Влияние гидроксипропилметилцеллюлозы на влажность теста и качество теста во фритюре

Реферат: Было изучено влияние гидроксипропилметилцеллюлозы (ГПМЦ) на состояние влажности теста, свойства кристаллизации белка и крахмала и структуру клейковины, а влияние ГПМЦ на улучшение вкусовых качеств жареных палочек из теста было проанализировано с помощью ТФК в сочетании с сенсорной оценкой. Результаты показали, что правильное добавление ГПМЦ может улучшить структуру сетки глютена и повысить стабильность состояния воды; эффективно подавляют ретроградацию крахмала, замедляют разрушение кристаллической структуры крахмала и снижают относительную кристалличность крахмала на 0,60%, 0,69% и 1,94% соответственно. и 1,94%; удельный объем обжаренных палочек из теста уменьшился на 46,50 %, 37,32 %, 21,19 % и 19,88 % соответственно; улучшились аромат, хрусткость и вкусовые качества жареных палочек из теста.

Ключевые слова: гидроксипропилметилцеллюлоза; обжаренные во фритюре палочки из теста; состояние влажности; кристаллизационные свойства; структура глютена

Как сложная система, тесто образует плотную и однородную белковую матрицу, тем самым образуя трехмерную сетчатую структуру, в которую завернуты крахмал и другие вещества. Молекулы воды являются хорошими пластификаторами в системе теста. Наличие молекул воды в процессе обработки продуктов играет жизненно важную роль в поддержании баланса различных компонентов, сохранении стабильности теста и обеспечении хороших вкусовых качеств продуктов. Жареные палочки из теста нравятся потребителям из-за их хрустящего, соленого вкуса и удобства. Из-за нестабильности процесса жарки существует взаимное влияние между компонентами системы палочек из теста, обжаренных во фритюре. Гидроколлоиды широко изучались как вещества, способные не только изменять свойства теста, но и улучшать качество изделий. Гидроксипропилметилцеллюлоза (ГПМЦ) представляет собой разновидность гидроколлоида, образованного путем химического связывания гидроксипропильных и метильных групп с основной цепью β-1,4-D-глюкана. Заместители боковой цепи ГПМЦ придают ей хорошую гидрофильность и могут быстро образовывать стабильную густую коллоидную дисперсию в условиях низких температур, поэтому ее используют в качестве поверхностно-активного вещества, загустителя, эмульгатора и стабилизатора в пищевых продуктах. В этом исследовании в качестве экспериментального сырья использовалась мука 1М с целью первоначально изучить влияние ГПМЦ в системе сложного теста, а затем предоставить ссылку на механизм воздействия ГПМЦ в продукте.

1. Материалы и методы

1.1 Материалы и реагенты

Порошок системы 1M1 (A), порошок системы 1M2 (B), мукомольный завод Henan Tianxiang; Порошок системы 1M1 (C), порошок системы 1M2 (D), Хэнаньский мукомольный завод Хунцян; гидроксипропилметилцеллюлоза, KIMA CHEMICAL CO., LTD; мочевина, трис(гидроксиметил)аминометан (Трис), соляная кислота, лаурилсульфат натрия, этилендиаминтетрауксусная кислота (ЭДТА), 5,5-дитиобис(2-нитробензойная кислота) (ДТНБ), аналитически чистый; вода дистиллированная, 3 сорт.

1.2 Инструменты и оборудование

Смеситель для лапши игольчатого типа JHMz-200, Beijing Dongfu Jiuheng Instrument Technology Co., Ltd.; Коммерческая ферментационная камера MFF-13, Guangdong Shengheng Household Appliances Co., Ltd.; электрическая многофункциональная фритюрница GS-25, компания Ruian Chenghuang Machinery Co., Ltd.; анализатор текстуры Tz—xT Plus, американская компания StableMicro System Instrument Company; VAMR20—010V—T система анализа переменной температуры методом ядерного магнитного резонанса, Shanghai New York Electronic Technology Co., Ltd.; сублимационная сушилка Freezone6 plus, American Labconco Co., Ltd.; D8-Advanced рентгеновский дифрактометр, BⅢkerAxs Instrument Company, Германия; спектрофотометр UV/Vis uV2150/2150, Ronneco (Shanghai) Instrument Co., Ltd.; Сканирующий электронный микроскоп QuantaFEG, американская компания FEI.

1.3 Метод испытаний

1.3.1 Приготовление смешанного порошка

Согласно предварительному тесту, основанному на качестве пшеничной муки, ГПМЦ добавляли к пшеничной муке в количестве 0, 0,5%, 1%, 1,5% и 2% соответственно, и она была стабильной при комнатной температуре в течение 24 часов.

1.3.2 Определение основных показателей смешанного порошка

Определение влажности проводят в соответствии с GB5009.3-2016 «Определение влажности в национальных стандартах безопасности пищевых продуктов»; определение зольности проводят согласно GB5009.4-2016 «Определение зольности в национальных стандартах безопасности пищевых продуктов»; содержание сырого протеина определяют по ГБ 5009. 5—2016 «Национальный стандарт безопасности пищевых продуктов по определению содержания белка в пищевых продуктах»; определение содержания клейковины во влажном состоянии проводят в соответствии с GB/T 5506.2_2008 «Содержание клейковины в пшенице и пшеничной муке, часть 2: определение содержания клейковины во влажном состоянии приборным методом».

1.3.3 Приготовление жареных палочек из теста

Изготовление жареных палочек из теста осуществляется по методу, описанному Гао Цзе.

1.3.4 Определение распределения влаги

1 г теста помещали на дно трубки ядерного магнитного резонанса и измеряли время поперечной релаксации с помощью ядерного магнитного резонанса. Настройка параметров: число выборок 60000, количество эхо-сигналов 3000, время эхо-сигнала 0,1 мс; повторите сканирование 32 раза.

1.3.5 Кристаллические свойства крахмала

Применяется метод непрерывной сканирующей дифракции, а для тестирования используется прибор характеристического луча Cu-K. Диапазон сканирования 4-40°, скорость сканирования 2°/мин. Относительную кристалличность образца рассчитывали по отношению площади кристаллической области к общей площади с помощью процесса подбора программного обеспечения Jade 5.0.

1.3.6 Определение содержания свободных тиолов

Содержание свободных сульфгидрильных групп было немного изменено по сравнению с методом GU0 et al. Поместите 240 мг лиофилизированных образцов теста (m1) в 9 мл Трис-буфера с концентрацией 0,2 моль/л (K), встряхивайте при комнатной температуре в течение 1 ч, затем добавьте 0,9 мл 10 ммоль/л DTNB (V2), продолжая встряхивание. Через 1 ч центрифугируют при центробежной силе 13 600 × g в течение 20 мин, берут надосадочную жидкость и определяют оптическую плотность А1 при длине волны 412 нм, контрольным контролем является абсорбция А2 без образца.

1.3.7 Наблюдение за микроструктурой теста

Лиофилизированный образец наклеивали на металлический диск естественной изломом вверх, покрывали золотом в условиях вакуума, а затем наблюдали с помощью сканирующего электронного микроскопа (СЭМ).

1.3.8 Определение качества жареных палочек из теста

1.3.8.1 Расширение

Растяжимость палочек из теста во фритюре обычно характеризуется удельным объемом.

1.3.8.2 Текстурные свойства

Внесите соответствующие изменения в соответствии с методом Ян Няня. Выберите обжаренные палочки из теста относительно одинаковой толщины и отрежьте среднюю часть шириной 2 см для измерения. Настройка параметров: датчик P36R, скорость до и после теста 1 мм/с, скорость во время теста 0,8 мм/с, степень сжатия 75%, время выдержки 5 с.

1.3.8.3 Сенсорная оценка

Десять профессиональных органолептических оценщиков оценили аромат и цвет жареных палочек из теста с различными добавками ГПМЦ.

1.3.9 Анализ данных

Анализ значимости (P<0,05) проводился с использованием IBM SPSS Statistics 25, рисование выполнялось в Origin 2018, все эксперименты повторялись 3 раза.

2. Результаты и анализ

2.1 Влияние добавки ГПМЦ на основные показатели пшеничной муки

Из влияния ГПМЦ на основные показатели пшеничной муки видно, что исходная влажность и зольность муки А и муки Б близки, исходная влажность и зольность муки С выше, а муки Г является самым низким. С увеличением добавки ГПМЦ влагосодержание пшеничной муки имело тенденцию к снижению, а изменение зольности не имело закономерности. Содержание белка в порошке С и порошке D контрольной группы было относительно высоким. С увеличением добавления ГПМЦ содержание белка в пшеничной муке имело общую тенденцию к увеличению, а когда количество добавки составляло 2,0%, содержание белка в муке A, B, C и D увеличивалось на 1,53% и 1,68% соответственно. 0,32% и 0,31%. Поэтому ГПМЦ оказывает большее влияние на пшеничную муку с низким содержанием белка. По сравнению с контрольной группой, когда количество добавленной ГПМЦ составляло 0,5%, содержание влажной клейковины значительно увеличивалось; когда добавленное количество превышало 1,0%, содержание влажной клейковины начинало значительно снижаться. Это показывает, что соответствующее количество ГПМЦ может образовывать полимер с клейковиной, тем самым увеличивая содержание сырой клейковины, в то время как добавление слишком большого количества ГПМЦ будет плохо влиять на формирование структуры клейковины. Глютен представляет собой высокомолекулярный полимер, образованный сшиванием глиадина и глютенина дисульфидными связями, и его развитие зависит от совместного действия двух белков. Когда ГПМЦ добавляется в избытке, ее поглощение воды может быть сильнее, чем у белка глютена, и может возникнуть состояние конкуренции с ним за воду, тем самым нарушая формирование структуры глютена, делая молекулы белка неспособными к перекрестным связям и приводя к снижению содержание сырой клейковины.

2.2 Влияние ГПМЦ на распределение влаги в тесте

Пик связанной воды, представляющий плохую подвижность, представляет собой связанную воду, прочно связанную с макромолекулами, такими как белок глютена и крахмал в системе теста; t22 представляет пик слабосвязанной воды, подвижность которой находится между связанной водой и свободной водой, а именно слабосвязанная вода, которая не слишком тесно связана с высокомолекулярными веществами, является основной формой воды в системе теста; например. Он символизирует пик свободной воды с сильной текучестью, который является «каналом» для миграции воды между системой теста и макромолекулярными веществами, такими как крахмал и глютен. Относительный процент воды в каждом компоненте представлен А21, А, А22, А23, то есть отношением площади каждого пика к общей площади пика.

Из влияния ГПМЦ на миграцию влаги в различных тестах можно узнать, что ГПМЦ в основном соединяется со слабосвязанной водой и свободной водой в тесте А. При добавлении количества 0,5% и 1,0% молекулы воды находятся в двух состояниях. активны. В то же время можно наблюдать, что текучесть слабосвязанной воды и свободной воды в тесте Б с добавлением 0,5% ГПМЦ увеличивается, а с увеличением количества добавляемой ГПМЦ связанная вода и слабосвязанная вода многократно переходят друг в друга. Тенденция изменения ￡ теста с и теста D аналогична, но ГПМЦ не оказывает существенного влияния на связанную воду и слабосвязанную воду теста D, что может быть связано с задержкой некоторого количества воды, когда связанная вода и слабосвязанная вода мигрировать через «канал», заставить его образовывать свободную воду, поэтому связанная вода и слабосвязанная вода в диапазоне этого добавляемого количества, наконец, остаются относительно стабильными. Количество добавленного в HPMc равно O. В системе пшеничного теста с низким содержанием белка 5% (мука A и B) он в основном связан с молекулами воды в двух состояниях слабосвязанной воды и свободной воды, в то время как в тесте система с более высоким содержанием белка (мука C и мука D) реагировала только с молекулами воды в состоянии свободной воды, что может в некоторой степени объяснить явление, при котором добавление 0,5% ГПМЦ изменило содержание влажной клейковины в четырех видах пшеничной муки. В сложной системе теста, хотя сетчатая структура клейковины является результатом совместного действия многих факторов, она имеет большую корреляцию с состоянием влаги. Таким образом, соответствующее количество HPMc может поддерживать хорошую форму сетчатой структуры глютена.

2.3 Влияние ГПМЦ на относительную кристалличность крахмала в тесте

Из влияния ГПМЦ на относительную кристалличность крахмала видно, что относительная кристалличность крахмала в разном тесте увеличивается в разной степени, когда количество ГПМЦ достигает 0,5%, но начинает снижаться с увеличением количества ГПМЦ. . Причина в том, что молекулы амилозы могут образовывать стабильную структуру двойной спирали за счет разделения водорода. При добавлении ГПМЦ молекулы воды быстро мигрировали и соединялись с ней, в определенной степени сохраняя стабильность структуры двойной спирали; когда количество ГПМЦ продолжало увеличиваться, молекулы воды в системе постепенно стабилизировались, и начала стабилизироваться структура двойной спирали. Разрушение, в конечном итоге приводящее к снижению относительной кристалличности, для достижения эффекта ингибирования ретроградации крахмала.

2.4 Влияние ГПМЦ на свободные сульфгидрильные группы в тесте

По влиянию ГПМЦ на содержание свободных сульфгидрильных групп видно, что с увеличением количества добавляемой ГПМЦ содержание свободных сульфгидрильных групп в четырех порошках имеет тенденцию сначала снижаться, а затем увеличиваться. По сравнению с контрольной группой, содержание свободных сульфгидрилов в порошках A, B, C и D значительно снизилось, когда количество добавленной ГПМЦ составляло 0,5%, а структура сетки глютена была плотной, что указывало на то, что добавление ГПМЦ в соответствующем количестве был полезен для формирования сетевой структуры глютена; Однако по мере увеличения количества добавленной ГПМЦ и увеличения содержания свободных сульфгидрильных групп эта компактность нарушается, на что может влиять миграция воды, и молекулы воды постепенно стабилизируются. Исследования Ци Баокуна и других показали, что при высоком содержании свободных сульфгидрильных групп степень сворачивания белковой молекулы выше, что приводит к тому, что на поверхности белковой молекулы оказывается больше гидрофобных остатков, вызывая тем самым повышение гидрофобности поверхности.

2.5 Микроструктура теста с различными добавками ГПМЦ

Из микроструктуры теста 6 A, B, C и D видно, что по сравнению с тестом A и B, тесто C и D имеет немного большие отверстия, а непрерывность фасции относительно отсутствует, так что крахмал гранулы не могут быть хорошо завернуты в трехмерную сетевую структуру. При содержании ГПМЦ в каждой группе 0,5% плотность сетчатой структуры усиливалась, воздушные ячейки почти не наблюдались. Это может быть связано с тем, что небольшое количество HPMc влияет на активность молекул воды и взаимодействует с компонентами системы, образуя тонкую матрицу, блокирующую воздушную камеру. Это изменение микроструктуры согласуется с результатами измерения свободных тиолов, поэтому, когда количество добавленной ГПМЦ составляло 0,5%, с ним было связано внезапное снижение содержания свободных сульфгидрилов. Когда количество добавленной ГПМЦ в каждой группе увеличивалось до 1,0%, предыдущая плотная сетчатая структура постепенно разрушалась, и можно было наблюдать появление некоторых воздушных ячеек, а по мере того, как количество продолжало увеличиваться до 2,0%, появлялась сетчатая структура теста. есть много дырок, среди которых более очевидны тесто А и тесто Б; но по сравнению с пустой группой структура сети с добавлением 2,0% ГПМЦ более компактна.

2.6 Анализ качества обжаренных во фритюре палочек из теста

Из влияния ГПМЦ на качество различных обжаренных во фритюре палочек из теста можно узнать, что удельный объем обжаренных во фритюре палочек из теста, обжаренных с четырьмя видами муки, постепенно уменьшался с увеличением добавления ГПМс, что согласуется с результатами наблюдения микроструктуры. Это вызвано тем, что HPMc образует коллоидную пленку на поверхности палочек из жареного теста, чтобы предотвратить испарение влаги внутри палочек из жареного теста. Твердость палочек из жареного теста, изготовленных из порошков четырех видов, достигала максимума при содержании ГПМЦ 2%, что может быть связано с уменьшением удельного объема палочек из жареного теста. Тенденция изменения эластичности палочек из жареного теста с добавлением ГПМЦ прямо противоположна тенденции изменения твердости. Изменение жевательности аналогично изменению твердости. Чем сильнее жевательность, тем хуже эластичность и отсутствие гибкости палочек из жареного теста. Количество добавленной ГПМЦ существенно не влияло на извлечение палочек из жареного теста А, В и С. Органолептическая оценка палочек из жареного теста снижалась с увеличением добавления ГПМЦ, и сенсорная оценка была лучше, когда добавление ГПМЦ составляло 0,5%. Следовательно, соответствующее добавление HPMc полезно для улучшения вкусовых качеств палочек из жареного теста.

3. Заключение

В данном исследовании сравнительный анализ теста с различными добавками ГПМЦ и свойств его основных компонентов, а также качества обжаренных палочек из теста показал, что содержание белка и крахмала в тесте, на которые влияют различные добавки ГПМЦ, было различным. Взаимная трансформация между тремя видами состояний существования воды является важной причиной изменения внутренней структуры теста, а слабосвязанная вода, как основная форма воды в системе теста, играет жизненно важную роль в обработке. процесс. Из-за хорошей гидрофильности ГПМЦ, хотя добавление ГПМЦ не меняет кристаллический тип крахмала, оно влияет на состояние существования воды, действуя как среда как «среда», замедляя распад кристаллической структуры и достигая Эффект ингибирования ретроградации крахмала. Результаты сканирующей электронной микроскопии показали, что содержание свободных сульфгидрильных групп резко снижалось, когда количество добавленной ГПМЦ достигало 0,5%, а затем увеличивалось в более поздний период. , изучение влияния ГПМц на основные компоненты теста - белок и крахмал, имеет положительную роль в содействии разработке, применению и улучшению качества изделий с использованием его в качестве добавки. В дальнейшем, на этой основе, механизм воздействия ГПМЦ на очищенный глютен и крахмал может быть детально изучен.