Efectos da hidroxipropil metilcelulosa (HPMC) sobre as propiedades de procesamento da masa conxelada e mecanismos relacionados
A mellora das propiedades de procesamento da masa conxelada ten certo significado práctico para realizar a produción a gran escala de pan conveniente de alta calidade. Neste estudo aplicouse un novo tipo de coloide hidrófilo (hidroxipropil metilcelulosa, Yang, MC) á masa conxelada. Os efectos do 0,5%, 1%, 2%) sobre as propiedades de procesamento da masa conxelada e a calidade do pan ao vapor avaliáronse para avaliar o efecto de mellora do HPMC. Influencia na estrutura e propiedades dos compoñentes (glute de trigo, almidón de trigo e levadura).
Os resultados experimentais de farinalidade e estiramento demostraron que a adición de HPMC mellorou as propiedades de procesamento da masa e os resultados de dixitalización de frecuencias dinámicas demostraron que a viscoelasticidade da masa engadida con HPMC durante o período de conxelación cambiou pouco e a estrutura da rede de masa permaneceu relativamente resistente. Ademais, en comparación co grupo control, mellorouse o volume específico e a elasticidade do pan ao vapor, e a dureza reduciuse despois de que a masa conxelada engadiu con 2% de HPMC quedou conxelada durante 60 días.
O glute de trigo é a base material para a formación da estrutura da rede de masa. Os experimentos descubriron que a adición de I-IPMC reduciu a rotura de enlaces YD e disulfuro entre as proteínas de glute de trigo durante o almacenamento conxelado. Ademais, os resultados da resonancia magnética nuclear de baixo campo e da dixitalización diferencial de transición do estado da auga e os fenómenos de recristalización son limitados, e o contido de auga conxelable na masa redúcese, suprimindo así o efecto do crecemento do cristal de xeo na microestrutura do glute e a súa conformación espacial. O microscopio electrónico de dixitalización mostrou intuitivamente que a adición de HPMC podería manter a estabilidade da estrutura da rede de glute.
O almidón é a materia seca máis abundante na masa e os cambios na súa estrutura afectarán directamente ás características de xelatinización e á calidade do produto final. X. Os resultados da difracción de raios X e DSC demostraron que a cristalinidade relativa do almidón aumentou e a entalpía de xelatinización aumentou despois do almacenamento conxelado. Coa prolongación do tempo de almacenamento conxelado, a potencia de hinchazón do almidón sen adición de HPMC diminuíu gradualmente, mentres que as características de xelatinización do almidón (viscosidade máxima, viscosidade mínima, viscosidade final, valor de decadencia e valor de retrogradación) aumentou significativamente; Durante o tempo de almacenamento, en comparación co grupo control, co aumento da adición de HPMC, os cambios da estrutura de cristal de almidón e as propiedades de xelatinización diminuíron gradualmente.
A actividade de produción de gas de fermentación da levadura ten unha importante influencia na calidade dos produtos de fariña fermentados. A través de experimentos, descubriuse que, en comparación co grupo control, a adición de HPMC podería manter mellor a actividade de fermentación da levadura e reducir a taxa de aumento do contido extracelular de glutatión reducido despois de 60 días de conxelación e, nun certo rango, o efecto protector de HPMC foi correlacionado positivamente coa súa adición.
Os resultados indicaron que o HPMC podería engadirse á masa conxelada como un novo tipo de crioprotectante para mellorar as súas propiedades de procesamento e a calidade do pan ao vapor.
Palabras clave: pan ao vapor; masa conxelada; hidroxipropil metilcelulosa; glute de trigo; almidón de trigo; levadura.
Táboa de contidos
Capítulo 1 Prefacio ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
1.1 Estado actual da investigación na casa e no estranxeiro ……………………………………………………… L
1.1.1 Introdución a Mansuiqi ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
1.1.2 Estado de investigación dos bollos ao vapor ………………………………………………. . ………… 1
1.1.3 Introdución da masa conxelada ...................................................................................................
1.1.4 Problemas e retos da masa conxelada ………………………………………………………… .3
1.1.5 Estado de investigación da masa conxelada ………………………………………. ............................................. 4
1.1.6 Aplicación de hidrocoloides na mellora da calidade da masa conxelada ……………… .5
1.1.7 hidroxipropil metil celulosa (hidroxipropil metil celulosa, I-IPMC) ....... 5
112 Propósito e importancia do estudo ...........................................................................................
1.3 O contido principal do estudo ...............................................................................................
Capítulo 2 Efectos da adición de HPMC sobre as propiedades de procesamento da masa conxelada e a calidade do pan ao vapor …………………………………………………………………………………………………… 8
2.1 Introdución …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
2.2 Materiais e métodos experimentais .......................................................................................
2.2.1 Materiais experimentais ...........................................................................................................
2.2.2 Instrumentos e equipos experimentais ...........................................................................
2.2.3 Métodos experimentais ...............................................................................................................................................
2.3 Resultados e discusión experimentais ………………………………………………………………………. 11
2.3.1 Índice de compoñentes básicos da fariña de trigo …………………………………………………………… .1L
2.3.2 O efecto da adición de HPMC sobre as propiedades farináceas da masa ....................11
2.3.3 O efecto da adición de HPMC sobre as propiedades de tracción da masa ………………………… 12
2.3.4 O efecto da adición de HPMC e o tempo de conxelación nas propiedades reolóxicas da masa …………………………. ……………………………………………………………………………………………………………… .15
2.3.5 Efectos do importe da adición de HPMC e do tempo de almacenamento no contido de auga conxelable (GW) na masa conxelada ………………………………………………………………………………………………………………… 15
2.3.6 O efecto da adición de HPMC e o tempo de conxelación na calidade do pan ao vapor ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
2.4 Resumo do capítulo .......................................................................................................................................................................
Capítulo 3 Efectos da adición de HPMC sobre a estrutura e as propiedades da proteína do glute de trigo en condicións de conxelación …………………………………………………………………………………………………… 24
3.1 Introdución …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
3.2.1 Materiais experimentais ………………………………………………………………………………………………………… 25
3.2.2 Aparello experimental ...................................................................................................................................
3.2.3 Reactivos experimentais ………………………………………………………………………………. ……………… 25
3.2.4 Métodos experimentais ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 25
3. Resultados e discusión ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
3.3.1 O efecto da adición de HPMC e o tempo de conxelación sobre as propiedades reolóxicas da masa de glute húmida ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………pectensas
3.3.2 O efecto de engadir cantidade de HPMC e tempo de almacenamento de conxelación no contido de humidade conxelable (CFW) e estabilidade térmica ……………………………………………………………………. 30
3.3.3 Efectos do importe da adición de HPMC e do tempo de almacenamento de conxelación no contido de sulfhidril gratuíto (C buque) ………………………………………………………………………………………………………………. . 34
3.3.4 Efectos do importe da adición de HPMC e do tempo de almacenamento de conxelación no tempo de relaxación transversal (N) da masa de glute mollada ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
3.3.5 Efectos do importe da adición de HPMC e o tempo de almacenamento de conxelación na estrutura secundaria do glute ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
3.3.6 Efectos da cantidade de adición de FIPMC e tempo de conxelación na hidrofobicidade superficial da proteína do glute ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
3.3.7 Efectos do importe da adición de HPMC e o tempo de almacenamento de conxelación na estrutura de micro-rede do glute …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… dais
3.4 Resumo do capítulo ...........................................................................................................................................................
Capítulo 4 Efectos da adición de HPMC na estrutura e propiedades do almidón en condicións de almacenamento conxeladas ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
4.1 Introdución ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 44
4.2 Materiais e métodos experimentais ................................................................................................... 45
4.2.1 Materiais experimentais ………………………………………………………………………………………………………… .45
4.2.2 Aparello experimental ...........................................................................................................................................
4.2.3 Método experimental ...................................................................................................................................................
4.3 Análise e discusión ....................................................................................................................................................................... 48
4.3.1 Contido de compoñentes básicos do almidón de trigo ………………………………………………………. 48
4.3.2 Efectos do importe da adición de I-IPMC e o tempo de almacenamento conxelado nas características de xelatinización do almidón de trigo ……………………………………………………………………………………………………………………………… .48
4.3.3 Efectos da adición de HPMC e do tempo de almacenamento de conxelación na viscosidade do cizallamento da pasta de almidón ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… $ 52
4.3.4 Efectos do importe da adición de HPMC e tempo de almacenamento conxelado na viscoelasticidade dinámica da pasta de almidón ………………………………………………………………………………………………………… .55
4.3.5 Influencia do importe da adición de HPMC e o tempo de almacenamento conxelado na capacidade de hinchazón de almidón …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… dais
4.3.6 Efectos do importe da adición I-IPMC e o tempo de almacenamento conxelado nas propiedades termodinámicas do almidón …………………………………………………………………………………………………………………. . 57
4.3.7 Efectos do importe da adición de HPMC e do tempo de almacenamento de conxelación na cristalinidade relativa do almidón …………………………………………………………………………………………………………………………… .59
4.4 Resumo do capítulo ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 6 1
Capítulo 5 Efectos da adición de HPMC sobre a taxa de supervivencia de levadura e a actividade de fermentación en condicións de almacenamento conxeladas …………………………………………………………………………………………………. . 62
5.1introducción ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 62
5.2 Materiais e métodos ………………………………………………………………………………………………………………………… 62
5.2.1 Materiais e instrumentos experimentais .......................................................................................................................................
5.2.2 Métodos experimentais. . . . . ………………………………………………………………………………. 63
5.3 Resultados e discusión ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 64
5.3.1 O efecto da adición de HPMC e o tempo de conxelación na altura de proba da masa ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… dais
5.3.2 Efectos do importe da adición de HPMC e o tempo de conxelación na taxa de supervivencia de levadura …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………pectos
5.3.3 O efecto de engadir cantidade de HPMC e tempo de conxelación no contido do glutatión na masa …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… dais. "
5.4 Resumo do capítulo ………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 67
Capítulo 6 Conclusións e perspectivas ………………………………………………………………………………………………… 68
6.1 Conclusión ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 68
6.2 Perspectivas …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 68
Lista de ilustracións
Figura 1.1 A fórmula estrutural da hidroxipropil metilcelulosa ………………………. . 6
Figura 2.1 O efecto da adición de HPMC sobre as propiedades reolóxicas da masa conxelada ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Figure 2.2 Effects of HPMC addition and freezing time on specific volume of steamed bread……………………………………………………………………………………………………………………………………... 18
Figura 2.3 O efecto da adición de HPMC e o tempo de conxelación na dureza do pan ao vapor ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Figura 2.4 O efecto da adición de HPMC e o tempo de conxelación na elasticidade do pan ao vapor ………………………………………………………………………………………………………………………………. . 20
Figura 3.1 O efecto da adición de HPMC e o tempo de conxelación sobre as propiedades reolóxicas do glute mollado ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 30
Figura 3.2 Efectos da adición de HPMC e tempo de conxelación nas propiedades termodinámicas do glute de trigo …………………………………………………………………………………………………………………. . 34
Figura 3.3 Efectos da adición de HPMC e do tempo de conxelación no contido de sulfhidril gratuíto do glute de trigo …………………………………………………………………………………………………………………………………… ... 35
Figura 3.4 Efectos do importe da adición de HPMC e do tempo de almacenamento de conxelación na distribución do tempo de relaxación transversal (N) do glute mollado ……………………………………………………………………… 36
Figura 3.5 Espectro infravermello de proteína de trigo do trigo da banda amida III despois da deconvolución e do segundo encaixe derivado ………………………………………………………………… ... 38
Figura 3.6 Ilustración ……………………………………………………………………………………………………………………… .39
Figura 3.7 O efecto da adición de HPMC e do tempo de conxelación na estrutura microscópica da rede de glute ………………………………………………………………………………………………………………………………………. 43
Figura 4.1 Curva característica de xelatinización de almidón ........................................................................... 51
Figura 4.2 Fluid Thixropy of Starch Paste ....................................................................................................... 52
Figura 4.3 Efectos de engadir cantidade de MC e tempo de conxelación na viscoelasticidade da pasta de almidón ……………………………………………………………………………………………………………………… .... 57
Figura 4.4 O efecto da adición de HPMC e o tempo de almacenamento de conxelación na capacidade de hinchazón de almidón …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Figura 4.5 Efectos da adición de HPMC e do tempo de almacenamento de conxelación nas propiedades termodinámicas do almidón …………………………………………………………………………………………………………………. . 59
Figura 4.6 Efectos da adición de HPMC e do tempo de almacenamento en propiedades XRD do almidón ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… dais
Figura 5.1 O efecto da adición de HPMC e o tempo de conxelación na altura de proba da masa ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Figura 5.2 O efecto da adición de HPMC e o tempo de conxelación na taxa de supervivencia de levadura ………………………………………………………………………………………………………………………………… .... 67
Figura 5.3 Observación microscópica de levadura (exame microscópico) ……………………………………………………………………………………………………………………………………. 68
Figura 5.4 O efecto da adición de HPMC e o tempo de conxelación no contido de glutatión (GSH) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Lista de formularios
Táboa 2.1 O contido básico do ingrediente da fariña de trigo ……………………………………………………. 11
Táboa 2.2 O efecto da adición I-IPMC sobre as propiedades farináceas da masa ..............
Táboa 2.3 Efecto da adición I-IPMC sobre as propiedades de tracción da masa ……………………………… .14
Táboa 2.4 O efecto do importe da adición I-IPMC e o tempo de conxelación no contido de auga conxelable (traballo cf) de masa conxelada ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Táboa 2.5 Efectos do importe da adición I-IPMC e o tempo de almacenamento de conxelación nas propiedades de textura do pan ao vapor ………………………………………………………………………………………………………………………… .21
Táboa 3.1 Contido de ingredientes básicos no glute ………………………………………………………… .25
Táboa 3.2 Efectos do importe da adición I-IPMC e do tempo de almacenamento de conxelación na entalpía de transición de fase (YI IV) e o contido de auga do conxelador (e chat) de glute mollado …………………………. 31
Táboa 3.3 Efectos do importe da adición de HPMC e do tempo de almacenamento de conxelación na temperatura máxima (produto) da desnaturalización térmica do glute de trigo ……………………………………………. 33
Táboa 3.4 posicións máximas das estruturas secundarias de proteínas e as súas tarefas ............37
Táboa 3.5 Efectos da adición de HPMC e o tempo de conxelación na estrutura secundaria do glute de trigo ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… $ .40
Táboa 3.6 Efectos da adición de I-IPMC e do tempo de almacenamento na hidrofobicidade superficial do glute de trigo …………………………………………………………………………………………………. 41
Táboa 4.1 Contido de compoñentes básicos do almidón de trigo ………………………………………………… 49
Táboa 4.2 Efectos do importe da adición de HPMC e o tempo de almacenamento conxelado nas características de xelatinización do almidón de trigo ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Táboa 4.3 Efectos da adición de I-IPMC e do tempo de conxelación na viscosidade do cizallamento da pasta de almidón de trigo …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 55
Táboa 4.4 Efectos do importe da adición de I-IPMC e o tempo de almacenamento conxelado nas propiedades termodinámicas da xelatinización do almidón …………………………………………………………………………………………………………………………………… .60
Capítulo 1 Prefacio
1.1 Estado de investigación na casa e no estranxeiro
1.1.1introducción ao pan ao vapor
O pan ao vapor refírese á comida feita da masa despois da proba e ao vapor. Como comida tradicional de pasta chinesa, o pan ao vapor ten unha longa historia e coñécese como "pan oriental". Debido a que o seu produto acabado é de forma hemisférica ou alongada, de sabor suave, delicioso de sabor e rico en nutrientes [l], foi moi popular entre o público durante moito tempo. É a comida básica do noso país, especialmente os residentes do norte. O consumo supón aproximadamente 2/3 da estrutura dietética de produtos no norte e preto do 46% da estrutura dietética dos produtos de fariña no país [21].
1.1.2 Estado de investigación do pan ao vapor
Na actualidade, a investigación sobre o pan ao vapor céntrase principalmente nos seguintes aspectos:
1) Desenvolvemento de novos bollos característicos ao vapor. A través da innovación de materias primas de pan ao vapor e a adición de substancias activas funcionais, desenvolvéronse novas variedades de pans ao vapor, que teñen nutrición e función. Estableceu o estándar de avaliación para a calidade do pan ao vapor de granos diversos mediante análise de compoñentes principais; Fu et a1. (2015) engadiu pomace de limón que contiña fibra dietética e polifenois ao pan ao vapor e evaluou a actividade antioxidante do pan ao vapor; Hao & Beta (2012) estudaron o salvado de cebada e a liño (rico en substancias bioactivas) o proceso de produción de pan ao vapor [5]; Shiau et a1. (2015) evaluou o efecto de engadir fibra de pulpa de piña sobre as propiedades reolóxicas da masa e a calidade do pan ao vapor [6].
2) Investigación sobre o procesamento e composto de fariña especial para pan ao vapor. Estableceuse o efecto das propiedades da fariña sobre a calidade da masa e bollos ao vapor e a investigación sobre a nova fariña especial para os bollos ao vapor, e baseouse nisto, estableceuse un modelo de avaliación de idoneidade de procesamento de fariña [7]; Por exemplo, os efectos de diferentes métodos de fresado de fariña sobre a calidade da fariña e os bollos ao vapor [7] 81; O efecto da compostaxe de varias fariñas de trigo cera na calidade do pan ao vapor [9J et al.; Zhu, Huang e Khan (2001) evaluaron o efecto da proteína do trigo na calidade da masa e do pan ao vapor do norte e consideraron que a gliadina/ glutenina estaba significativamente correlacionada negativamente coas propiedades da masa e a calidade do pan ao vapor [LO]; Zhang, et a1. (2007) analizou a correlación entre o contido de proteínas do glute, o tipo de proteínas, as propiedades da masa e a calidade do pan ao vapor, e concluíu que o contido de subunidade de glutenina de alto peso molecular (1ligh.molecular-peso, HMW) e o contido total de proteínas están relacionados coa calidade do pan de vapor do norte. ter un impacto significativo [11].
3) Investigación sobre preparación de masa e tecnoloxía de fabricación de pan ao vapor. Investigación sobre a influencia das condicións do proceso de produción de pan ao vapor na súa calidade e optimización de procesos; Liughong et al. (2009) demostraron que no proceso de condicionamento da masa, os parámetros de proceso como a adición de auga, o tempo de mestura de masa e o valor do pH da masa teñen un impacto no valor da brancura do pan ao vapor. Ten un impacto significativo na avaliación sensorial. Se as condicións do proceso non son adecuadas, fará que o produto se volva azul, escuro ou amarelo. Os resultados da investigación demostran que durante o proceso de preparación da masa, a cantidade de auga engadida alcanza o 45%e o tempo de mestura de masa é de 5 minutos, ~ Cando o valor de pH da masa foi de 6,5 durante 10 minutos, o valor da brancura e a avaliación sensorial dos bollos medidos polo metro de brancura foron os mellores. Ao rodar a masa 15-20 veces ao mesmo tempo, a masa é unha superficie escamosa, lisa, elástica e brillante; Cando a relación de rolamento é de 3: 1, a folla de masa é brillante e a brancura do pan ao vapor aumenta [l a; Li, et a1. (2015) explorou o proceso de produción de masa fermentada composta e a súa aplicación no procesamento de pan ao vapor [13].
4) Investigación sobre mellora da calidade do pan ao vapor. Investigación sobre a adición e aplicación de improvisadores de calidade do pan ao vapor; Incluír principalmente aditivos (como encimas, emulsionantes, antioxidantes, etc.) e outras proteínas exóxenas [14], almidón e almidón modificado [15], etc. A adición e optimización do proceso correspondente é especialmente destacable que nos últimos anos, por un uso de produtos exóxenos e addirados, os produtos do Gluten. de enfermidade celíaca (necesidades dietéticas de pacientes con enfermidade celíaca [16.1 CIT.
5) Preservación e anti-envellecemento do pan ao vapor e mecanismos relacionados. Pan Lijun et al. (2010) optimizou o modificador composto con bo efecto anti-envellecemento a través do deseño experimental [L non; Wang, et a1. (2015) estudaron os efectos do grao de polimerización de proteínas do glute, a humidade e a recristalización do almidón no aumento da dureza do pan ao vapor analizando as propiedades físicas e químicas do pan ao vapor. Os resultados demostraron que a perda de auga e a recristalización de amidón foron as principais razóns para o envellecemento do pan ao vapor [20].
6) Investigación sobre a aplicación de novas bacterias e pastas fermentadas. Jiang, et a1. (2010) Aplicación de Chaetomium sp. fermentado para producir xilanase (con termostable) en pan ao vapor [2L '; Gerez, et a1. (2012) usou dous tipos de bacterias de ácido láctico en produtos de fariña fermentados e avaliaron a súa calidade [221; Wu, et al. (2012) estudaron a influencia da pasta de leite fermentada por catro tipos de bacterias de ácido láctico (Lactobacillus plantarum, Lactobacillus, Sanfranciscemis, Lactobacillus brevis e Lactobacillus delbrueckii subsp Bulgaricus) sobre o volume específico (textura, textura, fermentación, etc.) de Bulgarus do norte); e Gerez, et a1. (2012) usaron as características de fermentación de dous tipos de bacterias de ácido láctico para acelerar a hidrólise da gliadina para reducir a alerxenicidade dos produtos de fariña [24] e outros aspectos.
7) Investigación sobre a aplicación de masa conxelada en pan ao vapor.
Entre eles, o pan ao vapor é propenso ao envellecemento en condicións de almacenamento convencionais, o que é un factor importante que restrinxe o desenvolvemento da produción de pan ao vapor e a industrialización de procesamento. Despois do envellecemento, a calidade do pan ao vapor redúcese: a textura vólvese seca e dura, seca, encolla e fisuras, a calidade sensorial e o sabor se deteriora, a taxa de dixestión e absorción diminúe e o valor nutricional diminúe. Isto non só afecta á súa vida útil, senón que tamén crea moitos residuos. Segundo as estatísticas, a perda anual por envellecemento é do 3% da produción de produtos de fariña. 7%. Coa mellora do nivel de vida das persoas e a conciencia sanitaria, así como o rápido desenvolvemento da industria alimentaria, como industrializar os tradicionais produtos de fideos básicos populares, incluíndo pan ao vapor e obter produtos con alta calidade, longa vida útil e fácil conservación para satisfacer as necesidades da crecente demanda de alimentos frescos, de alta calidade e conveniente, é un problema técnico de longa calidade. Con base neste contexto, xurdiu a masa conxelada e o seu desenvolvemento aínda está no ascendente.
1.1.3introducción á masa conxelada
A masa conxelada é unha nova tecnoloxía para o procesamento e produción de produtos de fariña desenvolvidos nos anos cincuenta. Refírese principalmente ao uso de fariña de trigo como materia prima e auga ou azucre como materiais auxiliares principais. Os procesos cocidos, embalados ou desempaquetados, de conxelación rápida e outros procesos fan que o produto chegue a un estado conxelado e dentro. Para os produtos conxelados a 18 "C, o produto final debe descongelarse, probar, cociñar, etc. [251].
Segundo o proceso de produción, a masa conxelada pódese dividir aproximadamente en catro tipos.
A) Método de masa conxelada: a masa divídese nunha peza, conxelada rápida, conxelada, descongelada, probada e cociñada (cocción, vapor, etc.)
b) Método de masa previa e conxelante: a masa divídese nunha parte, unha parte está probada, unha é conxelada rápida, unha está conxelada, unha está descongelada, unha é probada e un é cocido (cocción, vapor, etc.)
c) masa conxelada preprocesada: a masa divídese nunha peza e formada, completamente probada, logo cociñada (ata certo punto), arrefriada, conxelada, conxelada, almacenada, descongelada e cociñada (cocción, vapor, etc.)
d) masa conxelada completamente procesada: a masa faise nunha soa peza e fórmase, logo está completamente probada, e logo cociñada, conxelada, conxelada e almacenada e descongelada.
A aparición de masa conxelada non só crea condicións para a industrialización, a estandarización e a produción en cadea de produtos de pasta fermentada, senón que pode acurtar efectivamente o tempo de procesamento, mellorar a eficiencia da produción e reducir o tempo de produción e os custos laborais. Polo tanto, o fenómeno envellecido da comida de pasta inhibe efectivamente e logra o efecto de prolongar a vida útil do produto. Polo tanto, especialmente en Europa, América, Xapón e outros países, a masa conxelada é moi utilizada en pan branco (pan), pan doce francés (pan doce francés), pequeno muffin (muffin), rolos de pan (rolos), baguette francés (- pau), galletas e conxelados
Os bolos e outros produtos de pasta teñen diferentes graos de aplicación [26-27]. Segundo as estatísticas incompletas, en 1990, o 80% das panaderías dos Estados Unidos usaron masa conxelada; O 50% das panaderías en Xapón tamén usaron masa conxelada. século XX
Na década dos noventa, a tecnoloxía de procesamento de masa conxelada foi introducida en China. Co desenvolvemento continuo da ciencia e a tecnoloxía e a mellora continua do nivel de vida das persoas, a tecnoloxía de masa conxelada ten amplas perspectivas de desenvolvemento e un enorme espazo para o desenvolvemento
1.1.4 Problemas e retos da masa conxelada
Sen dúbida, a tecnoloxía de masa conxelada ofrece unha idea factible para a produción industrializada de alimentos tradicionais chineses como o pan ao vapor. Non obstante, esta tecnoloxía de procesamento aínda ten algunhas carencias, especialmente no estado de tempo de conxelación máis longa, o produto final terá un tempo de proba máis longo, menor volume específico, maior dureza, perda de auga, mal sabor, sabor reducido e deterioración da calidade. Ademais, debido á conxelación
A masa é un compoñente multi-compoñente (humidade, proteína, almidón, microorganismo, etc.), multi-fase (sólido, líquido, gas), a varias escala (macromoléculas, moléculas pequenas), interface multi-interface (interface de gasolina sólida, interface de calidade líquido), interface de calidade sólida e sólido. Diversidade.
A maioría dos estudos descubriron que a formación e o crecemento dos cristais de xeo nos alimentos conxelados é un factor importante que conduce á deterioración da calidade do produto [291]. Os cristais de xeo non só reducen a taxa de supervivencia de levadura, senón que tamén debilitan a resistencia ao glute, afectan a cristalinidade e a estrutura de xel de almidón e danan as células de levadura e liberan o glutatión reductor, o que reduce aínda máis a capacidade de retención de gas do glute. Ademais, no caso do almacenamento conxelado, as flutuacións de temperatura poden provocar que os cristais de xeo crezan debido á recristalización [30]. Polo tanto, como controlar os efectos adversos da formación e crecemento de cristal de xeo no almidón, o glute e a levadura é a clave para resolver os problemas anteriores, e tamén é un campo de investigación e dirección en quente. Nos últimos dez anos, moitos investigadores participaron neste traballo e obtiveron algúns resultados de investigación fructíferos. Non obstante, aínda hai algunhas lagoas e algúns problemas non resoltos e controvertidos neste campo, que hai que explorar máis, como:
a) Como frear a deterioración da calidade da masa conxelada coa extensión do tempo de almacenamento conxelado, especialmente como controlar a influencia da formación e crecemento de cristais de xeo na estrutura e propiedades dos tres compoñentes principais da masa (almidón, glute e levadura), aínda é un problema. Hotspots e cuestións fundamentais neste campo de investigación;
b) Debido a que hai certas diferenzas na tecnoloxía de procesamento e produción e fórmula de diferentes produtos de fariña, aínda hai unha falta de investigación sobre o desenvolvemento da masa conxelada especial correspondente en combinación con diferentes tipos de produtos;
c) Expanda, optimiza e use novos improvisadores de calidade de masa conxelada, que é propicio para a optimización das empresas de produción e a innovación e o control de custos dos tipos de produtos. Na actualidade, aínda hai que reforzarse e ampliarse;
d) O efecto dos hidrocolóides na mellora da calidade dos produtos de masa conxelada e os mecanismos relacionados aínda hai que ser estudados e explicados sistematicamente.
1.1.5 Estado de investigación da masa conxelada
Á vista dos problemas e desafíos anteriores da masa conxelada, a investigación innovadora a longo prazo sobre a aplicación da tecnoloxía de masa conxelada, o control de calidade e a mellora dos produtos de masa conxelada e o mecanismo relacionado de cambios na estrutura e as propiedades dos compoñentes materiais no sistema de masa conxelada e o deterioro da calidade, tal investigación é un problema quente no campo da investigación de caixas conxeladas nos últimos anos. En concreto, as principais investigacións domésticas e estranxeiras nos últimos anos céntranse principalmente nos seguintes puntos:
I. Estudo os cambios na estrutura e as propiedades da masa conxelada coa extensión do tempo de almacenamento de conxelación, co fin de explorar os motivos da deterioración da calidade do produto, especialmente o efecto da cristalización de xeo sobre macromoléculas biolóxicas (proteínas, almidón, etc.), por exemplo, cristalización de xeo. Formación e crecemento e a súa relación co estado e a distribución da auga; cambios na estrutura de proteínas do glute de trigo, conformación e propiedades [31]; cambios na estrutura e propiedades do almidón; Cambios na microestrutura de masa e propiedades relacionadas, etc. 361.
Os estudos demostraron que os principais motivos para o deterioro das propiedades de procesamento da masa conxelada inclúen: 1) Durante o proceso de conxelación, a supervivencia da levadura e a súa actividade de fermentación son significativamente reducidas; 2) A estrutura de rede continua e completa da masa é destruída, dando lugar á capacidade de retención de aire da masa. e a forza estrutural redúcese moito.
II. Optimización do proceso de produción de masa conxelada, condicións de almacenamento conxelado e fórmula. Durante a produción de masa conxelada, control de temperatura, condicións de proba, tratamento previo á conxelación, taxa de conxelación, condicións de conxelación, contido de humidade, contido de proteínas de glute e métodos de descongelación afectarán as propiedades de procesamento da masa conxelada [37]. En xeral, as taxas de conxelación máis altas producen cristais de xeo de tamaño menor e máis uniformemente distribuídos, mentres que as taxas de conxelación máis baixas producen cristais de xeo máis grandes que non se distribúen uniformemente. Ademais, unha menor temperatura de conxelación incluso por baixo da temperatura de transición de vidro (CTA) pode manter eficazmente a súa calidade, pero o custo é maior, e as temperaturas de produción e transporte de cadea fría adoitan ser pequenas. Ademais, a flutuación da temperatura de conxelación provocará a recristalización, o que afectará á calidade da masa.
Iii. Empregando aditivos para mellorar a calidade do produto da masa conxelada. Para mellorar a calidade do produto da masa conxelada, moitos investigadores fixeron exploracións desde diferentes perspectivas, por exemplo, mellorando a baixa tolerancia á temperatura dos compoñentes materiais na masa conxelada, empregando aditivos para manter a estabilidade da estrutura da rede de masa [45.56], etc. entre eles, o uso de aditivos é un método eficaz e amplamente utilizado. Inclúen principalmente, i) preparados enzimáticos, como, transglutaminase, O [. Amilase; ii) emulsionantes, como stearato de monoglicéridos, datem, ssl, csl, datem, etc.; iii) antioxidantes, ácido ascórbico, etc.; iv) hidrocoloides polisacáridos, como goma de guar, original amarelo, goma árabe, goma konjac, alginato de sodio, etc.; v) Outras substancias funcionais, como Xu, ET A1. (2009) engadiu proteínas de estrutura de xeo á masa de glute húmida en condicións de conxelación e estudou o seu efecto protector e o seu mecanismo na estrutura e función da proteína do glute [Y71.
Ⅳ. Cría de anticongelante levadura e aplicación de novo anticongelante de levadura [58-59]. Sasano, et a1. (2013) obtivo cepas de levadura tolerantes á conxelación mediante hibridación e recombinación entre diferentes cepas [60-61], e S11i, Yu, e Lee (2013) estudaron un axente de nucleación de xeo biogénico derivado de herbicanos de Erwinia usados para protexer a fermentación da fermentación de levas de levadura [62J.
1.1.6 Aplicación de hidrocoloides na mellora da calidade da masa conxelada
A natureza química do hidrocolóide é un polisacárido, que está composto por monosacáridos (glicosa, ramnosa, arabinosa, manosa, etc.) a través de 0 [. 1-4. Enlace glicosídico ou/e a. 1-"6. Bond glicosídico ou B. 1-4. Bondllycosídico e 0 [.1-3. O alto composto orgánico molecular formado pola condensación de enlace glicosídico ten unha variedade rica e pódese dividir aproximadamente en: ① celulosa derivados, como a célula de célula de metilo), a celulosa ①, cmc); como a goma de Konjac, a goma de guar, a goma árabe; A migración, o estado e a distribución da auga no sistema alimentario. Polo tanto, a adición de coloides hidrofílicos dá aos alimentos moitas funcións, propiedades e calidades dos hidrocolios están estreitamente relacionados coa interacción entre os polisacáridos e a auga e outras substancias macromoleculares. de produtos de fariña. Wang Xin et al. (2007) estudou o efecto de engadir polisacáridos de algas e xelatina na temperatura de transición do vidro da masa [631. Wang Yusheng et al. (2013) crían que a adición composta dunha variedade de coloides hidrofílicos pode cambiar significativamente o fluxo de masa. Cambia as propiedades, mellora a resistencia á tracción da masa, aumenta a elasticidade da masa, pero reduce a extensibilidade da masa [Eliminar.
1.1.7hidroxipropil metil celulosa (hidroxipropil metil celulosa, I-IPMC)
A hidroxipropil metil celulosa (hidroxipropil metil celulosa, HPMC) é un derivado de celulosa que se produce naturalmente formado por hidroxipropilo e metilo substituíndo parcialmente o hidroxilo na cadea lateral da celulosa [65] (Fig. 1. 1). A Farmacopeia dos Estados Unidos (Farmacopeia dos Estados Unidos) divide o HPMC en tres categorías segundo a diferenza no grao de substitución química na cadea lateral de HPMC e o grao de polimerización molecular: E (hipromelosa 2910), F (hipromelosa 2906) e K (hipromelosa 2208).
Debido á existencia de enlaces de hidróxeno na cadea molecular lineal e a estrutura cristalina, a celulosa ten unha mala solubilidade en auga, o que tamén limita o seu rango de aplicacións. Non obstante, a presenza de substituíntes na cadea lateral de HPMC rompe os enlaces intramoleculares de hidróxeno, tornándoo máis hidrófilo [66L], que pode incharse rapidamente na auga e formar unha dispersión coloidal grosa estable a baixas temperaturas. Como coloide hidrofílico baseado en derivados de celulosa, o HPMC foi moi utilizado nos campos de materiais, canking, téxtiles, cosméticos, farmacéuticos e alimentos [6 71]. En particular, debido ás súas propiedades termo-xeladas reversibles, o HPMC adoita usarse como compoñente de cápsula para medicamentos de liberación controlada; Nos alimentos, o HPMC tamén se usa como tensioactivo, espesantes, emulsionantes, estabilizadores, etc., e xogan un papel na mellora da calidade dos produtos relacionados e realizando funcións específicas. Por exemplo, a adición de HPMC pode cambiar as características de xelatinización do almidón e reducir a resistencia ao xel da pasta de almidón. , HPMC pode reducir a perda de humidade nos alimentos, reducir a dureza do núcleo do pan e inhibir efectivamente o envellecemento do pan.
Aínda que o HPMC foi usado en pasta ata certo punto, úsase principalmente como axente anti-envellecemento e axente de auga para o pan, etc., que pode mellorar o volume específico do produto, as propiedades de textura e a vida útil prolongada [71.74]. Non obstante, en comparación con coloides hidrofílicos como GUAR goma, goma xantana e alginato de sodio [75-771], non hai moitos estudos sobre a aplicación de HPMC en masa conxelada, tanto se pode mellorar a calidade do pan ao vapor procesado a partir da masa conxelada. Aínda hai unha falta de informes relevantes sobre o seu efecto.
1.2Research Finalidade e importancia
Na actualidade, a aplicación e a produción a gran escala de tecnoloxía de procesamento de masa conxelada no meu país no seu conxunto aínda está en fase de desenvolvemento. Ao mesmo tempo, hai certas trampas e deficiencias na propia masa conxelada. Estes factores completos restrinxen sen dúbida a aplicación e a promoción da masa conxelada. Por outra banda, isto tamén significa que a aplicación de masa conxelada ten grandes perspectivas potenciais e amplas, especialmente desde a perspectiva de combinar a tecnoloxía de masa conxelada coa produción industrializada de fideos tradicionais chineses (non) alimentos básicos fermentados, para desenvolver máis produtos que satisfagan as necesidades dos residentes chineses. É de importancia práctica mellorar a calidade da masa conxelada en función das características da pastelería chinesa e dos hábitos dietéticos e é adecuada para as características de procesamento da pastelería chinesa.
Precisamente é debido a que a investigación de aplicacións relevante de HPMC en fideos chineses aínda falta relativamente. Polo tanto, o propósito deste experimento é ampliar a aplicación de HPMC á masa conxelada e determinar a mellora do procesamento de masa conxelada por HPMC mediante a avaliación da calidade do pan ao vapor. Ademais, engadiuse HPMC aos tres compoñentes principais da masa (proteína de trigo, almidón e líquido de levadura), e o efecto do HPMC na estrutura e propiedades da proteína de trigo, o almidón e o levadura foi estudado sistematicamente. E explique os seus problemas de mecanismo relacionados, para proporcionar un novo camiño factible para a mellora da calidade da masa conxelada, para ampliar o alcance da aplicación de HPMC no campo dos alimentos e proporcionar soporte teórico para a produción real de masa conxelada adecuada para facer pan ao vapor.
1.3 O contido principal do estudo
Crese xeralmente que a masa é un sistema típico de materia suave complexa coas características de multi-compoñentes, multi-interface, multi-fase e a varias escala.
Efectos da cantidade de adición e tempo de almacenamento conxelado na estrutura e propiedades da masa conxelada, a calidade dos produtos de masa conxelada (pan ao vapor), a estrutura e as propiedades do glute de trigo, a estrutura e as propiedades do almidón de trigo e a actividade de fermentación da levadura. Con base nas consideracións anteriores, fíxose o seguinte deseño experimental neste tema de investigación:
1) Seleccione un novo tipo de coloide hidrofílico, hidroxipropil metilcelulosa (HPMC) como aditivo e estuda a cantidade de adición de HPMC en diferentes condicións de tempo de conxelación (0, 15, 30, 60 días; as mesmas seguintes). (0%, 0,5%, 1%, 2%; o mesmo por debaixo) sobre as propiedades reolóxicas e a microestrutura da masa conxelada, así como sobre a calidade do produto de masa - pan ao vapor (incluído o volume específico de pan ao vapor), textura), investigar o efecto de engadir HPMC á masa conxelada sobre as propiedades de procesamento da cantidade de vapores e avaliar a mellora do efecto de procesamento da cantidade de vapores e avaliar a mellora da mellora da cantidade de vapores e a mellora do vapor e a mellora da mellora do vapor e a mellora do vapor e a mellora da mellora do vapor e a mellora do vapor e a mellora do vapor e a mellora do vapor e a mellora do vapor, e a mellora do vapor e a mellora do vapor e a mellora do vapor e a mellora do vapor e a produción do vapor, e propiedades da masa conxelada;
2) Desde a perspectiva do mecanismo de mellora, estudáronse os efectos de diferentes adicións de HPMC sobre as propiedades reolóxicas da masa de glute húmido, a transición do estado da auga e a estrutura e as propiedades do glute de trigo en diferentes condicións de tempo de almacenamento de conxelación.
3) Desde a perspectiva do mecanismo de mellora, estudáronse os efectos de diferentes adicións de HPMC sobre as propiedades de xelatinización, propiedades de xel, propiedades de cristalización e propiedades termodinámicas do almidón en diferentes condicións de tempo de almacenamento.
4) Desde a perspectiva do mecanismo de mellora, estudáronse os efectos de diferentes adicións de HPMC sobre a actividade da fermentación, a taxa de supervivencia e o contido de glutatión extracelular de levadura en diferentes condicións de tempo de almacenamento de conxelación.
Capítulo 2 Efectos da adición I-IPMC sobre as propiedades de procesamento de masa conxelada e a calidade do pan ao vapor
2.1 Introdución
En xeral, a composición material da masa empregada para elaborar produtos de fariña fermentada inclúe principalmente substancias macromoleculares biolóxicas (almidón, proteína), auga inorgánica e levadura de organismos, e fórmase despois da hidratación, a reticulación e a interacción. Desenvolveuse un sistema de material estable e complexo cunha estrutura especial. Numerosos estudos demostraron que as propiedades da masa teñen un impacto significativo na calidade do produto final. Polo tanto, ao optimizar a compostaxe para cumprir o produto específico e é unha dirección de investigación para mellorar a formulación e tecnoloxía de masa da calidade do produto ou dos alimentos para o seu uso; Por outra banda, mellorar ou mellorar as propiedades do procesamento e conservación de masa para garantir ou mellorar a calidade do produto tamén é un problema importante de investigación.
Como se mencionou na introdución, engadindo HPMC a un sistema de masa e examinando os seus efectos sobre as propiedades da masa (Farin, Elongación, Reoloxía, etc.) e a calidade final do produto son dous estudos estreitamente relacionados.
Polo tanto, este deseño experimental realízase principalmente a partir de dous aspectos: o efecto da adición de HPMC sobre as propiedades do sistema de masa conxelada e o efecto sobre a calidade dos produtos de pan ao vapor.
2.2 Materiais e métodos experimentais
2.2.1 Materiais experimentais
Zhongyu Wheat Flour Binzhou Zhongyu Food Co., Ltd.; Angel Active Dry Yeast Angel Yeast Co., Ltd.; HPMC (grao de substitución de metilo do 28%.30%, grao de substitución de hidroxipropilo do 7%.12%) Aladdin (Shanghai) Company Reigent Chemical; Todos os reactivos químicos empregados neste experimento son de grao analítico;
2.2.2 Instrumentos e equipos experimentais
Nome do instrumento e do equipo
BPS. Caixa de temperatura e humidade constante de 500cl
TA-XT PLUS Testador de propiedades físicas
Baldo analítico electrónico BSAL24S
DHG. 9070a Secar a explosión ao forno
Sm. Mixer de masa 986S
C21. Cociña de indución KT2134
Contador de po. E
Extensómetro. E
Descubrimento R3 REOMENTO ROTATIVO
Calorímetro de dixitalización diferencial Q200
FD. 1b. 50 secador de conxelación do baleiro
SX2.4.10 Forno de muffle
Kjeltee TM 8400 Analizador automático de nitróxeno Kjeldahl
Fabricante
Shanghai Yiheng Scientific Instrument Co., Ltd.
Stab Micro Systems, Reino Unido
Sartorius, Alemaña
Shanghai Yiheng Scientific Instrument Co., Ltd.
Top Kitchen Appliance Technology Co., Ltd.
Guangdong Midea Life Appliance Manufacturing Co., Ltd.
Brabender, Alemaña
Brabender, Alemaña
American TA Company
American TA Company
Beijing Bo Yi Kang Experimental Instrument Co., Ltd.
Huang Shi Heng Feng Medical Equipment Co., Ltd.
Compañía Danesa Foss
2.2.3 Método experimental
2.2.3.1 Determinación de compoñentes básicos da fariña
Segundo GB 50093.2010, GB 5009.5--2010, GB/T 5009.9.2008, GB50094.2010T78-81], determine os compoñentes básicos da fariña de trigo-humidade, proteína, almidón e contido de cinza.
2.2.3.2 Determinación das propiedades Flouy da masa
Segundo o método de referencia GB/T 14614.2006 Determinación de propiedades farináceas da masa [821.
2.2.3.3 Determinación das propiedades de tracción da masa
Determinación das propiedades de tracción da masa segundo GB/T 14615.2006 [831.
2.2.3.4 Produción de masa conxelada
Consulte o proceso de fabricación de masa de GB/T 17320.1998 [84]. Pesa 450 g de fariña e 5 g de levadura seca activa na cunca da batedora de masa, mexa a baixa velocidade para mesturar completamente os dous e, a continuación, engade 245 ml de baixa temperatura (auga destilada (pre-almacenada na frigorífica a 4 ° C durante 24 horas ata inhibir a actividade de levadura), subir a baixa velocidade durante 1 min. 180g / porción, amasalo nunha forma cilíndrica, logo selala cunha bolsa de ziplock e póñaa. Conxele a 18 ° C durante 15, 30 e 60 días. como grupo experimental de control.
2.2.3.5 Determinación das propiedades reolóxicas da masa
Saca as mostras de masa despois do tempo de conxelación correspondente, colócaas nun frigorífico a 4 ° C durante 4 h e logo colócaas a temperatura ambiente ata que as mostras de masa estean completamente derretidas. O método de procesamento de mostras tamén é aplicable á parte experimental de 2.3.6.
Cortouse unha mostra (aproximadamente 2 g) da parte central da masa parcialmente derretida e colocouse na placa inferior do reómetro (Discovery R3). En primeiro lugar, a mostra foi sometida a dixitalización dinámica de cepa. Os parámetros experimentais específicos fixáronse do seguinte xeito: utilizouse unha placa paralela cun diámetro de 40 mm, a brecha estableceuse en 1000 mln, a temperatura era de 25 ° C e o rango de dixitalización foi do 0,01%. 100%, o tempo de descanso da mostra é de 10 minutos e a frecuencia está fixada en 1Hz. A rexión de viscoelasticidade lineal (LVR) das mostras probadas foi determinada pola dixitalización de cepa. A continuación, a mostra foi sometida a un barrido de frecuencia dinámica e os parámetros específicos fixáronse do seguinte xeito: o valor da tensión foi do 0,5% (no rango LVR), o tempo de descanso, o dispositivo empregado, o espazo e a temperatura foron consistentes cos axustes do parámetro de varrido. Na curva de reoloxía rexistráronse cinco puntos de datos (parcelas) por cada aumento de 10 veces na frecuencia (modo lineal). Despois de cada depresión de pinzas, o exceso de mostra foi raspado suavemente cunha lámina e aplicouse unha capa de aceite de parafina ao bordo da mostra para evitar a perda de auga durante o experimento. Cada mostra repetiuse tres veces.
2.2.3.6 Contido de auga conxelable (contido de auga conxelable, determinación interna) na masa
Pesa unha mostra de aproximadamente 15 mg da parte central da masa completamente derretida, selo nun crisol de aluminio (adecuado para mostras de líquido) e medra cunha calorimetría de dixitalización diferencial (DSC). Establécense os parámetros específicos do programa. Do seguinte xeito: Primeiro equilibrar a 20 ° C durante 5 min, logo caer a .30 ° C a unha velocidade de 10 "c/min, manter durante 10 min e, finalmente, subir a 25 ° C a unha velocidade de 5" c/min, o gas de purga é de nitróxeno (N2) e o seu caudal foi de 50 ml/min. Usando o crisol de aluminio en branco como referencia, a curva DSC obtida analizouse mediante o software de análise Universal Analysis 2000, e a entalpía de fusión (día) do cristal de xeo obtívose integrando o pico situado a aproximadamente 0 ° C. O contido de auga conxelable (CFW) calcúlase coa seguinte fórmula [85.86]:
Entre eles, 厶 representa a calor latente de humidade e o seu valor é de 334 J Dan; MC (contido total de humidade) representa o contido total de humidade na masa (medido segundo GB 50093.2010T78]). Cada mostra repetiuse tres veces.
2.2.3.7 Produción de pan ao vapor
Despois do tempo de conxelación correspondente, sacouse a masa conxelada, primeiro equilibrouse nun frigorífico de 4 ° C durante 4 h e logo colocouse a temperatura ambiente ata que a masa conxelada estaba completamente descongelada. Divide a masa en aproximadamente 70 gramos por porción, amádelle en forma e logo colócaa nunha caixa de temperatura e humidade constante e probala durante 60 minutos a 30 ° C e unha humidade relativa do 85%. Despois da proba, o vapor durante 20 minutos e logo arrefríe durante 1 h a temperatura ambiente para avaliar a calidade do pan ao vapor.
2.2.3.8 Avaliación da calidade do pan ao vapor
(1) Determinación do volume específico de pan ao vapor
Segundo GB/T 20981.2007 [871, o método de desprazamento da colza usouse para medir o volume (traballo) dos bollos ao vapor, e a masa (m) dos bollos ao vapor foi medida mediante un equilibrio electrónico. Cada mostra foi replicada tres veces.
Volume específico de pan ao vapor (CM3 / g) = volume de pan ao vapor (CM3) / masa de pan ao vapor (g)
(2) Determinación das propiedades da textura do núcleo de pan ao vapor
Consulte o método de SIM, Noor Aziah, Cheng (2011) [88] con pequenas modificacións. Unha mostra de núcleo de 20x 20 x 20 mn'13 do pan ao vapor cortouse da zona central do pan ao vapor, e o TPA (análise do perfil de textura) do pan ao vapor foi medido por un probador de propiedade física. Parámetros específicos: A sonda é P/100, a taxa de pre-medición é de 1 mm/s, a taxa de medición media é de 1 mm/s, a taxa de post-medición é de 1 mm/s, a variable de deformación de compresión é do 50%e o intervalo de tempo entre dúas compresións é de 30 s, a forza de disparo é de 5 g. Cada mostra repetiuse 6 veces.
2.2.3.9 Procesamento de datos
Todos os experimentos repetíronse polo menos tres veces a menos que se especifique o contrario, e os resultados experimentais expresáronse como a media (media) ± desviación estándar (desviación estándar). A estatística SPSS 19 utilizouse para a análise da varianza (análise da varianza, ANOVA), e o nivel de significación foi O. 05; Use orixe 8.0 para deseñar gráficos relevantes.
2.3 Resultados e discusión experimentais
2.3.1 Índice básico de composición de fariña de trigo
Tab 2.1 Contido do compoñente elemental de fariña de trigo
2.3.2 O efecto da adición I-IPMC sobre as propiedades farináceas da masa
Como se mostra na táboa 2.2, co aumento da adición de HPMC, a absorción de auga da masa aumentou significativamente, pasando do 58,10% (sen engadir masa HPMC) ao 60,60% (engadindo unha masa de 2% HPMC). Ademais, a adición de HPMC mellorou o tempo de estabilidade da masa de 10,2 min (en branco) a 12,2 min (engadiu un 2% de HPMC). Non obstante, co aumento da adición de HPMC, tanto o tempo de formación da masa como o debilitamento da masa diminuíron significativamente, desde o tempo de formación de masa en branco de 2,10 min e o debilitante grao de 55,0 fu, respectivamente, ata a adición de 2% de HPMC, o tempo de formación de 17,27% e o debilitamento, respectivamente.
Debido a que o HPMC ten unha forte retención de auga e capacidade de retención de auga e é máis absorbente que o almidón de trigo e o glute de trigo [8 "01, polo tanto, a adición de HPMC mellora a taxa de absorción de auga da masa. A formación da masa. Por HPMC demostra que o HPMC pode desempeñar un papel na estabilización da consistencia da masa.
Nota: Diferentes letras en minúsculas superínsicas na mesma columna indican diferenzas significativas (p <0.05)
2.3.3 Efecto da adición de HPMC sobre as propiedades de tracción da masa
As propiedades de tracción da masa poden reflectir mellor as propiedades de procesamento da masa despois da proba, incluída a extensibilidade, a resistencia á tracción e a relación de estiramento da masa. As propiedades de tracción da masa atribúense á extensión das moléculas de glutenina na extensibilidade da masa, xa que a enlace cruzada das cadeas moleculares de glutenina determina a elasticidade da masa [921]. Termonia, Smith (1987) [93] cría que a elongación de polímeros depende de dous procesos cinéticos químicos, é dicir, a rotura de enlaces secundarios entre as cadeas moleculares e a deformación de cadeas moleculares reticuladas. Cando a taxa de deformación da cadea molecular é relativamente baixa, a cadea molecular non pode facer fronte e rapidamente a tensión xerada polo estiramento da cadea molecular, o que á súa vez leva á rotura da cadea molecular, e a lonxitude de extensión da cadea molecular tamén é curta. Só cando a taxa de deformación da cadea molecular pode asegurarse de que a cadea molecular poida deformarse de forma rápida e suficiente, e os nodos de enlace covalentes na cadea molecular non se romperán, pódese aumentar a elongación do polímero. Polo tanto, cambiar o comportamento de deformación e elongación da cadea de proteínas do glute terá un impacto nas propiedades de tracción da masa [92].
A táboa 2.3 enumera os efectos de diferentes cantidades de HPMC (O, 0,5%, 1%e 2%) e probas diferentes 1'9 (45 min, 90 min e 135 min) sobre as propiedades de tracción da masa (enerxía, resistencia ao estiramento, resistencia máxima de estiramento, alargación, relación de estiramento e máximo de estiramento). Os resultados experimentais mostran que as propiedades de tracción de todas as mostras de masa aumentan coa extensión do tempo de proba, excepto a elongación que diminúe coa extensión do tempo de proba. Para o valor da enerxía, de 0 a 90 minutos, o valor da enerxía do resto das mostras de masa aumentou gradualmente, excepto para a adición de 1% de HPMC, e o valor enerxético de todas as mostras de masa aumentou gradualmente. Non houbo cambios significativos. Isto demostra que cando o tempo de proba é de 90 minutos, fórmase completamente a estrutura da rede da masa (reticulación entre cadeas moleculares). Polo tanto, o tempo de proba esténdese aínda máis e non hai diferenzas significativas no valor da enerxía. Ao mesmo tempo, isto tamén pode proporcionar unha referencia para determinar o tempo de proba da masa. A medida que se prolonga o tempo de proba, fórmanse enlaces máis secundarios entre as cadeas moleculares e as cadeas moleculares son máis reticuladas, polo que a resistencia á tracción e a resistencia máxima da tracción aumentan gradualmente. Ao mesmo tempo, a taxa de deformación das cadeas moleculares tamén diminuíu co aumento de enlaces secundarios entre as cadeas moleculares e a reticulación máis axustada de cadeas moleculares, o que provocou a diminución da elongación da masa coa extensión excesiva do tempo de proba. O aumento da resistencia á tracción/resistencia á tracción máxima e a diminución da alargación derivaron nun aumento da relación de tracción/máxima de tracción.
Non obstante, a adición de HPMC pode suprimir eficazmente a tendencia anterior e cambiar as propiedades da tracción da masa. Co aumento da adición de HPMC, a resistencia á tracción, a resistencia á tracción máxima e o valor da enerxía da masa diminuíron de xeito correspondente, mentres que a elongación aumentou. En concreto, cando o tempo de proba foi de 45 min, co aumento da adición de HPMC, o valor da enerxía da masa diminuíu significativamente, de 148,20-J: 5,80 J (en branco) a 129,70-J respectivamente: 6,65 J (engadir 0,5% HPMC), 120,30 ± 8,84 J (Engadir 1% HPMC) e 110,20-A: 6,58
J (engadido 2% HPMC). Ao mesmo tempo, a resistencia máxima de tracción da masa diminuíu de 674,50-A: 34,58 BU (en branco) a 591,80-A: 5,87 BU (engadindo 0,5% HPMC), 602,70 ± 16,40 BU (engadido 1% HPMC) e 515,40-A: 7,78 BU (2% HPMC). Non obstante, a elongación da masa pasou de 154,75+7,57 MITI (en branco) a 164,70-A: 2,55 m/RL (engadindo un 0,5% HPMC), 162,90-A: 4,05 min (engadiu 1% HPMC) e 1 67,20-A: 1,98 min (2% HPMC engadido). Isto pode deberse ao aumento do contido de auga plastizadora engadindo HPMC, o que reduce a resistencia á deformación da cadea molecular da proteína glute ou á interacción entre HPMC e a proteína glute Molecular Chain cambia o seu comportamento de estiramento, o que á súa vez afecta a que a dente, o que afecta a calidade, o que está afectando a calidade, o que se afecta á súa extensión, o que se afecta a dolta. volume, textura) do produto final.
2.3.4 Efectos do importe da adición de HPMC e do tempo de almacenamento de conxelación nas propiedades reolóxicas da masa
As propiedades reolóxicas da masa son un aspecto importante das propiedades da masa, que poden reflectir sistematicamente as propiedades completas da masa como a viscoelasticidade, a estabilidade e as características de procesamento, así como os cambios nas propiedades durante o procesamento e o almacenamento.
Fig 2.1 Efecto da adición de HPMC sobre as propiedades reolóxicas da masa conxelada
A figura 2.1 mostra o cambio de módulo de almacenamento (módulo elástico, g ') e módulo de perda (módulo viscoso, g ") de masa con contido de HPMC diferente de 0 días a 60 días. Os resultados demostraron que coa prolongación do tempo de almacenamento de conxelación, o G' da masa sen engadir HPMC, diminuíu significativamente, mentres que o cambio de G" foi o /an q. Isto pode deberse a que a estrutura da rede da masa está danada polos cristais de xeo durante o almacenamento de conxelación, o que reduce a súa forza estrutural e, polo tanto, o módulo elástico diminúe significativamente. Non obstante, co aumento da adición de HPMC, a variación de G 'diminuíu gradualmente. En particular, cando a cantidade engadida de HPMC foi do 2%, a variación de G 'foi a máis pequena. Isto demostra que o HPMC pode inhibir eficazmente a formación de cristais de xeo e o aumento do tamaño dos cristais de xeo, reducindo así o dano na estrutura da masa e mantendo a forza estrutural da masa. Ademais, o valor g da masa é maior que o da masa de glute mollada, mentres que o valor G da masa é menor que o da masa de glute mollada, principalmente porque a masa contén unha gran cantidade de almidón, que pode ser adsorbida e dispersa na estrutura da rede de glute. Aumenta a súa forza mentres se retén o exceso de humidade.
2.3.5 Efectos do importe da adición de HPMC e o tempo de almacenamento de conxelación no contido de auga conxelable (OW) na masa conxelada
Non toda a humidade da masa pode formar cristais de xeo a unha certa temperatura baixa, que está relacionado co estado da humidade (fluxo libre, restrinxido, combinado con outras substancias, etc.) e o seu ambiente. A auga conxelable é a auga da masa que pode sufrir unha transformación de fase para formar cristais de xeo a baixas temperaturas. A cantidade de auga conxelable afecta directamente ao número, tamaño e distribución da formación de cristal de xeo. Ademais, o contido de auga conxelable tamén se ve afectado polos cambios ambientais, como a extensión do tempo de almacenamento de conxelación, a flutuación da temperatura de almacenamento de conxelación e o cambio de estrutura e propiedades do sistema material. Para a masa conxelada sen HPMC engadida, coa prolongación do tempo de almacenamento de conxelación, o silicio Q aumentou significativamente, pasando de 32,48 ± 0,32% (almacenamento conxelado durante 0 días) a 39,13 ± 0,64% (almacenamento conxelado durante 0 días). Tibetano durante 60 días), a taxa de aumento foi do 20,47%. Non obstante, despois de 60 días de almacenamento conxelado, co aumento da adición de HPMC, a taxa de aumento de CFW diminuíu, seguida do 18,41%, do 13,71%e do 12,48%(táboa 2.4). Ao mesmo tempo, a O∥ da masa non afeccionada diminuíu correspondente co aumento da cantidade de HPMC engadido, do 32,48A-0,32% (sen engadir HPMC) a 31,73 ± 0,20% á súa vez. (Engadindo0,5% HPMC), 3 1,29+0,03% (engadindo un 1% de HPMC) e 30,44 ± 0,03% (engadindo 2% HPMC) capacidade de retención de auga, inhibe o fluxo libre de auga e reduce a cantidade de auga que se pode conxelar. No proceso de almacenamento de conxelación, xunto coa recristalización, a estrutura da masa é destruída, de xeito que parte da auga non freezable convértese en auga conxelable, aumentando así o contido de auga conxelable. Non obstante, o HPMC pode inhibir eficazmente a formación e o crecemento de cristais de xeo e protexer a estabilidade da estrutura da masa, inhibindo así efectivamente o aumento do contido de auga conxelable. Isto é coherente coa lei de cambio do contido de auga conxelable na masa de glute mollada conxelada, pero porque a masa contén máis almidón, o valor CFW é menor que o valor G∥ determinado pola masa de glute mollada (táboa 3.2).
2.3.6 Efectos da adición e tempo de conxelación I'IPMC na calidade do pan ao vapor
2.3.6.1 Influencia do importe da adición de HPMC e o tempo de almacenamento conxelado nun volume específico de pan ao vapor
O volume específico de pan ao vapor pode reflectir mellor o aspecto e a calidade sensorial do pan ao vapor. Canto maior sexa o volume específico do pan ao vapor, maior será o volume do pan ao vapor da mesma calidade, e o volume específico ten unha certa influencia na aparencia, cor, textura e avaliación sensorial dos alimentos. En xeral, os bollos ao vapor cun maior volume específico tamén son máis populares entre os consumidores ata certo punto.
Fig 2.2 Efecto da adición de HPMC e almacenamento conxelado sobre o volume específico de pan ao vapor chinés
O volume específico de pan ao vapor pode reflectir mellor o aspecto e a calidade sensorial do pan ao vapor. Canto maior sexa o volume específico do pan ao vapor, maior será o volume do pan ao vapor da mesma calidade, e o volume específico ten unha certa influencia na aparencia, cor, textura e avaliación sensorial dos alimentos. En xeral, os bollos ao vapor cun maior volume específico tamén son máis populares entre os consumidores ata certo punto.
Non obstante, o volume específico do pan ao vapor feito de masa conxelada diminuíu coa extensión do tempo de almacenamento conxelado. Entre eles, o volume específico do pan ao vapor feito a partir da masa conxelada sen engadir HPMC foi de 2,835 ± 0,064 cm3/g (almacenamento conxelado). 0 días) ata 1.495 ± 0,070 cm3/g (almacenamento conxelado durante 60 días); mentres que o volume específico de pan ao vapor feito de masa conxelada engadiu cun 2% de HPMC caeu de 3.160 ± 0,041 cm3/g a 2.160 ± 0,041 cm3/g. 451 ± 0,033 cm3/g, polo tanto, o volume específico do pan ao vapor feito a partir da masa conxelada engadida con HPMC diminuíu co aumento da cantidade engadida. Dado que o volume específico de pan ao vapor non só se ve afectado pola actividade de fermentación de levadura (produción de gas de fermentación), a capacidade de retención de gas moderada da estrutura da rede de masa tamén ten un impacto importante no volume específico do produto final [96'9 citado. Os resultados de medición das propiedades reolóxicas anteriores demostran que a integridade e a resistencia estrutural da estrutura da rede de masa son destruídas durante o proceso de almacenamento de conxelación e o grao de dano intensifícase coa extensión do tempo de almacenamento de conxelación. Durante o proceso, a súa capacidade de mantemento de gas é pobre, o que á súa vez leva a unha diminución do volume específico do pan ao vapor. Non obstante, a adición de HPMC pode protexer de xeito máis eficaz a integridade da estrutura da rede de masa, de xeito que as propiedades de mantemento do aire da masa se manteñen mellor, polo tanto, en O. Durante o período de almacenamento conxelado de 60 días, co aumento da adición de HPMC, o volume específico do pan correspondente diminuíu gradualmente.
2.3.6.2 Efectos do importe da adición de HPMC e o tempo de almacenamento conxelado nas propiedades de textura do pan ao vapor
A proba de propiedade física TPA (análises de perfil textual) pode reflectir de xeito exhaustivo as propiedades mecánicas e a calidade dos alimentos de pasta, incluíndo dureza, elasticidade, cohesión, masticabilidade e resiliencia. A figura 2.3 mostra o efecto da adición de HPMC e o tempo de conxelación na dureza do pan ao vapor. Os resultados mostran que para a masa fresca sen tratamento de conxelación, co aumento da adición de HPMC, a dureza do pan ao vapor aumenta significativamente. diminuíu de 355,55 ± 24,65 g (mostra en branco) a 310,48 ± 20,09 g (engadir o.5% HPMC), 258,06 ± 20,99 g (engadir 1% T-IPMC) e 215,29 + 13,37 g (2% hpmc engadido). Isto pode estar relacionado co aumento do volume específico de pan ao vapor. Ademais, como se pode ver na figura 2.4, a medida que aumenta a cantidade de HPMC, a resorte do pan ao vapor feito de masa fresca aumenta significativamente, de 0,968 ± 0,006 (en branco) a 1, respectivamente. .020 ± 0,004 (engadir 0,5% HPMC), 1,073 ± 0,006 (engadir 1% I-IPMC) e 1,176 ± 0,003 (engadir 2% HPMC). Os cambios de dureza e elasticidade do pan ao vapor indicaron que a adición de HPMC podería mellorar a calidade do pan ao vapor. Isto é coherente cos resultados da investigación de Rosell, Rojas, Benedito de Barber (2001) [95] e Barcenas, Rosell (2005) [Worms], é dicir, HPMC pode reducir significativamente a dureza do pan e mellorar a calidade do pan.
Fig 2.3 Efecto da adición de HPMC e almacenamento conxelado sobre a dureza do pan ao vapor chinés
Por outra banda, coa prolongación do tempo de almacenamento conxelado da masa conxelada, a dureza do pan ao vapor realizado por el aumentou significativamente (p <0,05), mentres que a elasticidade diminuíu significativamente (p <0,05). Non obstante, a dureza dos bollos ao vapor feitos a partir de masa conxelada sen HPMC engadido aumentou de 358.267 ± 42.103 g (almacenamento conxelado durante 0 días) a 1092.014 ± 34.254 g (almacenamento conxelado durante 60 días);
A dureza do pan ao vapor feito de masa conxelada cun 2% de HPMC aumentou de 208.233 ± 15.566 g (almacenamento conxelado durante 0 días) a 564.978 ± 82.849 g (almacenamento conxelado durante 60 días). Fig 2.4 Efecto da adición de HPMC e almacenamento conxelado na resorte do pan ao vapor chinés en termos de elasticidade, a elasticidade do pan ao vapor feito de masa conxelada sen engadir HPMC diminuíu de 0,968 ± 0,006 (conxelación durante 0 días) a 0,689 ± 0,022 (conxelado durante 60 días); Conxelado cun 2% de HPMC engadiu a elasticidade dos bollos ao vapor feitos de masa diminuíu de 1.176 ± 0,003 (conxelación durante 0 días) a 0,962 ± 0,003 (conxelación durante 60 días). Obviamente, o aumento da taxa de dureza e a taxa de diminución da elasticidade diminuíron co aumento da cantidade engadida de HPMC na masa conxelada durante o período de almacenamento conxelado. Isto demostra que a adición de HPMC pode mellorar eficazmente a calidade do pan ao vapor. Ademais, a táboa 2.5 enumera os efectos da adición de HPMC e o tempo de almacenamento conxelado noutros índices de textura de pan ao vapor. ) non tivo ningún cambio significativo (P> 0,05); Non obstante, aos 0 días de conxelación, co aumento da adición de HPMC, a goma e a masticabilidade diminuíron significativamente (P
Por outra banda, coa prolongación do tempo de conxelación, a cohesión e a forza de restauración do pan ao vapor diminuíu significativamente. Para o pan ao vapor feito a partir de masa conxelada sen engadir HPMC, a súa cohesión aumentou a O. 86-4-0,03 g (almacenamento conxelado 0 días) reduciuse a 0,49+0,06 g (almacenamento conxelado durante 60 días), mentres que a forza de restauración reduciuse de 0,48+0,04 g (almacenamento conxelado durante 0 días) a 0,17 ± 01 (almacenamento conxelado durante 0 días); Non obstante, para os bollos ao vapor feitos a partir de masa conxelada cun 2% de HPMC engadido, a cohesión reduciuse de 0,93+0,02 g (0 días conxelados) a 0,61+0,07 g (almacenamento conxelado durante 60 días), mentres que a forza de restauración reduciuse de 0,53+0,01 g (almacenamento conxelado durante 0 días) a 0,27+4-0,02 (conxelado durante 60 días). Ademais, coa prolongación do tempo de almacenamento conxelado, a adherencia e a masticabilidade do pan ao vapor aumentaron significativamente. Para o pan ao vapor feito de masa conxelada sen engadir HPMC, a adherencia aumentou en 336,54+37. 24 (0 días de almacenamento conxelado) aumentou a 1232,86 ± 67,67 (60 días de almacenamento conxelado), mentres que a masticabilidade aumentou de 325,76+34,64 (0 días de almacenamento conxelado) a 1005,83+83,95 (conxelado durante 60 días); Non obstante, para os bollos ao vapor feitos a partir de masa conxelada cun 2% de HPMC engadido, a adherencia aumentou de 206,62+1 1,84 (conxelada durante 0 días) a 472,84. 96+45,58 (almacenamento conxelado durante 60 días), mentres que a masticabilidade aumentou de 200,78+10,21 (almacenamento conxelado durante 0 días) a 404,53+31,26 (almacenamento conxelado durante 60 días). Isto demostra que a adición de HPMC pode inhibir eficazmente os cambios nas propiedades de textura do pan ao vapor causado polo almacenamento de conxelación. Ademais, os cambios nas propiedades da textura do pan ao vapor causado polo almacenamento de conxelación (como o aumento da adherencia e a masticabilidade e a diminución da forza de recuperación) tamén hai unha certa correlación interna co cambio de volume específico do pan ao vapor. Así, pódense mellorar as propiedades da masa (por exemplo, a farinalidade, a elongación e as propiedades reolóxicas) engadindo HPMC á masa conxelada, e o HPMC inhibe a formación, crecemento e redistribución de cristais de xeo (proceso de recristalización), facendo que a masa conxelada se mellora a calidade dos bollos procesados procesados.
2.4 Resumo do capítulo
A hidroxipropil metilcelulosa (HPMC) é unha especie de coloides hidrófilos e a súa investigación de aplicacións en masa conxelada con comida de pasta ao estilo chinés (como o pan ao vapor) como aínda falta o produto final. O principal propósito deste estudo é avaliar o efecto da mellora do HPMC investigando o efecto da adición de HPMC sobre as propiedades de procesamento da masa conxelada e a calidade do pan ao vapor, para proporcionar algún soporte teórico para a aplicación de HPMC en pan ao vapor e outros produtos de fariña ao estilo chinés. Os resultados mostran que o HPMC pode mellorar as propiedades farináceas da masa. Cando a cantidade de adición de HPMC é do 2%, a taxa de absorción de auga da masa aumenta do 58,10%no grupo control ata o 60,60%; 2 min aumentou a 12,2 min; Ao mesmo tempo, o tempo de formación da masa diminuíu de 2,1 min no grupo control a 1,5 muíño; O grao de debilitamento diminuíu de 55 FU no grupo control a 18 FU. Ademais, HPMC tamén mellorou as propiedades de tracción da masa. Co aumento da cantidade de HPMC engadido, a elongación da masa aumentou significativamente; significativamente reducido. Ademais, durante o período de almacenamento conxelado, a adición de HPMC reduciu a taxa de aumento do contido de auga conxelable na masa, inhibindo así o dano na estrutura da rede de masa causado pola cristalización de xeo, mantendo a estabilidade relativa da viscoelasticidade da masa e a integridade da estrutura da rede, mellorando así a estabilidade da estrutura da rede. A calidade do produto final está garantida.
Por outra banda, os resultados experimentais demostraron que a adición de HPMC tamén tivo un bo control de calidade e efecto de mellora sobre o pan ao vapor feito de masa conxelada. Para as mostras non afeccionadas, a adición de HPMC aumentou o volume específico do pan ao vapor e mellorou as propiedades de textura do pan ao vapor - reduciu a dureza do pan ao vapor, aumentou a súa elasticidade e, ao mesmo tempo Ademais, a adición de HPMC inhibiu o deterioro da calidade dos bollos ao vapor feitos a partir de masa conxelada coa extensión do tempo de almacenamento de conxelación, reducindo o grao de aumento da dureza, adherencia e masticabilidade dos bollos ao vapor, así como reducindo a elasticidade dos bollos ao vapor, a cohesión e a forza de recuperación.
En conclusión, isto demostra que o HPMC pode aplicarse ao procesamento de masa conxelada con pan ao vapor como produto final e ten o efecto de manter e mellorar a calidade do pan ao vapor.
Capítulo 3 Efectos da adición de HPMC na estrutura e propiedades do glute de trigo en condicións de conxelación
3.1 Introdución
O glute de trigo é a proteína de almacenamento máis abundante nos grans de trigo, representando máis do 80% da proteína total. Segundo a solubilidade dos seus compoñentes, pódese dividir aproximadamente en glutenina (soluble en solución alcalina) e gliadina (soluble en solución alcalina). en solución de etanol). Entre eles, o peso molecular (MW) de glutenina é tan elevado como 1x107DA, e ten dúas subunidades, que poden formar enlaces disulfuro intermoleculares e intramoleculares; mentres que o peso molecular da gliadina é só 1x104da, e só hai unha subunidade, que pode formar moléculas enlace disulfuro interno [100]. Campos, Steffe e NG (1 996) dividiron a formación de masa en dous procesos: entrada de enerxía (proceso de mestura con masa) e asociación de proteínas (formación da estrutura da rede de masa). Crese xeralmente que durante a formación da masa, a glutenina determina a elasticidade e a forza estrutural da masa, mentres que a gliadina determina a viscosidade e a fluidez da masa [102]. Pódese ver que a proteína de glute ten un papel indispensable e único na formación da estrutura da rede de masa e dota a masa con cohesión, viscoelasticidade e absorción de auga.
Ademais, desde un punto de vista microscópico, a formación da estrutura de rede tridimensional da masa vai acompañada da formación de enlaces covalentes intermoleculares e intramoleculares (como enlaces disulfuro) e enlaces non covalentes (como enlaces de hidróxeno, forzas hidrofóbicas) [103]. Aínda que a enerxía do enlace secundario
A cantidade e a estabilidade son máis débiles que os enlaces covalentes, pero xogan un papel importante no mantemento da conformación do glute [1041].
Para a masa conxelada, en condicións de conxelación, a formación e o crecemento dos cristais de xeo (proceso de cristalización e recristalización) fará que a estrutura da rede de masa se esprema físicamente e a súa integridade estrutural será destruída e microscopicamente. Acompañado de cambios na estrutura e propiedades da proteína do glute [105'1061. Como zhao, et a1. (2012) descubriron que coa prolongación do tempo de conxelación, o peso molecular e o radio de xiración molecular da proteína de glute diminuíron [107J, o que indicou que a proteína glute se despolimerizaba parcialmente. Ademais, os cambios conformacionais espaciais e as propiedades termodinámicas da proteína do glute afectarán as propiedades de procesamento de masa e a calidade do produto. Polo tanto, no proceso de almacenamento de conxelación, é de certa importancia da investigación investigar os cambios do estado da auga (estado de cristal de xeo) e a estrutura e as propiedades da proteína do glute en diferentes condicións de tempo de almacenamento de conxelación.
Como se menciona no prefacio, como hidrocolóide derivado de celulosa, a aplicación de hidroxipropil metilcelulosa (HPMC) na masa conxelada non está moi estudada e a investigación sobre o seu mecanismo de acción é aínda menos.
Polo tanto, o propósito deste experimento é empregar a masa de glute de trigo (masa de glute) como modelo de investigación para investigar o contido de HPMC (0, 0,5%) baixo un tempo de almacenamento diferente (0, 15, 30, 60 días), 1%, 2%) no estado e distribución de auga no sistema húmido, o seu glute, o seu glutenio, o seu gluten, o seu gluten, o glutenico, o glutenico, o glutenico. e logo explora os motivos dos cambios nas propiedades de procesamento da masa conxelada e o papel dos problemas do mecanismo HPMC, para mellorar a comprensión de problemas relacionados.
3.2 Materiais e métodos
3.2.1 Materiais experimentais
Gluten Anhui Rui Fu Xiang Food Co., Ltd.; Hidroxipropil metilcelulosa (HPMC, o mesmo que anteriormente) Aladdin Chemical Reagent Co., Ltd.
3.2.2 Aparello experimental
Nome do equipo
Descubrimento. Reómetro R3
DSC. Calorímetro de dixitalización diferencial Q200
PQ00 1 instrumento RMN de campo baixo
722E Espectrofotómetro
JSM. Microscopio electrónico de dixitalización de filamentos de tungsteno de 6490LV
HH Constante dixital Constante de baño de auga
BC/BD. Refrixerador 272SC
Bcd. Frixerador 201LCT
Eu. 5 equilibrio ultra-microelectrónico
Lector automático de microplacas
Nicolet 67 Fourier Transformar o espectrómetro infravermello
FD. 1b. 50 secador de conxelación do baleiro
KDC. Centrífuga refrixerada de alta velocidade 160HR
Thermo Fisher FC lector de microplacas de exploración de lonxitude de onda completa
Pb. Modelo 10 Meter de pH
Myp ll. Axitador magnético tipo 2
MX. O oscilador de corrente de eddy tipo s
SX2.4.10 Forno de muffle
KJELTEC TM 8400 Analizador automático de nitróxeno Kjeldahl
Fabricante
American TA Company
American TA Company
Compañía de Shanghai Niumet
Shanghai Spectrum Instrument Co., Ltd.
Nippon Electronics Manufacturing Co., Ltd.
Jintan Jincheng Guosheng Fábrica de instrumentos experimentais
Grupo Qingdao Haier
Hefei Mei Ling Co., Ltd.
Sartorius, Alemaña
Thermo Fisher, Estados Unidos
Thermo Nicolet, Estados Unidos
Beijing Bo Yi Kang Experimental Instrument Co., Ltd.
Anhui Zhong Ke Zhong Jia Scientific Instrument Co., Ltd.
Thermo Fisher, Estados Unidos
CERTORIS Alemaña
Shanghai Mei Ying Pu Instrument Co., Ltd.
Scilogex, Estados Unidos
Huangshi Hengfeng Medical Equipment Co., Ltd.
Compañía Danesa Foss
3.2.3 Reactivos experimentais
Todos os reactivos químicos empregados nos experimentos foron de grao analítico.
3.2.4 Método experimental
3.2.4.1 Determinación de compoñentes básicos do glute
Segundo GB 5009.5_2010, GB 50093.2010, GB 50094.2010, GB/T 5009.6.2003T78-81], o contido da proteína, a humidade, a cinza e o lípido no glute foron determinados respectivamente, e os resultados móstranse na táboa 3.1.
3.2.4.2 Preparación da masa de glute mollada conxelada (masa de glute)
Pesa 100 g de glute nun vaso de vaso, engade auga destilada (40%, p/p), mexa cunha varilla de vidro durante 5 min e logo colócaa nun frigorífico de 4 "C durante 1 h para facelo completamente hidratado para obter a masa de glute mollada. período de tempo (15 días, 30 días e 60 días).
3.2.4.3 Determinación das propiedades reolóxicas da masa de glute mollada
Cando remate o tempo de conxelación correspondente, saca a masa de glute mollada conxelada e colócaa nun frigorífico de 4 ° C para equilibrar durante 8 horas. A continuación, saca a mostra e colócaa a temperatura ambiente ata que a mostra estea completamente descongelada (este método de descongelar a masa de glute húmido tamén é aplicable a parte posterior dos experimentos, 2.7.1 e 2.9). Cortouse unha mostra (aproximadamente 2 g) da área central da masa de glute húmida derretida e colocouse na portadora da mostra (placa inferior) do reómetro (Discovery R3). Sweep de cepa) Para determinar a rexión de viscoelasticidade lineal (LVR), os parámetros experimentais específicos están definidos do seguinte xeito. O dispositivo é unha placa paralela cun diámetro de 40 muíños, a brecha está fixada en 1000 MRN e a temperatura está fixada en 25 ° C, o rango de exploración de cepa é do 0,01%. 100%, a frecuencia está fixada en 1 Hz. Despois, despois de cambiar a mostra, déixeo repousar 10 minutos e logo realizar dinámico
O barrido de frecuencia, os parámetros experimentais específicos establécense do seguinte xeito: a cepa é do 0,5% (en LVR) e o rango de barrido de frecuencia é de 0,1 Hz. 10 Hz, mentres que outros parámetros son os mesmos que os parámetros de varrido da cepa. Os datos de dixitalización son adquiridos en modo logarítmico, e 5 puntos de datos (parcelas) rexístranse na curva reolóxica por cada 10 veces aumento da frecuencia, para obter a frecuencia como a abscissa, o módulo de almacenamento (G ') e o módulo de perda (G') é a curva discreta reolóxica da ordenada. É de destacar que despois de cada vez que a mostra é presionada pola abrazadeira, o exceso de mostra debe ser raspado suavemente cunha lámina e aplícase unha capa de aceite de parafina ao bordo da mostra para evitar a humidade durante o experimento. de perda. Cada mostra foi replicada tres veces.
3.2.4.4 Determinación das propiedades termodinámicas
Segundo o método de BOT (2003) [1081, utilizouse o calorímetro de dixitalización diferencial (DSC Q.200) neste experimento para medir as propiedades termodinámicas relevantes das mostras.
(1) Determinación do contido de auga conxelable (cf silicio) na masa de glute mollada
Pesouse unha mostra de 15 mg de glute húmido e selouse nun crisol de aluminio (adecuado para mostras líquidas). O procedemento de determinación e os parámetros son os seguintes: Equilibrar a 20 ° C durante 5 min, logo caer a 0,30 ° C a unha velocidade de 10 ° C/min, manter a temperatura durante 10 min e, finalmente unha referencia. A curva DSC obtida foi analizada mediante o software de análise Universal Analysis 2000, analizando os picos situados ao redor de 0 ° C. Integral para conseguir a fusión da entalpía dos cristais de xeo (Día do Yu). A continuación, o contido de auga conxelable (CFW) calcúlase coa seguinte fórmula [85-86]:
Entre eles, tres, representa a calor latente de humidade e o seu valor é de 334 J/g; MC representa o contido total de humidade do glute mollado medido (medido segundo GB 50093.2010 [. 78]). Cada mostra foi replicada tres veces.
(2) Determinación da temperatura máxima de desnaturalización térmica (TP) da proteína de glute de trigo
Conxelarse seco a mostra tratada con almacenamento conxelado, tritala de novo e pasala por unha peneira de 100 malos para obter o po de proteína de glute (esta mostra de po sólida tamén é aplicable a 2,8). Pesouse unha mostra de proteína de glute de 10 mg e selouse nun crisol de aluminio (para mostras sólidas). Os parámetros de medición de DSC fixáronse do seguinte xeito, equilibráronse a 20 ° C durante 5 min, e logo aumentaron a 100 ° C a unha velocidade de 5 ° C/min, usando nitróxeno como gas purga e o seu caudal foi de 80 ml/min. Usando un crisol baleiro selado como referencia e use o software de análise Universal Analysis 2000 para analizar a curva DSC obtida para obter a temperatura máxima da desnaturalización térmica da proteína de glute de trigo (si). Cada mostra é replicada tres veces.
3.2.4.5 Determinación do contido de sulfhidril gratuíto (c) do glute de trigo
O contido de grupos de sulfhidril gratuítos determinouse segundo o método de Beveridg, Toma e Nakai (1974) [HU], con modificacións apropiadas. Pesa 40 mg de mostra de proteína de glute de trigo, axítea ben e faino dispersado en 4 ml de dodecilo sulfonato
Sodio sodio (SDS). Tris-hidroximetil Aminometano (Tris). Glicina (Gly). Ácido tetraacético 7, tampón de amina (EDTA) (10,4% Tris, 6,9 g de glicina e 1,2 g EDTA/L, pH 8,0, abreviado como TGE, e despois o 2,5% SDS engadiuse á solución anterior de TGE (que se preparou en SDS-TGE), o supernatado, o supernatado, o supernatado. Centrifugación durante 10 minutos a 4 ° C e 5000 × g. Rag/ml), despois de 30 minutos de incubación nun baño de auga de 25 ℃, engade 412 nm absorbancia e o búfer anterior usouse como control en branco.
Entre eles, 73.53 está o coeficiente de extinción; A é o valor de absorbancia; D é o factor de dilución (1 aquí); G é a concentración de proteínas. Cada mostra foi replicada tres veces.
3.2.4.6 Determinación de 1H I "2 Tempo de relaxación
Segundo Kontogiorgos, Goff, e Kasapis (2007) Método [1111, colocáronse 2 g de masa de glute mollado nun tubo magnético nuclear de 10 mm de diámetro, selado con envoltura de plástico e logo colocado nun paraméticos de baixo campo, o aparato de resonancia: 32 para medir o equipo de relaxación transversal (N), os parametos específicos están configurados. A forza de campo é de 0,43 t, a frecuencia de resonancia é de 18.169 Hz, e a secuencia de pulso é carr-purcell-meiboom-gill (CPMG), e a duración do pulso de 900 e 1 800 estableceuse en 13¨s e 25¨s, respectivamente, e o intervalo de pulso R foi o máis pequeno posible para reducir a interferencia e a difusión do decorado. Neste experimento, foi configurado en O. 5 m s. Cada ensaio foi dixitalizado 8 veces para aumentar a relación sinal-ruído (SNR), cun intervalo de 1 s entre cada dixitalización. O tempo de relaxación obtense da seguinte ecuación integral:
Entre eles, M está a función da suma de descomposición exponencial da amplitude do sinal co tempo (T) como variable independente; Yang) é a función da densidade do número de protóns de hidróxeno co tempo de relaxación (d) como variable independente.
Usando o algoritmo CONTRO no software de análise de Provencher combinado coa transformación inversa de Laplace, a inversión realízase para obter unha curva de distribución continua. Cada mostra repetiuse tres veces
3.2.4.7 Determinación da estrutura secundaria da proteína de glute de trigo
Neste experimento, usouse un espectrómetro infravermello de Fourier transformado equipado cun accesorio atenuado de reflexión total atenuado (ATR) para determinar a estrutura secundaria da proteína glute e un detector de cristal de tellururo de cadrurio de cadmio. Tanto a recollida de mostra como de fondo dixitalizáronse 64 veces cunha resolución de 4 cm ~ e un rango de dixitalización de 4000 cm-500 cm ~. Estender unha pequena cantidade de po sólido en proteína na superficie do diamante no encaixe ATR e, despois de 3 xiros no sentido das agullas do reloxo, pode comezar a recoller o sinal de espectro infravermello da mostra e, finalmente (Absorción) é o espectro infravermello da ordenada.
Use software Omnic para realizar corrección de base automática e corrección avanzada de ATR no espectro infravermello completo obtido Wavenumber e, a continuación, use o pico. O software Fit 4.12 realiza a corrección de base, a deconvolución de Fourier e a segunda adaptación derivada na banda Amide III (1350 cm-1.1200 cm'1) ata que o coeficiente de correlación encaixado (∥) chegue a 0. 99 ou máis, a área de pico integrada correspondente á estrutura secundaria de cada proteína obtén finalmente e o contido relativo de cada estrutura secundaria está correspondente á estrutura secundaria de cada proteína. Cantidade (%), é dicir, a área de pico/área de pico total. Realizáronse tres paralelos para cada mostra.
3.2.4.8 Determinación da hidrofobicidade superficial da proteína do glute
Segundo o método de Kato e Nakai (1980) [112], o ácido sulfónico naftaleno (ANS) foi usado como sonda fluorescente para determinar a hidrofobicidade superficial do glute de trigo. Pesa unha mostra de po sólido de proteína de proteína de glute, dispersala en 15 ml, 0,2 m, pH 7,0 fosfato salino tamponado (PBS), mexa magnéticamente durante 20 min a temperatura ambiente e logo mexa a 7000 rpm, 4 "baixo o estado de Centrífuga C, entón, e toma o contido de supernatante. Segundo os resultados da medición, o sobrenadante dilúese con PBS para 5 gradientes de concentración á súa vez, e a concentración de proteínas está en 0,02,0,5 mg/ml.
Engadiuse a solución de absorb 40 il ans (15,0 mmol/l) a cada solución de mostra de gradiente (4 ml), axitada e axitada ben, logo trasladouse a un lugar protexido, e 200 "pingas de luz foron extraídas da mostra de tubo con baixa concentración a un lector de alta concentración á súa vez. A medida que a luz de excitación e a luz de emisión de 484 am.
3.2.4.9 Observación do microscopio electrónico
Despois de secar a conxelación da masa de glute mollada sen engadir HPMC e engadir un 2% de HPMC que estivo conxelado durante 0 días e 60 días, cortáronse algunhas mostras, pulverizadas con ouro de 90 s cun pulverizador de electróns e logo colocáronse nun microscopio electrónico de dixitalización (JSM.6490LV). Realizouse unha observación morfolóxica. A tensión aceleradora estableceuse en 20 kV e a ampliación foi de 100 veces.
3.2.4.10 Procesamento de datos
Todos os resultados exprésanse como desviación media de 4 estándar e os experimentos anteriores repetíronse polo menos tres veces, excepto a microscopía electrónica de dixitalización. Use orixe 8.0 para deseñar gráficos e use SPSS 19.0 para un. Análise de xeito da varianza e da proba de rango múltiple de Duncan, o nivel de significación foi de 0,05.
3. Resultados e discusión
3.3.1 Efectos do importe da adición de HPMC e do tempo de almacenamento de conxelación nas propiedades reolóxicas da masa de glute mollada
As propiedades reolóxicas son un xeito eficaz de reflectir a estrutura e as propiedades dos materiais alimentarios e de predecir e avaliar a calidade do produto [113J. Como todos sabemos, a proteína do glute é o principal compoñente material que dá viscoelasticidade da masa. Como se mostra na figura 3.1, os resultados de barrido de frecuencia dinámica (0,1.10 Hz) demostran que o módulo de almacenamento (módulo elástico, g ') de todas as mostras de masa de glute húmido é maior que o módulo de perda (módulo viscoso), g), polo tanto, a masa húmida tamén mostrou a masa sólida e as características reolóxicas intermolas. A estrutura mutua de enlace formada por interacción covalente ou non covalente é a columna vertebral da estrutura da rede de masa [114]. O 0%, o 0,5% e o 1% de HPMC engadiu diferentes graos de diminución (Fig. 3.1, 115). Diferenzas sexuais (Figura 3.1, D). Isto indica que a estrutura de rede tridimensional da masa de glute mollada sen HPMC foi destruída polos cristais de xeo formados durante o proceso de conxelación, o que é consistente cos resultados atopados por Kontogiorgos, Goff e Kasapis (2008), que crían que o tempo de conxelación prolongado causou a funcionalidade e a estabilidade da masa da masa reducida.
Fig 3.1 Efecto da adición de HPMC e almacenamento conxelado sobre as propiedades reolóxicas da masa de glute
Nota: entre eles, A está o resultado de dixitalización de frecuencias oscilantes do glute mollado sen engadir HPMC: B é o resultado de dixitalización de frecuencias oscilantes de glute húmido que engade un 0,5% de HPMC; C é o resultado de dixitalización de frecuencias oscilantes de engadir un 1% de HPMC: D é o resultado de dixitalización de frecuencias oscilantes de engadir resultados de barrios de frecuencia de oscilación de glute húmido de 2% HPMC.
Durante o almacenamento conxelado, a humidade na masa de glute mollada cristaliza porque a temperatura é inferior ao seu punto de conxelación, e vai acompañado dun proceso de recristalización ao longo do tempo (debido ás flutuacións na temperatura, á migración e á distribución da humidade, cambios no estado de humidade, etc.), que á súa vez se producen a estrutura de xeo. extrusión física. Non obstante, ao comparar coa comparación de grupos demostrou que a adición de HPMC podería inhibir eficazmente a formación e o crecemento de cristais de xeo, protexendo así a integridade e a forza da estrutura da rede de glute e, dentro dun certo rango, o efecto inhibidor foi correlacionado positivamente coa cantidade de HPMC engadido.
3.3.2 Efectos do importe da adición de HPMC e do tempo de almacenamento de conxelación no contido de humidade do conxelador (CFW) e estabilidade térmica
3.3.2.1 Efectos do importe da adición de HPMC e o tempo de almacenamento de conxelación no contido de humidade conxelable (CFW) na masa de glute mollada
Os cristais de xeo están formados pola transición en fase de auga conxelable a temperaturas por baixo do seu punto de conxelación. Polo tanto, o contido de auga conxelable afecta directamente ao número, tamaño e distribución dos cristais de xeo na masa conxelada. Os resultados experimentais (táboa 3.2) mostran que a medida que o tempo de almacenamento de conxelación se estende de 0 días a 60 días, o silicio chinés en masa húmida é gradualmente, o que é coherente cos resultados da investigación doutros [117'11 81]. En particular, despois de 60 días de almacenamento conxelado, a entalpía de transición de fase (día) da masa de glute mollada sen HPMC aumentou de 134,20 J/g (0 d) a 166,27 J/g (60 d), é dicir, o aumento aumentou en 23,90%, mentres que o contido de humidade conxelable (cf) aumentou de 40,08%a 49,8%, un aumento do aumento dun aumento do aumento dun aumento do aumento dun aumento dun aumento dun aumento dun aumento dun aumento dun aumento dun aumento dun aumento dun aumento dun aumento dun aumento dun aumento dun aumento dun aumento dun aumento dun aumento dun aumento dun aumento dun aumento dun aumento dun aumento dun aumento dun aumento dun aumento de un aumento de un aumento de un aumento de un aumento de un aumento de un aumento de un aumento de silicón. Non obstante, para as mostras complementadas con 0,5%, 1% e 2% HPMC, despois de 60 días de conxelación, o C-CHAT aumentou un 20,07%, 16, 63% e 15,96%, respectivamente, coherente con Matuda, ET A1. (2008) descubriron que a entalpía de fusión (Y) das mostras con coloides hidrofílicos engadidos diminuíu en comparación coas mostras en branco [119].
O aumento de CFW débese principalmente ao proceso de recristalización e ao cambio da conformación de proteínas do glute, que cambia o estado da auga de auga non conxelable a auga conxelable. Este cambio no estado de humidade permite que os cristais de xeo estean atrapados nos intersticios da estrutura da rede, a estrutura da rede (poros) se fai gradualmente, o que á súa vez leva a un maior espremer e destrución das paredes dos poros. Non obstante, a diferenza significativa de 0W entre a mostra cun certo contido de HPMC e a mostra en branco demostra que o HPMC pode manter o estado de auga relativamente estable durante o proceso de conxelación, reducindo así o dano dos cristais de xeo á estrutura da rede de glute e incluso inhibindo a calidade do produto. deterioración.
3.3.2.2 Efectos de engadir diferentes contidos de HPMC e tempo de almacenamento de conxelación na estabilidade térmica da proteína do glute
A estabilidade térmica do glute ten unha importante influencia na formación de grans e na calidade do produto da pasta procesada térmicamente [211]. A figura 3.2 mostra a curva DSC obtida con temperatura (° C) como a abscisa e o fluxo de calor (MW) como ordenada. Os resultados experimentais (táboa 3.3) descubriron que a temperatura de desnaturalización de calor da proteína do glute sen conxelar e sen engadir I-IPMC era de 52,95 ° C, o que era consistente con León, et A1. (2003) e Khatkar, Barak e Mudgil (2013) reportaron resultados moi similares [120m11. Coa adición de 0% sen afogar, O. en comparación coa temperatura de desnaturalización de calor da proteína do glute cun 5%, 1% e 2% HPMC, a temperatura de deformación da calor da proteína do glute correspondente a 60 días aumentou en 7,40 ℃, 6,15 ℃, 5,02 ℃ e 4,58 ℃, respectivamente. Obviamente, baixo a condición do mesmo tempo de almacenamento de conxelación, o aumento da temperatura máxima de desnaturalización (N) diminuíu secuencialmente co aumento da adición de HPMC. Isto é coherente coa regra de cambio dos resultados do berro. Ademais, para as mostras non afeccionadas, a medida que a cantidade de HPMC engadiu aumentos, os valores N diminúen de xeito secuencial. Isto pode deberse ás interaccións intermoleculares entre HPMC con actividade superficial molecular e glute, como a formación de enlaces covalentes e non covalentes [122J].
Nota: Diferentes letras en minúsculas superíndicas na mesma columna indican diferenzas significativas (P <0.05) Ademais, Myers (1990) cría que un ANG superior significa que a molécula proteica expón máis grupos hidrofóbicos e participa no proceso de desnaturalización da molécula [1231]. Polo tanto, máis grupos hidrofóbicos no glute foron expostos durante a conxelación e HPMC podería estabilizar eficazmente a conformación molecular do glute.
Fig 3.2 termogramas típicos de dsc de proteínas glute con 0 % hpmc (a) ; con o.5 % hpmc (b) ; con 1 % hpmc (c) ; con 2 % hpmc (d) despois de diferente tempo de almacenamento conxelado , de 0d a 60d indicado desde a curva máis baixa ao alto en cada gráfico. Nota: A é a curva DSC de glute de trigo sen engadir HPMC; B é a adición de curva de O. dsc de glute de trigo con 5% HPMC; C é a curva DSC de glute de trigo cun 1% de HPMC; D é a curva DSC de glute de trigo cun 2% de HPMC 3.3.3 Efectos da cantidade de adición de HPMC e tempo de conxelación no contido de sulfhidril gratuíto (C-SH) intermolecular e intramoleculares covalentes son moi importantes para a estabilidade da estrutura da rede de masa. Un enlace disulfuro (-SS-) é un enlace covalente formado pola deshidroxenación de dous grupos de sulfhidrilos libres (.sh). A glutenina está composta por glutenina e gliadina, a primeira pode formar enlaces disulfuro intramolecular e intermolecular, mentres que os segundos só poden formar enlaces disulfuro intramolecular [1241], polo tanto, os enlaces disulfuro/disulfuro son un enlace disulfuro intramolecular/intermolecular. Forma importante de reticulación. En comparación con engadir 0%, O. O C-SH de 5% e 1% CVMC sen tratamento de conxelación e o C-SH de glute despois de 60 días de conxelación teñen diferentes graos de aumento respectivamente. En concreto, a cara sen HPMC engadiu o glute C. SH aumentou en 3,74 "mol/g a 8,25" mol/g, mentres que C.SH, marisco, con glute complementado con 0,5% e 1% HPMC aumentou en 2,76 "mol/g a 7,25" mol/g e 1,33 "mol/g. (2012) descubriu que despois de 120 días de almacenamento conxelado, o contido de grupos de tiol libre aumentou significativamente [1071. É de destacar que o c-s-sh de proteína glute foi significativamente inferior ao doutros períodos de almacenamento conxelados cando o período de conxelación foi de 15 días, o que pode ser atribuído ao efecto de conxelación do bloqueo de glute. Tempo de conxelación máis curto [1161.
Fig 3.3 Efecto da adición de HPMC e o almacenamento conxelado no contido de SH para as proteínas do glute como se mencionou anteriormente, a auga conxelable pode formar cristais de xeo a baixas temperaturas e distribuír nos intersticios da rede de glute. Polo tanto, coa prolongación do tempo de conxelación, os cristais de xeo fanse máis grandes, o que espreme máis seriamente a estrutura da proteína do glute e leva á rotura dalgúns enlaces disulfuro intermoleculares e intramoleculares, o que aumenta o contido de grupos sulfhidrilos libres. Por outra banda, os resultados experimentais mostran que o HPMC pode protexer o enlace disulfuro do dano de extrusión dos cristais de xeo, inhibindo así o proceso de despolimerización da proteína do glute. 3.3.4 Efectos do importe da adición de HPMC e do tempo de almacenamento de conxelación no tempo de relaxación transversal (T2) da masa de glute húmido A distribución do tempo de relaxación transversal (T2) pode reflectir o modelo e o proceso dinámico da migración de auga nos materiais alimentarios [6]. A figura 3.4 mostra a distribución da masa de glute húmida aos 0 e 60 días con diferentes adicións de HPMC, incluíndo 4 intervalos de distribución principais, é dicir, 0,1,1 ms (T21), 1,10 ms (T22), 10,100 ms (mortos;) e 1 00-1 000 ms (T24). Bosmans et al. (2012) atopou unha distribución similar da masa de glute húmido [1261], e suxeriron que os protóns con tempos de relaxación por baixo de 10 ms poderían clasificarse como protóns relaxantes rápidamente, que se derivan principalmente da mala mobilidade que a auga unida, polo tanto, pode caracterizar a distribución do tempo de relaxación da auga ligada a unha pequena cantidade de almidón. Ademais, Kontogiorgos (2007) - T11¨, as "cadeas" da estrutura da rede de proteínas do glute están compostas por varias capas (follas) a uns 5 nm de distancia, e a auga contida nestas capas é auga limitada (ou auga a granel, auga en fase), a mobilidade desta auga está entre a mobilidade da auga unida e a auga libre. E T23 pódese atribuír á distribución do tempo de relaxación da auga restrinxida. A distribución T24 (> 100 ms) ten un longo tempo de relaxación, polo que caracteriza a auga libre cunha forte mobilidade. Esta auga existe nos poros da estrutura da rede e só hai unha forza capilar débil co sistema de proteínas do glute.
Fig 3.4 Efecto da adición de FIPMC e almacenamento conxelado nas curvas de distribucións de tempo de relaxación transversal para a masa de glute
Nota: A e B representan as curvas de distribución de tempo de relaxación transversal (N) de glute mollado con diferentes contidos de HPMC engadidos durante 0 días e 60 días no almacenamento de conxelación, respectivamente
Comparando a masa de glute húmida con diferentes cantidades de adición de HPMC almacenadas en almacenamento conxelado durante 60 días e almacenamento non afeccionado respectivamente, descubriuse que a área de distribución total de T21 e T24 non mostrou unha diferenza significativa, o que indica que a adición de HPMC non aumentou significativamente a cantidade relativa de auga unida. O contido, que pode deberse a que as principais substancias de unión á auga (proteína de glute cunha pequena cantidade de almidón) non se cambiaron significativamente pola adición dunha pequena cantidade de HPMC. Por outra banda, comparando as áreas de distribución de T21 e T24 de masa de glute húmida coa mesma cantidade de HPMC engadida para diferentes tempos de almacenamento de conxelación, tampouco hai diferenzas significativas, o que indica que a auga unida é relativamente estable durante o proceso de almacenamento de conxelación e ten un impacto negativo no ambiente. Os cambios son menos sensibles e menos afectados.
Non obstante, houbo diferenzas evidentes na altura e na superficie da distribución de T23 da masa de glute húmida que non se conxelou e contiña diferentes adicións de HPMC, e co aumento da adición, aumentou a altura e a área de distribución T23 (Fig. 3.4). Este cambio demostra que o HPMC pode aumentar significativamente o contido relativo de auga limitada e está correlacionada positivamente coa cantidade engadida nun determinado rango. Ademais, coa extensión do tempo de almacenamento de conxelación, a altura e a superficie da distribución de T23 da masa de glute húmida co mesmo contido de HPMC diminuíu en diferentes graos. Polo tanto, en comparación coa auga ligada, a auga limitada mostrou un certo efecto no almacenamento de conxelación. Sensibilidade. Esta tendencia suxire que a interacción entre a matriz de proteínas do glute e a auga confinada faise máis débil. Isto pode ser debido a que máis grupos hidrofóbicos están expostos durante a conxelación, o que é consistente coas medidas de temperatura do pico de desnaturalización térmica. En particular, a altura e a área da distribución T23 para a masa de glute húmida cun 2% de HPMC non mostrou unha diferenza significativa. Isto indica que o HPMC pode limitar a migración e redistribución da auga e pode inhibir a transformación do estado da auga do estado restrinxido ao estado libre durante o proceso de conxelación.
Ademais, a altura e a área da distribución T24 da masa de glute húmida con diferentes contidos de HPMC foron significativamente diferentes (Fig. 3.4, A), e o contido relativo da auga libre foi correlacionado negativamente coa cantidade de HPMC engadido. Este é o contrario da distribución de dang. Polo tanto, esta regra de variación indica que o HPMC ten capacidade de retención de auga e converte a auga libre en auga confinada. Non obstante, despois de 60 días de conxelación, a altura e a superficie da distribución T24 aumentaron a diferentes graos, o que indicou que o estado da auga cambiou de auga restrinxida a estado de fluxo libre durante o proceso de conxelación. Isto débese principalmente ao cambio da conformación das proteínas do glute e á destrución da unidade "capa" na estrutura do glute, que cambia o estado da auga confinada contida nela. Aínda que o contido de auga conxelable determinada por DSC tamén aumenta coa extensión do tempo de almacenamento de conxelación, non obstante, debido á diferenza nos métodos de medición e os principios de caracterización dos dous, a auga conxelable e a auga libre non son completamente equivalentes. Para a masa de glute húmida engadida cun 2% de HPMC, despois de 60 días de almacenamento de conxelación, ningunha das catro distribucións mostrou diferenzas significativas, o que indica que o HPMC pode conservar efectivamente o estado de auga debido ás súas propiedades de auga e a súa interacción co glute. e liquidez estable.
3.3.5 Efectos do importe da adición de HPMC e do tempo de almacenamento de conxelación na estrutura secundaria da proteína do glute
En xeral, a estrutura secundaria da proteína divídese en catro tipos, α-espíral, β dobrados, β-corners e rizos aleatorios. Os enlaces secundarios máis importantes para a formación e estabilización da conformación espacial das proteínas son enlaces de hidróxeno. Polo tanto, a desnaturalización das proteínas é un proceso de rotura de enlaces de hidróxeno e cambios conformacionais.
A espectroscopia infravermella de transformación de Fourier (FT-IR) foi moi utilizada para a determinación de alto rendemento da estrutura secundaria das mostras de proteínas. As bandas características do espectro infravermello de proteínas inclúen principalmente, banda amida I (1700.1600 cm-1), banda amida II (1600.1500 cm-1) e banda amida III (1350.1200 cm-1). Correspondentemente, a banda amida I O pico de absorción ten a súa orixe na vibración estirada do grupo carbonilo (-c = o-.), A banda amida II débese principalmente á vibración dobradora do grupo amino (-nh-) [1271], e a banda amida III débese principalmente á vibración amino en vibración amino. estirando vibracións e ten unha alta sensibilidade aos cambios na estrutura secundaria proteica [128'1291. Aínda que as tres bandas características anteriores son todos os picos característicos de absorción de infravermellos de proteínas, o específico noutras palabras, a intensidade de absorción da banda amida II é menor, polo que a precisión semi-cuantitativa da estrutura secundaria proteica é pobre; Aínda que a intensidade de absorción máxima da banda de amida I é maior, polo que moitos investigadores analizan a estrutura secundaria da proteína por esta banda [1301, pero o pico de auga de absorción e a banda amida I están solapados a aproximadamente 1640 cm. 1 Wavenumber (solapado), que á súa vez afecta á precisión dos resultados. Polo tanto, a interferencia da auga limita a determinación da banda amida I na determinación da estrutura secundaria proteica. Neste experimento, para evitar a interferencia da auga, obtivéronse os contidos relativos de catro estruturas secundarias da proteína do glute analizando a banda amida III. Posición pico (intervalo de wavenumber) de
A atribución e a designación figuran na táboa 3.4.
Tab 3.4 Posicións de pico e asignación de estruturas secundarias orixinadas na banda Amide III en espectros FT-IR
A figura 3.5 é o espectro infravermello da banda amida III de proteína de glute engadido con diferentes contidos de HPMC durante 0 días despois de ser conxelado durante 0 días despois da deconvolución e a adaptación do segundo derivado. (2001) aplicou o segundo derivado para adaptarse aos picos deconvolucionados con formas de pico similares [1321]. Para cuantificar os cambios de contido relativo de cada estrutura secundaria, a táboa 3.5 resume o contido porcentual relativo das catro estruturas secundarias da proteína de glute con diferentes tempos de conxelación e diferentes engadidos de HPMC (área integral de pico correspondente/área total de pico).
Fig 3.5 deconvolución da banda amida III de glute con o % hpmc a 0 d (a) , con 2 % hpmc a 0 d (b)
Nota: A é o espectro infravermello de proteína de glute de trigo sen engadir HPMC durante 0 días de almacenamento conxelado; B é o espectro infravermello de proteína de glute de trigo de almacenamento conxelado durante 0 días cun 2% de HPMC engadido
Coa prolongación do tempo de almacenamento conxelado, a estrutura secundaria da proteína do glute con diferentes incorporacións de HPMC cambiou a diferentes graos. Pódese ver que tanto o almacenamento conxelado como a adición de HPMC teñen un efecto na estrutura secundaria da proteína do glute. Independentemente da cantidade de HPMC engadido, B. A estrutura dobrada é a estrutura máis dominante, que supón aproximadamente o 60%. Despois de 60 días de almacenamento conxelado, engade un 0%, o glute OB do 5% e o 1% de HPMC. O contido relativo dos pregamentos aumentou significativamente nun 3,66%, 1,87%e 1,16%, respectivamente, o que foi similar aos resultados determinados por Meziani et al. (2011) [L33J]. Non obstante, non houbo diferenzas significativas durante o almacenamento conxelado para o glute complementado con 2% de HPMC. Ademais, cando estean conxelados durante 0 días, co aumento da adición de HPMC, p. O contido relativo dos pregamentos aumentou lixeiramente, especialmente cando o importe da adición foi do 2%, p. O contido relativo dos pregamentos aumentou un 2,01%. D. A estrutura dobrada pódese dividir en poleculares intermoleculares. Plegamento (causado pola agregación de moléculas de proteínas), antiparalel p. Doblado e paralelo p. Dobre tres subestruturas e é difícil determinar que subestrutura se produce durante o proceso de conxelación
cambiou. Algúns investigadores cren que o aumento do contido relativo da estrutura do tipo B levará a un aumento da rixidez e hidrofobicidade da conformación estérica [41], e outros investigadores cren que p. O aumento da estrutura doblada débese a parte da nova formación β dobre vai acompañado dun debilitamento da forza estrutural mantida pola unión de hidróxeno [421]. β- O aumento da estrutura dobrada indica que a proteína está polimerizada a través de enlaces hidrofóbicos, o que é consistente cos resultados da temperatura máxima da desnaturalización térmica medida por DSC e a distribución do tempo de relaxación transversal medido por resonancia magnética nuclear de baixo campo. Desnaturalización de proteínas. Por outra banda, engadiu un 0,5%, 1% e 2% HPMC proteína α-Whirling. O contido relativo da hélice aumentou un 0,95%, un 4,42% e un 2,03% respectivamente coa prolongación do tempo de conxelación, coherente con Wang, ET A1. (2014) atopou resultados similares [134]. 0 de glute sen HPMC engadido. Non houbo un cambio significativo no contido relativo da hélice durante o proceso de almacenamento conxelado, senón co aumento da cantidade de conxelación durante 0 días. Houbo diferenzas significativas no contido relativo das estruturas de α-Whirling.
Fig 3.6 Descrición esquemática da exposición hidrofóbica (A) , Redistribución de auga (B) , e cambios estruturais secundarios (C) na matriz de glute co tempo de almacenamento conxelado crecente 【31'138】
Todas as mostras coa extensión do tempo de conxelación, p. Os contidos relativos das esquinas reducíronse significativamente. Isto demostra que o xiro β é moi sensible ao tratamento de conxelación [135. 1361], e se se engade HPMC ou non ten ningún efecto. Wellner, et a1. (2005) propuxeron que a xiro β-cadea da proteína do glute estea relacionada coa estrutura de dominio espacial β da cadea polipéptida da glutenina [L 37]. Excepto que o contido relativo da estrutura de bobina aleatoria da proteína de glute engadido cun 2% de HPMC non tivo ningún cambio significativo no almacenamento conxelado, as outras mostras reducíronse significativamente, o que pode ser causado pola extrusión de cristais de xeo. Ademais, cando foi conxelado durante 0 días, o contido relativo da hélice α, a folla β e a estrutura de xiro β da proteína de glute engadidos cun 2% de HPMC foron significativamente diferentes das da proteína glute sen HPMC. Isto pode indicar que existe unha interacción entre HPMC e proteína de glute, formando novos enlaces de hidróxeno e afecta a conformación da proteína; ou HPMC absorbe a auga na cavidade dos poros da estrutura do espazo proteico, que deforma a proteína e leva a máis cambios entre as subunidades. pechar. O aumento do contido relativo da estrutura de follas β e a diminución do contido relativo da estrutura β e da hélice α son consistentes coa especulación anterior. Durante o proceso de conxelación, a difusión e migración da auga e a formación de cristais de xeo destruen os enlaces de hidróxeno que manteñen a estabilidade conformacional e expoñen os grupos hidrofóbicos de proteínas. Ademais, desde a perspectiva da enerxía, canto menor sexa a enerxía da proteína, máis estable é. A baixa temperatura, o comportamento de autoorganización (dobramento e despregamento) das moléculas proteicas procede espontaneamente e leva a cambios conformacionais.
En conclusión, cando se engadiu un maior contido de HPMC, debido ás propiedades hidrofílicas de HPMC e a súa interacción coa proteína, o HPMC podería inhibir eficazmente o cambio da estrutura secundaria da proteína do glute durante o proceso de conxelación e manter a conformación da proteína estable.
3.3.6 Efectos do importe da adición de HPMC e o tempo de almacenamento de conxelación na hidrofobicidade superficial da proteína do glute
As moléculas de proteínas inclúen grupos hidrofílicos e hidrofóbicos. Xeralmente, a superficie proteica está composta por grupos hidrofílicos, que poden unir a auga mediante unión de hidróxeno para formar unha capa de hidratación para evitar que as moléculas proteicas se aglomeren e manteñan a súa estabilidade conformacional. O interior da proteína contén máis grupos hidrofóbicos para formar e manter a estrutura secundaria e terciaria da proteína a través da forza hidrofóbica. A desnaturalización das proteínas adoita ir acompañada da exposición de grupos hidrofóbicos e un aumento da hidrofobicidade superficial.
TAB3.6 Efecto da adición de HPMC e almacenamento conxelado na hidrofobicidade superficial do glute
Nota: Na mesma fila, hai unha carta de superíndice sen M e B, o que indica que hai unha diferenza significativa (<0,05);
Diferentes maiúsculas de superíndicación na mesma columna indican diferenzas significativas (<0,05);
Despois de 60 días de almacenamento conxelado, engade un 0%, O. A hidrofobicidade superficial do glute cun 5%, 1%e 2%HPMC aumentou un 70,53%, 55,63%, 43,97%e 36,69%, respectivamente (táboa 3.6). En particular, a hidrofobicidade superficial da proteína do glute sen engadir HPMC despois de ser conxelada durante 30 días aumentou significativamente (p <0,05), e xa é maior que a superficie da proteína do glute cun 1% e un 2% de HPMC engadidos despois da conxelación durante 60 días de hidrofobicidade. Ao mesmo tempo, despois de 60 días de almacenamento conxelado, a hidrofobicidade superficial da proteína de glute engadida con diferentes contidos mostrou diferenzas significativas. Non obstante, despois de 60 días de almacenamento conxelado, a hidrofobicidade superficial da proteína de glute engadida cun 2% de HPMC só aumentou de 19.749 a 26.995, que non foi significativamente diferente do valor de hidrofobicidade superficial despois de 30 días de almacenamento conxelado, e sempre foi inferior ao valor da hidrofobicidade superficial da mostra. Isto indica que o HPMC pode inhibir a desnaturalización da proteína do glute, que é consistente cos resultados da determinación de DSC da temperatura máxima da deformación da calor. Isto débese a que o HPMC pode inhibir a destrución da estrutura proteica mediante a recristalización e debido á súa hidrofilicidade,
O HPMC pode combinarse cos grupos hidrofílicos na superficie da proteína a través de enlaces secundarios, cambiando así as propiedades da superficie da proteína, ao tempo que limita a exposición de grupos hidrofóbicos (táboa 3.6).
3.3.7 Efectos do importe da adición de HPMC e do tempo de almacenamento de conxelación na estrutura de micro-rede do glute
A estrutura continua da rede de glute contén moitos poros para manter o gas de dióxido de carbono producido pola levadura durante o proceso de proba da masa. Polo tanto, a forza e a estabilidade da estrutura da rede de glute son moi importantes para a calidade do produto final, como o volume específico, a calidade, etc. Estrutura e avaliación sensorial. Desde o punto de vista microscópico, pódese observar a morfoloxía superficial do material mediante a microscopía electrónica de dixitalización, que proporciona unha base práctica para o cambio da estrutura da rede de glute durante o proceso de conxelación.
Fig 3.7 SEM imaxes da microestrutura da masa de glute , (a) indicada a masa de glute con 0 % hpmc para 0d de almacenamento conxelado ; (b) indicada masa de glute con 0 % hpmc para 60d ; (c) indicada glute con 2 % hpmc por 0d ; (d) indicado con glute con 2 % hpmc por 0d ; (d)
Nota: A é a microestrutura da rede de glute sen engadir HPMC e conxelada durante 0 días; B é a microestrutura da rede de glute sen engadir HPMC e conxelada durante 60 días; C é a microestrutura da rede de glute cun 2% de HPMC engadida e conxelada durante 0 días: D é a microestrutura da rede de glute con 2% de HPMC engadido e conxelado durante 60 días
Despois de 60 días de almacenamento conxelado, cambiouse significativamente a microestrutura da masa de glute mollada sen HPMC (Fig. 3.7, AB). A 0 días, as microestruturas de glute cun 2% ou 0% de HPMC mostraron unha forma completa, grande
Morfoloxía similar á esponxa porosa pequena aproximada. Non obstante, despois de 60 días de almacenamento conxelado, as células da microestrutura de glute sen HPMC fixéronse maiores de tamaño, de forma irregular e distribuídas desigualmente (Fig. 3.7, A, B), principalmente debido ao causado polo contido de Contido e o Contido do Grupo Libre e o Crystal, o que é consistente no Crystal Squezes e o Crystal Squezes Libre. enlace disulfuro, que afecta á forza e integridade da estrutura. Segundo informou Kontogiorgos e Goff (2006) e Kontogiorgos (2007), as rexións intersticiais da rede de glute son espremidas debido á freza de conxelación, dando lugar a unha interrupción estrutural [138. 1391]. Ademais, debido á deshidratación e á condensación, produciuse unha estrutura fibrosa relativamente densa na estrutura esponxosa, que pode ser o motivo da diminución do contido de tiol libre despois de 15 días de almacenamento conxelado, porque se xeraron máis enlaces e almacenamento conxelado. A estrutura do glute non foi gravemente danada durante un tempo máis curto, o que é coherente con Wang, ET A1. (2014) observaron fenómenos similares [134]. Ao mesmo tempo, a destrución da microestrutura do glute leva a unha migración de auga e redistribución de auga máis libre, que é consistente cos resultados da medición de resonancia magnética nuclear de dominio de campo baixo (TD-NMR). Algúns estudos [140, 105] informaron que despois de varios ciclos de conxelación-descongelación, a xelatinización do almidón de arroz e a forza estrutural da masa fíxose máis débiles e a mobilidade da auga fíxose maior. Non obstante, despois de 60 días de almacenamento conxelado, a microestrutura de glute cun 2% de adición de HPMC cambiou menos, con células máis pequenas e formas máis regulares que o glute sen adición de HPMC (Fig. 3.7, B, D). Isto indica ademais que o HPMC pode inhibir eficazmente a destrución da estrutura do glute mediante a recristalización.
3.4 Resumo do capítulo
Este experimento investigou a reoloxía da masa de glute húmida e da proteína de glute engadindo HPMC con contidos diferentes (0%, 0,5%, 1%e 2%) durante o almacenamento de conxelación (0, 15, 30 e 60 días). Propiedades, propiedades termodinámicas e efectos das propiedades fisicoquímicas. O estudo descubriu que o cambio e a redistribución do estado da auga durante o proceso de almacenamento de conxelación aumentou significativamente o contido de auga conxelable no sistema de glute húmido, o que provocou a destrución da estrutura do glute debido á formación e crecemento de cristais de xeo e, finalmente, provocou que as propiedades de procesamento da masa sexan diferentes. Deterioro da calidade do produto. Os resultados da dixitalización de frecuencias demostraron que o módulo elástico e o módulo viscoso da masa de glute húmido sen engadir HPMC diminuíu significativamente durante o proceso de almacenamento de conxelación e o microscopio electrónico de dixitalización demostrou que a súa microestrutura estaba danada. O contido do grupo de sulfhidril gratuíto aumentou significativamente e o seu grupo hidrofóbico estivo máis exposto, o que fixo que a temperatura de desnaturalización térmica e a hidrofobicidade superficial da proteína do glute aumentase significativamente. Non obstante, os resultados experimentais mostran que a adición de I-IPMC pode inhibir eficazmente os cambios na estrutura e as propiedades da masa de glute húmida e da proteína do glute durante o almacenamento de conxelación e, dentro dun certo rango, este efecto inhibidor está correlacionado positivamente coa adición de HPMC. Isto débese a que o HPMC pode reducir a mobilidade da auga e limitar o aumento do contido de auga conxelable, inhibindo así o fenómeno de recristalización e mantendo a estrutura da rede de glute e a conformación espacial da proteína relativamente estable. Isto demostra que a adición de HPMC pode manter eficazmente a integridade da estrutura de masa conxelada, garantindo así a calidade do produto.
Capítulo 4 Efectos da adición de HPMC sobre a estrutura e as propiedades do almidón baixo almacenamento conxelado
4.1 Introdución
O almidón é un polisacárido de cadea con glicosa como monómero. Clave) Dous tipos. Desde o punto de vista microscópico, o almidón adoita ser granular e o tamaño de partícula do almidón de trigo distribúese principalmente en dous intervalos de 2-10 Pro (B almidón) e 25-35 PM (un almidón). Desde a perspectiva da estrutura de cristal, os gránulos de almidón inclúen rexións cristalinas e rexións amorfas (JE, rexións non cristalinas), e as formas de cristal divídense en tipos A, B e C (convértese en tipo V despois da xelatinización completa). Xeralmente, a rexión cristalina está composta por amilopectina e a rexión amorfa consiste principalmente en amilosa. Isto débese a que, ademais da cadea C (cadea principal), a amilopectina tamén ten cadeas laterais compostas por cadeas B (cadea de rama) e C (cadea de carbono), o que fai que a amilopectina apareza "semellante á árbore" en almidón cru. A forma do feixe de cristalita está disposta de certo xeito para formar un cristal.
O almidón é un dos compoñentes principais da fariña, e o seu contido é tan elevado como preto do 75% (base seca). Ao mesmo tempo, como un carbohidrato moi presente nos grans, o almidón tamén é o principal material de fonte de enerxía nos alimentos. No sistema de masa, o almidón distribúese principalmente e está unido á estrutura da rede da proteína do glute. Durante o procesamento e o almacenamento, os almidóns adoitan sufrir etapas de xelatinización e envellecemento.
Entre eles, a xelatinización de almidón refírese ao proceso no que os gránulos de almidón están desintegrados gradualmente e hidratados nun sistema con alto contido en auga e en condicións de calefacción. Pódese dividir aproximadamente en tres procesos principais. 1) fase de absorción de auga reversible; Antes de alcanzar a temperatura inicial da xelatinización, os gránulos de almidón na suspensión de almidón (suspensión) manteñen a súa estrutura única sen cambios, e a forma externa e a estrutura interna non cambian basicamente. Só hai moi pouco almidón soluble disperso na auga e pódese restaurar ao seu estado orixinal. 2) a fase de absorción de auga irreversible; A medida que a temperatura aumenta, a auga entra na fenda entre os feixes de cristalito de almidón, absorbe irreversiblemente unha gran cantidade de auga, facendo que o almidón se inchase, o volume expándese varias veces e os enlaces de hidróxeno entre as moléculas de almidón están rotos. Queda estirado e os cristais desaparecen. Ao mesmo tempo, o fenómeno de birefringencia do almidón, é dicir, a cruz maltesa observada baixo un microscopio polarizador, comeza a desaparecer e a temperatura neste momento chámase temperatura inicial de xelatinización do almidón. 3) Etapa de desintegración de gránulos de almidón; As moléculas que entran completamente no sistema de solucións para formar pasta de almidón (pasta/almidón), neste momento a viscosidade do sistema é a máis grande, e o fenómeno de birefringencia desaparece completamente e a temperatura neste momento chámase a temperatura completa de xelatinización de amidón, o almidón xelatinizado tamén se chama α-Estarch [141]. Cando a masa está cociñada, a xelatinización do almidón doa o alimento coa súa textura, sabor, sabor, cor e características de procesamento único.
En xeral, a xelatinización de almidón está afectada pola fonte e tipo de almidón, o contido relativo de amilosa e amilopectina no almidón, se o almidón é modificado e o método de modificación, a adición doutras substancias exóxenas e as condicións de dispersión (como a influencia das especies de ións de sal e a concentración, o valor de pH, a temperatura, o contido de humidade, etc.) [142-150]. Polo tanto, cando se cambia a estrutura do almidón (morfoloxía superficial, estrutura cristalina, etc.), as propiedades de xelatinización, propiedades reolóxicas, propiedades de envellecemento, dixestibilidade, etc. de almidón veranse afectadas en consecuencia.
Moitos estudos demostraron que a forza de xel da pasta de almidón diminúe, é fácil de envellecer e a súa calidade se deteriora baixo a condición de almacenamento de conxelación, como Canet, ET A1. (2005) estudou o efecto da temperatura de conxelación na calidade do puré de almidón de pataca; Ferrero, et a1. (1993) investigaron os efectos da taxa de conxelación e diferentes tipos de aditivos sobre as propiedades das pastas de almidón de trigo e millo [151-156]. Non obstante, hai relativamente poucos informes sobre o efecto do almacenamento conxelado sobre a estrutura e as propiedades dos gránulos de almidón (almidón nativo), que hai que explorar máis. A masa conxelada (excluíndo a masa conxelada pre-cociñada) ten a forma de gránulos non sengelatinizados baixo a condición de almacenamento conxelado. Polo tanto, estudar a estrutura e os cambios estruturais do almidón nativo engadindo HPMC ten un certo efecto na mellora das propiedades de procesamento da masa conxelada. importancia.
Neste experimento, ao engadir diferentes contidos de HPMC (0, 0,5%, 1%, 2%) á suspensión de almidón, estudouse a cantidade de HPMC engadida durante un determinado período de conxelación (0, 15, 30, 60 días). sobre a estrutura do almidón e a súa influencia de xelatinización da natureza.
4.2 Materiais e métodos experimentais
4.2.1 Materiais experimentais
O amidón de trigo Binzhou Zhongyu Food Co., Ltd.; HPMC Aladdin (Shanghai) Chemical Reagent Co., Ltd.;
4.2.2 Aparello experimental
Nome do equipo
HH Constante dixital Constante de baño de auga
Balance electrónico BSAL24S
BC/BD-272SC Frigorífico
Refrixerador BCD-201LCT
SX2.4.10 Forno de muffle
DHG. 9070a Secar a explosión ao forno
KDC. Centrífuga refrixerada de alta velocidade 160HR
Descubrimento R3 REOMENTO ROTATIVO
P. 200 calorímetro de dixitalización diferencial
D/MAX2500V TIPO X. DIFRACTOMETRO DE RAY
SX2.4.10 Forno de muffle
Fabricante
Jiangsu Jintan Jincheng Guosheng Fábrica de instrumentos experimentais
Sartorius, Alemaña
Grupo 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 Método experimental
4.2.3.1 Preparación e almacenamento conxelado de suspensión de almidón
Pesa 1 g de almidón, engade 9 ml de auga destilada, axita completamente e mestura para preparar unha suspensión de almidón do 10% (p/p). A continuación, coloque a solución de mostra. 18 ℃ Refrixerador, almacenamento conxelado para 0, 15 d, 30 d, 60 d, dos cales 0 días é o novo control. Engade un 0,5%, 1%, 2%(p/p) HPMC en lugar do amidón de calidade correspondente para preparar mostras con diferentes cantidades de adición, e o resto dos métodos de tratamento seguen sen cambios.
4.2.3.2 Propiedades reolóxicas
Saca as mostras mencionadas anteriormente tratadas co tempo de conxelación correspondente, equilibra a 4 ° C durante 4 h e logo móvese á temperatura ambiente ata que estean completamente descongelados.
(1) Características de xelatinización de almidón
Neste experimento empregouse un reómetro en lugar dun visímetro rápido para medir as características de xelatinización do almidón. Vexa Bae et a1. (2014) Método [1571] con lixeiras modificacións. Os parámetros específicos do programa están configurados do seguinte xeito: Use unha placa cun diámetro de 40 muíños, o GAP (GAP) é de 1000 mm e a velocidade de rotación é de 5 rad/s; I) incubar a 50 ° C durante 1 min; ii) a 5. C/min quentouse a 95 ° C; iii) gardado a 95 ° C durante 2,5 min, iv) Despois arrefriado a 50 ° C a 5 ° C/min; v) Por último, a 50 ° C durante 5 minutos.
Debuxa 1,5 ml de solución de mostra e engádeo ao centro da etapa de mostra do reómetro, mide as propiedades de xelatinización da mostra segundo os parámetros do programa anteriores e obtén o tempo (min) como a abscisa, a viscosidade (pa) e a temperatura (° C) como a curva de xelatinización de almidón da ordenada. Segundo GB/T 14490.2008 [158], obtéñense os correspondentes indicadores característicos de xelatinización: viscosidade pico de xelatinización (campo), temperatura máxima (ANG), viscosidade mínima (alta), viscosidade final (relación) e valor de decadencia (desglose). Valor, bv) e valor de rexeneración (valor de retroceso, sv), onde, valor de decadencia = viscosidade máxima - viscosidade mínima; Valor de retroceso = viscosidade final: viscosidade mínima. Cada mostra repetiuse tres veces.
(2) Proba de fluxo constante de pasta de almidón
A pasta de almidón xelatinizado anterior foi sometida á proba de fluxo constante, segundo o método de Achayuthakan e Sufantharika [1591, os parámetros estaban configurados en: modo de barrido de fluxo, soportar a 25 ° C durante 10 minutos e o rango de dixitalización de cizalladura foi 1) 0,1 s un. 100s ~, 2) 100s ~. 0,1 s ~, os datos recóllense en modo logarítmico e 10 puntos de datos (parcelas) rexístranse cada 10 veces a taxa de cizalladura, e finalmente a taxa de cizalladura (taxa de cizalladura, SI) tómase como a abscisa e a viscosidade do cizallamento (viscosidade, pa · s) é a curva reolóxica da ordenada. Use orixe 8.0 para realizar a montaxe non lineal desta curva e obter os parámetros relevantes da ecuación, e a ecuación satisfaga a lei de poder (lei de poder), é dicir, t/= k), ni, onde M é a viscosidade de cizalladura (pa · s), k é o coeficiente de consistencia (indexado de fluxo), é a taxa de cizallada (s. 1), e n é o coeficiente de consistencia (PA · s), é a dimisión de cizallamento (s. 1).
4.2.3.3 Propiedades de pasta de almidón
(1) Preparación da mostra
Tome 2,5 g de amiloide e mestúrao con auga destilada nunha relación de 1: 2 para facer leite de almidón. Conxelar a 18 ° C durante 15 d, 30 d e 60 d. Engade 0,5, 1, 2% HPMC (p/p) para substituír o almidón da mesma calidade e outros métodos de preparación seguen sen cambios. Despois de completar o tratamento de conxelación, sácao, equilibra a 4 ° C durante 4 h e logo descongela a temperatura ambiente ata que se probe.
(3) Forza de xel de almidón (forza de xel)
Tome 1,5 ml de solución de mostra e colócaa na fase de mostra do reómetro (Discovery.R3), prema a placa de 40 m/n cun diámetro de 1500 mm e elimina a solución de mostra en exceso e continúa baixando a placa a 1000 mm, na velocidade, a velocidade estableceuse a 5 radis e rotou durante 1 min ata a solución totalmente homoxenizada e evitou a sedimentación de stickrates. A exploración de temperatura comeza a 25 ° C e remata a 5. C/min, elevouse a 95 ° C, mantívose durante 2 min e logo baixou a 25 ° C a 5 "c/min.
Unha capa de petrolatum aplicouse lixeiramente ao bordo do xel de almidón obtido anteriormente para evitar a perda de auga durante experimentos posteriores. Referíndose ao método Abebe & Ronda [1601], realizouse en primeiro lugar un barrido oscilatorio para determinar a rexión de viscoelasticidade lineal (LVR), o rango de barrido de cepa foi de 0,01-100%, a frecuencia era de 1 Hz e o barrido comezou despois de situarse a 25 ° C durante 10 minutos.
A continuación, varre a frecuencia de oscilación, establece a cantidade de cepa (cepa) ao 0,1% (segundo os resultados do barrido da cepa) e establece o rango de frecuencias a O. 1 a 10 Hz. Cada mostra repetiuse tres veces.
4.2.3.4 Propiedades termodinámicas
(1) Preparación da mostra
Despois do correspondente tempo de tratamento de conxelación, as mostras foron sacadas, descongeladas completamente e secadas nun forno a 40 ° C durante 48 h. Finalmente, foi terra a través dunha peneira de 100 malos para obter unha mostra de po sólida para o seu uso (adecuada para probas XRD). Véxase Xie, et a1. (2014) Método para a preparación da mostra e determinación das propiedades termodinámicas de 1611, pesan 10 mg de mostra de almidón nun crisol de aluminio líquido cun equilibrio analítico ultra-micro, engade 20 mg de auga destilada nunha relación de 1: 2, prema e selo e colócao a 4 ° C no refrixerador, equilibrado a 24 H. Conxelar a 18 ° C (0, 15, 30 e 60 días). Engade un 0,5%, 1%, 2%(p/p) HPMC para substituír a calidade correspondente do almidón e outros métodos de preparación seguen sen cambios. Despois de que remate o tempo de almacenamento, saca o crisol e equilibra a 4 ° C durante 4 h.
(3) Determinación da temperatura de xelatinización e o cambio de entalpía
Tomando o crisol en branco como referencia, o caudal de nitróxeno foi de 50 ml/min, equilibrado a 20 ° C durante 5 min e logo quentouse a 100 ° C a 5 ° C/min. Finalmente, o fluxo de calor (fluxo de calor, MW) é a curva DSC da ordenada, e o pico de xelatinización foi integrado e analizado por Universal Analysal 2000. Cada mostra repetiuse polo menos tres veces.
4.2.3.5 Medición XRD
As mostras de almidón conxeladas descongeladas secáronse nun forno a 40 ° C durante 48 h, logo en terra e cribaron a través dunha peneira de 100 malos para obter mostras de po de almidón. Tome unha certa cantidade das mostras anteriores, use D/MAX 2500V Tipo X. A forma de cristal e a cristalinidade relativa foron determinadas por difractómetro de raios X. Os parámetros experimentais son de tensión 40 kV, corrente 40 mA, usando Cu. KS como fonte de raio X. A temperatura ambiente, o rango de ángulo de dixitalización é de 30-400 e a taxa de dixitalización é de 20/min. Cristalinidade relativa (%) = Área de pico de cristalización/área total X 100%, onde a área total é a suma da área de fondo e a área integral do pico [1 62].
4.2.3.6 Determinación do poder de hinchazón de almidón
Tome 0,1 g do amiloide secado, chan e tamizou nun tubo de centrífuga de 50 ml, engade 10 ml de auga destilada a ela, axítea ben, déixao repousar 0,5 h e logo colocalo nun baño de auga de 95 ° C a unha temperatura constante. Despois de 30 minutos, despois de que a xelatinización estea completa, saca o tubo de centrífuga e colócao nun baño de xeo durante 10 minutos para o arrefriamento rápido. Finalmente, a centrífuga a 5000 rpm durante 20 minutos e verta o sobrenadante para obter un precipitado. Potencia de hinchazón = masa de precipitación/masa de mostra [163].
4.2.3.7 Análise e procesamento de datos
Todos os experimentos repetíronse polo menos tres veces a menos que se especifique o contrario e os resultados experimentais expresáronse como media e desviación estándar. A estatística SPSS 19 utilizouse para a análise da varianza (análise da varianza, ANOVA) cun nivel de significación de 0,05; Os gráficos de correlación debuxáronse usando a orixe 8.0.
4.3 Análise e discusión
4.3.1 Contido de compoñentes básicos do almidón de trigo
Segundo GB 50093.2010, GB/T 5009.9.2008, GB 50094.2010 (78 -S0), determináronse os compoñentes básicos do almidón de trigo - a humidade, a amilosa/amilopectina e o contido de cinzas. Os resultados móstranse na táboa 4. 1 mostrados.
Toca 4.1 Contido do compoñente do almidón de trigo
4.3.2 Efectos do importe da adición de HPMC e o tempo de almacenamento conxelado nas características de xelatinización do almidón de trigo
A suspensión de almidón con certa concentración quéntase a unha determinada taxa de calefacción para facer o almidón xelatinizado. Despois de comezar a xelatinizarse, o líquido turbio faise gradualmente debido á expansión do almidón e a viscosidade aumenta continuamente. Posteriormente, a ruptura dos gránulos de almidón e a viscosidade diminúe. Cando a pasta se arrefríe a un certo ritmo de refrixeración, a pasta xel e o valor da viscosidade aumentará aínda máis. O valor de viscosidade cando se arrefria a 50 ° C é o valor de viscosidade final (Figura 4.1).
A táboa 4.2 enumera a influencia de varios indicadores importantes das características de xelatinización de almidón, incluíndo a viscosidade do pico de xelatinización, a viscosidade mínima, a viscosidade final, o valor da decadencia e o valor de apreciación e reflicte o efecto da adición de HPMC e o tempo de conxelación na pasta de almidón. Efectos das propiedades químicas. Os resultados experimentais mostran que a viscosidade máxima, a viscosidade mínima e a viscosidade final do almidón sen almacenamento conxelado aumentaron significativamente co aumento da adición de HPMC, mentres que o valor de descomposición e o valor de recuperación diminuíron significativamente. En concreto, a viscosidade máxima aumentou gradualmente de 727,66+90,70 CP (sen engadir HPMC) a 758,51+48,12 CP (engadindo 0,5% HPMC), 809,754-56,59 CP (engadindo un 2% hpmc) e 946,64+9,63 cp (engadindo un 2% hpmc); A viscosidade mínima aumentou de 391,02+18,97 CP (en branco que non engade) a 454,95+36,90 (engadindo o .5% HPMC), 485,56+54,0,5 (engadir 1% HPMC) e 553,03+55,57 cp (engadido 2% hpmc); A viscosidade final é de 794.62.412.84 CP (sen engadir HPMC) aumentou a 882,24 ± 22,40 cp (engadindo 0,5% HPMC), 846,04+12,66 CP (engadindo un 2% HPMC) e 910,884-34,57 cp (engadindo un 2% HPMC); Non obstante, o valor de atenuación diminuíu gradualmente de 336.644-71,73 CP (sen engadir HPMC) a 303.564-11,22 CP (engadindo un 0,5% HPMC), 324,19 ± 2,54 CP (Engadir (Engadir
Con 1% HPMC) e 393.614-45,94 CP (cun 2% HPMC), o valor de retrogradación diminuíu de 403,60+6,13 CP (sen HPMC) a 427,29+14,50 CP, respectivamente (0,5% de hpmc engadido), 360,484-41,39 CP (15% hpmc) e 360,484-41,39 cp (15 hpmc (15 hpmc (15 hpmc (15 hpmc (15 hpmc (15 hpmc (15 hpmc (15 hpmc (15 hpmc (15 hpmc (15 hpmc)), 15, 15, 15, 15, 15, 15. 357,85+21,00 CP (engadido 2% HPMC). Esta e a adición de hidrocolóides como a goma xantán e a goma de guar obtidos por Achayuthakan e Sufantharika (2008) e Huang (2009) poden aumentar a viscosidade de xelatinización do almidón reducindo o valor de retrogradación do almidón. Isto pode ser principalmente debido a que o HPMC actúa como unha especie de coloide hidrófilo e a adición de HPMC aumenta a viscosidade do pico de xelatinización debido ao grupo hidrofílico na súa cadea lateral, o que o fai máis hidrofílico que os gránulos de amidón a temperatura ambiente. Ademais, o rango de temperatura do proceso de xelatinización térmica (proceso de termogelación) de HPMC é maior que o do almidón (resultados non mostrados), de xeito que a adición de HPMC pode suprimir eficazmente a drástica diminución da viscosidade debido á desintegración de gránulos de almidón. Polo tanto, a viscosidade mínima e a viscosidade final da xelatinización do almidón aumentou gradualmente co aumento do contido de HPMC.
Por outra banda, cando a cantidade de HPMC engadiu foi a mesma, a viscosidade máxima, a viscosidade mínima, a viscosidade final, o valor da decadencia e o valor de retrogradación da xelatinización de almidón aumentou significativamente coa extensión do tempo de almacenamento de conxelación. En concreto, a viscosidade máxima da suspensión de almidón sen engadir HPMC aumentou de 727,66 ± 90,70 cp (almacenamento conxelado durante 0 días) a 1584,44+68,11 cp (almacenamento conxelado durante 60 días); Engadindo 0,5, a viscosidade máxima da suspensión de almidón con %HPMC aumentou de 758.514-48,12 cp (conxelación durante 0 días) a 1415.834-45,77 cp (conxelación durante 60 días); A suspensión de almidón cun 1% de HPMC engadiu a viscosidade máxima do líquido de almidón aumentou de 809.754-56,59 CP (almacenamento de conxelación durante 0 días) a 1298,19- ± 78,13 cp (almacenamento conxelado durante 60 días); mentres que a suspensión de almidón con 2% de HPMC CP engadiu a viscosidade do pico de xelatinización de 946,64 ± 9,63 cp (0 días conxelados) aumentou ata 1240.224-94,06 cp (60 días conxelados). Ao mesmo tempo, a menor viscosidade da suspensión de almidón sen HPMC aumentou de 391,02-41 8,97 CP (conxelación durante 0 días) a 556,77 ± 29,39 cp (conxelación durante 60 días); Engadindo 0,5, a viscosidade mínima da suspensión de almidón con %HPMC aumentou de 454.954-36,90 CP (conxelación durante 0 días) a 581.934-72.22 CP (conxelación durante 60 días); A suspensión de almidón cun 1% de HPMC engadiu a viscosidade mínima do líquido aumentou de 485.564-54,05 cp (conxelación durante 0 días) a 625.484-67,17 cp (conxelación durante 60 días); Mentres que a suspensión de almidón engadiu un 2% de CP CP xelatinizou a menor viscosidade aumentou de 553,034-55,57 CP (0 días conxelados) a 682,58 ± 20,29 CP (60 días conxelados).
A viscosidade final da suspensión de almidón sen engadir HPMC aumentou de 794,62 ± 12,84 cp (almacenamento conxelado durante 0 días) a 1413,15 ± 45,59 cp (almacenamento conxelado durante 60 días). A viscosidade máxima da suspensión de almidón aumentou de 882,24 ± 22,40 cp (almacenamento conxelado durante 0 días) a 1322,86 ± 36,23 cp (almacenamento conxelado durante 60 días); A viscosidade máxima da suspensión de almidón engadiu cun 1% de HPMC a viscosidade aumentou de 846,04 ± 12,66 cp (almacenamento conxelado 0 días) a 1291,94 ± 88,57 cp (almacenamento conxelado durante 60 días); e a viscosidade do pico de xelatinización da suspensión de almidón engadida cun 2% de HPMC aumentou de 91 0,88 ± 34,57 CP
(Almacenamento conxelado durante 0 días) aumentou a 1198,09 ± 41,15 CP (almacenamento conxelado durante 60 días). Correspondentemente, o valor de atenuación da suspensión de almidón sen engadir HPMC aumentou de 336,64 ± 71,73 cp (almacenamento conxelado durante 0 días) a 1027,67 ± 38,72 cp (almacenamento conxelado durante 60 días); Engadindo 0,5 o valor de atenuación da suspensión de almidón con %HPMC aumentou de 303,56 ± 11,22 cp (almacenamento conxelado durante 0 días) a 833,9 ± 26,45 cp (almacenamento conxelado durante 60 días); A suspensión de almidón cun 1% de HPMC engadiu que o valor de atenuación do líquido aumentou de 324,19 ± 2,54 cp (conxelación durante 0 días) a 672,71 ± 10,96 cp (conxelación durante 60 días); Mentres engadiu un 2% de HPMC ,, o valor de atenuación da suspensión de almidón aumentou de 393,61 ± 45,94 cp (conxelación durante 0 días) a 557,64 ± 73,77 cp (conxelación durante 60 días); mentres que a suspensión de almidón sen HPMC engadiu o valor de retrogradación aumentou de 403,60 ± 6,13 C
P (almacenamento conxelado durante 0 días) a 856,38 ± 16,20 cp (almacenamento conxelado durante 60 días); O valor de retrogradación da suspensión de almidón engadido con 0,5% de HPMC aumentou de 427,29 ± 14,50 cp (almacenamento conxelado durante 0 días) aumentou a 740,93 ± 35,99 cp (almacenamento conxelado durante 60 días); O valor de retrogradación da suspensión de almidón engadido cun 1% de HPMC aumentou de 360,48 ± 41. 39 CP (almacenamento conxelado durante 0 días) aumentou ata 666,46 ± 21,40 cp (almacenamento conxelado durante 60 días); mentres que o valor de retrogradación da suspensión de almidón engadiu un 2% de HPMC aumentou de 357,85 ± 21,00 cp (almacenamento conxelado durante 60 días). 0 días) aumentou a 515,51 ± 20,86 CP (60 días conxelados).
Pódese ver que coa prolongación do tempo de almacenamento de conxelación, aumentou o índice de características de xelatinización de almidón, o que é consistente con Tao et A1. f2015) 1. De acordo cos resultados experimentais, descubriron que co aumento do número de ciclos de conxelación, a viscosidade máxima, a viscosidade mínima, a viscosidade final, o valor de decadencia e o valor de retrogradación da xelatinización de almidón aumentou a diferentes graos [166J]. Isto débese principalmente a que no proceso de almacenamento de conxelación, a rexión amorfa (rexión amorfa) de gránulos de almidón é destruída pola cristalización de xeo, de xeito que a amilosa (o compoñente principal) na rexión amorfa (rexión non cristalina) sufre a separación de fase (fase). e un aumento do valor de atenuación relacionado e do valor de retrogradación. Non obstante, a adición de HPMC inhibiu o efecto da cristalización de xeo na estrutura do almidón. Polo tanto, a viscosidade máxima, a viscosidade mínima, a viscosidade final, o valor da decadencia e a taxa de retrogradación de xelatinización de almidón aumentaron coa adición de HPMC durante o almacenamento conxelado. Aumentar e diminuír secuencialmente.
Fig 4.1 Pegando curvas de almidón de trigo sen HPMC (A) ou con 2 % HPMC①)
4.3.3 Efectos do importe da adición de HPMC e o tempo de almacenamento conxelado na viscosidade do cizallamento da pasta de almidón
O efecto da taxa de cizallamento sobre a viscosidade aparente (viscosidade do cizallamento) do fluído foi investigado pola proba de fluxo constante e a estrutura material e as propiedades do fluído reflectíronse en consecuencia. A táboa 4.3 enumera os parámetros de ecuación obtidos por encaixe non lineal, é dicir, o coeficiente de consistencia K e o índice característico D de fluxo, así como a influencia da cantidade de adición de HPMC e o tempo de almacenamento de conxelación na porta K parámetros anteriores.
Fig 4.2 Thixotropismo de pasta de almidón sen HPMC (A) ou con 2 % HPMC (B)
Pódese ver na táboa 4.3 que todos os indicios característicos do fluxo, 2, son inferiores a 1. Polo tanto, a pasta de almidón (se se engade HPMC ou se está conxelada ou non) pertence ao fluído pseudoplástico e todos mostran o fenómeno de cizallamento (a medida que aumenta a taxa de cizalla, a viscosidade do cizallamento do fluído diminúe). Ademais, as pescudas de taxa de cizallamento oscilaron entre 0,1 s, respectivamente. 1 aumentou a 100 s ~, e logo diminuíu de 100 SD a O. As curvas reolóxicas obtidas a 1 SD non se solapan completamente, e os resultados adecuados de K, S tamén son diferentes, polo que a pasta de almidón é un fluído pseudoplástico tixotrópico (se se engade HPMC ou se conxela ou non). Non obstante, no mesmo tempo de almacenamento de conxelación, co aumento da adición de HPMC, a diferenza entre os resultados de montaxe dos valores K N das dúas pescudas diminuíu gradualmente, o que indica que a adición de HPMC fai que a estrutura da pasta de almidón baixo tensión cizallase. Permanece relativamente estable baixo a acción e reduce o "anel tixotrópico"
Área (bucle tixotrópico), que é semellante a Temsiripong, et a1. (2005) informou a mesma conclusión [167]. Isto pode ser debido principalmente a que o HPMC pode formar enlaces intermoleculares con cadeas de almidón xelatinizadas (principalmente cadeas de amilosa), que "uniron" a separación de amilosa e amilopectina baixo a acción da forza de cizallamento. , para manter a estabilidade relativa e a uniformidade da estrutura (figura 4.2, a curva con velocidade de cizallamento como abscisa e estrés de cizalladura como ordenada).
Por outra banda, para o almidón sen almacenamento conxelado, o seu valor K diminuíu significativamente coa adición de HPMC, de 78.240 ± 1.661 pa · sn (sen engadir HPMC) a 65.240 ± 1.661 pa · sn (sen engadir HPMC), respectivamente. 683 ± 1.035 PA · SN (engade un 0,5% de man MC), 43.122 ± 1.047 PA · SN (engadir 1% HPMC) e 13.926 ± 0.330PA · SN (engadir 2% HPMC), mentres que o valor N aumentou significativamente, de 0.277 ± 0.011. 310 ± 0,009 (engadir 0,5% hpmc), O. 323 ± 0,013 (engadir 1% hpmc) e O. 43 1 ± 0,0 1 3 (engadindo 2% hpmc), que é similar aos resultados experimentais de TechawiPharat, SAHANTHARIKA, e Bemiller (2008) e o SOMNATU, SAHANTHARIKA (2008), 2008 demostra que a adición de HPMC fai que o fluído teña unha tendencia a cambiar de pseudoplástico a newtoniano [168'1691]. Ao mesmo tempo, para o almidón almacenado conxelado durante 60 días, os valores K, N mostraron a mesma regra de cambio co aumento da adición de HPMC.
Non obstante, coa prolongación do tempo de almacenamento de conxelación, os valores de K e N aumentaron a diferentes graos, entre os que o valor de K aumentou de 78.240 ± 1.661 PA · SN (sen adestrar, 0 días) a 95.570 ± 1, respectivamente. 2.421 pa · sn (sen adición, 60 días), aumentou de 65.683 ± 1.035 pa · s n (adición de O. 5% hpmc, 0 días) a 51.384 ± 1,350 pa · s n (engadir a 0,5% hpmc, 60 días), aumentou de 43,122 ± 1,047 a sn (engadindo 1% hpmc, aumentou a 43,122. 56.538 ± 1,378 PA · SN (engadindo 1% HPMC, 60 días)) e aumentou de 13,926 ± 0,330 PA · SN (engadindo un 2% HPMC, 0 días) a 16,064 ± 0,465 PA · SN (engadindo un 2% hPMC, 60 días); 0,277 ± 0,011 (sen engadir HPMC, 0 días) subiu a O. 334 ± 0,014 (sen adición, 60 días), aumentou de 0,310 ± 0,009 (engadido 0,5% hpmc, 0 días) a 0,336 ± 0,014 (engadido 0,5% hpmc, 60 días), de 0,336 ± 0,013 (engadir 1% hpmc, 60 días), 0,013 (engadir 1% hpmc) 0,340 ± 0,013 (engadir 1% hpmc, 60 días) e de 0,431 ± 0,013 (engadir 1% hpmc, 60 días) 2% hpmc, 0 días) a 0,404+0,020 (engadir 2% hpmc, 60 días). En comparación, pódese descubrir que co aumento da cantidade de adición de HPMC, a taxa de cambio de valor K e coitelo diminúe sucesivamente, o que demostra que a adición de HPMC pode facer que a pasta de almidón estea estable baixo a acción da forza de cizallamento, que é consistente cos resultados de medición das características de xelatinización de almidón. consistente.
4.3.4 Efectos do importe da adición de HPMC e o tempo de almacenamento conxelado na viscoelasticidade dinámica da pasta de almidón
O barrido de frecuencia dinámica pode reflectir eficazmente a viscoelasticidade do material e, para a pasta de almidón, pódese usar para caracterizar a súa forza de xel (forza de xel). A figura 4.3 mostra os cambios de módulo de almacenamento/módulo elástico (G ') e módulo de perda/módulo de viscosidade (G ") de xel de almidón nas condicións de adición de HPMC e tempo de conxelación.
Fig 4.3 Efecto da adición de HPMC e almacenamento conxelado no módulo elástico e viscoso de pasta de almidón
Nota: A é o cambio de viscoelasticidade do almidón HPMC non adxunto coa extensión do tempo de almacenamento de conxelación; B é a adición de O. O cambio de viscoelasticidade de almidón de 5% de HPMC coa extensión do tempo de almacenamento de conxelación; C é o cambio da viscoelasticidade de amidón de 1% de HPMC coa extensión do tempo de almacenamento de conxelación; D é o cambio da viscoelasticidade do amidón do 2% de HPMC coa extensión do tempo de almacenamento de conxelación
O proceso de xelatinización de almidón vai acompañado da desintegración de gránulos de almidón, a desaparición da rexión cristalina e a unión de hidróxeno entre cadeas de almidón e humidade, o almidón xelatinizado para formar un xel inducido pola calor (inducido) cunha certa forza de xel. Como se mostra na figura 4.3, para o almidón sen almacenamento conxelado, co aumento da adición de HPMC, o g 'de almidón diminuíu significativamente, mentres que G "non tivo diferenzas significativas e o Tan 6 aumentou (líquido. O tempo, Chaisawang e Sufantharika (2005) descubriron que, engadindo goma de guar e goma xantán ao almidón de Tapioca, o g 'da pasta de almidón tamén diminuíu [170]. Os gránulos están separados para formar amidón danado (almidón danado), o que reduce o grao de reticulación intermolecular despois da xelatinización do almidón e o grao de reticulación despois da reticulación. Estabilidade e compactidade, e a extrusión física de cristais de xeo fai que a disposición de "micelas" (estruturas microcristalinas, principalmente composta por amilopectina) na área de cristalización de almidón máis compacta, aumentando a cristalinidade relativa de amidinización e ao mesmo tempo, obtendo unha combinación insuficiente da cadea molecular e da cadea molecular, a gelatinización, a baixa extensión de Molecular, a bodega. e finalmente provocou a forza do xel do almidón. Non obstante, co aumento da adición de HPMC, suprimiuse a tendencia decrecente de G 'e este efecto foi correlacionado positivamente coa adición de HPMC. Isto indicou que a adición de HPMC podería inhibir eficazmente o efecto dos cristais de xeo na estrutura e as propiedades do almidón en condicións de almacenamento conxelado.
4.3.5 Efectos do importe da adición I-IPMC e o tempo de almacenamento conxelado na capacidade de hinchazón de almidón
A relación de inchazo do almidón pode reflectir o tamaño da xelatinización de almidón e o inchazo de auga e a estabilidade da pasta de almidón en condicións centrífugas. Como se mostra na figura 4.4, para o almidón sen almacenamento conxelado, co aumento da adición de HPMC, a forza de hinchazón do almidón aumentou de 8.969+0.099 (sen engadir HPMC) a 9.282- -l0.069 (engadindo un 2% de HPMC), o que demostra que a adición de HPMC aumenta a súa incapacidade. de características de xelatinización de almidón. Non obstante, coa extensión do tempo de almacenamento conxelado, a potencia de hinchazón do almidón diminuíu. En comparación con 0 días de almacenamento conxelado, a potencia de hinchazón do almidón diminuíu de 8.969-A: 0.099 a 7.057+0 despois do almacenamento conxelado durante 60 días, respectivamente. .007 (sen HPMC engadido), reducido de 9.007+0.147 a 7.269-4-0.038 (con O.5% HPMC engadido), reducido de 9.284+0.157 a 7.777 +0.014 (engadindo 1% HPMC), reducido de 9.282+0.069 a 8.064+0.004 (engadido de 9.282 e 8.064 HPMC). Os resultados demostraron que os gránulos de almidón resultaron danados despois do almacenamento de conxelación, obtendo a precipitación de parte do amidón soluble e a centrifugación. Polo tanto, a solubilidade do almidón aumentou e a potencia de hinchazón diminuíu. Ademais, despois do almacenamento de conxelación, a pasta de almidón xelatinizado de almidón, a súa estabilidade e capacidade de retención de auga diminuíu e a acción combinada dos dous reduciu o poder hinchado do almidón [1711]. Por outra banda, co aumento da adición de HPMC, o descenso da potencia de hinchazón de almidón diminuíu gradualmente, o que indica que o HPMC pode reducir a cantidade de almidón danado formado durante o almacenamento de conxelación e inhibir o grao de dano do gránulo de almidón.
Fig 4.4 Efecto da adición de HPMC e almacenamento conxelado sobre a potencia de hinchazón do almidón
4.3.6 Efectos do importe da adición de HPMC e o tempo de almacenamento conxelado nas propiedades termodinámicas do almidón
A xelatinización do almidón é un proceso termodinámico químico endotérmico. Polo tanto, o DSC úsase a miúdo para determinar a temperatura de inicio (morto), a temperatura máxima (TO), a temperatura final (T P) e a entalpía de xelatinización da xelatinización de almidón. (TC). A táboa 4.4 mostra as curvas DSC de xelatinización de almidón cun 2% e sen HPMC engadidos para diferentes tempos de almacenamento de conxelación.
Fig 4.5 Efecto da adición de HPMC e almacenamento conxelado sobre as propiedades térmicas do pegado de almidón de trigo
Nota: A é a curva DSC de almidón sen engadir HPMC e conxelada durante 0, 15, 30 e 60 días: B é a curva DSC de almidón con 2% de HPMC engadido e conxelado durante 0, 15, 30 e 60 días
Como se mostra na táboa 4.4, para amiloide fresco, co aumento da adición de HPMC, o almidón L non ten diferenzas significativas, pero aumenta significativamente, desde 77,530 ± 0,028 (sen engadir HPMC) a 78,010 ± 0,042 (engadir 0,5% HPMC), 78,506 ± 0,051 (engadido 1% HPMC) e 78,606 2% HPMC), pero 4H é unha diminución significativa, pasando de 9,450 ± 0,095 (sen engadir HPMC) a 8,53 ± 0,030 (engadindo 0,5% HPMC), 8,242a: 0,080 (engadindo 1% HPMC) e 7 .736 ± 0,066 (engadindo 2% HPMC). Isto é semellante a Zhou, et a1. (2008) descubriron que engadir un coloide hidrófilo diminuíu a entalpía de xelatinización de almidón e aumentou a temperatura do pico de xelatinización de almidón [172]. Isto débese principalmente a que o HPMC ten unha mellor hidrofilicidade e é máis fácil de combinar coa auga que o almidón. Ao mesmo tempo, debido ao gran intervalo de temperatura do proceso de xelación acelerado térmicamente de HPMC, a adición de HPMC aumenta a temperatura de xelatinización máxima do almidón, mentres que a entalpía de xelatinización diminúe.
Por outra banda, a xelatinización de almidón a, T P, TC, △ T e △ Hall aumentou coa extensión do tempo de conxelación. En concreto, a xelatinización de almidón cun 1% ou un 2% de HPMC engadida non tivo diferenzas significativas despois da conxelación durante 60 días, mentres que o almidón sen ou con 0,5% de HPMC engadiuse de 68.955 ± 0,01 7 (almacenamento conxelado durante 0 días) aumentou a 72,340 ± 0,093 (almacenamento conxelado durante 60 días) a 71,170 ± 0,035 (conxelado durante 6,17. ± 0,085 (almacenamento conxelado durante 0 días) 60 días); Despois de 60 días de almacenamento conxelado, a taxa de crecemento da xelatinización do almidón diminuíu co aumento da adición de HPMC, como o almidón sen HPMC engadido de 77.530 ± 0,028 (almacenamento conxelado durante 0 días) a 81.028. 408 ± 0,021 (almacenamento conxelado durante 60 días), mentres que o almidón engadiu un 2% de HPMC aumentou de 78,606 ± 0,034 (almacenamento conxelado durante 0 días) a 80,017 ± 0,032 (almacenamento conxelado durante 60 días). días); Ademais, ΔH tamén mostrou a mesma regra de cambio, que pasou de 9.450 ± 0,095 (sen adición, 0 días) a 12,730 ± 0,070 (sen adición, 60 días), respectivamente, de 8,450 ± 0,095 (sen ademais, 0 días) a 12,730 ± 0,070 (60 días), respectivamente. 531 ± 0,030 (engadir 0,5%, 0 días) a 11.643 ± 0,019 (engadir 0,5%, 60 días), de 8,242 ± 0,080 (engadir 1%, 0 días) a 10,509 ± 0,029 (engadir 1%, 60 días) e de 7,736 ± 066 (2%engadido), 6%, 6,450 días). As principais razóns para os cambios anteriormente mencionados nas propiedades termodinámicas da xelatinización de almidón durante o proceso de almacenamento conxelado son a formación de almidón danado, que destrúe a rexión amorfa (rexión amorfa) e aumenta a cristalinidade da rexión cristalina. A convivencia dos dous aumenta a cristalinidade relativa do almidón, o que á súa vez leva a un aumento de índices termodinámicos como a temperatura do pico de xelatinización de almidón e a entalpía de xelatinización. Non obstante, a través da comparación pódese atopar que no mesmo tempo de almacenamento de conxelación, co aumento da adición de HPMC, o aumento da xelatinización de almidón a, T P, Tc, ΔT e ΔH diminúe gradualmente. Pódese ver que a adición de HPMC pode manter eficazmente a estabilidade relativa da estrutura de cristal de almidón, inhibindo así o aumento das propiedades termodinámicas da xelatinización do almidón.
4.3.7 Efectos da adición de I-IPMC e do tempo de almacenamento de conxelación na cristalinidade relativa do almidón
X. A difracción de raios X (XRD) obtense por X. A difracción de raios X é un método de investigación que analiza o espectro de difracción para obter información como a composición do material, a estrutura ou morfoloxía dos átomos ou moléculas no material. Debido a que os gránulos de almidón teñen unha estrutura cristalina típica, XRD adoita usarse para analizar e determinar a forma cristalográfica e a cristalinidade relativa dos cristais de almidón.
Figura 4.6. Como se mostra en A, as posicións dos picos de cristalización de almidón están situadas en 170, 180, 190 e 230, respectivamente, e non hai ningún cambio significativo nas posicións pico, independentemente de que sexan tratados conxelando ou engadindo HPMC. Isto demostra que, como unha propiedade intrínseca da cristalización de amidón de trigo, a forma cristalina segue estable.
Non obstante, coa prolongación do tempo de almacenamento de conxelación, a cristalinidade relativa do almidón aumentou de 20,40 + 0,14 (sen HPMC, 0 días) a 36,50 ± 0,42 (sen HPMC, almacenamento conxelado, respectivamente). 60 días), e aumentou de 25,75 + 0,21 (2% HPMC engadido, 0 días) a 32,70 ± 0,14 (2% HPMC engadido, 60 días) (Figura 4.6.B), este e Tao, ET A1. (2016), as regras de cambio dos resultados da medición son consistentes [173-174]. O aumento da cristalinidade relativa é causado principalmente pola destrución da rexión amorfa e polo aumento da cristalinidade da rexión cristalina. Ademais, de acordo coa conclusión dos cambios nas propiedades termodinámicas da xelatinización do almidón, a adición de HPMC reduciu o grao de aumento da cristalinidade relativa, o que indicou que durante o proceso de conxelación, o HPMC podería inhibir efectivamente o dano estrutural do almidón por cristais de xeo e manter a súa estrutura e as propiedades son relativamente estables.
Fig 4.6 Efecto da adición de HPMC e almacenamento conxelado nas propiedades XRD
Nota: A é x. Patrón de difracción de raios X; B é o resultado relativo de cristalinidade do almidón;
4.4 Resumo do capítulo
O almidón é a materia seca máis abundante na masa que, despois da xelatinización, engade calidades únicas (volume específico, textura, sensorial, sabor, etc.) ao produto da masa. Dado que o cambio de estrutura de almidón afectará ás súas características de xelatinización, que tamén afectarán á calidade dos produtos de fariña, neste experimento, as características de xelatinización, fluxo e fluxo de almidón despois do almacenamento conxelado foron investigadas examinando as suspensións de almidón con diferentes contidos de HPMC engadidos. Utilizáronse cambios nas propiedades reolóxicas, propiedades termodinámicas e estrutura de cristal para avaliar o efecto protector da adición de HPMC na estrutura do gránulo de almidón e as propiedades relacionadas. Os resultados experimentais demostraron que despois de 60 días de almacenamento conxelado, as características de xelatinización de almidón (viscosidade máxima, viscosidade mínima, viscosidade final, valor de decadencia e valor de retrogradación) aumentou todo debido ao aumento significativo da cristalinidade relativa do almidón e ao contido do estanco danado. A entalpía de xelatinización aumentou, mentres que a forza de xel da pasta de almidón diminuíu significativamente; Non obstante, especialmente a suspensión de almidón engadida cun 2% de HPMC, o aumento da cristalinidade relativa e o grao de dano de almidón despois da conxelación foron inferiores aos do grupo control, polo tanto, a adición de HPMC reduce o grao de cambios nas características de xelatinización, a xelatinización entalpía e a forza de xel, o que indica relativamente que a adición de HPMC mantén a estrutura de stidinización e a súa corrección de stidinización.
Capítulo 5 Efectos da adición de HPMC sobre a taxa de supervivencia de levadura e a actividade de fermentación en condicións de almacenamento conxeladas
5.1 Introdución
A levadura é un microorganismo eucariota unicelular, a súa estrutura celular inclúe parede celular, membrana celular, mitocondrias, etc., e o seu tipo nutricional é un microorganismo anaeróbico facultativo. En condicións anaerobias, produce alcol e enerxía, mentres que en condicións aeróbicas que metaboliza para producir dióxido de carbono, auga e enerxía.
A levadura ten unha ampla gama de aplicacións en produtos de fariña fermentados (a peza de azucre obtense mediante fermentación natural, principalmente bacterias de ácido láctico), pode usar o produto hidrolizado do almidón na masa - glicosa ou maltosa como fonte de carbono, baixo condicións aeróbicas, usando substancias producindo dióxido de carbono e auga despois da respiración. O dióxido de carbono producido pode facer que a masa sexa solta, porosa e voluminosa. Ao mesmo tempo, a fermentación da levadura e o seu papel como cepa comestible non só poden mellorar o valor nutricional do produto, senón tamén mellorar significativamente as características do sabor do produto. Polo tanto, a taxa de supervivencia e a actividade de fermentación da levadura teñen un impacto importante na calidade do produto final (volume específico, textura e sabor, etc.) [175].
No caso do almacenamento conxelado, a levadura verase afectada polo estrés ambiental e afectará á súa viabilidade. Cando a taxa de conxelación é demasiado alta, a auga do sistema cristalizará e aumentará rapidamente a presión osmótica externa da levadura, facendo que as células perdan auga; Cando a taxa de conxelación é demasiado alta. Se é demasiado baixo, os cristais de xeo serán demasiado grandes e a levadura será espremida e a parede celular será danada; Ambos reducirán a taxa de supervivencia da levadura e a súa actividade de fermentación. Ademais, moitos estudos descubriron que despois de que as células de levadura estean rotas debido á conxelación, liberarán un glutatión reducido por substancias, que á súa vez reduce o enlace disulfuro a un grupo sulfhidril, que acabará destruíndo a estrutura da rede da proteína gluten, resultando nunha diminución da calidade dos produtos Pasta [176-177].
Debido a que o HPMC ten unha forte retención de auga e capacidade de retención de auga, engadilo ao sistema de masa pode inhibir a formación e o crecemento dos cristais de xeo. Neste experimento engadíronse diferentes cantidades de HPMC á masa e despois dun determinado período de tempo despois do almacenamento conxelado, a cantidade de levadura, actividade de fermentación e contido de glutatión en masa unitaria de masa determinouse para avaliar o efecto protector do HPMC sobre as levaduras en condicións de conxelación.
5.2 Materiais e métodos
5.2.1 Materiais e instrumentos experimentais
Materiais e instrumentos
Anxo levadura seca activa
BPS. Caixa de temperatura e humidade constante de 500cl
3M Film Solid Colony Count Count Test Piece
Sp. Modelo 754 Espectrofotómetro UV
Táboa de operacións estéril ultra-limpo estéril
KDC. Centrífuga refrixerada de alta velocidade 160HR
Incubadora de temperatura constante de ZWY-240
BDS. 200 microscopio biolóxico invertido
Fabricante
Angel Yeast Co., Ltd.
Shanghai Yiheng Scientific Instrument Co., Ltd.
3M Corporation of America
Shanghai Spectrum Scientific Instrument Co., Ltd.
Jiangsu Tongjing Purification Equipment Co., Ltd.
Anhui Zhongke Zhongjia Scientific Instrument Co., Ltd.
Shanghai Zhicheng Analítico Instrument Manufacturing Co., Ltd.
Chongqing Auto Optical Instrument Co., Ltd.
5.2.2 Método experimental
5.2.2.1 Preparación do líquido de levadura
Pesa 3 g de levadura seca activa, engádeo a un tubo de centrifuga de 50 ml esterilizado en condicións asépticas e logo engade 27 ml de solución salina estéril do 9% (p/v), axítana e prepara o caldo de levadura do 10% (p/p). A continuación, móvese rapidamente a. Almacenar nun frigorífico a 18 ° C. Despois de 15 d, 30 d e 60 d de almacenamento conxelado, as mostras foron sacadas para a proba. Engade un 0,5%, 1%, 2%HPMC (p/p) para substituír a porcentaxe correspondente da masa de levadura seca activa. En particular, despois de que se pesa o HPMC, debe irradiarse baixo unha lámpada ultravioleta durante 30 minutos para a esterilización e a desinfección.
5.2.2.2 Altura de proba de masa
Vexa Meziani, et a1. (2012) Método experimental de (17 citado, con lixeiras modificacións. Pesa 5 g de masa conxelada nun tubo colorimétrico de 50 ml, prema a masa ata unha altura uniforme de 1,5 cm na parte inferior do tubo, logo colócaa en posición vertical nunha caixa de temperatura e humidade constante e incuba durante 1 h a 30 ° C e 85% RH, despois de sacalo, medir a altura de cecas). Para mostras con extremos superiores desiguales despois da proba, seleccione 3 ou 4 puntos a intervalos iguais para medir as súas alturas correspondentes (por exemplo, cada 900) e medíronse os valores de altura medidos. Cada mostra foi paralela tres veces.
5.2.2.3 CONTE CFU (unidades formadoras de colonias)
Pesa 1 g de masa, engádeo a un tubo de ensaio con 9 ml de solución salina normal estéril segundo os requisitos da operación aséptica, axítea completamente, rexistra o gradiente de concentración como 101 e logo dilúeo nunha serie de gradientes de concentración ata 10'1. Debuxa 1 ml de dilución de cada un dos tubos anteriores, engádea ao centro da peza de proba de contador rápido de 3M de 3M (con selectividade de cepa) e coloque a peza de proba anterior nunha incubadora de 25 ° C segundo os requisitos de funcionamento e as condicións de cultivo especificadas por 3M. 5 d, saca despois do final da cultura, observa primeiro a morfoloxía da colonia para determinar se se axusta ás características da colonia da levadura e, a continuación, conta e examinar microscopicamente [179]. Cada mostra repetiuse tres veces.
5.2.2.4 Determinación do contido de glutatión
O método Alloxan utilizouse para determinar o contido de glutatión. O principio é que o produto de reacción do glutatión e o aloxán ten un pico de absorción a 305 nl. Método de determinación específica: pipeta 5 ml de solución de levadura nun tubo de centrífuga de 10 ml, e logo centrífuga a 3000 rpm durante 10 min, toma 1 ml de sobrenadante nun tubo centrífuga de 10 ml, engade 1 ml de 0,1 mol/ml ao tubo l alloxan de 0,1 m, mesturado a fondo, mesturado a través de 0,2 ml (pb 7) e 1 mL de aloxán, mesturado a fondo. Mestura ben, deixe repousar 6 min e engade inmediatamente 1 m, NaOH a solución foi de 1 ml e a absorbancia a 305 nm foi medida cun espectrofotómetro UV despois da mestura completa. O contido de glutatión calculouse a partir da curva estándar. Cada mostra foi paralela tres veces.
5.2.2.5 Procesamento de datos
Os resultados experimentais preséntanse como desviación estándar da media e cada experimento repetiuse polo menos tres veces. A análise da varianza realizouse mediante SPSS e o nivel de significación foi de 0,05. Use orixe para deseñar gráficos.
5.3 Resultados e discusión
5.3.1 Influencia do importe da adición de HPMC e o tempo de almacenamento conxelado na altura da proba de masa
A altura de proba da masa adoita verse afectada polo efecto combinado da actividade de produción de gas de fermentación de levadura e a forza da estrutura da rede. Entre eles, a actividade de fermentación de levadura afectará directamente á súa capacidade para fermentar e producir gas, e a cantidade de produción de gas de levadura determina a calidade dos produtos de fariña fermentados, incluído o volume e a textura específicos. A actividade de fermentación da levadura está afectada principalmente por factores externos (como cambios en nutrientes como fontes de carbono e nitróxeno, temperatura, pH, etc.) e factores internos (ciclo de crecemento, actividade dos sistemas de enzimas metabólicas, etc.).
Fig 5.1 Efecto da adición de HPMC e almacenamento conxelado na altura da proba de masa
Como se mostra na figura 5.1, cando se conxelou durante 0 días, co aumento da cantidade de HPMC engadido, a altura de proba da masa aumentou de 4,234-0,11 cm a 4.274 cm sen engadir HPMC. -0,12 cm (engadido 0,5% HPMC), 4.314-0,19 cm (engadido 1% HPMC) e 4.594-0,17 cm (engadido 2% HPMC) isto pode ser debido principalmente a cambios de adición de HPMC As propiedades da estrutura da rede de masa (ver capítulo 2). Non obstante, despois de estar conxelado durante 60 días, a altura de proba da masa diminuíu en diferentes graos. En concreto, a altura de proba da masa sen HPMC reduciuse de 4.234-0.11 cm (conxelación durante 0 días) a 3 .18+0,15 cm (almacenamento conxelado durante 60 días); A masa engadida con 0,5% de HPMC reduciuse de 4,27+0,12 cm (almacenamento conxelado durante 0 días) a 3.424-0,22 cm (almacenamento conxelado durante 0 días). 60 días); A masa engadida cun 1% de HPMC diminuíu de 4.314-0.19 cm (almacenamento conxelado durante 0 días) a 3.774-0.12 cm (almacenamento conxelado durante 60 días); Mentres a masa engadiu un 2% de HPMC espertou. A altura do cabelo reduciuse de 4.594-0,17 cm (almacenamento conxelado durante 0 días) a 4,09- ± 0,16 cm (almacenamento conxelado durante 60 días). Pódese ver que co aumento da cantidade de adición de HPMC, o grao de diminución da altura de proba da masa diminúe gradualmente. Isto demostra que baixo a condición de almacenamento conxelado, o HPMC non só pode manter a estabilidade relativa da estrutura da rede de masa, senón tamén protexer mellor a taxa de supervivencia de levadura e a súa actividade de produción de gases de fermentación, reducindo así a deterioración da calidade de fideos fermentados.
5.3.2 Efecto da adición de I-IPMC e o tempo de conxelación na taxa de supervivencia de levadura
No caso do almacenamento conxelado, dado que a auga xeada no sistema de masa convértese en cristais de xeo, aumenta a presión osmótica fóra das células de levadura, de xeito que os protoplastos e as estruturas celulares da levadura están baixo un certo grao de estrés. Cando a temperatura se baixa ou se manteña a baixa temperatura durante moito tempo, aparecerá unha pequena cantidade de cristais de xeo nas células de levadura, o que levará á destrución da estrutura celular da levadura, á extravasación do fluído celular, como a liberación da sustancia reducida - glutatión ou incluso a morte completa; Ao mesmo tempo, a levadura baixo estrés ambiental, a súa propia actividade metabólica reducirase e produciranse algunhas esporas, o que reducirá a actividade de produción de gas de fermentación da levadura.
Fig 5.2 Efecto da adición de HPMC e almacenamento conxelado sobre a taxa de supervivencia da levadura
Pódese ver na figura 5.2 que non hai diferenzas significativas no número de colonias de levadura en mostras con diferentes contidos de HPMC engadidos sen tratamento de conxelación. Isto é semellante ao resultado determinado por Heitmann, Zannini e Arendt (2015) [180]. Non obstante, despois de 60 días de conxelación, o número de colonias de levadura diminuíu significativamente, desde 3.08x106 CFU a 1.76x106 CFU (sen engadir HPMC); de 3.04x106 CFU a 193x106 CFU (engadindo un 0,5% de HPMC); reducido de 3.12x106 CFU a 2.14x106 CFU (engadido 1% HPMC); Reducido de 3.02x106 CFU a 2.55x106 CFU (engadido 2% HPMC). En comparación, pódese comprobar que a tensión do ambiente de almacenamento de conxelación levou á diminución do número de colonia de levadura, pero co aumento da adición de HPMC, o grao de diminución do número de colonia diminuíu á súa vez. Isto indica que o HPMC pode protexer mellor a levadura en condicións de conxelación. O mecanismo de protección pode ser o mesmo que o do glicerol, un anticongelante de cepa de uso común, principalmente inhibindo a formación e o crecemento de cristais de xeo e reducindo o estrés do ambiente de baixa temperatura á levadura. A figura 5.3 é o fotomicrografo tomado da peza de proba de contado rápido de 3M despois da preparación e exame microscópico, que está en liña coa morfoloxía externa da levadura.
Fig 5.3 Micrografía de levaduras
5.3.3 Efectos da adición de HPMC e do tempo de conxelación no contido de glutatión na masa
O glutatión é un composto tripeptídico composto por ácido glutámico, cisteína e glicina, e ten dous tipos: reducidos e oxidados. Cando a estrutura das células de levadura é destruída e morreu, a permeabilidade das células aumenta e o glutatión intracelular é liberado ao exterior da célula, e é reductivo. É de destacar especialmente que o glutatión reducido reducirá os enlaces disulfuro (-SS-) formados pola reticulación de proteínas do glute, rompéndoas para formar grupos de sulfhydryl libres (.sh), o que á súa vez afecta á estrutura da rede. estabilidade e integridade e, en última instancia, levan á deterioración da calidade dos produtos de fariña fermentados. Normalmente, baixo estrés ambiental (como baixa temperatura, alta temperatura, alta presión osmótica, etc.), a levadura reducirá a súa propia actividade metabólica e aumentará a súa resistencia ao estrés ou producirá esporas ao mesmo tempo. Cando as condicións ambientais son adecuadas para o seu crecemento e reprodución de novo, restaurar o metabolismo e a proliferación vitalidade. Non obstante, algunhas levaduras con mala resistencia ao estrés ou unha forte actividade metabólica aínda morrerán se se gardan nun ambiente de almacenamento conxelado durante moito tempo.
Fig 5.4 Efecto da adición de HPMC e almacenamento conxelado no contido de Glutathione (GSH)
Como se mostra na figura 5.4, o contido de glutatión aumentou independentemente de se se engadiu ou non HPMC, e non houbo diferenzas significativas entre as diferentes cantidades de adición. Isto pode ser debido a que algunhas das levaduras secas activas utilizadas para facer que a masa teña unha mala resistencia ao estrés e tolerancia. Baixo a condición de conxelación de baixa temperatura, as células morren, e logo é liberado o glutatión, o que só está relacionado coas características da levadura. Está relacionado co ambiente externo, pero non ten nada que ver coa cantidade de HPMC engadido. Polo tanto, o contido de glutatión aumentou dentro dos 15 días despois da conxelación e non houbo diferenzas significativas entre ambos. Non obstante, coa extensión adicional do tempo de conxelación, o aumento do contido de glutatión diminuíu co aumento da adición de HPMC e o contido de glutatión da solución bacteriana sen HPMC aumentou de 2.329a: 0,040mg/ g (almacenamento conxelado durante 0 días); Mentres que o líquido de levadura engadiu un 2% de HPMC, o seu contido en glutatión aumentou de 2,307+0,058 mg/g (almacenamento conxelado durante 0 días) subiu a 3.351+0,051 mg/g (almacenamento conxelado durante 60 días). Isto indicou ademais que o HPMC podería protexer mellor as células de levadura e reducir a morte da levadura, reducindo así o contido de glutatión liberado ao exterior da célula. Isto débese principalmente a que o HPMC pode reducir o número de cristais de xeo, reducindo efectivamente o estrés dos cristais de xeo á levadura e inhibindo o aumento da liberación extracelular do glutatión.
5.4 Resumo do capítulo
A levadura é un compoñente indispensable e importante nos produtos de fariña fermentados e a súa actividade de fermentación afectará directamente á calidade do produto final. Neste experimento, avaliouse o efecto protector do HPMC na levadura no sistema de masa conxelada estudando o efecto de diferentes adicións de HPMC na actividade de fermentación de levadura, número de supervivencia de levadura e contido de glutatión extracelular na masa conxelada. A través de experimentos, comprobouse que a adición de HPMC pode manter mellor a actividade de fermentación da levadura e reducir o grao de descenso na altura de proba da masa despois de 60 días de conxelación, proporcionando así unha garantía para o volume específico do produto final; Ademais, inhibiuse a adición de HPMC de xeito eficaz a diminución do número de supervivencia de levadura e reduciuse a taxa de aumento do contido de glutatión reducido, aliviando así o dano do glutatión á estrutura da rede de masa. Isto suxire que o HPMC pode protexer a levadura inhibindo a formación e o crecemento dos cristais de xeo.
Tempo de publicación: outubro-08-2022