attivo nella ciotola del miscelatore di pasta, mescolare a bassa velocità per mescolare completamente i due, quindi aggiungere 245 ml di bassa temperatura (acqua distillata (pre-archiviata nel frigo porzione, impastare in una forma cilindrica, quindi sigillarlo con un sacchetto a chiusura a zip e metterlo in gioco.
2.2.3.5 Determinazione delle proprietà reologiche dell'impasto
Elimina i campioni di impasto dopo il corrispondente tempo di congelamento, mettili in frigorifero a 4 ° C per 4 ore, quindi posizionarli a temperatura ambiente fino a quando i campioni di pasta non si sciolgono completamente. Il metodo di elaborazione del campione è applicabile anche alla parte sperimentale di 2.3.6.
Un campione (circa 2 g) della parte centrale dell'impasto parzialmente fuso è stato tagliato e posizionato sulla piastra inferiore del reometro (Discovery R3). Innanzitutto, il campione è stato sottoposto a scansione di deformazione dinamica. I parametri sperimentali specifici sono stati impostati come segue: è stata utilizzata una piastra parallela con un diametro di 40 mm, il gap è stato impostato su 1000 mln, la temperatura era di 25 ° C e l'intervallo di scansione era dello 0,01%. 100%, il tempo di riposo del campione è di 10 minuti e la frequenza è impostata su 1Hz. La regione di viscoelasticità lineare (LVR) dei campioni testati è stata determinata mediante scansione della deformazione. Quindi, il campione è stato sottoposto a una sweep di frequenza dinamica e i parametri specifici sono stati impostati come segue: il valore di deformazione era dello 0,5% (nell'intervallo LVR), nel tempo di riposo, nell'apparecchio utilizzato, nella spaziatura e la temperatura erano tutti coerenti con le impostazioni dei parametri di sweep di deformazione. Cinque punti dati (grafici) sono stati registrati nella curva della reologia per ogni aumento di 10 volte della frequenza (modalità lineare). Dopo ogni depressione del morsetto, il campione in eccesso è stato raschiato delicatamente con una lama e uno strato di olio di paraffina è stato applicato sul bordo del campione per prevenire la perdita d'acqua durante l'esperimento. Ogni campione è stato ripetuto tre volte.
2.2.3.6 Contenuto di acqua congelabile (contenuto di acqua congelabile, determinazione interna della CF) nell'impasto
Pesare un campione di circa 15 mg della parte centrale dell'impasto completamente fuso, sigillarlo in un crogiolo in alluminio (adatto per campioni liquidi) e misurarlo con una calorimetria a scansione differenziale (DSC). I parametri specifici del programma sono impostati. Come segue: prima equilibrio a 20 ° C per 5 minuti, quindi scenderti a .30 ° C ad una velocità di 10 "c/min, mantenere per 10 minuti e infine salire a 25 ° C ad una velocità di 5" c/min, il gas di spurgo è azoto (N2) e la sua portata era di 50 ml/min. Usando il crogiolo in alluminio vuoto come riferimento, la curva DSC ottenuta è stata analizzata utilizzando il software di analisi Universal Analysis 2000 e l'entalpia di fusione (giorno) del cristallo di ghiaccio è stata ottenuta integrando il picco situato a circa 0 ° C. Il contenuto di acqua congelabile (CFW) è calcolato dalla seguente formula [85.86]:
Tra questi, 厶 rappresenta il calore latente dell'umidità e il suo valore è 334 J Dan; MC (contenuto di umidità totale) rappresenta il contenuto totale di umidità nell'impasto (misurato secondo GB 50093.2010T78]). Ogni campione è stato ripetuto tre volte.
2.2.3.7 Produzione di pane al vapore
Dopo il tempo di congelamento corrispondente, l'impasto congelato è stato eliminato, prima equilibrata in un frigorifero a 4 ° C per 4 ore, quindi posto a temperatura ambiente fino a quando l'impasto congelato non è stato completamente scongelato. Dividi l'impasto in circa 70 grammi per porzione, impastarlo in forma e quindi metterlo in una scatola di temperatura e umidità costante e provalo per 60 minuti a 30 ° C e un'umidità relativa dell'85%. Dopo la prova, vapore per 20 minuti, quindi raffreddare per 1 ora a temperatura ambiente per valutare la qualità del pane al vapore.
2.2.3.8 Valutazione della qualità del pane al vapore
(1) Determinazione del volume specifico del pane al vapore
Secondo GB/T 20981.2007 [871, il metodo di spostamento della colza è stato utilizzato per misurare il volume (lavoro) dei panini al vapore e la massa (m) dei panini al vapore è stata misurata usando un equilibrio elettronico. Ogni campione è stato replicato tre volte.
Volume specifico per pane al vapore (cm3 / g) = volume del pane al vapore (cm3) / massa di pane al vapore (G)
(2) Determinazione delle proprietà della trama del nucleo del pane al vapore
Fare riferimento al metodo di SIM, Noor Aziah, Cheng (2011) [88] con lievi modifiche. Un campione core 20x 20 x 20 mn'13 del pane al vapore è stato tagliato dall'area centrale del pane al vapore e l'ATPA (analisi del profilo delle texture) del pane al vapore è stata misurata da un tester di proprietà fisica. Parametri specifici: la sonda è P/100, la velocità di pre-misurazione è di 1 mm/s, la velocità di misurazione media è di 1 mm/s, la velocità di post-misurazione è di 1 mm/s, la variabile di deformazione della compressione è del 50%e l'intervallo di tempo tra due compressioni è 30 s, la forza del trigger è 5 g. Ogni campione è stato ripetuto 6 volte.
2.2.3.9 Elaborazione dei dati
Tutti gli esperimenti sono stati ripetuti almeno tre volte se non diversamente specificato e i risultati sperimentali sono stati espressi come deviazione media (media) ± standard (deviazione standard). La statistica SPSS 19 è stata utilizzata per l'analisi della varianza (analisi della varianza, ANOVA) e il livello di significatività era O. 05; Usa Origin 8.0 per disegnare grafici pertinenti.
2.3 Risultati sperimentali e discussione
2.3.1 Indice di composizione di base della farina di grano
Tab 2．1 Contenuto del componente elementare di farina di grano
2.3.2 L'effetto dell'aggiunta di I-IPMC sulle proprietà farinacee dell'impasto
Come mostrato nella Tabella 2.2, con l'aumento dell'aggiunta di HPMC, l'assorbimento dell'acqua dell'impasto è aumentato significativamente, dal 58,10% (senza aggiungere l'impasto HPMC) al 60,60% (aggiungendo impasto HPMC al 2%). Inoltre, l'aggiunta di HPMC ha migliorato il tempo di stabilità dell'impasto da 10,2 minuti (vuoto) a 12,2 minuti (aggiunto HPMC al 2%). Tuttavia, con l'aumento dell'aggiunta di HPMC, sia il tempo di formazione dell'impasto che il grado di indebolimento dell'impasto sono diminuiti in modo significativo, dal tempo di formazione dell'impasto vuoto di 2,10 minuti e il grado indebolito di 55,0 Fu, rispettivamente, all'aggiunta del 2% di HPMC, il tempo di formazione era di 1 .50 minuti e il grado indebolito del 18,0 Fu, diminuito del 28,5%, rispettivamente.
Poiché l'HPMC ha una forte ritenzione idrica e la capacità di detenzione dell'acqua ed è più assorbente dell'amido di grano e del glutine di grano [8 "01, pertanto, l'aggiunta di HPMC migliora il tasso di assorbimento dell'acqua dell'impasto. L'impasto è il tempo di formazione dell'impasto. L'impasto. L'HPMC può svolgere un ruolo nella stabilizzazione della consistenza dell'impasto.
NOTA: diverse lettere minuscole appesantili nella stessa colonna indicano una differenza significativa (P <0,05)
2.3.3 Effetto dell'aggiunta di HPMC sulle proprietà di trazione dell'impasto
Le proprietà di trazione dell'impasto possono riflettere meglio le proprietà di elaborazione dell'impasto dopo la prova, compresa l'estensibilità, la resistenza alla trazione e il rapporto di allungamento dell'impasto. Le proprietà di trazione dell'impasto sono attribuite all'estensione delle molecole di glutenina nell'estensibilità dell'impasto, poiché il reticolazione delle catene molecolari della glutenina determina l'elasticità dell'impasto [921]. Teronia, Smith (1987) [93] credeva che l'allungamento dei polimeri dipendesse da due processi cinetici chimici, cioè la rottura dei legami secondari tra le catene molecolari e la deformazione delle catene molecolari reticolate. Quando la velocità di deformazione della catena molecolare è relativamente bassa, la catena molecolare non può far fronte a sufficiente e rapidamente con lo stress generato dallo stretching della catena molecolare, che a sua volta porta alla rottura della catena molecolare e anche la lunghezza di estensione della catena molecolare. Solo quando il tasso di deformazione della catena molecolare può garantire che la catena molecolare possa essere deformata in modo rapido e sufficiente e i nodi di legame covalente nella catena molecolare non saranno rotti, l'allungamento del polimero può essere aumentato. Pertanto, il cambiamento del comportamento di deformazione e allungamento della catena delle proteine del glutine avrà un impatto sulle proprietà di trazione dell'impasto [92].
La tabella 2.3 elenca gli effetti di diverse quantità di HPMC (O, 0,5%, 1%e 2%) e diverse prove 1'9 (45 minuti, 90 minuti e 135 minuti) sulle proprietà di trazione dell'impasto (energia, resistenza allo allungamento, resistenza massima, allungamento, rapporto di allungamento e rapporto di allungamento massimo). I risultati sperimentali mostrano che le proprietà di trazione di tutti i campioni di impasto aumentano con l'estensione del tempo di prova tranne l'allungamento che diminuisce con l'estensione del tempo di prova. Per il valore energetico, da 0 a 90 minuti, il valore energetico del resto dei campioni di pasta è aumentato gradualmente ad eccezione dell'aggiunta di HPMC all'1% e il valore energetico di tutti i campioni di impasto è aumentato gradualmente. Non ci sono stati cambiamenti significativi. Ciò dimostra che quando il tempo di prova è di 90 minuti, è completamente formata la struttura della rete dell'impasto (reticolazione tra catene molecolari). Pertanto, il tempo di prova è ulteriormente esteso e non vi è alcuna differenza significativa nel valore dell'energia. Allo stesso tempo, questo può anche fornire un riferimento per determinare il tempo di prova dell'impasto. Man mano che il tempo di prova si prolunga, si formano più legami secondari tra le catene molecolari e le catene molecolari sono più strettamente legate, quindi la resistenza alla trazione e la massima resistenza alla trazione aumentano gradualmente. Allo stesso tempo, anche il tasso di deformazione delle catene molecolari è diminuito con l'aumento dei legami secondari tra le catene molecolari e il reticolazione più stretta delle catene molecolari, che ha portato alla diminuzione dell'allungamento dell'impasto con l'eccessiva estensione del tempo di prova. L'aumento della resistenza alla trazione/resistenza alla trazione massima e la diminuzione dell'allungamento hanno comportato un aumento del rapporto trazione di trazione LL/massima.
Tuttavia, l'aggiunta di HPMC può sopprimere efficacemente la tendenza di cui sopra e cambiare le proprietà di trazione dell'impasto. Con l'aumento dell'aggiunta di HPMC, la resistenza alla trazione, la massima resistenza alla trazione e il valore energetico dell'impasto sono diminuiti di conseguenza, mentre l'allungamento è aumentato. In particolare, quando il tempo di prova era di 45 minuti, con l'aumento dell'aggiunta di HPMC, il valore di energia dell'impasto è diminuito in modo significativo, da 148,20-J: 5,80 J (vuoto) a 129,70-J rispettivamente: 6,65 J (aggiungi 0,5% HPMC), 120,30 ± 8,84 J (Aggiungi 1% HPMC) e 110.20-A: 6.58
J (2% HPMC aggiunto). Allo stesso tempo, la resistenza di trazione massima dell'impasto è diminuita da 674,50-A: 34,58 BU (vuoto) a 591,80-A: 5,87 BU (aggiungendo 0,5% HPMC), 602,70 ± 16,40 BU (1% HPMC aggiunto) e 515.40-A: 7.78 BU (2% di HPMC). Tuttavia, l'allungamento dell'impasto è aumentato da 154,75+7,57 miti (vuoto) a 164,70-A: 2,55 m/RL (aggiungendo 0,5% HPMC), 162,90-A: 4 .05 min (1% HPMC aggiunto) e 1 67.20-A: 1.98 min (2% HPMC aggiunto). This may be due to the increase of the plasticizer-water content by adding HPMC, which reduces the resistance to the deformation of the gluten protein molecular chain, or the interaction between HPMC and the gluten protein molecular chain changes its stretching behavior, which in turn affects It improves the tensile properties of the dough and increases the extensibility of the dough, which will affect the quality (eg, specific volume, texture) del prodotto finale.
2.3.4 Effetti della quantità di addizione di HPMC e dei tempi di conservazione del congelamento sulle proprietà reologiche dell'impasto
Le proprietà reologiche dell'impasto sono un aspetto importante delle proprietà dell'impasto, che possono sistematicamente riflettere le proprietà complete dell'impasto come la viscoelasticità, la stabilità e le caratteristiche di elaborazione, nonché i cambiamenti nelle proprietà durante l'elaborazione e lo stoccaggio.
Fig 2．1 Effetto dell'aggiunta di HPMC sulle proprietà reologiche dell'impasto congelato
La Figura 2.1 mostra il modulo di cambio di archiviazione (modulo elastico, g ') e il modulo di perdita (modulo viscoso, g ") dell'impasto con diverso contenuto di HPMC da 0 giorni a 60 giorni. I risultati hanno mostrato che con il prolungamento del tempo di conservazione del congelamento, il g' dell'impasto senza l'aggiunta di HPMC è diminuito in modo significativo, mentre il cambiamento di G" era relativamente piccolo e il /z). Ciò può essere dovuto al fatto che la struttura della rete dell'impasto è danneggiata dai cristalli di ghiaccio durante lo stoccaggio di congelamento, che ne riduce la resistenza strutturale e quindi il modulo elastico diminuisce in modo significativo. Tuttavia, con l'aumento dell'aggiunta di HPMC, la variazione di G 'è gradualmente diminuita. In particolare, quando la quantità aggiuntiva di HPMC era del 2%, la variazione di G 'era la più piccola. Ciò dimostra che HPMC può inibire efficacemente la formazione di cristalli di ghiaccio e l'aumento delle dimensioni dei cristalli di ghiaccio, riducendo così il danno alla struttura dell'impasto e mantenendo la resistenza strutturale dell'impasto. Inoltre, il valore G 'dell'impasto è maggiore di quello dell'impasto di glutine a umido, mentre il valore G "dell'impasto è inferiore a quello dell'impasto di glutine a umido, principalmente perché l'impasto contiene una grande quantità di amido, che può essere adsorbito e disperso sulla struttura della rete di glutine. Aumenta la sua forza mantenendo l'umidità eccessiva.
2.3.5 Effetti della quantità di addizione di HPMC e dei tempi di conservazione del congelamento sul contenuto di acqua congelabile (OW) nell'impasto congelato
Non tutta l'umidità nell'impasto può formare cristalli di ghiaccio a una certa bassa temperatura, che è correlata allo stato dell'umidità (flusso libero, limitato, combinato con altre sostanze, ecc.) E il suo ambiente. L'acqua congelabile è l'acqua nell'impasto che può sottoporsi a trasformazione di fase per formare cristalli di ghiaccio a basse temperature. La quantità di acqua congelabile influisce direttamente sul numero, dimensioni e distribuzione della formazione di cristalli di ghiaccio. Inoltre, il contenuto di acqua congelabile è anche influenzato da cambiamenti ambientali, come l'estensione dei tempi di stoccaggio del congelamento, la fluttuazione della temperatura di stoccaggio del congelamento e la variazione della struttura e delle proprietà del sistema dei materiali. Per l'impasto congelato senza aggiunta HPMC, con il prolungamento del tempo di stoccaggio di congelamento, il silicio Q è aumentato in modo significativo, da 32,48 ± 0,32% (stoccaggio congelato per 0 giorni) a 39,13 ± 0,64% (conservazione congelata per 0 giorni). Tibetano per 60 giorni), il tasso di aumento è stato del 20,47%. Tuttavia, dopo 60 giorni di conservazione congelata, con l'aumento dell'aggiunta di HPMC, il tasso di aumento di CFW è diminuito, seguito dal 18,41%, 13,71%e 12,48%(Tabella 2.4). Allo stesso tempo, l'O∥ dell'impasto non conzen è diminuita di conseguenza con l'aumento della quantità di HPMC aggiunta, da 32,48a-0,32% (senza aggiungere HPMC) a 31,73 ± 0,20% a sua volta. (Aggiunta di 0,5% di HPMC), 3 1,29+0,03% (aggiunta dell'1% di HPMC) e 30,44 ± 0,03% (aggiunta di 2% di HPMC) capacità di detenzione dell'acqua, inibisce il libero flusso di acqua e riduce la quantità di acqua che può essere congelata. Nel processo di stoccaggio di congelamento, insieme alla ricristallizzazione, la struttura dell'impasto viene distrutta, in modo che parte dell'acqua non congelata venga convertita in acqua congelabile, aumentando così il contenuto di acqua congelabile. Tuttavia, l'HPMC può inibire efficacemente la formazione e la crescita dei cristalli di ghiaccio e proteggere la stabilità della struttura dell'impasto, inibendo così efficacemente l'aumento del contenuto di acqua congelabile. Ciò è coerente con la legge di cambiamento del contenuto di acqua congelabile nell'impasto di glutine bagnato congelato, ma poiché l'impasto contiene più amido, il valore CFW è inferiore al valore G∥ determinato dall'impasto di glutine a umido (Tabella 3.2).
2.3.6 Effetti dell'aggiunta I'ipmc e tempo di congelamento sulla qualità del pane al vapore
2.3.6.1 Influenza della quantità di aggiunta di HPMC e tempo di conservazione congelato sul volume specifico di pane al vapore
Il volume specifico di pane al vapore può riflettere meglio l'aspetto e la qualità sensoriale del pane al vapore. Più grande è il volume specifico del pane al vapore, maggiore è il volume del pane al vapore della stessa qualità e il volume specifico ha una certa influenza su aspetto, colore, consistenza e valutazione sensoriale del cibo. In generale, i panini al vapore con un volume specifico più grande sono anche più popolari tra i consumatori in una certa misura.
Fig. 2．2 Effetto dell'aggiunta di HPMC e conservazione congelata sul volume specifico di pane al vapore cinese
Il volume specifico di pane al vapore può riflettere meglio l'aspetto e la qualità sensoriale del pane al vapore. Più grande è il volume specifico del pane al vapore, maggiore è il volume del pane al vapore della stessa qualità e il volume specifico ha una certa influenza su aspetto, colore, consistenza e valutazione sensoriale del cibo. In generale, i panini al vapore con un volume specifico più grande sono anche più popolari tra i consumatori in una certa misura.
Tuttavia, il volume specifico del pane al vapore a base di impasto congelato è diminuito con l'estensione del tempo di conservazione congelato. Tra questi, il volume specifico del pane al vapore realizzato dall'impasto congelato senza aggiungere HPMC era 2,835 ± 0,064 cm3/g (conservazione congelata). 0 giorni) fino a 1,495 ± 0,070 cm3/g (conservazione congelata per 60 giorni); mentre il volume specifico di pane al vapore realizzato con impasto congelato aggiunto con HPMC al 2% è sceso da 3,160 ± 0,041 cm3/g a 2,160 ± 0,041 cm3/g. 451 ± 0,033 cm3/g, pertanto, il volume specifico del pane al vapore realizzato dall'impasto congelato aggiunto con HPMC è diminuito con l'aumento della quantità aggiunta. Poiché il volume specifico di pane al vapore non è solo influenzato dall'attività di fermentazione del lievito (produzione di gas di fermentazione), la capacità di detenzione di gas moderata della struttura della rete di pasta ha anche un impatto importante sul volume specifico del prodotto finale [96'9 citato. I risultati della misurazione delle proprietà reologiche di cui sopra mostrano che l'integrità e la resistenza strutturale della struttura della rete di pasta vengono distrutte durante il processo di stoccaggio di congelamento e il grado di danno è intensificato con l'estensione del tempo di stoccaggio di congelamento. Durante il processo, la sua capacità di detenzione del gas è scarsa, il che a sua volta porta a una diminuzione del volume specifico del pane al vapore. Tuttavia, l'aggiunta di HPMC può proteggere in modo più efficace l'integrità della struttura della rete di pasta, in modo che le proprietà di detenzione d'aria dell'impasto siano meglio mantenute, quindi, in O. durante il periodo di conservazione congelato di 60 giorni, con l'aumento dell'aggiunta di HPMC, il volume specifico del corrispondente pane al vapore è diminuito gradualmente.
2.3.6.2 Effetti della quantità di aggiunta di HPMC e tempo di conservazione congelato sulle proprietà della trama del pane al vapore
Il test di proprietà fisica TPA (Profilo Textural) può riflettere in modo completo le proprietà meccaniche e la qualità del cibo di pasta, tra cui durezza, elasticità, coesione, scatenamento e resilienza. La Figura 2.3 mostra l'effetto dell'aggiunta di HPMC e il tempo di congelamento sulla durezza del pane al vapore. I risultati mostrano che per l'impasto fresco senza trattamento con congelamento, con l'aumento dell'aggiunta di HPMC, la durezza del pane al vapore aumenta significativamente. diminuito da 355,55 ± 24,65 g (campione vuoto) a 310,48 ± 20,09 g (Aggiungi O.5% HPMC), 258,06 ± 20,99 g (Aggiungi 1% T-IPMC) e 215,29 + 13,37 g (aggiunto HPMC al 2%). Ciò può essere correlato all'aumento del volume specifico del pane al vapore. Inoltre, come si può vedere dalla Figura 2.4, con l'aumentare della quantità di HPMC, la molla del pane al vapore a base di pasta fresca aumenta significativamente, rispettivamente da 0,968 ± 0,006 (vuoto) a 1. .020 ± 0,004 (Aggiungi 0,5% HPMC), 1,073 ± 0,006 (Aggiungi 1% I-IPMC) e 1,176 ± 0,003 (Aggiungi 2% HPMC). I cambiamenti della durezza e dell'elasticità del pane al vapore hanno indicato che l'aggiunta di HPMC potrebbe migliorare la qualità del pane al vapore. Ciò è coerente con i risultati della ricerca di Rosell, Rojas, Benedito de Barber (2001) [95] e Barcenas, Rosell (2005) [Worms], cioè HPMC può ridurre significativamente la durezza del pane e migliorare la qualità del pane.
Fig 2．3 Effetto dell'aggiunta di HPMC e conservazione congelata sulla durezza del pane al vapore cinese
D'altra parte, con il prolungamento del tempo di conservazione congelato dell'impasto congelato, la durezza del pane al vapore prodotto da esso è aumentata significativamente (p <0,05), mentre l'elasticità è diminuita significativamente (p <0,05). Tuttavia, la durezza dei panini al vapore realizzati con impasto congelato senza aggiunta HPMC è aumentata da 358,267 ± 42,103 g (deposito congelato per 0 giorni) a 1092,014 ± 34,254 g (conservazione congelata per 60 giorni);
La durezza del pane al vapore fatto di impasto congelato con HPMC al 2% è aumentata da 208,233 ± 15,566 g (deposito congelato per 0 giorni) a 564,978 ± 82,849 g (stoccaggio congelato per 60 giorni). Fig 2．4 Effetto dell'aggiunta di HPMC e lo stoccaggio congelato sulla primavera del pane al vapore cinese in termini di elasticità, l'elasticità del pane al vapore a base di impasto congelato senza aggiungere HPMC è diminuita da 0,968 ± 0,006 (congelamento per 0 giorni) a 0,689 ± 0,022 (Frozen per 60 giorni); Frozen con HPMC al 2% ha aggiunto l'elasticità dei panini al vapore fatti di pasta diminuita da 1,176 ± 0,003 (congelamento per 0 giorni) a 0,962 ± 0,003 (congelamento per 60 giorni). Ovviamente, il tasso di aumento della durezza e il tasso di riduzione dell'elasticità sono diminuiti con l'aumento della quantità aggiunta di HPMC nell'impasto congelato durante il periodo di conservazione congelato. Ciò dimostra che l'aggiunta di HPMC può migliorare efficacemente la qualità del pane al vapore. Inoltre, la tabella 2.5 elenca gli effetti dell'aggiunta di HPMC e dei tempi di conservazione surgelati su altri indici di trama del pane al vapore. ) non ha avuto cambiamenti significativi (p> 0,05); Tuttavia, a 0 giorni di congelamento, con l'aumento dell'aggiunta di HPMC, la gomma e la masticazione sono diminuite in modo significativo (P
D'altra parte, con il prolungamento del tempo di congelamento, la coesione e il ripristino della forza del pane al vapore sono diminuiti in modo significativo. Per il pane al vapore a base di impasto congelato senza aggiungere HPMC, la sua coesione è stata aumentata da O. 86-4-0,03 g (conservazione congelata 0 giorni) a 0,49+0,06 g (stoccaggio congelato per 60 giorni), mentre la forza di restauro è stata ridotta da 0,48+0,04 g (stoccaggio congelato per 0 giorni) a 0,17 ± 01 (frozen) per 0 giorni) Tuttavia, per i panini a vapore realizzati con impasto congelato con HPMC al 2%, la coesione è stata ridotta da 0,93+0,02 g (0 giorni congelati) a 0,61+0,07 g (stoccaggio congelato per 60 giorni), mentre la forza di ripristino è stata ridotta da 0,53+0,01 g (stoccaggio congelato per 0 giorni) a 0,27+4-0,02 (stoccaggio di frozen). Inoltre, con il prolungamento dei tempi di conservazione congelati, la viscosità e la masticazione del pane al vapore sono aumentate in modo significativo. Per il pane al vapore a base di impasto congelato senza aggiungere HPMC, la viscosità è stata aumentata di 336,54+37. 24 (0 giorni di stoccaggio congelato) sono aumentati a 1232,86 ± 67,67 (60 giorni di conservazione congelata), mentre la masticazione è aumentata da 325,76+34,64 (0 giorni di conservazione congelata) a 1005,83+83,95 (congelati per 60 giorni); Tuttavia, per i panini al vapore realizzati con impasto congelato con HPMC al 2%, la viscosità è aumentata da 206,62+1 1,84 (congelata per 0 giorni) a 472,84. 96+45.58 (deposito congelato per 60 giorni), mentre la masticazione è aumentata da 200,78+10,21 (deposito congelato per 0 giorni) a 404,53+31,26 (deposito congelato per 60 giorni). Ciò dimostra che l'aggiunta di HPMC può inibire efficacemente le variazioni delle proprietà della trama del pane al vapore causate dalla conservazione del congelamento. Inoltre, i cambiamenti nelle proprietà della trama del pane al vapore causate dalla conservazione del congelamento (come l'aumento della viscosità e la masticazione e la diminuzione della forza di recupero) vi è anche una certa correlazione interna con il cambiamento del volume specifico del pane al vapore. Pertanto, le proprietà dell'impasto (ad es. Farinalità, allungamento e proprietà reologiche) possono essere migliorate aggiungendo HPMC all'impasto congelato e l'HPMC inibisce la formazione, la crescita e la ridistribuzione dei cristalli di ghiaccio (processo di ricristallizzazione), rendendo la qualità della qualità dei panini a vapore elaborati.
2.4 Riepilogo del capitolo
L'idrossipropil metilcellulosio (HPMC) è una sorta di colloide idrofilo e la sua ricerca sull'applicazione nell'impasto congelato con alimenti di pasta in stile cinese (come il pane al vapore) poiché il prodotto finale è ancora carente. Lo scopo principale di questo studio è di valutare l'effetto del miglioramento dell'HPMC studiando l'effetto dell'aggiunta di HPMC sulle proprietà di lavorazione dell'impasto congelato e la qualità del pane al vapore, in modo da fornire un certo supporto teorico per l'applicazione di HPMC nel pane al vapore e altri prodotti di farina in stile cinese. I risultati mostrano che HPMC può migliorare le proprietà farinacee dell'impasto. Quando la quantità di aggiunta di HPMC è del 2%, il tasso di assorbimento dell'acqua dell'impasto aumenta dal 58,10%nel gruppo di controllo al 60,60%; 2 minuti sono aumentati a 12,2 minuti; Allo stesso tempo, il tempo di formazione dell'impasto è diminuito da 2,1 minuti nel gruppo di controllo a 1,5 mulini; Il grado di indebolimento è diminuito da 55 Fu nel gruppo di controllo a 18 Fu. Inoltre, HPMC ha anche migliorato le proprietà di trazione dell'impasto. Con l'aumento della quantità di HPMC aggiunta, l'allungamento dell'impasto è aumentato significativamente; significativamente ridotto. Inoltre, durante il periodo di stoccaggio congelato, l'aggiunta di HPMC ha ridotto il tasso di aumento del contenuto di acqua congelabile nell'impasto, inibendo così il danno alla struttura della rete di pasta causata dalla cristallizzazione del ghiaccio, mantenendo la relativa stabilità della vocelasticità dell'impasto e l'integrità della struttura della rete, migliorando così la stabilità della struttura della rete di pidocchi. La qualità del prodotto finale è garantita.
D'altra parte, i risultati sperimentali hanno mostrato che l'aggiunta di HPMC ha avuto anche un buon controllo di qualità e un effetto di miglioramento sul pane al vapore a base di impasto congelato. Per i campioni non incompiosi, l'aggiunta di HPMC ha aumentato il volume specifico del pane al vapore e ha migliorato le proprietà della consistenza del pane al vapore: ha ridotto la durezza del pane al vapore, ha aumentato la sua elasticità e allo stesso tempo ha ridotto la viscosità e la gommosità del pane al vapore. Inoltre, l'aggiunta di HPMC ha inibito il deterioramento della qualità dei panini al vapore realizzati in impasto congelato con l'estensione del tempo di conservazione del congelamento - riducendo il grado di aumento della durezza, della viscosità e della gommosità dei panini al vapore, nonché a ridurre l'elasticità dei panini a vapore, la crescita della forza di recupero.
In conclusione, ciò dimostra che l'HPMC può essere applicato alla lavorazione dell'impasto congelato con pane al vapore come prodotto finale e ha l'effetto di mantenere e migliorare meglio la qualità del pane al vapore.
Capitolo 3 Effetti dell'aggiunta di HPMC sulla struttura e nelle proprietà del glutine di grano in condizioni di congelamento
3.1 Introduzione
Il glutine di grano è la proteina di stoccaggio più abbondante nei cereali di grano, rappresentando oltre l'80% della proteina totale. Secondo la solubilità dei suoi componenti, può essere approssimativamente diviso in glutenina (solubile in soluzione alcalina) e gliadina (solubile in soluzione alcalina). in soluzione di etanolo). Tra questi, il peso molecolare (MW) della glutenina è alto quanto 1x107DA e ha due subunità, che possono formare legami disolfuro intermolecolari e intramolecolari; Mentre il peso molecolare della gliadina è solo 1x104DA e c'è solo una subunità, che può formare il legame disolfuro interno delle molecole [100]. Campos, Steffe e Ng (1 996) hanno diviso la formazione di pasta in due processi: input di energia (processo di miscelazione con impasto) e associazione proteica (formazione della struttura della rete di pasta). Si ritiene generalmente che durante la formazione dell'impasto, la glutenina determina l'elasticità e la resistenza strutturale dell'impasto, mentre la gliadina determina la viscosità e la fluidità dell'impasto [102]. Si può vedere che la proteina del glutine ha un ruolo indispensabile e unico nella formazione della struttura della rete dell'impasto e conferisce l'impasto con coesione, viscoelasticità e assorbimento d'acqua.
Inoltre, dal punto di vista microscopico, la formazione della struttura della rete tridimensionale dell'impasto è accompagnata dalla formazione di legami covalenti intermolecolari e intramolecolari (come legami disolfuro) e legami non covalenti (come legami idrogeno, forze idrofobiche) [103]. Sebbene l'energia del legame secondario
La quantità e la stabilità sono più deboli dei legami covalenti, ma svolgono un ruolo importante nel mantenere la conformazione del glutine [1041].
Per l'impasto congelato, in condizioni di congelamento, la formazione e la crescita dei cristalli di ghiaccio (processo di cristallizzazione e ricristallizzazione) causerà spremere fisicamente la struttura della rete di pasta e la sua integrità strutturale verrà distrutta e microscopicamente. Accompagnato da cambiamenti nella struttura e nelle proprietà della proteina del glutine [105'1061. Come Zhao, et a1. ; Inoltre, i cambiamenti conformazionali spaziali e le proprietà termodinamiche della proteina del glutine influenzeranno le proprietà di elaborazione dell'impasto e la qualità del prodotto. Pertanto, nel processo di stoccaggio di congelamento, è di determinato significato di ricerca studiare i cambiamenti dello stato idrico (stato di cristallo di ghiaccio) e la struttura e le proprietà della proteina del glutine in diverse condizioni di stoccaggio del congelamento.
Come menzionato nella prefazione, come idrocolloide derivato della cellulosa, l'applicazione dell'idrossipropil metilcellulosa (HPMC) nell'impasto congelato non è molto studiata e la ricerca sul suo meccanismo d'azione è ancora inferiore.
Pertanto, lo scopo di questo esperimento è quello di utilizzare l'impasto di glutine di grano (impasto di glutine) come modello di ricerca per studiare il contenuto di HPMC (0, 0,5%) in diversi tempi di stoccaggio di congelamento (0, 15, 30, 60 giorni), 1%, 2%) sullo stato e distribuzione delle operazioni di glutine di glutine di glutine di glutine, organizzazioni di proprietà di glutine di glutine. ed quindi esplorare le ragioni dei cambiamenti nelle proprietà di elaborazione dell'impasto congelato e il ruolo dei problemi di meccanismo HPMC, in modo da migliorare la comprensione dei problemi correlati.
3.2 Materiali e metodi
3.2.1 Materiali sperimentali
GLUTEN ANHUI RUI Fu Xiang Food Co., Ltd.; Idrossipropil metilcellulosa (HPMC, come sopra) Aladdin Chemical Reagent Co., Ltd.
3.2.2 Apparato sperimentale
Nome dell'attrezzatura
Scoperta. R3 reometro
DSC. Q200 Calorimetro di scansione differenziale
PQ00 1 strumento NMR a basso campo
Spettrofotometro 722E
JSM. 6490LV Microscopio elettronico a scansione del filamento di tungsteno
HH BACCHIO DI ACQUA DI TEMPPORLA COSTANTE DIGNITAMENTE
BC/BD. 272SC Frigorifero
Bcd. Frigorifero 201LCT
ME. 5 equilibrio ultra-microelettronico
Lettore automatico a micropiastre
Nicolet 67 Fourier Trasformazione Spettrometro a infrarossi
Fd. 1b. 50 asciugatrice di congelamento sotto vuoto
KDC. Centrifuga refrigerata ad alta velocità 160 ore
Thermo Fisher FC Lettore di micropiastre a scansione a lunghezza d'onda completa
Pb. Modello 10 PH METER
Myp ll. Agitazione magnetica di tipo 2
MX. S Tipo di Eddy Currente Oscillatore
SX2.4.10 Furnace di muffi
KJELTEC TM 8400 Automatic Kjeldahl Azozer di azoto
Produttore
American TA Company
American TA Company
Shanghai Niiet Company
Shanghai Spectrum Instrument Co., Ltd.
Nippon Electronics Manufacturing Co., Ltd.
Fabbrica di strumenti sperimentali di Jintan Jincheng Guosheng
Gruppo Qingdao Haier
Hefei Mei Ling Co., Ltd.
Sartorius, Germania
Thermo Fisher, USA
Thermo Nicolet, USA
Beijing Bo yi Kang Experimental Instrument Co., Ltd.
Anhui Zhong Ke Zhong Jia Scientific Instrument Co., Ltd.
Thermo Fisher, USA
Certoris Germania
Shanghai Mei Ying Pu Instrument Co., Ltd.
Scilogex, USA
Huangshi Hengfeng Medical Equipment Co., Ltd.
Foss Danish Foss
3.2.3 Reagenti sperimentali
Tutti i reagenti chimici utilizzati negli esperimenti erano di grado analitico.
3.2.4 Metodo sperimentale
3.2.4.1 Determinazione dei componenti di base del glutine
Secondo GB 5009.5_2010, GB 50093.2010, GB 50094.2010, GB/T 5009.6.2003T78-81], sono stati mostrati rispettivamente il contenuto di proteina, umidità, cenere e lipidi in glutine e i risultati sono mostrati nella Tabella 3.1.
3.2.4.2 Preparazione dell'impasto di glutine bagnato congelato (impasto di glutine)
Weigh 100 g of gluten into a beaker, add distilled water (40%, w/w) to it, stir with a glass rod for 5 min, and then place it in a 4 "C refrigerator for 1 h to make it fully Hydrate to obtain wet gluten mass. After taking it out, seal it in a fresh-keeping bag, and freeze it for 24 hours at .30℃. Finally, freeze it in a refrigerator at .18℃ for a certain period of time (15 giorni, 30 giorni e 60 giorni).
3.2.4.3 Determinazione delle proprietà reologiche della massa di glutine umido
Quando il tempo di congelamento corrispondente è finito, elimina la massa di glutine bagnata congelata e posizionalo in un frigorifero a 4 ° C per equilibrarsi per 8 ore. Quindi, eliminare il campione e posizionarlo a temperatura ambiente fino a quando il campione non è completamente scongelato (questo metodo di scongelamento della massa di glutine bagnato è applicabile anche alla parte successiva degli esperimenti, 2.7.1 e 2.9). Un campione (circa 2 g) dell'area centrale della massa di glutine bagnato fuso è stato tagliato e posizionato sul vettore del campione (piastra inferiore) del reometro (Discovery R3). Spazzatura di deformazione) Per determinare la regione della viscoelasticità lineare (LVR), i parametri sperimentali specifici sono impostati come segue: l'apparecchiatura è una piastra parallela con un diametro di 40 mulini, lo spazio è impostato su 1000 mRN e la temperatura è impostata a 25 ° C, la gamma di scansione della deformazione è dello 0,01%. 100%, la frequenza è impostata su 1 Hz. Quindi, dopo aver cambiato il campione, lascialo riposare per 10 minuti e quindi eseguire dinamica
Sweep di frequenza, i parametri sperimentali specifici sono impostati come segue: la deformazione è dello 0,5% (a LVR) e l'intervallo di sweep di frequenza è 0,1 Hz. 10 Hz, mentre altri parametri sono uguali ai parametri di deformazione. I dati di scansione vengono acquisiti in modalità logaritmica e 5 punti dati (grafici) sono registrati nella curva reologica per ogni aumento di 10 volte di frequenza, in modo da ottenere la frequenza come ascissa, modulo di archiviazione (G ') e il modulo di perdita (g') è la curva discreta reologica dell'ordinata. Vale la pena notare che dopo ogni volta che il campione viene premuto dal morsetto, il campione in eccesso deve essere raschiato delicatamente con una lama e uno strato di olio di paraffina viene applicato sul bordo del campione per prevenire l'umidità durante l'esperimento. di perdita. Ogni campione è stato replicato tre volte.
3.2.4.4 Determinazione delle proprietà termodinamiche
Secondo il metodo di Bot (2003) [1081, il calorimetro di scansione differenziale (DSC Q.200) è stato utilizzato in questo esperimento per misurare le proprietà termodinamiche pertinenti dei campioni.
(1) Determinazione del contenuto di acqua congelabile (silicio CF) nella massa di glutine umido
Un campione da 15 mg di glutine a umido è stato pesato e sigillato in un crogiolo di alluminio (adatto per campioni di liquido). La procedura di determinazione e i parametri sono i seguenti: equilibrati a 20 ° C per 5 minuti, quindi scendi a 0,30 ° C ad una velocità di 10 ° C/min, mantengono la temperatura per 10 minuti e infine aumentava a 25 ° C ad una velocità di 5 ° C/min, elimina il gas di riferimento come un crogiolo di riferimento e un crogiolo in bianco. La curva DSC ottenuta è stata analizzata utilizzando il software di analisi Universal Analysis 2000, analizzando i picchi situati intorno a 0 ° C. Integrante per ottenere l'entalpia di scioglimento dei cristalli di ghiaccio (Giorno Yu). Quindi, il contenuto di acqua congelabile (CFW) viene calcolato dalla seguente formula [85-86]:
Tra questi, tre, rappresenta il calore latente dell'umidità e il suo valore è 334 j/g; MC rappresenta il contenuto di umidità totale del glutine a umido misurato (misurato secondo GB 50093.2010 [. 78]). Ogni campione è stato replicato tre volte.
(2) Determinazione della temperatura del picco di denaturazione termica (TP) della proteina del glutine di grano
Fiorgo-asciugare il campione trattato con accumulo congelato, macinarlo di nuovo e passare attraverso un setaccio da 100 mesh per ottenere polvere di proteina di glutine (questo campione di polvere solida è applicabile anche a 2,8). Un campione di proteina di glutine da 10 mg è stato pesato e sigillato in un crogiolo di alluminio (per campioni solidi). I parametri di misurazione DSC sono stati impostati come segue, equilibrati a 20 ° C per 5 minuti e quindi aumentati a 100 ° C ad una velocità di 5 ° C/min, usando azoto come gas di spurgo e la sua portata era di 80 ml/min. Utilizzando un crogiolo vuoto sigillato come riferimento e utilizzare il software di analisi Universal Analysis 2000 per analizzare la curva DSC ottenuta per ottenere la temperatura di picco della denaturazione termica della proteina del glutine di grano (sì). Ogni campione viene replicato tre volte.
3.2.4.5 Determinazione del contenuto di sulfidrilico libero (c) del glutine di grano
Il contenuto di gruppi di solfidril gratuiti è stato determinato secondo il metodo di Beveridg, Toma e Nakai (1974) [HU], con adeguate modifiche. Pesare 40 mg di campione di proteine del glutine di grano, scuoterlo bene e renderlo disperso in 4 ml di dodecil solfonato
Sodio sodio (SDS). Tris-idrossimetil aminometano (Tris). Glicina (gly). Acido tetraacetico 7, tampone di ammina (EDTA) (10,4% Tris, 6,9 g di glicina e 1,2 g EDTA/L, pH 8,0, abbreviato come TGE, e quindi 2,5% SDS è stato aggiunto alla soluzione di TGE sopra (che è preparato in un tampone SDS-tge), incubata a 25 ° C per cento. 10 minuti a 4 ° C e 5000 × g. 25 ℃ bagni d'acqua, aggiungi 412 nm di assorbanza e il tampone sopra è stato usato come controllo in bianco.
Tra questi, 73,53 è il coefficiente di estinzione; A è il valore di assorbanza; D è il fattore di diluizione (1 qui); G è la concentrazione proteica. Ogni campione è stato replicato tre volte.
3.2.4.6 Determinazione di 1h i "2 Tempo di rilassamento
Secondo Kontogiorgos, Goff e Kasapis (2007) [1111, 2 g di massa di glutine a umido sono stati collocati in un tubo magnetico nucleare di 10 mm di diametro, sigillato con involucro di plastica e quindi posizionati in un aprile di risonanza magnetica a basso campo per 32. T, la frequenza di risonanza è di 18.169 Hz e la sequenza di impulsi è Carr-Purcell-Meiboom-Gill (CPMG), e le durate degli impulsi di 900 e 1 800 sono state impostate rispettivamente a 13¨ e 25¨, e l'intervallo di impulsi R era il più piccolo possibile per ridurre l'interferenza e la diffusione della curva deceduta. In questo esperimento, è stato impostato su O. 5 m s. Ogni test è stato scansionato 8 volte per aumentare il rapporto segnale-rumore (SNR), con un intervallo di 1 s tra ciascuna scansione. Il tempo di rilassamento è ottenuto dalla seguente equazione integrale:
Tra questi, M è la funzione della somma di decadimento esponenziale dell'ampiezza del segnale con il tempo (t) come variabile indipendente; Yang) è la funzione della densità del numero di protoni idrogeno con il tempo di rilassamento (d) come variabile indipendente.
Utilizzando l'algoritmo continuo nel software di analisi del Provincher combinato con la trasformazione inversa di Laplace, l'inversione viene eseguita per ottenere una curva di distribuzione continua. Ogni campione è stato ripetuto tre volte
3.2.4.7 Determinazione della struttura secondaria della proteina del glutine di grano
In questo esperimento, è stato utilizzato uno spettrometro a infrarossi a trasformata di Fourier dotato di un accessorio ATR (ATTR) ATTR Attenuato di riflessione a singolo riflesso attenuato (ATR) è stato utilizzato come rilevatore. Sia il campione che la raccolta di sfondo sono stati scansionati 64 volte con una risoluzione di 4 cm ~ e un intervallo di scansione di 4000 cmq-500 cm ~. Distribuire una piccola quantità di polvere solida proteica sulla superficie del diamante sul raccordo ATR e quindi, dopo 3 turni in senso orario, puoi iniziare a raccogliere il segnale di spettro a infrarossi del campione e infine ottenere il numero d'onda (numero d'onda, CM-1) come Ascissa e assorbanza come Ascissa. (Assorbimento) è lo spettro a infrarossi dell'ordinata.
Utilizzare il software OMNIC per eseguire la correzione di base automatica e una correzione ATR avanzata sullo spettro a infrarossi ondulato completo ottenuto, quindi utilizzare il picco. Il software FIT 4.12 esegue la correzione di base, la deconvoluzione di Fourier e il secondo raccordo derivato sulla banda Amide III (1350 cm-1.1200 cm'1) fino a quando il coefficiente di correlazione montato (∥) raggiunge il contenuto relativo di ciascuna struttura secondaria. Importo (%), cioè l'area di picco/area di picco totale. Sono stati eseguiti tre parallelismi per ciascun campione.
3.2.4.8 Determinazione dell'idrofobicità superficiale della proteina del glutine
Secondo il metodo di Kato & Nakai (1980) [112], l'acido naftalene solfonico (ANS) è stato usato come sonda fluorescente per determinare l'idrofobicità superficiale del glutine di grano. Pesare 100 mg di campioni di polvere solida proteica di glutine, disperderlo in 15 ml, 0,2 m, salina tamponata con fosfato pH 7,0 (PBS), agitare magneticamente per 20 minuti a temperatura ambiente, quindi mescolare a 7000 giri / min, 4 "sotto la condizione di C, centrifuga per 10 minuti e prendere il surnatante. Allo stesso modo. Risultati, il surnatante è diluito con PBS per gradienti di concentrazione a 5 e la concentrazione di proteina è a 0,02,0,5 mg/ml di intervallo.
La soluzione assorbita da 40 IL ANS (15,0 mmol/L) è stata aggiunta a ciascuna soluzione di campionamento a gradiente (4 ml), scossa e scossa bene, quindi spostata rapidamente in un luogo riparato e 200 "l gocce di luce sono state disegnate dalla tuba di campionamento con una bassa concentrazione a turno a turno. 484 AM come luce di emissione.
3.2.4.9 Osservazione del microscopio elettronico
Dopo aver congelato la massa del glutine bagnato senza aggiungere HPMC e aver aggiunto HPMC al 2% che era stato congelato per 0 giorni e 60 giorni, alcuni campioni sono stati tagliati, spruzzati con 90 s d'oro con una sputter di elettroni e quindi posizionati in un microscopio elettronico a scansione (JSM.6490LV). È stata effettuata l'osservazione morfologica. La tensione di accelerazione è stata impostata su 20 kV e l'ingrandimento era 100 volte.
3.2.4.10 Elaborazione dei dati
Tutti i risultati sono espressi come deviazione media a 4 standard e gli esperimenti di cui sopra sono stati ripetuti almeno tre volte ad eccezione della microscopia elettronica a scansione. Usa Origin 8.0 per disegnare grafici e utilizzare SPSS 19.0 per uno. L'analisi del modo della varianza e del test di intervallo multiplo di Duncan, il livello di significatività era 0,05.
3. Risultati e discussione
3.3.1 Effetti della quantità di aggiunta di HPMC e dei tempi di conservazione del congelamento sulle proprietà reologiche della massa di glutine umido
Le proprietà reologiche sono un modo efficace per riflettere la struttura e le proprietà dei materiali alimentari e per prevedere e valutare la qualità del prodotto [113J. Come tutti sappiamo, la proteina del glutine è il componente del materiale principale che dà la viscoelasticità dell'impasto. Come mostrato nella Figura 3.1, i risultati della sweep di frequenza dinamica (0,1,10 Hz) mostrano che il modulo di conservazione (modulo elastico, g ') di tutti i campioni di massa di glutine bagnato è maggiore del modulo di perdita (modulo viscoso), quindi la massa di glutine a umido ha mostrato una massa reologica solida (Figura 3.1. Struttura incrociata formata dall'interazione covalente o non covalente è anche la spina dorsale della struttura della rete di pasta [114]. L'1% di HPMC ha mostrato diversi gradi di diminuzione (Fig. 3.1, 115). Differenze sessuali (Figura 3.1, d). Ciò indica che la struttura della rete tridimensionale della massa di glutine bagnato senza HPMC è stata distrutta dai cristalli di ghiaccio formati durante il processo di congelamento, che è coerente con i risultati trovati da Kontogiorgos, Goff e Kasapis (2008), che credevano che il tempo di congelamento prolungato abbia causato la funzionalità e la stabilità del callo si stavano ridotte seriamente.
Fig 3．1 Effetto dell'aggiunta di HPMC e stoccaggio congelato sulle proprietà reologiche dell'impasto di glutine
Nota: tra questi, A è il risultato di scansione della frequenza oscillante del glutine a umido senza aggiungere HPMC: B è il risultato di scansione della frequenza oscillante del glutine a umido che aggiunge 0,5% HPMC; C è il risultato di scansione della frequenza oscillante dell'aggiunta dell'1% di HPMC: D è il risultato della scansione della frequenza oscillante per l'aggiunta dei risultati della frequenza di oscillazione del glutine umido HPMC al 2%.
Durante lo stoccaggio congelato, l'umidità nella massa del glutine bagnato si cristallizza perché la temperatura è inferiore al suo punto di congelamento, ed è accompagnata da un processo di ricristallizzazione nel tempo (a causa di fluttuazioni in temperatura, migrazione e distribuzione dell'umidità, cambiamenti nella idiota, ecc. Ecc. legami chimici attraverso l'estrusione fisica. Tuttavia, confrontando con il confronto di gruppi ha dimostrato che l'aggiunta di HPMC potrebbe inibire efficacemente la formazione e la crescita dei cristalli di ghiaccio, proteggendo così l'integrità e la resistenza della struttura della rete di glutine e all'interno di un certo intervallo, l'effetto inibitorio era positivamente correlato con la quantità di HPMC aggiunta.
3.3.2 Effetti della quantità di aggiunta di HPMC e dei tempi di conservazione del congelamento sul contenuto di umidità del congelatore (CFW) e stabilità termica
3.3.2.1 Effetti della quantità di addizione di HPMC e dei tempi di conservazione del congelamento sul contenuto di umidità congelabile (CFW) nell'impasto di glutine a umido
I cristalli di ghiaccio sono formati dalla transizione di fase di acqua congelabile a temperature al di sotto del suo punto di congelamento. Pertanto, il contenuto di acqua congelabile influisce direttamente sul numero, le dimensioni e la distribuzione dei cristalli di ghiaccio nell'impasto congelato. I risultati sperimentali (Tabella 3.2) mostrano che man mano che il tempo di conservazione del congelamento è esteso da 0 giorni a 60 giorni, il silicio cinese di massa di glutine bagnato diventa gradualmente più grande, il che è coerente con i risultati della ricerca degli altri [117'11 81]. In particolare, dopo 60 giorni di conservazione congelata, l'entalpia di transizione di fase (giorno) della massa di glutine bagnata senza HPMC è aumentata da 134,20 J/g (0 d) a 166,27 J/g (60 d), cioè aumento del 23,90%, mentre il contenuto di umidità congelabile (CF Silicon) è aumentato dal 40,08 al 49,78, un aumento del 19,59%. Tuttavia, per i campioni integrati con 0,5%, 1% e 2% HPMC, dopo 60 giorni di congelamento, il C-Chat è aumentato del 20,07%, 16, 63% e 15,96%, rispettivamente, il che è coerente con MATUDA, ET A1. (2008) hanno scoperto che l'entalpia di scioglimento (Y) dei campioni con colloidi idrofili aggiunti è diminuita rispetto ai campioni vuoti [119].
L'aumento del CFW è dovuto principalmente al processo di ricristallizzazione e al cambiamento della conformazione delle proteine del glutine, che cambia lo stato dell'acqua da acqua non congelata in acqua congelabile. Questo cambiamento nello stato di umidità consente ai cristalli di ghiaccio di essere intrappolati negli interstizi della struttura della rete, la struttura della rete (pori) diventa gradualmente più grande, il che a sua volta porta a una maggiore spremitura e distruzione delle pareti dei pori. Tuttavia, la differenza significativa di 0W tra il campione con un certo contenuto di HPMC e il campione in bianco mostra che HPMC può mantenere lo stato dell'acqua relativamente stabile durante il processo di congelamento, riducendo così il danno dei cristalli di ghiaccio alla struttura della rete di glutine e persino inibire la qualità del prodotto. deterioramento.
3.3.2.2 Effetti dell'aggiunta di diversi contenuti di HPMC e dei tempi di conservazione del congelamento sulla stabilità termica della proteina del glutine
La stabilità termica del glutine ha un'influenza importante sulla formazione del grano e sulla qualità del prodotto della pasta trasformata termicamente [211]. La Figura 3.2 mostra la curva DSC ottenuta con temperatura (° C) come ascissa e flusso di calore (MW) come ordinato. I risultati sperimentali (Tabella 3.3) hanno scoperto che la temperatura di denaturazione del calore della proteina del glutine senza congelamento e senza aggiungere I-IPMC era di 52,95 ° C, il che era coerente con Leon, ET A1. (2003) e Khatkar, Barak e Mudgil (2013) hanno riportato risultati molto simili [120m11. Con l'aggiunta di 0% non arrotondata, O. rispetto alla temperatura di denaturazione del calore della proteina del glutine con 5%, 1% e 2% HPMC, la temperatura di deformazione del calore della proteina del glutine corrispondente a 60 giorni è aumentata di 7,40 ℃, 6,15 ℃, 5,02 ℃ e 4,58 ℃, rispettivamente. Ovviamente, a condizione che lo stesso tempo di conservazione del congelamento, l'aumento della temperatura di picco di denaturazione (N) è diminuito in sequenza con l'aumento dell'aggiunta di HPMC. Ciò è coerente con la regola del cambiamento dei risultati del pianto. Inoltre, per i campioni non incrociati, all'aumentare della quantità di HPMC, i valori N diminuiscono in sequenza. Ciò può essere dovuto alle interazioni intermolecolari tra HPMC con attività di superficie molecolare e glutine, come la formazione di legami covalenti e non covalenti [122J].
Nota: diverse lettere minuscole appesantili nella stessa colonna indicano una differenza significativa (p <0,05) inoltre, Myers (1990) credeva che un Ang più elevato significhi che la molecola proteica espone più gruppi idrofobici e partecipa al processo di denaturazione della molecola [1231]. Pertanto, durante il congelamento sono stati esposti più gruppi idrofobici in glutine e l'HPMC potrebbe stabilizzare efficacemente la conformazione molecolare del glutine.
Fig 3．2 Termogrammi DSC tipici delle proteine del glutine con 0 ％ hpmc (a) ； con O．5 ％ hpmc (b) ； con 1 ％ hpmc (c) ； con 2 ％ hpmc (d) dopo il tempo di conservazione surzato ， da 0d indicato dalla curva più bassa a più alto a il più alto di più in il grafico． Nota: A è la curva DSC del glutine di grano senza aggiungere HPMC; B è l'aggiunta della curva O. DSC del glutine di grano con HPMC al 5%; C è la curva DSC del glutine di grano con HPMC all'1%; D è la curva DSC del glutine di grano con HPMC al 2% di HPMC 3.3.3 Effetti della quantità di aggiunta di HPMC e il tempo di congelamento sul contenuto di solfidrilico libero (C-SH) i legami covalenti intermolecolari e intramolecolari sono molto importanti per la stabilità della struttura della rete di impasto. Un legame disolfuro (-SS-) è un collegamento covalente formato dalla deidrogenazione di due gruppi di sulfidrilici liberi (.sh). La glutenina è composta da glutenina e gliadina, la prima può formare legami disolfuro intramolecolari e intermolecolari, mentre il secondo può formare solo legami disolfuro intramolecolari [1241], pertanto i legami disolfuro sono un legame disolfuro intramolecolare/intermolecolare. modo importante di reticolazione. Rispetto all'aggiunta dello 0%, O. Il C-SH del 5% e dell'1% HPMC senza trattamento con congelamento e il C-SH di glutine dopo 60 giorni di congelamento ha rispettivamente gradi di aumento diversi. In particolare, il viso senza HPMC ha aggiunto il glutine C. SH è aumentato di 3,74 "mol/g a 8,25" mol/g, mentre C.Sh, crostacei, con glutine integrato con 0,5% e 1% HPMC è aumentato di 2,76 "mol/g a 7,25" "mol/g e 1,33" mol/g a 5,66 "mol/g (Fig. 3.3). Giorni di conservazione congelata, il contenuto di gruppi tiolici liberi è aumentato in modo significativo [1071. Vale la pena notare che il C-sh della proteina del glutine era significativamente inferiore a quello di altri periodi di conservazione congelati quando il periodo di congelamento era di 15 giorni, che può essere attribuito a una grazia in una shioring in una shiottaggio in una formazione a livello di grado [1161.
Fig 3．3 Effetto dell'aggiunta di HPMC e conservazione congelata sul contenuto di Free-SH per le proteine del glutine come menzionato sopra, l'acqua congelabile può formare cristalli di ghiaccio a basse temperature e distribuire negli interstizi della rete di glutine. Pertanto, con il prolungamento del tempo di congelamento, i cristalli di ghiaccio diventano più grandi, il che stringe più seriamente la struttura della proteina del glutine e porta alla rottura di alcuni legami disolfuro intermolecolari e intramolecolari, che aumenta il contenuto di gruppi di solfidrilli liberi. D'altra parte, i risultati sperimentali mostrano che HPMC può proteggere il legame disolfuro dal danno di estrusione dei cristalli di ghiaccio, inibendo così il processo di depolimerizzazione della proteina del glutine. 3.3.4 Effetti della quantità di aggiunta di HPMC e dei tempi di conservazione del congelamento sul tempo di rilassamento trasversale (T2) della massa di glutine a umido La distribuzione del tempo di rilassamento trasversale (T2) può riflettere il modello e il processo dinamico della migrazione dell'acqua nei materiali alimentari [6]. La Figura 3.4 mostra la distribuzione della massa di glutine a umido a 0 e 60 giorni con diverse aggiunte HPMC, tra cui 4 intervalli di distribuzione principali, vale a dire 0,1,1 ms (T21), 1,10 ms (T22), 10,100 ms (morto) e 1 00-1 000 ms (T24). Bosmans et al. ; Inoltre, Kontogiorgos (2007) - T11¨, i "fili" della struttura della rete proteica del glutine sono composti da diversi strati (fogli) a circa 5 nm di distanza e l'acqua contenuta in questi strati è acqua limitata (o acqua di massa, acqua di fase), la mobilità di quest'acqua è tra la mobilità dell'acqua legata e l'acqua libera. E T23 può essere attribuito alla distribuzione del tempo di rilassamento dell'acqua limitata. La distribuzione T24 (> 100 ms) ha un lungo tempo di rilassamento, quindi caratterizza l'acqua libera con una forte mobilità. Quest'acqua esiste nei pori della struttura della rete e esiste solo una forza capillare debole con il sistema proteico di glutine.
Fig 3．4 Effetto dell'aggiunta di FIPMC e archiviazione congelata sulle curve di distribuzioni del tempo di rilassamento trasversale per l'impasto di glutine
NOTA: A e B rappresentano le curve di distribuzione del tempo di rilassamento trasversale (N) del glutine a umido con contenuti diversi di HPMC aggiunti per 0 giorni e 60 giorni nella conservazione del congelamento, rispettivamente
Confrontando gli impasti di glutine a umido con diverse quantità di addizione di HPMC immagazzinate in stoccaggio congelato per 60 giorni e lo stoccaggio non tuzzino, è stato riscontrato che l'area di distribuzione totale di T21 e T24 non ha mostrato una differenza significativa, indicando che l'aggiunta di HPMC non ha aumentato in modo significativo la quantità relativa di acqua limitata. Il contenuto, che può essere dovuto al fatto che le principali sostanze di legame d'acqua (proteina di glutine con una piccola quantità di amido) non sono state significativamente modificate dall'aggiunta di una piccola quantità di HPMC. D'altra parte, confrontando le aree di distribuzione di T21 e T24 della massa di glutine a umido con la stessa quantità di HPMC aggiunta per diversi tempi di conservazione del congelamento, non vi è alcuna differenza significativa, il che indica che l'acqua legata è relativamente stabile durante il processo di stoccaggio di congelamento e ha un impatto negativo sull'ambiente. I cambiamenti sono meno sensibili e meno colpiti.
Tuttavia, c'erano evidenti differenze nell'altezza e nell'area della distribuzione T23 della massa di glutine a umido che non era congelata e conteneva diverse aggiunte HPMC e con l'aumento dell'aggiunta, l'altezza e l'area della distribuzione T23 aumentavano (Fig. 3.4). Questa modifica mostra che HPMC può aumentare significativamente il contenuto relativo dell'acqua limitata ed è positivamente correlato con la quantità aggiunta all'interno di un determinato intervallo. Inoltre, con l'estensione dei tempi di conservazione del congelamento, l'altezza e l'area della distribuzione T23 della massa di glutine bagnato con lo stesso contenuto di HPMC sono diminuite a vari gradi. Pertanto, rispetto all'acqua legata, l'acqua limitata ha mostrato un certo effetto sulla conservazione del congelamento. Sensibilità. Questa tendenza suggerisce che l'interazione tra la matrice della proteina del glutine e l'acqua confinata diventa più debole. Ciò può essere dovuto al fatto che più gruppi idrofobici sono esposti durante il congelamento, il che è coerente con le misurazioni della temperatura del picco di denaturazione termica. In particolare, l'altezza e l'area della distribuzione T23 per la massa di glutine a umido con aggiunta HPMC al 2% non hanno mostrato una differenza significativa. Ciò indica che HPMC può limitare la migrazione e la ridistribuzione dell'acqua e può inibire la trasformazione dello stato idrico dallo stato limitato allo stato libero durante il processo di congelamento.
Inoltre, l'altezza e l'area della distribuzione T24 della massa di glutine a umido con contenuti diversi di HPMC erano significativamente diversi (Fig. 3.4, A) e il contenuto relativo di acqua libera era negativamente correlato con la quantità di HPMC aggiunta. Questo è esattamente l'opposto della distribuzione pericolosa. Pertanto, questa regola di variazione indica che HPMC ha la capacità di mantenimento dell'acqua e converte l'acqua libera in acqua confinata. Tuttavia, dopo 60 giorni di congelamento, l'altezza e l'area della distribuzione T24 sono aumentate a vari gradi, il che ha indicato che lo stato idrico è cambiato dall'acqua limitata allo stato di flusso libero durante il processo di congelamento. Ciò è dovuto principalmente al cambiamento della conformazione delle proteine del glutine e alla distruzione dell'unità "strato" nella struttura del glutine, che cambia lo stato dell'acqua confinata contenuta in essa. Sebbene il contenuto di acqua congelabile determinata da DSC aumenti anche con l'estensione del tempo di conservazione del congelamento, tuttavia, a causa della differenza nei metodi di misurazione e nei principi di caratterizzazione dei due, l'acqua congelabile e l'acqua libera non sono completamente equivalenti. Per la massa di glutine umido aggiunto con HPMC al 2%, dopo 60 giorni di stoccaggio di congelamento, nessuna delle quattro distribuzioni ha mostrato differenze significative, indicando che HPMC può conservare efficacemente lo stato dell'acqua a causa delle proprie proprietà della tenuta d'acqua e della sua interazione con il glutine. e liquidità stabile.
3.3.5 Effetti della quantità di aggiunta di HPMC e dei tempi di conservazione del congelamento sulla struttura secondaria della proteina del glutine
In generale, la struttura secondaria della proteina è divisa in quattro tipi, α-spirale, piegati a β e riccioli casuali. I legami secondari più importanti per la formazione e la stabilizzazione della conformazione spaziale delle proteine sono legami idrogeno. Pertanto, la denaturazione delle proteine è un processo di rottura del legame idrogeno e cambiamenti conformazionali.
La spettroscopia a infrarossi di trasformata di Fourier (FT-IR) è stata ampiamente utilizzata per la determinazione ad alto rendimento della struttura secondaria dei campioni di proteine. Le bande caratteristiche nello spettro a infrarossi di proteine includono principalmente la banda Amide I (1700.1600 cm-1), la banda Amide II (1600.1500 cm-1) e la banda Amide III (1350.1200 cm-1). Di conseguenza, la fascia di Amide I Il picco di assorbimento proviene dalla vibrazione di allungamento del gruppo carbonile (-c = o-.), La banda Amide II è principalmente dovuta alla vibrazione di flessione del gruppo amino (-nh-) [1271] e della fascia amica di Bond smettilo in un tramonto di Bond che si allunga in trazione emettica di Bond che si allunga in trazione emettica di Bond che si allunga. vibrazione e ha un'alta sensibilità ai cambiamenti nella struttura secondaria proteica [128'1291. Sebbene le tre bande caratteristiche sopra siano tutte caratteristiche picchi di assorbimento a infrarossi delle proteine, lo specifico in altre parole, l'intensità di assorbimento della banda di amide II è inferiore, quindi l'accuratezza semi-quantitativa della struttura secondaria proteica è scarsa; Mentre l'intensità di assorbimento del picco della banda Amide I è più alta, così tanti ricercatori analizzano la struttura secondaria della proteina da questa banda [1301, ma il picco di assorbimento dell'acqua e la banda Amide I sono sovrapposti a circa 1640 cm. 1 numero d'onda (sovrapposto), che a sua volta influisce sull'accuratezza dei risultati. Pertanto, l'interferenza dell'acqua limita la determinazione della banda Amide I nella determinazione della struttura secondaria proteica. In questo esperimento, al fine di evitare l'interferenza dell'acqua, sono stati ottenuti il contenuto relativo di quattro strutture secondarie della proteina del glutine analizzando la banda Amide III. Posizione di picco (intervallo di numeri d'onda) di
L'attribuzione e la designazione sono elencate nella Tabella 3.4.
Tab 3．4 Posizioni di picco e assegnazione di strutture secondarie originate dalla banda Amide III negli spettri FT-IR
La Figura 3.5 è lo spettro a infrarossi della banda Amide III di proteina di glutine aggiunta con contenuti diversi di HPMC per 0 giorni dopo essere stato congelato per 0 giorni dopo la deconvoluzione e l'adattamento del secondo derivato. (2001) hanno applicato la seconda derivata per adattarsi ai picchi deconvolti con forme di picco simili [1321]. Al fine di quantificare le variazioni del contenuto relativo di ciascuna struttura secondaria, la tabella 3.5 riassume il contenuto percentuale relativo delle quattro strutture secondarie della proteina del glutine con diversi tempi di congelamento e diverse aggiunte HPMC (corrispondente area integrale di picco/area totale di picco).
Fig 3．5 Deconvoluzione della banda ammidica III di glutine con O ％ hpmc a 0 d (a) ， con 2 ％ hpmc a 0 d (B)
Nota: A è lo spettro a infrarossi della proteina di glutine di grano senza aggiungere HPMC per 0 giorni di conservazione congelata; B è lo spettro a infrarossi della proteina del glutine di grano della conservazione congelata per 0 giorni con HPMC al 2% aggiunto
Con il prolungamento dei tempi di conservazione congelati, la struttura secondaria della proteina del glutine con diverse aggiunte di HPMC è cambiata in gradi diversi. Si può vedere che sia lo stoccaggio congelato che l'aggiunta di HPMC hanno un effetto sulla struttura secondaria della proteina del glutine. Indipendentemente dalla quantità di HPMC aggiunta, B. La struttura piegata è la struttura più dominante, che rappresenta circa il 60%. Dopo 60 giorni di conservazione congelata, aggiungi lo 0%, il glutine OB del 5% e l'1% di HPMC. Il contenuto relativo delle pieghe è aumentato significativamente del 3,66%, 1,87%e 1,16%, rispettivamente, che era simile ai risultati determinati da Meziani et al. (2011) [L33J]. Tuttavia, non vi era alcuna differenza significativa durante lo stoccaggio congelato per il glutine integrato con HPMC al 2%. Inoltre, quando congelato per 0 giorni, con l'aumento dell'aggiunta di HPMC, p. Il contenuto relativo delle pieghe è aumentato leggermente, soprattutto quando l'importo aggiuntivo era del 2%, p. Il contenuto relativo delle pieghe è aumentato del 2,01%. D. La struttura piegata può essere divisa in p. Piegatura (causata dall'aggregazione di molecole proteiche), antiparallela p. Piegato e parallelo p. Sono piegate tre sottostrutture ed è difficile determinare quale sottostruttura si verifica durante il processo di congelamento
cambiato. Alcuni ricercatori ritengono che l'aumento del contenuto relativo della struttura di tipo B porterà ad un aumento della rigidità e dell'idrofobicità della conformazione sterica [41] e di altri ricercatori ritengono che p. L'aumento della struttura piegata è dovuto alla parte della nuova formazione di volte β è accompagnato da un indebolimento della resistenza strutturale mantenuta dal legame idrogeno [421]. β- L'aumento della struttura piegata indica che la proteina viene polimerizzata attraverso legami idrofobici, il che è coerente con i risultati della temperatura di picco della denaturazione termica misurata da DSC e la distribuzione del tempo di rilassamento trasversale misurato dalla risonanza magnetica nucleare a basso campo. Denaturazione delle proteine. D'altra parte, ha aggiunto lo 0,5%, l'1% e il 2% di proteina glutine HPMC α. Il contenuto relativo dell'elica è aumentato rispettivamente dello 0,95%, 4,42% e 2,03% con il prolungamento del tempo di congelamento, che è coerente con Wang, ET A1. (2014) hanno trovato risultati simili [134]. 0 di glutine senza aggiunta HPMC. Non vi è stato alcun cambiamento significativo nel contenuto relativo di elica durante il processo di archiviazione congelato, ma con l'aumento della quantità di addizione di congelamento per 0 giorni. Vi sono state differenze significative nel contenuto relativo delle strutture con vortice α.
Fig 3．6 Descrizione schematica dell'esposizione della porzione idrofobica (a) ， ridistribuzione dell'acqua (b) ， e cambiamenti strutturali secondari (c) nella matrice di glutine con il crescente tempo di conservazione congelato 【31'138】
Tutti i campioni con estensione del tempo di congelamento, p. Il contenuto relativo degli angoli era significativamente ridotto. Ciò dimostra che il giro di β è molto sensibile al trattamento con congelamento [135. 1361], e se HPMC viene aggiunto o meno non ha alcun effetto. Wellner, et a1. (2005) hanno proposto che la svolta a catena β della proteina del glutine è correlata alla struttura del dominio dello spazio β-giro della catena del polipeptide di glutenina [L 37]. Tranne il fatto che il contenuto relativo della struttura della bobina casuale della proteina di glutine aggiunta con HPMC al 2% non ha avuto cambiamenti significativi nella conservazione congelata, gli altri campioni sono stati significativamente ridotti, il che può essere causato dall'estrusione di cristalli di ghiaccio. Inoltre, quando congelato per 0 giorni, il contenuto relativo di α-elica, foglio β e struttura a giri β della proteina di glutine aggiunta con HPMC al 2% era significativamente diverso da quello della proteina del glutine senza HPMC. Ciò può indicare che esiste un'interazione tra HPMC e proteina del glutine, che forma nuovi legami idrogeno e quindi influenza la conformazione della proteina; o HPMC assorbe l'acqua nella cavità dei pori della struttura dello spazio proteico, che deforma la proteina e porta a maggiori cambiamenti tra le subunità. vicino. L'aumento del contenuto relativo della struttura del foglio β e la diminuzione del contenuto relativo della struttura β-inversione e α-elica sono coerenti con la speculazione di cui sopra. Durante il processo di congelamento, la diffusione e la migrazione dell'acqua e la formazione di cristalli di ghiaccio distruggono i legami idrogeno che mantengono la stabilità conformazionale ed espongono i gruppi idrofobici di proteine. Inoltre, dal punto di vista dell'energia, minore è l'energia della proteina, più stabile è. A bassa temperatura, il comportamento di auto-organizzazione (piegatura e sviluppo) delle molecole di proteine procede spontaneamente e porta a cambiamenti conformazionali.
In conclusione, quando è stato aggiunto un contenuto più elevato di HPMC, a causa delle proprietà idrofile di HPMC e della sua interazione con la proteina, HPMC potrebbe effettivamente inibire il cambiamento della struttura secondaria della proteina del glutine durante il processo di congelamento e mantenere la conformazione proteica stabile.
3.3.6 Effetti della quantità di aggiunta di HPMC e dei tempi di conservazione del congelamento sull'idrofobicità superficiale della proteina del glutine
Le molecole proteiche comprendono gruppi sia idrofili che idrofobici. In generale, la superficie proteica è composta da gruppi idrofili, che possono legare l'acqua attraverso il legame idrogeno per formare uno strato di idratazione per impedire alle molecole proteiche di agglomerazione e mantenere la loro stabilità conformazionale. L'interno della proteina contiene più gruppi idrofobici per formare e mantenere la struttura secondaria e terziaria della proteina attraverso la forza idrofobica. La denaturazione delle proteine è spesso accompagnata dall'esposizione di gruppi idrofobici e aumento dell'idrofobicità superficiale.
Tab3．6 Effetto dell'aggiunta di HPMC e accumulo congelato sull'idrofobicità superficiale del glutine
Nota: nella stessa riga, esiste una lettera di apice senza M e B, che indica che esiste una differenza significativa (<0,05);
Diverse lettere di capitali a apice nella stessa colonna indicano una differenza significativa (<0,05);
Dopo 60 giorni di conservazione congelata, aggiungi lo 0%, O. L'idrofobicità superficiale del glutine con 5%, 1%e 2%HPMC è aumentata del 70,53%, 55,63%, 43,97%e 36,69%, rispettivamente (Tabella 3.6). In particolare, l'idrofobicità superficiale della proteina del glutine senza aggiungere HPMC dopo essere stata congelata per 30 giorni è aumentata in modo significativo (p <0,05) ed è già maggiore della superficie della proteina del glutine con 1% e 2% di HPMC aggiunto dopo il congelamento per l'idrofobicità di 60 giorni. Allo stesso tempo, dopo 60 giorni di conservazione congelata, l'idrofobicità superficiale della proteina del glutine aggiunta con contenuti diversi hanno mostrato differenze significative. Tuttavia, dopo 60 giorni di stoccaggio congelato, l'idrofobicità superficiale della proteina del glutine aggiunta con HPMC al 2% è aumentata solo da 19,749 a 26,995, che non era significativamente diversa dal valore dell'idrofobicità superficiale dopo 30 giorni di conservazione congelata ed era sempre inferiore all'altro il valore dell'idrofobicità superficiale del campione. Ciò indica che HPMC può inibire la denaturazione della proteina del glutine, che è coerente con i risultati della determinazione del DSC della temperatura di picco della deformazione del calore. Questo perché HPMC può inibire la distruzione della struttura proteica mediante ricristallizzazione e per la sua idrofilia,
L'HPMC può combinarsi con i gruppi idrofili sulla superficie della proteina attraverso legami secondari, cambiando così le proprietà superficiali della proteina, limitando al contempo l'esposizione dei gruppi idrofobici (Tabella 3.6).
3.3.7 Effetti della quantità di aggiunta di HPMC e dei tempi di conservazione del congelamento sulla struttura di micro-network del glutine
La struttura della rete di glutine continua contiene molti pori per mantenere il gas di anidride carbonica prodotto dal lievito durante il processo di prova dell'impasto. Pertanto, la resistenza e la stabilità della struttura della rete di glutine sono molto importanti per la qualità del prodotto finale, come volume specifico, qualità, ecc. Struttura e valutazione sensoriale. Da un punto di vista microscopico, la morfologia superficiale del materiale può essere osservata mediante microscopia elettronica a scansione, che fornisce una base pratica per il cambiamento della struttura della rete di glutine durante il processo di congelamento.
Fig 3．7 Immagini SEM della microstruttura di pasta di glutine ， (a) indicava un impasto di glutine con 0 ％ hpmc per 0D di conservazione congelata ； (b) indicato pasta di glutine con 0 ％ hpmc per 60d ； (c) indicato a glutine con 2 ％ hpmc per 0d ； (d) indicato con glutine per 6 ％ ； ； ； (c) indicato a glutine con glutine con 2 ％ hpmc per 0d ； (d) indicato con glutine per 6 ％ per 60d ； ； ； (c) indicato a glutine con glutine con 2 ％ hpmc per 0d ； (d) indicato con glutine per 6 ％ per 60d di glutine per 60d per 6 hp per glut.
Nota: A è la microstruttura della rete di glutine senza aggiungere HPMC e congelato per 0 giorni; B è la microstruttura della rete di glutine senza aggiungere HPMC e congelato per 60 giorni; C è la microstruttura della rete di glutine con HPMC al 2% aggiunto e congelato per 0 giorni: D è la microstruttura della rete di glutine con HPMC al 2% aggiunta e congelata per 60 giorni
Dopo 60 giorni di conservazione congelata, la microstruttura della massa di glutine a umido senza HPMC è stata significativamente modificata (Fig. 3.7, AB). A 0 giorni, le microstrutture di glutine con HPMC del 2% o 0% hanno mostrato forma completa, grande
Piccola morfologia di spugna porosa approssimativa. Tuttavia, dopo 60 giorni di conservazione congelata, le celle nella microstruttura di glutine senza HPMC diventano di dimensioni più grandi, di forma irregolare e distribuite in modo non uniforme (Fig. 3.7, a, b) Il legame disolfuro, che influenza la forza e l'integrità della struttura. Come riportato da Kontogiorgos & Goff (2006) e Kontogiorgos (2007), le regioni interstiziali della rete di glutine sono schiacciate a causa di congelamento-shrinkage, con conseguente disturbo strutturale [138. 1391]. Inoltre, a causa della disidratazione e della condensa, è stata prodotta una struttura fibrosa relativamente densa nella struttura spugnosa, che può essere la ragione della diminuzione del contenuto di tiolo libero dopo 15 giorni di conservazione congelata, poiché sono stati generati più legami disolfuro e conservazione congelata. La struttura del glutine non è stata gravemente danneggiata per un tempo più breve, il che è coerente con Wang, ET A1. (2014) hanno osservato fenomeni simili [134]. Allo stesso tempo, la distruzione della microstruttura di glutine porta a una più libera migrazione e ridistribuzione dell'acqua, il che è coerente con i risultati delle misurazioni della risonanza magnetica nucleare a basso dominio a basso campo (TD-NMR). Alcuni studi [140, 105] hanno riferito che dopo diversi cicli di congelamento-scongelamento, la gelatinizzazione dell'amido di riso e la forza strutturale dell'impasto sono diventate più deboli e la mobilità dell'acqua è diventata più alta. Tuttavia, dopo 60 giorni di conservazione congelata, la microstruttura di glutine con aggiunta HPMC al 2% è cambiata meno, con cellule più piccole e più forme regolari rispetto al glutine senza aggiunta di HPMC (Fig. 3.7, B, D). Ciò indica inoltre che HPMC può inibire efficacemente la distruzione della struttura del glutine mediante ricristallizzazione.
3.4 Riepilogo del capitolo
Questo esperimento ha studiato la reologia dell'impasto di glutine bagnato e delle proteine del glutine aggiungendo HPMC con contenuti diversi (0%, 0,5%, 1%e 2%) durante lo stoccaggio di congelamento (0, 15, 30 e 60 giorni). Proprietà, proprietà termodinamiche ed effetti delle proprietà fisico -chimiche. Lo studio ha scoperto che il cambiamento e la ridistribuzione dello stato idrico durante il processo di stoccaggio del congelamento hanno aumentato significativamente il contenuto di acqua congelabile nel sistema di glutine a umido, che ha portato alla distruzione della struttura del glutine a causa della formazione e della crescita dei cristalli di ghiaccio e, in definitiva, ha causato le proprietà di elaborazione dell'impasto. Deterioramento della qualità del prodotto. I risultati della scansione di frequenza hanno mostrato che il modulo elastico e il modulo viscoso della massa di glutine a umido senza aggiungere HPMC sono diminuiti significativamente durante il processo di stoccaggio del congelamento e il microscopio elettronico a scansione ha mostrato che la sua microstruttura era danneggiata. Il contenuto del gruppo di sulfidrilico libero è stato significativamente aumentato e il suo gruppo idrofobico è stato più esposto, il che ha reso significativamente aumentata la temperatura di denaturazione termica e l'idrofobicità superficiale della proteina del glutine. Tuttavia, i risultati sperimentali mostrano che l'aggiunta di I-IPMC può inibire efficacemente i cambiamenti nella struttura e nelle proprietà della massa di glutine umido e della proteina del glutine durante lo stoccaggio di congelamento e, in un certo intervallo, questo effetto inibitorio è positivamente correlato con l'aggiunta di HPMC. Questo perché HPMC può ridurre la mobilità dell'acqua e limitare l'aumento del contenuto di acqua congelabile, inibendo così il fenomeno di ricristallizzazione e mantenendo la struttura della rete di glutine e la conformazione spaziale della proteina relativamente stabile. Ciò dimostra che l'aggiunta di HPMC può mantenere effettivamente l'integrità della struttura di pasta congelata, garantendo così la qualità del prodotto.
Capitolo 4 Effetti dell'aggiunta di HPMC sulla struttura e nelle proprietà dell'amido sotto la conservazione congelata
4.1 Introduzione
L'amido è un polisaccaride a catena con glucosio come monomero. chiave) due tipi. Da un punto di vista microscopico, l'amido è generalmente granulare e la dimensione delle particelle di amido di grano è distribuita principalmente in due gamme di 2-10 Pro (amido B) e 25-35 pm (un amido). Dal punto di vista della struttura cristallina, i granuli di amido comprendono regioni cristalline e regioni amorfe (JE, regioni non cristalline) e le forme di cristallo sono ulteriormente divise in tipi A, B e C (diventa V-Type dopo la completa gelatinizzazione). Generalmente, la regione cristallina è costituita da amilopectina e la regione amorfa è costituita principalmente da amilosio. Questo perché, oltre alla catena C (catena principale), l'amilopectina ha anche catene laterali composte da catene B (catena di ramo) e C (catena di carbonio), che fanno apparire l'amilopectina "simile all'albero" nell'amido crudo. La forma del fascio di cristallite è disposta in un certo modo per formare un cristallo.
L'amido è uno dei componenti principali della farina e il suo contenuto è alto quanto circa il 75% (base secca). Allo stesso tempo, come carboidrato ampiamente presente nei cereali, l'amido è anche il principale materiale di energia di energia negli alimenti. Nel sistema di pasta, l'amido è per lo più distribuito e attaccato alla struttura della rete della proteina del glutine. Durante l'elaborazione e lo stoccaggio, gli amidi subiscono spesso stadi di gelatinizzazione e invecchiamento.
Tra questi, la gelatinizzazione dell'amido si riferisce al processo in cui i granuli di amido sono gradualmente disintegrati e idratati in un sistema con un alto contenuto di acqua e in condizioni di riscaldamento. Può essere approssimativamente diviso in tre processi principali. 1) fase reversibile di assorbimento dell'acqua; Prima di raggiungere la temperatura iniziale della gelatinizzazione, i granuli di amido nella sospensione dell'amido (liquame) mantengono invariata la loro struttura unica e la forma esterna e la struttura interna non cambiano. Solo pochissimo amido solubile è disperso nell'acqua e può essere ripristinato al suo stato originale. 2) la fase irreversibile di assorbimento dell'acqua; All'aumentare della temperatura, l'acqua entra nello spazio tra i fasci di cristallite di amido, assorbe irreversibilmente una grande quantità di acqua, causando il gonfiore dell'amido, il volume si espande più volte e i legami idrogeno tra le molecole di amido vengono rotti. Si allunga e i cristalli scompaiono. Allo stesso tempo, il fenomeno della birifrangenza dell'amido, cioè la croce maltese osservata al microscopio polarizzante, inizia a scomparire e la temperatura in questo momento è chiamata temperatura di gelatinizzazione iniziale dell'amido. 3) fase di disintegrazione del granulo di amido; Le molecole di amido entrano completamente nel sistema di soluzione per formare la pasta di amido (gel di pasta/amido), in questo momento la viscosità del sistema è la più grande e il fenomeno della birifranta scompare completamente e la temperatura in questo momento è chiamata temperatura di gelatinizzazione dell'amido completo, la temperatura della gelatinizzazione gelatinizzata è anche chiamata α-starch [141]. Quando l'impasto viene cotto, la gelatinizzazione dell'amido conferisce il cibo con la sua consistenza, il sapore, il gusto, il colore e le caratteristiche di trasformazione unici.
In generale, la gelatinizzazione dell'amido è influenzata dalla fonte e dal tipo di amido, dal contenuto relativo di amilosio e amilopectina nell'amido, se l'amido è modificato e il metodo di modifica, l'aggiunta di altre sostanze esogene e le condizioni di dispersione (come l'influenza delle specie ioni di sale e la concentrazione, il valore del pH, la temperatura, il contenuto di umidità, ecc.) [142-150]. Pertanto, quando viene modificata la struttura dell'amido (morfologia superficiale, struttura cristallina, ecc.), Le proprietà di gelatinizzazione, le proprietà reologiche, le proprietà dell'invecchiamento, la digeribilità, ecc. Dell'amido sarà influenzato di conseguenza.
Molti studi hanno dimostrato che la resistenza al gel della pasta di amido diminuisce, è facile invecchiare e la sua qualità si deteriora nelle condizioni di stoccaggio di congelamento, come Canet, ET A1. (2005) hanno studiato l'effetto della temperatura di congelamento sulla qualità della purea di amido di patate; Ferrero, et a1. (1993) hanno studiato gli effetti del tasso di congelamento e diversi tipi di additivi sulle proprietà delle paste di amido di grano e mais [151-156]. Tuttavia, ci sono relativamente pochi rapporti sull'effetto della conservazione congelata sulla struttura e sulle proprietà dei granuli di amido (amido nativo), che devono essere ulteriormente esplorati. L'impasto congelato (escluso l'impasto congelato precotto) è sotto forma di granuli non gelilatizzati nella condizione di stoccaggio congelato. Pertanto, lo studio della struttura e dei cambiamenti strutturali dell'amido nativo aggiungendo HPMC ha un certo effetto sul miglioramento delle proprietà di elaborazione dell'impasto congelato. significato.
In questo esperimento, aggiungendo diversi contenuti di HPMC (0, 0,5%, 1%, 2%) alla sospensione dell'amido, è stata studiata la quantità di HPMC aggiunta durante un determinato periodo di congelamento (0, 15, 30, 60 giorni). sulla struttura dell'amido e sulla sua influenza di gelatinizzazione della natura.
4.2 Materiali e metodi sperimentali
4.2.1 Materiali sperimentali
Amido di grano Binzhou Zhongyu Food Co., Ltd.; HPMC Aladdin (Shanghai) Chemical Reagent Co., Ltd.;
4.2.2 Apparato sperimentale
Nome dell'attrezzatura
HH BACCHIO DI ACQUA DI TEMPPORLA COSTANTE DIGNITAMENTE
Equilibrio elettronico BSAL24S
Frigorifero BC/BD-272SC
Frigorifero BCD-201LCT
SX2.4.10 Furnace di muffi
Dhg. 9070A BLAST ESCENDI DELLA TENE
KDC. Centrifuga refrigerata ad alta velocità 160 ore
Discovery R3 Rheometer rotazionale
D. 200 calorimetro di scansione differenziale
D/max2500v type x. diffrattometro a raggio
SX2.4.10 Furnace di muffi
Produttore
Jiangsu Jintan Jincheng Guosheng Experimental Instrument Factory
Sartorius, Germania
Gruppo Haier
Hefei Meiling Co., Ltd.
Huangshi Hengfeng Medical Equipment Co., Ltd.
Shanghai Yiheng Scientific Instrument Co., Ltd.
Anhui Zhongke Zhongjia Scientific Instrument Co., Ltd.
American TA Company
American TA Company
Rigaku Manufacturing Co., Ltd.
Huangshi Hengfeng Medical Equipment Co., Ltd.
4.2.3 Metodo sperimentale
4.2.3.1 Preparazione e conservazione congelata della sospensione dell'amido
Pesare 1 g di amido, aggiungere 9 ml di acqua distillata, agitare completamente e mescolare per preparare una sospensione di amido al 10% (p/p). Quindi posizionare la soluzione campione. 18 ℃ frigorifero, stoccaggio congelato per 0, 15 d, 30 d, 60 d, di cui 0 giorni è il controllo fresco. Aggiungi 0,5%, 1%, 2%(p/p) HPMC anziché l'amido di qualità corrispondente per preparare campioni con quantità di addizione diverse e il resto dei metodi di trattamento rimangono invariati.
4.2.3.2 Proprietà reologiche
Elimina i campioni sopra menzionati trattati con il tempo di congelamento corrispondente, equilibrati a 4 ° C per 4 ore, quindi spostati a temperatura ambiente fino a quando non sono completamente scongelati.
(1) Caratteristiche di gelatinizzazione dell'amido
In questo esperimento, è stato usato un reometro al posto di un rapido viscosimetro per misurare le caratteristiche di gelatinizzazione dell'amido. Vedi Bae et a1. (2014) Metodo [1571] con lievi modifiche. I parametri specifici del programma sono impostati come segue: utilizzare una piastra con un diametro di 40 mulini, il gap (gap) è di 1000 mm e la velocità di rotazione è 5 rad/s; I) incubare a 50 ° C per 1 minuto; ii) a 5. c/min riscaldato a 95 ° C; iii) mantenuto a 95 ° C per 2,5 minuti, iv) quindi raffreddato a 50 ° C a 5 ° C/min; v) infine tenuto a 50 ° C per 5 minuti.
Disegna 1,5 ml di soluzione di campionamento e aggiungilo al centro della fase del campione reometro, misura le proprietà di gelatinizzazione del campione in base ai parametri del programma di cui sopra e ottieni il tempo (min) come ascissa, viscosità (PA S) e temperatura (° C) come curva di gelatinizzazione dell'amido dell'ordinata. Secondo GB/T 14490.2008 [158], vengono ottenuti gli indicatori caratteristici della gelatinizzazione corrispondenti: la viscosità del picco di geltinizzazione (campo), la temperatura di picco (ANG), la viscosità minima (alta), la viscosità finale (rapporto) e il valore di decadimento (rottura). Valore, BV) e valore di rigenerazione (valore di battuta d'arresto, SV), in cui, valore di decadimento = viscosità di picco - viscosità minima; Valore di battuta d'arresto = viscosità finale - Viscosità minima. Ogni campione è stato ripetuto tre volte.
(2) Test di flusso costante di pasta di amido
La pasta di amido gelatinizzata di cui sopra è stata sottoposta al test di flusso costante, secondo il metodo di Achayuthakan e Suphantharika [1591, i parametri sono stati impostati su: Modalità di sweep di flusso, si erge a 25 ° C per 10 minuti, e l'intervallo di tasso di taglio era 1) 0,1 s. 100s ～, 2) 100s ～. 0.1 S ～, i dati vengono raccolti in modalità logaritmica e 10 punti dati (grafici) vengono registrati ogni 10 volte la frequenza di taglio e infine la velocità di taglio (tasso di taglio, Si) viene presa come Ascissa e la viscosità a taglio (viscosità, PA · s) è la curva reologica dell'ordinata. Usa Origin 8.0 per eseguire un adattamento non lineare di questa curva e ottenere i parametri pertinenti dell'equazione e l'equazione soddisfa la legge di potere (legge di potere), cioè t/= k), ni, dove m è la viscosità a taglio (pa · s), k è il coefficiente di coerenza (PA · s), è il tasso di taglio (s. 1) e n è l'indice di comportamento di flusso, il discesa di flusso).
4.2.3.3 Proprietà del gel in pasta di amido
(1) Preparazione del campione
Prendi 2,5 g di amiloide e mescolalo con acqua distillata in un rapporto di 1: 2 per produrre latte di amido. Congelare a 18 ° C per 15 d, 30 d e 60 d. Aggiungi 0,5, 1, 2% HPMC (p/p) per sostituire l'amido della stessa qualità e altri metodi di preparazione rimangono invariati. Dopo il completamento del trattamento di congelamento, eliminarlo, equilibrare a 4 ° C per 4 ore, quindi scongelarsi a temperatura ambiente fino a quando non viene testato.
(3) Resistenza in gel di amido (resistenza al gel)
Prendi 1,5 ml di soluzione di campionamento e posizionalo sulla fase del campione del reometro (Discovery.R3), premi giù per la piastra da 40 m/n con un diametro di 1500 mm e rimuovi la soluzione di campione in eccesso e continua a abbassare la piastra a 1000 mm, sul motore, la velocità è stata impostata su 5 rad/s e ruotato per 1 minuto per omogeneizzare completamente la soluzione di campionamento ed evitare il sedimento dei sedimenti. La scansione della temperatura inizia a 25 ° C e termina a 5. C/min è stata aumentata a 95 ° C, mantenuta per 2 minuti, quindi ridotta a 25 ° C a 5 "C/min.
Uno strato di petrolatum è stato leggermente applicato sul bordo del gel di amido ottenuto sopra per evitare la perdita d'acqua durante gli esperimenti successivi. Facendo riferimento al metodo Abebe & Ronda [1601], è stata inizialmente eseguita una spazzatura di deformazione oscillatoria per determinare la regione della viscoelasticità lineare (LVR), l'intervallo di deformazione era dello 0,01-100%, la frequenza era di 1 Hz e la spazzatura è stata avviata dopo essere rimasta a 25 ° C per 10 minuti.
Quindi, spazzare la frequenza di oscillazione, impostare la quantità di deformazione (deformazione) su 0,1% (in base ai risultati della deformazione) e impostare l'intervallo di frequenza su O. da 1 a 10 Hz. Ogni campione è stato ripetuto tre volte.
4.2.3.4 Proprietà termodinamiche
(1) Preparazione del campione
Dopo il corrispondente tempo di trattamento del congelamento, i campioni sono stati eliminati, scongelati completamente ed essiccati in un forno a 40 ° C per 48 ore. Infine, è stato macinato attraverso un setaccio da 100 mesh per ottenere un campione di polvere solida per l'uso (adatto per il test XRD). Vedi Xie, et a1. (2014) Metodo per la preparazione del campione e la determinazione del 1611 delle proprietà termodinamiche, pesare 10 mg di campione di amido in un crogiolo in alluminio liquido con un equilibrio analitico ultra-micro, aggiungere 20 mg di acqua distillata in un rapporto di 1: 2, premere e sigillarlo e posizionarlo a 4 ° C nel frigorifero, equilibrato per 24 h. Congelare a 18 ° C (0, 15, 30 e 60 giorni). Aggiungi 0,5%, 1%, 2%(p/p) HPMC per sostituire la corrispondente qualità dell'amido e altri metodi di preparazione rimangono invariati. Dopo che il tempo di conservazione del congelamento è finito, elimina il crogiolo ed equilibra a 4 ° C per 4 ore.
(3) Determinazione della temperatura di gelatinizzazione e del cambiamento di entalpia
Prendendo il crogiolo in bianco come riferimento, la portata dell'azoto era di 50 ml/min, equilibrato a 20 ° C per 5 minuti e quindi riscaldato a 100 ° C a 5 ° C/min. Infine, il flusso di calore (flusso di calore, MW) è la curva DSC dell'ordinata e il picco di gelatinizzazione è stato integrato e analizzato da Universal Analysis 2000. Ogni campione è stato ripetuto almeno tre volte.
4.2.3.5 Misurazione XRD
I campioni di amido congelati scongelati sono stati essiccati in un forno a 40 ° C per 48 ore, quindi macinati e setacciati attraverso un setaccio da 100 mesh per ottenere campioni di polvere di amido. Assumere una certa quantità di campioni sopra, utilizzare d/max 2500v di tipo X. La forma cristallina e la cristallinità relativa sono state determinate mediante diffrattometro a raggi X. I parametri sperimentali sono la tensione 40 kV, corrente 40 mA, usando Cu. KS come X. Ray Source. A temperatura ambiente, l'intervallo di angolo di scansione è di 30-400 e la velocità di scansione è di 20/min. Cristallinità relativa (%) = area di picco di cristallizzazione/area totale x 100%, dove l'area totale è la somma dell'area di fondo e l'area integrale del picco [1 62].
4.2.3.6 Determinazione del potere di gonfiore dell'amido
Prendi 0,1 g di amiloide secchi, macinati e setacciati in un tubo di centrifuga da 50 ml, aggiungi 10 ml di acqua distillata, scuotilo bene, lascialo stare per 0,5 ore, quindi posizionarlo a 95 ° C a bagno d'acqua a una temperatura costante. Dopo 30 minuti, dopo che la gelatinizzazione è completa, elimina la tuba di centrifuga e mettila in un bagno di ghiaccio per 10 minuti per un rapido raffreddamento. Infine, centrifuga a 5000 giri / min per 20 minuti e versa il surnatante per ottenere un precipitato. Potenza gonfiore = massa di precipitazione/massa campione [163].
4.2.3.7 Analisi ed elaborazione dei dati
Tutti gli esperimenti sono stati ripetuti almeno tre volte se non diversamente specificato e i risultati sperimentali sono stati espressi come deviazione media e standard. La statistica SPSS 19 è stata utilizzata per l'analisi della varianza (analisi della varianza, ANOVA) con un livello di significatività di 0,05; I grafici di correlazione sono stati disegnati usando Origin 8.0.
4.3 Analisi e discussione
4.3.1 Contenuto dei componenti di base dell'amido di grano
Secondo GB 50093.2010, GB/T 5009.9.2008, GB 50094.2010 (78 -S0), sono stati determinati i componenti di base dell'amido di grano - umidità, amilosio/amilopectina e contenuto di cenere. I risultati sono mostrati nella Tabella 4. 1 mostrato.
Tocca 4．1 Contenuto del costituente dell'amido di grano
4.3.2 Effetti dell'ammontare di aggiunta di HPMC e dei tempi di conservazione congelati sulle caratteristiche di gelatinizzazione dell'amido di grano
La sospensione di amido con una certa concentrazione viene riscaldata a una certa velocità di riscaldamento per rendere gelatinizzato l'amido. Dopo aver iniziato a gelatinizzare, il liquido torbido diventa gradualmente pastoso a causa dell'espansione dell'amido e la viscosità aumenta continuamente. Successivamente, la rottura dei granuli di amido e la viscosità diminuiscono. Quando la pasta viene raffreddata a una certa velocità di raffreddamento, la pasta gelirà e il valore della viscosità aumenterà ulteriormente. Il valore di viscosità quando viene raffreddato a 50 ° C è il valore di viscosità finale (Figura 4.1).
La tabella 4.2 elenca l'influenza di diversi importanti indicatori delle caratteristiche di gelatinizzazione dell'amido, tra cui la viscosità del picco della gelatinizzazione, la viscosità minima, la viscosità finale, il valore del decadimento e il valore di apprezzamento e riflette l'effetto dell'aggiunta di HPMC e il tempo di congelamento sulla pasta di amido. Effetti delle proprietà chimiche. I risultati sperimentali mostrano che il picco di viscosità, la viscosità minima e la viscosità finale dell'amido senza conservazione congelata sono aumentati significativamente con l'aumento dell'aggiunta di HPMC, mentre il valore di decadimento e il valore di recupero sono diminuiti significativamente. In particolare, la viscosità del picco è aumentata gradualmente da 727,66+90,70 cp (senza aggiungere HPMC) a 758,51+48,12 CP (aggiungendo 0,5% HPMC), 809,754-56,59 CP (aggiungendo l'1% di HPMC) e 946,64+9,63 CP (aggiungendo HPMC); La viscosità minima è stata aumentata da 391,02+18,97 CP (vuoto non aggiunto) a 454,95+36,90 (aggiungendo O 0,5% HPMC), 485,56+54,0,5 (Aggiungi 1% HPMC) e 553,03+55,57 CP (aggiungi 2% HPMC); La viscosità finale va da 794,62,412,84 CP (senza aggiungere HPMC) aumentata a 882,24 ± 22,40 CP (aggiungendo 0,5% HPMC), 846,04+12,66 CP (aggiungendo 1% di HPMC) e 910.884-34,57 CP (aggiungendo 2% HPMC); Tuttavia, il valore di attenuazione è gradualmente diminuito da 336,644-71,73 cp (senza aggiungere HPMC) a 303,564-11,22 CP (aggiungendo 0,5% di HPMC), 324,19 ± 2,54 cp (ADD
Con 1% di HPMC) e 393,614-45,94 CP (con 2% di HPMC), il valore di retrogradazione è diminuito da 403,60+6,13 CP (senza HPMC) a 427,29+14,50 CP, rispettivamente (0,5% HPMC aggiunto), 360.484-41.39 Aggiunto (15 HPMC) e 357,5,5,5.00+21.00 Aggiunto HPMC (HPMC (15 HPMC) e 357,5,5.00 aggiunto a HPMC Aggiunto (HPMC (HPMC aggiunto da HPMC) CP (2% HPMC aggiunto). Questo e l'aggiunta di idrocolloidi come la gomma di Xanthan e la gomma di guar ottenuti da Achayuthakan e Suphantharika (2008) e Huang (2009) possono aumentare la viscosità della gelatinizzazione dell'amido riducendo al contempo il valore di retrogradazione dell'amido. Ciò può essere principalmente perché HPMC agisce come una sorta di colloide idrofilo e l'aggiunta di HPMC aumenta la viscosità del picco di gelatinizzazione dovuta al gruppo idrofilo sulla sua catena laterale che lo rende più idrofilo dei granuli di amido a temperatura ambiente. Inoltre, l'intervallo di temperatura del processo di gelatinizzazione termica (processo di termogelazioni) di HPMC è maggiore di quello dell'amido (risultati non mostrati), in modo che l'aggiunta di HPMC possa sopprimere efficacemente la drastica diminuzione della viscosità dovuta alla disintegrazione dei grani di amido. Pertanto, la viscosità minima e la viscosità finale della gelatinizzazione dell'amido sono aumentate gradualmente con l'aumento del contenuto di HPMC.
D'altra parte, quando la quantità di HPMC aggiunta era la stessa, la viscosità di picco, la viscosità minima, la viscosità finale, il valore di decadimento e il valore di retrogradazione della gelatinizzazione dell'amido sono aumentati significativamente con l'estensione dei tempi di conservazione del congelamento. In particolare, la viscosità di picco della sospensione di amido senza aggiungere HPMC è aumentata da 727,66 ± 90,70 cp (deposito congelato per 0 giorni) a 1584,44+68,11 CP (deposito congelato per 60 giorni); L'aggiunta di 0,5 la viscosità di picco della sospensione di amido con %HPMC è aumentata da 758,514-48,12 CP (congelamento per 0 giorni) a 1415,834-45,77 CP (congelamento per 60 giorni); La sospensione di amido con HPMC all'1% ha aggiunto il picco di viscosità del liquido di amido è aumentata da 809,754-56,59 CP (deposito di congelamento per 0 giorni) a 1298,19- ± 78,13 cp (stoccaggio congelato per 60 giorni); Mentre la sospensione di amido con CP HPMC al 2% ha aggiunto la viscosità del picco di gelatinizzazione da 946,64 ± 9,63 CP (0 giorni congelati) a 1240.224-94,06 CP (60 giorni congelati). Allo stesso tempo, la viscosità più bassa della sospensione di amido senza HPMC è stata aumentata da 391,02-41 8,97 CP (congelamento per 0 giorni) a 556,77 ± 29,39 CP (congelamento per 60 giorni); L'aggiunta di 0,5 la viscosità minima della sospensione di amido con %HPMC è aumentata da 454,954-36,90 CP (congelamento per 0 giorni) a 581.934-72.22 CP (congelamento per 60 giorni); La sospensione di amido con HPMC all'1% ha aggiunto la viscosità minima del liquido è aumentata da 485,564-54,05 CP (congelamento per 0 giorni) a 625.484-67,17 CP (congelamento per 60 giorni); Mentre la sospensione di amido ha aggiunto il 2% di HPMC CP gelatinizzato la viscosità più bassa è aumentata da 553,034-55,57 CP (0 giorni congelati) a 682,58 ± 20,29 cp (60 giorni congelati).
La viscosità finale della sospensione dell'amido senza aggiungere HPMC è aumentata da 794,62 ± 12,84 CP (deposito congelato per 0 giorni) a 1413,15 ± 45,59 CP (deposito congelato per 60 giorni). La viscosità di picco della sospensione di amido è aumentata da 882,24 ± 22,40 CP (conservazione congelata per 0 giorni) a 1322,86 ± 36,23 CP (stoccaggio congelato per 60 giorni); La viscosità di picco della sospensione di amido aggiunta con HPMC all'1% la viscosità è aumentata da 846,04 ± 12,66 CP (stoccaggio congelato 0 giorni) a 1291,94 ± 88,57 CP (stoccaggio congelato per 60 giorni); e il picco di gelatinizzazione la viscosità della sospensione di amido aggiunta con HPMC al 2% è aumentata da 91 0,88 ± 34,57 CP
(Deposito congelato per 0 giorni) è aumentato a 1198,09 ± 41,15 CP (deposito congelato per 60 giorni). Di conseguenza, il valore di attenuazione della sospensione di amido senza aggiungere HPMC è aumentato da 336,64 ± 71,73 CP (deposito congelato per 0 giorni) a 1027,67 ± 38,72 CP (deposito congelato per 60 giorni); L'aggiunta di 0,5 il valore di attenuazione della sospensione di amido con %HPMC è aumentato da 303,56 ± 11,22 CP (conservazione congelata per 0 giorni) a 833,9 ± 26,45 CP (deposito congelato per 60 giorni); La sospensione di amido con HPMC all'1% ha aggiunto che il valore di attenuazione del liquido è stata aumentata da 324,19 ± 2,54 CP (congelamento per 0 giorni) a 672,71 ± 10,96 CP (congelamento per 60 giorni); Mentre l'aggiunta di HPMC al 2% ， il valore di attenuazione della sospensione di amido è aumentato da 393,61 ± 45,94 CP (congelamento per 0 giorni) a 557,64 ± 73,77 CP (congelamento per 60 giorni); Mentre la sospensione di amido senza HPMC ha aggiunto il valore di retrogradazione è aumentata da 403,60 ± 6,13 C
P (deposito congelato per 0 giorni) a 856,38 ± 16,20 CP (deposito congelato per 60 giorni); Il valore di retrogradazione della sospensione di amido aggiunto con HPMC 0,5% è aumentato da 427 .29 ± 14,50 CP (deposito congelato per 0 giorni) è aumentato a 740,93 ± 35,99 CP (deposito congelato per 60 giorni); Il valore di retrogradazione della sospensione di amido aggiunto con HPMC all'1% è aumentato da 360,48 ± 41. 39 CP (deposito congelato per 0 giorni) è aumentato a 666,46 ± 21,40 CP (deposito congelato per 60 giorni); Mentre il valore di retrogradazione della sospensione di amido aggiunto con HPMC al 2% è aumentato da 357,85 ± 21,00 CP (deposito congelato per 60 giorni). 0 giorni) è aumentato a 515,51 ± 20,86 cp (60 giorni congelati).
Si può vedere che con il prolungamento dei tempi di conservazione del congelamento, l'indice delle caratteristiche di gelatinizzazione dell'amido è aumentato, il che è coerente con Tao et a1. F2015) 1. Coerentemente con i risultati sperimentali, hanno scoperto che con l'aumento del numero di cicli di congelamento-scongelamento, la viscosità di picco, la viscosità minima, la viscosità finale, il valore di decadimento e il valore di retrogradazione della gelatinizzazione dell'amido tutti sono aumentati a diversi gradi [166J]. Ciò è principalmente dovuto al fatto che nel processo di stoccaggio di congelamento, la regione amorfa (regione amorfa) dei granuli di amido viene distrutta dalla cristallizzazione del ghiaccio, in modo che l'amilosio (la componente principale) nella regione amorfa (non cristallina) si sottoponga alla separazione di fase (fase. Gelatinizzazione e un aumento del valore di attenuazione correlato e del valore di retrogradazione. Tuttavia, l'aggiunta di HPMC ha inibito l'effetto della cristallizzazione del ghiaccio sulla struttura dell'amido. Pertanto, la viscosità di picco, la viscosità minima, la viscosità finale, il valore di decadimento e il tasso di retrogradazione della gelatinizzazione dell'amido sono aumentati con l'aggiunta di HPMC durante la conservazione congelata. aumentare e diminuire in sequenza.
Fig 4．1 Curve incollate dell'amido di grano senza hpmc (a) o con 2 ％ hpmc①)
4.3.3 Effetti dell'ammontare di aggiunta di HPMC e dei tempi di conservazione congelati sulla viscosità a taglio della pasta di amido
L'effetto della frequenza di taglio sulla viscosità apparente (viscosità a taglio) del fluido è stato studiato dal test di flusso costante e la struttura del materiale e le proprietà del fluido sono state riflesse di conseguenza. La tabella 4.3 elenca i parametri di equazione ottenuti per adattamento non lineare, ovvero il coefficiente di coerenza K e l'indice caratteristico del flusso D, nonché l'influenza della quantità di addizione di HPMC e il tempo di archiviazione di congelamento sui parametri di cui sopra K gate.
Fig 4．2 Thixotropism della pasta di amido senza HPMC (A) o con 2 ％ HPMC (B)
Dalla Tabella 4.3 si può vedere che tutti gli indici caratteristici del flusso, 2, sono inferiori a 1. Pertanto, la pasta di amido (se HPMC viene aggiunta o se è congelata o meno) appartiene al fluido pseudoplastico e tutti mostrano fenomeni di diradamento di taglio (quando la velocità di taglio aumenta, la viscosità del taglio del fluido). Inoltre, le scansioni della frequenza di taglio variavano rispettivamente da 0,1 s. 1 aumentato a 100 s ~, quindi diminuiti da 100 SD a O. Le curve reologiche ottenute a 1 SD non si sovrappongono completamente e anche i risultati di adattamento di k, s sono diversi, quindi la pasta di amido è un fluido pseudoplastico tixotropico (se HPMC è aggiunto o se è congelato o meno). Tuttavia, nello stesso tempo di stoccaggio di congelamento, con l'aumento dell'aggiunta di HPMC, la differenza tra i risultati di adattamento dei valori K N delle due scansioni è gradualmente diminuita, il che indica che l'aggiunta di HPMC rende la struttura della pasta di amido sotto lo stress da taglio. Rimane relativamente stabile sotto l'azione e riduce il "anello tixotropico"
(Loop thixotropic), che è simile a Temsiripong, ET A1. (2005) hanno riportato la stessa conclusione [167]. Ciò può essere principalmente perché l'HPMC può formare collegamenti incrociati intermolecolari con catene di amido gelatinizzate (principalmente catene di amilosio), che "legavano" la separazione di amilosio e amilopectina sotto l'azione della forza di taglio. , in modo da mantenere la stabilità e l'uniformità relative della struttura (Figura 4.2, la curva con frequenza di taglio come ascissa e stress da taglio come ordinato).
D'altra parte, per l'amido senza archiviazione congelata, il suo valore K è diminuito significativamente con l'aggiunta di HPMC, da 78.240 ± 1,661 Pa · Sn (senza aggiungere HPMC) a 65.240 ± 1,661 PA · SN (senza aggiungere HPMC). 683 ± 1,035 Pa · Sn (Aggiungi 0,5% di mano MC), 43,122 ± 1,047 PA · Sn (Aggiungi 1% HPMC) e 13,926 ± 0,330PA · Sn (aggiungi 2% HPMC), mentre il valore N è aumentato significativamente, da 0,277 ± 0,011 (senza aggiungere HPMC) a 0,271111 310 ± 0,009 (Aggiungi 0,5% HPMC), O. 323 ± 0,013 (Aggiungi 1% HPMC) e O. 43 1 ± 0,0 1 3 (aggiungendo il 2% di HPMC), che è simile ai risultati sperimentali di TechAwipharat, Suphantharika e Bemiller (2008) e Turabi, Sumnu, & Sahin (2008). Che l'aggiunta di HPMC faccia il fluido ha la tendenza a cambiare dallo pseudoplastico a Newtonian [168'1691]. Allo stesso tempo, per l'amido immagazzinato congelato per 60 giorni, i valori K, N hanno mostrato la stessa regola di cambiamento con l'aumento dell'aggiunta di HPMC.
Tuttavia, con il prolungamento dei tempi di conservazione del congelamento, i valori di K e N sono aumentati a diversi gradi, tra cui il valore di K è aumentato da 78,240 ± 1,661 Pa · Sn (non aggiunto, 0 giorni) a 95,570 ± 1, rispettivamente. 2.421 Pa·sn (no addition, 60 days), increased from 65.683±1.035 Pa ·S n (addition of O. 5% HPMC, 0 days) to 51.384±1.350 Pa ·S n (Add to 0.5% HPMC, 60 days), increased from 43.122±1.047 Pa ·sn (adding 1% HPMC, 0 days) to 56.538 ± 1,378 PA · SN (aggiungendo 1% di HPMC, 60 giorni)) e aumentato da 13,926 ± 0,330 Pa · Sn (aggiungendo 2% di HPMC, 0 giorni) a 16,064 ± 0,465 Pa · Sn (aggiungendo HPMC al 2%, 60 giorni); 0.277 ± 0.011 (without adding HPMC, 0 days) rose to O. 334±0.014 (no addition, 60 days), increased from 0.310±0.009 (0.5% HPMC added, 0 day) to 0.336±0.014 (0.5% HPMC added, 60 days), from 0.323 ± 0.013 (add 1% HPMC, 0 days) to 0.340 ± 0,013 (Aggiungi 1% HPMC, 60 giorni) e da 0,431 ± 0,013 (aggiungi 1% HPMC, 60 giorni) 2% HPMC, 0 giorni) a 0,404+0,020 (aggiungi 2% HPMC, 60 giorni). In confronto, si può scoprire che con l'aumento della quantità di aggiunta di HPMC, il tasso di variazione del valore K e del coltello diminuisce successivamente, il che mostra che l'aggiunta di HPMC può rendere stabile la pasta di amido sotto l'azione della forza di taglio, che è coerente con i risultati della misurazione delle caratteristiche di gelatinizzazione dell'amido. coerente.
4.3.4 Effetti dell'ammontare di aggiunta di HPMC e dei tempi di conservazione congelati sulla viscoelasticità dinamica della pasta di amido
La sweep di frequenza dinamica può riflettere efficacemente la viscoelasticità del materiale e per la pasta di amido, questo può essere usato per caratterizzare la sua resistenza al gel (resistenza al gel). La Figura 4.3 mostra le variazioni del modulo di archiviazione/modulo elastico (G ') e modulo di perdita di modulo/viscosità (G ") del gel di amido nelle condizioni di diversa aggiunta di HPMC e tempo di congelamento.
Fig 4．3 Effetto dell'aggiunta di HPMC e conservazione congelata sul modulo elastico e viscoso di pasta di amido
Nota: A è il cambiamento della viscoelasticità dell'amido HPMC non aggiunto con l'estensione dei tempi di conservazione del congelamento; B è l'aggiunta di O. La variazione della viscoelasticità dell'amido HPMC al 5% con l'estensione dei tempi di conservazione del congelamento; C è il cambiamento della viscoelasticità dell'amido HPMC all'1% con l'estensione del tempo di conservazione del congelamento; D è il cambiamento della viscoelasticità dell'amido HPMC al 2% con l'estensione del tempo di conservazione del congelamento
Il processo di gelatinizzazione dell'amido è accompagnato dalla disintegrazione dei granuli di amido, dalla scomparsa della regione cristallina e dal legame idrogeno tra le catene di amido e l'umidità, l'amido gelatinizzato per formare un gel indotto dal calore (indotto da calore) con una certa resistenza al gel. As shown in Figure 4.3, for starch without frozen storage, with the increase of HPMC addition, the G' of starch decreased significantly, while G" had no significant difference, and tan 6 increased (Liquid. 1ike), which shows that during the gelatinization process, HPMC interacts with starch, and due to the water retention of HPMC, the addition of HPMC reduces the water loss of starch during the gelatinization process. Allo stesso tempo, Chaisawang e Suphantharika (2005) hanno scoperto che, aggiungendo la gomma di guado e la gomma di Xanthan all'amido di tapioca, anche il g 'della pasta di amido è diminuita [170]. La regione amorfa dei granuli di amido è separata per formare l'amido danneggiato (amido danneggiato), il che riduce il grado di reticolazione intermolecolare dopo la gelatinizzazione dell'amido e il grado di reticolazione dopo la reticolazione. Stabilità e compattezza e l'estrusione fisica dei cristalli di ghiaccio produce la disposizione delle "micelle" (strutture microcristalline, principalmente composte da amilopectina) nell'area di cristallizzazione dell'amido più compatta, aumentando la relativa cristallinità dell'amido (molecolare della molecolamento) e allo stesso tempo la molecolabilità e la molecolabilità) e allo stesso tempo una mobilità molecolare) e allo stesso tempo causata da una catena molecolare) e allo stesso tempo causata da motivalità molecolare). la forza del gel dell'amido per declinare. Tuttavia, con l'aumento dell'aggiunta di HPMC, la tendenza decrescente di G 'è stata soppressa e questo effetto è stato positivamente correlato con l'aggiunta di HPMC. Ciò ha indicato che l'aggiunta di HPMC potrebbe inibire efficacemente l'effetto dei cristalli di ghiaccio sulla struttura e sulle proprietà dell'amido in condizioni di conservazione congelate.
4.3.5 Effetti dell'importo aggiuntivo I-IPMC e dei tempi di conservazione congelati sull'abilità di gonfiore dell'amido
Il rapporto di gonfiore dell'amido può riflettere le dimensioni della gelatinizzazione dell'amido e del gonfiore dell'acqua e la stabilità della pasta di amido in condizioni centrifughe. Come mostrato nella Figura 4.4, per l'amido senza conservazione congelata, con l'aumento dell'aggiunta di HPMC, la forza di gonfiore dell'amido è aumentata da 8,969+0,099 (senza aggiungere HPMC) a 9.282- -L0.069 (aggiungendo il 2% di HPMC), che mostra che l'aggiunta di HPMC aumenta l'assorbimento di acqua e si è consolidata. Conclusione delle caratteristiche di gelatinizzazione dell'amido. Tuttavia, con l'estensione del tempo di conservazione congelato, la potenza di gonfiore dell'amido è diminuita. Rispetto a 0 giorni di conservazione congelata, la potenza di gonfiore dell'amido è diminuita da 8,969 a: 0,099 a 7,057+0 dopo lo stoccaggio congelato per 60 giorni, rispettivamente. .007 (nessun HPMC aggiunto), ridotto da 9,007+0,147 a 7,269-4-0.038 (con O.5% HPMC aggiunto), ridotto da 9,284+0,157 a 7,777 +0,014 (aggiungendo l'1% di HPMC), ridotto da 9,282+0,069 a 8,064+0,004 (Adding 2% (Adding). I risultati hanno mostrato che i granuli di amido sono stati danneggiati dopo lo stoccaggio di congelamento, con conseguente precipitazione di parte dell'amido solubile e della centrifugazione. Pertanto, la solubilità dell'amido è aumentata e la potenza di gonfiore è diminuita. Inoltre, dopo lo stoccaggio di congelamento, l'amido gelatinizzato in pasta di amido, la sua stabilità e la capacità di trattenimento dell'acqua sono diminuite e l'azione combinata dei due ha ridotto la potenza di gonfiore dell'amido [1711]. D'altra parte, con l'aumento dell'aggiunta di HPMC, il declino della potenza di gonfiore dell'amido è gradualmente diminuito, indicando che l'HPMC può ridurre la quantità di amido danneggiato formato durante lo stoccaggio di congelamento e inibire il grado di danno al granulo di amido.
Fig 4．4 Effetto dell'aggiunta di HPMC e archiviazione congelata sulla potenza di gonfiore dell'amido
4.3.6 Effetti dell'ammontare di aggiunta di HPMC e dei tempi di conservazione congelati sulle proprietà termodinamiche dell'amido
La gelatinizzazione dell'amido è un processo termodinamico chimico endotermico. Pertanto, DSC viene spesso utilizzato per determinare la temperatura di insorgenza (morta), la temperatura di picco (TO), la temperatura di fine (T P) e l'entalpia di gelatinizzazione della gelatinizzazione dell'amido. (TC). La tabella 4.4 mostra le curve DSC della gelatinizzazione dell'amido con il 2% e senza HPMC aggiunto per diversi tempi di conservazione del congelamento.
Fig 4．5 Effetto dell'aggiunta di HPMC e stoccaggio congelato sulle proprietà termiche dell'amido di grano incolla
Nota: A è la curva DSC dell'amido senza aggiungere HPMC e congelato per 0, 15, 30 e 60 giorni: B è la curva DSC dell'amido con HPMC al 2% aggiunto e congelato per 0, 15, 30 e 60 giorni
Come mostrato nella Tabella 4.4, per amiloide fresco, con l'aumento dell'aggiunta di HPMC, l'amido L non ha differenze significative, ma aumenta in modo significativo, da 77,530 ± 0,028 (senza aggiungere HPMC) a 78,010 ± 0,042 (ADD 0,5% HPMC), 78,507 ± 0,051 (ADD 1% HPM) e 78,6062 (ADD 0,5% HPMC), 78,507 ± 0,051 (ADD 1% HPM) e 78,6062 (ADD 0,5% HPMC), 78,507 ± 0,051 (Aggiungi 1% HPM) e 78,6062 2% HPMC), ma 4H è una riduzione significativa, da 9,450 ± 0,095 (senza aggiungere HPMC) a 8,53 ± 0,030 (aggiungendo 0,5% HPMC), 8,242a: 0,080 (aggiungendo l'1% di HPMC) e 7 .736 ± 0,066 (aggiunta 2% HPMC). Questo è simile a Zhou, ET A1. (2008) hanno scoperto che l'aggiunta di un colloide idrofilo ha ridotto l'entalpia di gelatinizzazione dell'amido e ha aumentato la temperatura del picco della gelatinizzazione dell'amido [172]. Ciò è principalmente dovuto al fatto che HPMC ha una migliore idrofilia ed è più facile da combinare con l'acqua rispetto all'amido. Allo stesso tempo, a causa dell'ampio intervallo di temperatura del processo di gelificazione termicamente accelerato di HPMC, l'aggiunta di HPMC aumenta la temperatura di gelatinizzazione del picco dell'amido, mentre l'entalpia di gelatinizzazione diminuisce.
D'altra parte, la gelatinizzazione dell'amido a, t p, tc, △ t e △ hall è aumentata con l'estensione del tempo di congelamento. In particolare, la gelatinizzazione dell'amido con HPMC 1% o 2% aggiunta non aveva differenze significative dopo il congelamento per 60 giorni, mentre l'amido senza o con HPMC 0,5% è stato aggiunto da 68,955 ± 0,01 7 (stoccaggio congelato per 0 giorni) a 72,340 ± 0,093 (stoccaggio congelato per 60 giorni) e da 69,170 ± 0,035 (da 0 giorni) 71.613 ± 0,085 (stoccaggio congelato per 0 giorni) 60 giorni); Dopo 60 giorni di conservazione congelata, il tasso di crescita della gelatinizzazione dell'amido è diminuito con l'aumento dell'aggiunta di HPMC, come l'amido senza HPMC aggiunto da 77,530 ± 0,028 (conservazione congelata per 0 giorni) a 81,028. 408 ± 0,021 (conservazione congelata per 60 giorni), mentre l'amido aggiunto con HPMC al 2% è aumentato da 78,606 ± 0,034 (deposito congelato per 0 giorni) a 80,017 ± 0,032 (deposito congelato per 60 giorni). giorni); Inoltre, ΔH ha anche mostrato la stessa regola di cambiamento, che è aumentata da 9,450 ± 0,095 (nessuna aggiunta, 0 giorni) a 12,730 ± 0,070 (nessuna aggiunta, 60 giorni), rispettivamente da 8,450 ± 0,095 (nessuna aggiunta, 0 giorni) a 12,730 ± 0,070 (nessuna aggiunta, 60 giorni). 531 ± 0,030 (Aggiungi 0,5%, 0 giorni) a 11,643 ± 0,019 (aggiungi 0,5%, 60 giorni), da 8,242 ± 0,080 (aggiungi 1%, 0 giorni) a 10,509 ± 0,029 (aggiungi 1%, 60 giorni) e da 7,736 ± O. 066 (2%Aggiunti, 0 giorni) giorni). Le ragioni principali dei suddetti cambiamenti nelle proprietà termodinamiche della gelatinizzazione dell'amido durante il processo di stoccaggio congelato sono la formazione di amido danneggiato, che distrugge la regione amorfa (regione amorfa) e aumenta la cristallinità della regione cristallina. La coesistenza dei due aumenta la relativa cristallinità dell'amido, che a sua volta porta ad un aumento degli indici termodinamici come la temperatura di picco della gelatinizzazione dell'amido e l'entalpia di gelatinizzazione. Tuttavia, attraverso il confronto, si può scoprire che nello stesso tempo di conservazione del congelamento, con l'aumento dell'aggiunta di HPMC, l'aumento della gelatinizzazione dell'amido a, T P, TC, ΔT e ΔH diminuisce gradualmente. Si può vedere che l'aggiunta di HPMC può mantenere efficacemente la stabilità relativa della struttura cristallina di amido, inibendo così l'aumento delle proprietà termodinamiche della gelatinizzazione dell'amido.
4.3.7 Effetti dell'aggiunta I-IPMC e dei tempi di conservazione del congelamento sulla relativa cristallinità dell'amido
X. La diffrazione dei raggi X (XRD) è ottenuta dalla diffrazione di raggi X. è un metodo di ricerca che analizza lo spettro di diffrazione per ottenere informazioni come la composizione del materiale, la struttura o la morfologia degli atomi o delle molecole nel materiale. Poiché i granuli di amido hanno una tipica struttura cristallina, XRD viene spesso utilizzato per analizzare e determinare la forma cristallografica e la relativa cristallinità dei cristalli di amido.
Figura 4.6. Come mostrato in A, le posizioni dei picchi di cristallizzazione dell'amido si trovano rispettivamente a 170, 180, 190 e 230, e non vi sono cambiamenti significativi nelle posizioni di picco, indipendentemente dal fatto che siano trattate congelando o aggiungendo HPMC. Ciò dimostra che, come proprietà intrinseca della cristallizzazione dell'amido di grano, la forma cristallina rimane stabile.
Tuttavia, con il prolungamento dei tempi di conservazione del congelamento, la cristallinità relativa dell'amido è aumentata da 20,40 + 0,14 (senza HPMC, 0 giorni) a 36,50 ± 0,42 (senza HPMC, stoccaggio congelato, rispettivamente). 60 giorni) e aumentato da 25,75 + 0,21 (2% HPMC aggiunto, 0 giorni) a 32,70 ± 0,14 (2% HPMC aggiunto, 60 giorni) (Figura 4.6.b), questo e Tao, et a1. (2016), le regole di modifica dei risultati della misurazione sono coerenti [173-174]. L'aumento della cristallinità relativa è principalmente causato dalla distruzione della regione amorfa e dall'aumento della cristallinità della regione cristallina. Inoltre, in linea con la conclusione dei cambiamenti nelle proprietà termodinamiche della gelatinizzazione dell'amido, l'aggiunta di HPMC ha ridotto il grado di aumento relativo della cristallinità, il che ha indicato che durante il processo di congelamento, l'HPMC potrebbe inibire efficacemente il danno strutturale dell'amido di amido e mantenere la sua struttura e le proprietà sono relativamente stabili.
Fig 4．6 Effetto dell'aggiunta di HPMC e archiviazione congelata sulle proprietà XRD
Nota: a è x. Modello di diffrazione dei raggi X; B è il risultato relativo di cristallinità dell'amido;
4.4 Riepilogo del capitolo
L'amido è la materia secca più abbondante nell'impasto, che, dopo la gelatinizzazione, aggiunge qualità uniche (volume specifico, consistenza, sensoriale, sapore, ecc.) Al prodotto di pasta. Poiché il cambiamento della struttura dell'amido influenzerà le sue caratteristiche di gelatinizzazione, che influenzerà anche la qualità dei prodotti della farina, in questo esperimento, sono state studiate le caratteristiche di gelatinizzazione, il flusso e il flusso dell'amido dopo lo stoccaggio di congelato esaminando le sospensioni dell'amido con diversi contenuti di HPMC. I cambiamenti nelle proprietà reologiche, le proprietà termodinamiche e la struttura cristallina sono stati usati per valutare l'effetto protettivo dell'aggiunta di HPMC sulla struttura dei granuli di amido e le correlate proprietà. I risultati sperimentali hanno mostrato che dopo 60 giorni di conservazione congelata, le caratteristiche di gelatinizzazione dell'amido (viscosità di picco, viscosità minima, viscosità finale, valore di decadimento e valore di retrogradazione) sono aumentate a causa del significativo aumento della cristallinità relativa dell'amido e dell'aumento del contenuto di amido danneggiato. L'entalpia di gelatinizzazione è aumentata, mentre la forza del gel della pasta di amido è diminuita significativamente; Tuttavia, in particolare la sospensione di amido aggiunta con HPMC al 2%, l'aumento della cristallinità relativa e il grado di danno dell'amido dopo il congelamento erano quindi inferiori a quelli del gruppo di controllo, l'aggiunta di HPMC riduce il grado di cambiamenti nelle caratteristiche di gelatinizzazione, la propergizzazione della gelatinizzazione e la forza di gelatinizzazione.
Capitolo 5 Effetti dell'aggiunta di HPMC sul tasso di sopravvivenza del lievito e l'attività di fermentazione in condizioni di stoccaggio congelate
5.1 Introduzione
Il lievito è un microrganismo eucariotico unicellulare, la sua struttura cellulare comprende la parete cellulare, la membrana cellulare, i mitocondri, ecc. E il suo tipo nutrizionale è un microrganismo anaerobico facoltativo. In condizioni anaerobiche, produce alcol ed energia, mentre in condizioni aerobiche metabolizzano per produrre anidride carbonica, acqua ed energia.
Il lievito ha una vasta gamma di applicazioni nei prodotti a base di farina fermentata (a lievitazione naturale è ottenuta mediante fermentazione naturale, principalmente batteri con acido lattico), può utilizzare il prodotto idrolizzato dell'amido nell'impasto - glucosio o maltosio come fonte carbonica, in condizioni di aerobica, usando sostanze producono dioossido di carbonio e acqua dopo la respirazione. L'anidride carbonica prodotta può rendere il pasta sciolto, poroso e voluminoso. Allo stesso tempo, la fermentazione del lievito e il suo ruolo di ceppo commestibile non solo possono migliorare il valore nutrizionale del prodotto, ma anche migliorare significativamente le caratteristiche del sapore del prodotto. Pertanto, il tasso di sopravvivenza e l'attività di fermentazione del lievito hanno un impatto importante sulla qualità del prodotto finale (volume specifico, consistenza e sapore, ecc.) [175].
Nel caso dello stoccaggio congelato, il lievito sarà influenzato dallo stress ambientale e ne influirà. Quando la velocità di congelamento è troppo alta, l'acqua nel sistema cristallizza rapidamente e aumenterà la pressione osmotica esterna del lievito, causando così la perdita di acqua delle cellule; Quando il tasso di congelamento è troppo alto. Se è troppo basso, i cristalli di ghiaccio saranno troppo grandi e il lievito verrà schiacciato e la parete cellulare sarà danneggiata; Entrambi ridurranno il tasso di sopravvivenza del lievito e la sua attività di fermentazione. Inoltre, molti studi hanno scoperto che dopo che le cellule di lievito sono state rotte a causa del congelamento, rilascerà un glutatione riduttore di sostanza riducente, che a sua volta riduce il legame disolfuro a un gruppo solfidrilico, che alla fine distruggerà la struttura della rete della proteina del glutine, con conseguente diminuzione della qualità dei prodotti di pasta [176-17].
Poiché HPMC ha una forte ritenzione idrica e la capacità di detenzione dell'acqua, aggiungendolo al sistema di pasta può inibire la formazione e la crescita dei cristalli di ghiaccio. In questo esperimento, sono state aggiunte diverse quantità di HPMC all'impasto e dopo un certo periodo di tempo dopo la conservazione congelata, la quantità di lievito, l'attività di fermentazione e il contenuto di glutatione nella massa unitaria di pasta sono stati determinati per valutare l'effetto protettivo di HPMC sul lievito in condizioni di congelamento.
5.2 Materiali e metodi
5.2.1 Materiali e strumenti sperimentali
Materiali e strumenti
Angel Active Dry Heast
BPS. Scatola di temperatura e umidità costante da 500cl
Test del conteggio rapido del film solido da 3 m
Sp. Modello 754 Spettrofotometro UV
Tavolo operativo sterile ultra-pulito
KDC. Centrifuga refrigerata ad alta velocità 160 ore
Incubatore a temperatura costante ZWY-240
Bds. 200 microscopio biologico invertito
Produttore
Angel Yeast Co., Ltd.
Shanghai Yiheng Scientific Instrument Co., Ltd.
3m Corporation of America
Shanghai Spectrum Scientific Instrument Co., Ltd.
Jiangsu Tonging Purification Equipment Co., Ltd.
Anhui Zhongke Zhongjia Scientific Instrument Co., Ltd.
Shanghai Zhicheng Analytical Instrument Manufacturing Co., Ltd.
Chongqing Auto Optical Instrument Co., Ltd.
5.2.2 Metodo sperimentale
5.2.2.1 Preparazione del liquido di lievito
Pesare 3 g di lievito secco attivo, aggiungerlo a una provetta da centrifuga da 50 ml sterilizzata in condizioni asettiche e quindi aggiungere 27 ml di soluzione salina sterile al 9% (p/v), scuoterlo e preparare il 10% (p/p) brodo di lievito. Quindi, spostati rapidamente a. Conservare in frigorifero a 18 ° C. Dopo 15 d, 30 d e 60 d di archiviazione congelata, i campioni sono stati eliminati per i test. Aggiungi 0,5%, 1%, 2%HPMC (p/p) per sostituire la percentuale corrispondente della massa attivo del lievito secco. In particolare, dopo aver pesato l'HPMC, deve essere irradiato sotto una lampada ultravioletta per 30 minuti per sterilizzazione e disinfezione.
5.2.2.2 Altezza di prova dell'impasto
VEDI MEZIANI, ET A1. (2012) Metodo sperimentale [17 citato, con lievi modifiche. Pesare 5 g di impasto congelato in un tubo colorimetrico da 50 ml, premere l'impasto ad un'altezza uniforme di 1,5 cm nella parte inferiore del tubo, quindi posizionarlo in posizione verticale in una scatola di temperatura e umidità costante e incubare per 1 ora a 30 ° C e 85% di RH, dopo averlo preso, misurare l'altezza della prova del battito con un rompicapo (ribellamento di due dighi dopo i punti di decimale). Per campioni con estremità superiori irregolari dopo la prova, selezionare 3 o 4 punti a intervalli uguali per misurare le altezze corrispondenti (ad esempio, ciascuna 900) e i valori di altezza misurati sono stati mediati. Ogni campione è stato parallelo tre volte.
5.2.2.3 CFU (unità a forma di colonia) conta
Pesare 1 g di pasta, aggiungerlo a un tubo di prova con 9 ml di soluzione salina normale sterile in base ai requisiti dell'operazione asettica, scuoterlo completamente, registrare il gradiente di concentrazione come 101 e quindi diluirlo in una serie di gradienti di concentrazione fino a 10'1. Disegna 1 ml di diluizione da ciascuno dei tubi di cui sopra, aggiungilo al centro del test del conteggio rapido del lievito 3M (con selettività di deformazione) e posiziona il test di cui sopra in un incubatore di 25 ° C in base ai requisiti operativi e alle condizioni di coltura specificate da 3m. 5 d, eliminare dopo la fine della cultura, osservare prima la morfologia della colonia per determinare se è conforme alle caratteristiche della colonia del lievito, quindi conta ed esaminare microscopicamente [179]. Ogni campione è stato ripetuto tre volte.
5.2.2.4 Determinazione del contenuto di glutatione
Il metodo alloxan è stato utilizzato per determinare il contenuto di glutatione. Il principio è che il prodotto di reazione di glutatione e alloxan abbia un picco di assorbimento a 305 nl. Specific determination method: pipette 5 mL of yeast solution into a 10 mL centrifuge tube, then centrifuge at 3000 rpm for 10 min, take 1 mL of supernatant into a 10 mL centrifuge tube, add 1 mL of 0.1 mol/mL to the tube L alloxan solution, mixed thoroughly, then add 0.2 M PBS (pH 7.5) and 1 mL of 0.1 M, NaOH solution to it, mix well, let stand Per 6 minuti e aggiungi immediatamente 1 m, NaOH la soluzione era 1 mL e l'assorbanza a 305 nm è stata misurata con uno spettrofotometro UV dopo una miscelazione accurata. Il contenuto di glutatione è stato calcolato dalla curva standard. Ogni campione è stato parallelo tre volte.
5.2.2.5 Elaborazione dei dati
I risultati sperimentali sono presentati come deviazione a 4 standard della media e ogni esperimento è stato ripetuto almeno tre volte. L'analisi della varianza è stata eseguita utilizzando SPSS e il livello di significatività era 0,05. Usa l'origine per disegnare grafici.
5.3 Risultati e discussione
5.3.1 Influenza dell'ammontare di aggiunta di HPMC e dei tempi di conservazione congelati sull'altezza di prova dell'impasto
L'altezza di prova dell'impasto è spesso influenzata dall'effetto combinato dell'attività di produzione di gas di fermentazione del lievito e della resistenza alla struttura della rete dell'impasto. Tra questi, l'attività di fermentazione del lievito influenzerà direttamente la sua capacità di fermentare e produrre gas e la quantità di produzione di gas di lievito determina la qualità dei prodotti a base di farina fermentata, tra cui volume e consistenza specifici. L'attività di fermentazione del lievito è principalmente influenzata da fattori esterni (come cambiamenti nei nutrienti come fonti di carbonio e azoto, temperatura, pH, ecc.) E fattori interni (ciclo di crescita, attività dei sistemi di enzimi metabolici, ecc.).
Fig 5．1 Effetto dell'aggiunta di HPMC e conservazione congelata sull'altezza della prova di pasta
Come mostrato nella Figura 5.1, quando congelato per 0 giorni, con l'aumento della quantità di HPMC aggiunta, l'altezza di prova dell'impasto è aumentata da 4,234-0,11 cm a 4,274 cm senza aggiungere HPMC. -0,12 cm (0,5% di HPMC aggiunto), 4,314-0,19 cm (1% di HPMC aggiunto) e 4,594-0,17 cm (2% HPMC aggiunto) Ciò può essere principalmente dovuto alla aggiunta di HPMC modifica le proprietà della struttura della rete di dough (vedere il capitolo 2). Tuttavia, dopo essere stato congelato per 60 giorni, l'altezza di prova dell'impasto è diminuita a vari gradi. In particolare, l'altezza di prova dell'impasto senza HPMC è stata ridotta da 4,234-0,11 cm (congelamento per 0 giorni) a 3 .18+0,15 cm (stoccaggio congelato per 60 giorni); L'impasto aggiunto con HPMC allo 0,5% è stato ridotto da 4,27+0,12 cm (conservazione congelata per 0 giorni) a 3,424-0,22 cm (deposito congelato per 0 giorni). 60 giorni); L'impasto aggiunto con HPMC all'1% è diminuito da 4,314-0,19 cm (deposito congelato per 0 giorni) a 3,774-0,12 cm (deposito congelato per 60 giorni); mentre l'impasto ha aggiunto con HPMC al 2% si è svegliato. L'altezza dei capelli è stata ridotta da 4,594-0,17 cm (conservazione congelata per 0 giorni) a 4,09- ± 0,16 cm (conservazione congelata per 60 giorni). Si può vedere che con l'aumento della quantità di addizione di HPMC, il grado di riduzione dell'altezza di prova dell'impasto diminuisce gradualmente. Ciò dimostra che, in condizioni di conservazione congelata, HPMC non solo può mantenere la stabilità relativa della struttura della rete di pasta, ma anche proteggere meglio il tasso di sopravvivenza del lievito e la sua attività di produzione di gas di fermentazione, riducendo così il deterioramento della qualità dei noodles fermentati.
5.3.2 Effetto dell'aggiunta di I-IPMC e tempo di congelamento sul tasso di sopravvivenza del lievito
Nel caso della conservazione congelata, poiché l'acqua congelata nel sistema di pasta viene convertita in cristalli di ghiaccio, la pressione osmotica al di fuori delle cellule di lievito viene aumentata, in modo che i protoplasti e le strutture cellulari del lievito siano sotto un certo grado di stress. Quando la temperatura viene abbassata o mantenuta a bassa temperatura per lungo tempo, una piccola quantità di cristalli di ghiaccio apparirà nelle cellule di lievito, che porterà alla distruzione della struttura cellulare del lievito, all'estravaso del fluido cellulare, come il rilascio della sostanza riducente - glutatione o persino la morte completa; Allo stesso tempo, il lievito sotto stress ambientale, la sua attività metabolica sarà ridotta e verranno prodotte alcune spore, il che ridurrà l'attività di produzione di gas di fermentazione del lievito.
Fig 5．2 Effetto dell'aggiunta di HPMC e conservazione congelata sul tasso di sopravvivenza del lievito
Dalla Figura 5.2 si può vedere che non vi è alcuna differenza significativa nel numero di colonie di lievito nei campioni con contenuti diversi di HPMC aggiunti senza trattamento di congelamento. Questo è simile al risultato determinato da Heitmann, Zannini e Arendt (2015) [180]. Tuttavia, dopo 60 giorni di congelamento, il numero di colonie di lievito è diminuito in modo significativo, da 3,08x106 CFU a 1.76x106 CFU (senza aggiungere HPMC); da 3.04x106 CFU a 193x106 CFU (aggiungendo 0,5% di HPMC); ridotto da 3.12x106 CFU a 2,14x106 CFU (aggiunto 1% di hpmc); ridotto da 3.02x106 CFU a 2,55x106 CFU (aggiunto al 2% HPMC). In confronto, si può scoprire che lo stress dell'ambiente di stoccaggio di congelamento ha portato alla diminuzione del numero di colonie di lievito, ma con l'aumento dell'aggiunta di HPMC, il grado di diminuzione del numero della colonia è diminuito a sua volta. Ciò indica che HPMC può proteggere meglio il lievito in condizioni di congelamento. Il meccanismo di protezione può essere lo stesso di quello del glicerolo, un antigelo di deformazione comunemente usato, principalmente inibendo la formazione e la crescita dei cristalli di ghiaccio e riducendo lo stress dell'ambiente a bassa temperatura al lievito. La Figura 5.3 è la fotomicrografia presa dal test di conteggio rapido del lievito 3M dopo la preparazione e l'esame microscopico, che è in linea con la morfologia esterna del lievito.
Fig 5．3 Micrografia dei lieviti
5.3.3 Effetti dell'aggiunta di HPMC e tempo di congelamento sul contenuto di glutatione nell'impasto
Il glutatione è un composto tripeptidico composto da acido glutammico, cisteina e glicina e ha due tipi: ridotto e ossidato. Quando la struttura cellulare del lievito viene distrutta e morta, la permeabilità delle cellule aumenta e il glutatione intracellulare viene rilasciato all'esterno della cellula ed è riduttivo. Vale particolarmente la pena notare che una ridotta glutatione ridurrà i legami disolfuro (-SS-) formati dalla reticolazione delle proteine del glutine, rompendoli per formare gruppi di solfidrili liberi (.sh), che a sua volta colpisce la struttura della rete di pasta. stabilità e integrità e alla fine portano al deterioramento della qualità dei prodotti a base di farina fermentata. Di solito, sotto lo stress ambientale (come bassa temperatura, alta temperatura, alta pressione osmotica, ecc.), Il lievito ridurrà la propria attività metabolica e ne aumenterà la resistenza allo stress o produrrà le spore allo stesso tempo. Quando le condizioni ambientali sono adatte alla sua crescita e riproduzione, quindi ripristinare il metabolismo e la vitalità della proliferazione. Tuttavia, alcuni lieviti con scarsa resistenza allo stress o forte attività metabolica moriranno ancora se sono tenuti in un ambiente di stoccaggio congelato per lungo tempo.
Fig 5．4 Effetto dell'aggiunta di HPMC e archiviazione congelata sul contenuto di glutatione (GSH)
Come mostrato nella Figura 5.4, il contenuto di glutatione è aumentato indipendentemente dal fatto che HPMC sia stato aggiunto o meno e non vi era alcuna differenza significativa tra le diverse quantità di addizione. Ciò può essere dovuto al fatto che parte del lievito secco attivo usato per fare in modo che l'impasto abbia una scarsa resistenza allo stress e tolleranza. In condizioni di congelamento a bassa temperatura, le cellule muoiono e quindi il glutatione viene rilasciato, che è correlato solo alle caratteristiche del lievito stesso. È correlato all'ambiente esterno, ma non ha nulla a che fare con la quantità di HPMC aggiunta. Pertanto, il contenuto di glutatione è aumentato entro 15 giorni dal congelamento e non vi era alcuna differenza significativa tra i due. Tuttavia, con l'ulteriore estensione del tempo di congelamento, l'aumento del contenuto di glutatione è diminuito con l'aumento dell'aggiunta di HPMC e il contenuto di glutatione della soluzione batterica senza HPMC è stato aumentato da 2,329a: 0,040 mg/ g (stoccaggio congelato per 0 giorni) è aumentato a 3,8514-0,051 mg/ g (frozen; Mentre il liquido di lievito ha aggiunto HPMC al 2%, il suo contenuto di glutatione è aumentato da 2,307+0 .058 mg/g (conservazione congelata per 0 giorni) è salito a 3.351+0,051 mg/g (conservazione congelata per 60 giorni). Ciò ha inoltre indicato che HPMC potrebbe proteggere meglio le cellule di lievito e ridurre la morte del lievito, riducendo così il contenuto di glutatione rilasciato all'esterno della cellula. Ciò è principalmente dovuto al fatto che HPMC può ridurre il numero di cristalli di ghiaccio, riducendo così efficacemente lo stress dei cristalli di ghiaccio al lievito e inibendo l'aumento del rilascio extracellulare di glutatione.
5.4 Riepilogo del capitolo
Il lievito è un componente indispensabile e importante nei prodotti a base di farina fermentata e la sua attività di fermentazione influenzerà direttamente la qualità del prodotto finale. In questo esperimento, l'effetto protettivo di HPMC sul lievito nel sistema di impasto congelato è stato valutato studiando l'effetto di diverse aggiunte di HPMC sull'attività di fermentazione del lievito, il numero di sopravvivenza del lievito e il contenuto di glutatione extracellulare nell'impasto congelato. Attraverso esperimenti, è stato scoperto che l'aggiunta di HPMC può mantenere meglio l'attività di fermentazione del lievito e ridurre il grado di declino dell'altezza di prova dell'impasto dopo 60 giorni di congelamento, fornendo così una garanzia per il volume specifico del prodotto finale; Inoltre, l'aggiunta di HPMC è stata effettivamente inibita la riduzione del numero di sopravvivenza del lievito e il tasso di aumento del contenuto di glutatione ridotto è stato ridotto, alleviando così il danno del glutatione alla struttura della rete di pasta. Ciò suggerisce che HPMC può proteggere il lievito inibendo la formazione e la crescita dei cristalli di ghiaccio.
Tempo post: ottobre-08-2022