Efecto de la hidroxipropilmetilcelulosa sobre la humedad de la masa y la calidad de la masa frita

Resumen: Se estudió el efecto de la hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) sobre el estado de humedad de la masa, las propiedades de cristalización de proteínas y almidón y la estructura del gluten, y se analizó el efecto de la HPMC sobre la mejora de la calidad de consumo de los palitos de masa frita mediante TPA combinado con una evaluación sensorial. Los resultados mostraron que la adición adecuada de HPMC podría mejorar la estructura de la red de gluten y mejorar la estabilidad del estado del agua; inhibe eficazmente la retrogradación del almidón, ralentiza la desintegración de la estructura cristalina del almidón y reduce la cristalinidad relativa del almidón en un 0,60 %, 0,69 % y 1,94 %, respectivamente. y 1,94%; el volumen específico de palitos de masa frita se redujo en un 46,50%, 37,32%, 21,19% y 19,88% respectivamente; se mejoró el aroma, la crocancia y la palatabilidad de los palitos de masa frita.

Palabras clave: hidroxipropilmetilcelulosa; palitos de masa frita; estado de humedad; propiedades de cristalización; estructura del gluten

Como sistema complejo, la masa formará una matriz proteica densa y uniforme, formando así una estructura de red tridimensional en la que se envuelven el almidón y otras sustancias. Las moléculas de agua son buenos plastificantes en el sistema de masa. La existencia de moléculas de agua en el proceso de procesamiento del producto juega un papel vital en el mantenimiento del equilibrio de varios componentes, manteniendo la estabilidad de la masa y asegurando una buena calidad de consumo de los productos. Los consumidores prefieren los palitos de masa frita debido a su sabor crujiente y salado y su conveniencia. Debido a la inestabilidad del proceso de fritura, existen influencias mutuas entre los componentes del sistema de barra de masa frita. Los hidrocoloides han sido ampliamente estudiados como una sustancia que no solo puede cambiar las propiedades de la masa sino también mejorar la calidad de los productos. La hidroxipropilmetilcelulosa (HPMC) es un tipo de hidrocoloide formado por la unión química de grupos hidroxipropilo y metilo al esqueleto de β-1,4-D glucano. Los sustituyentes de la cadena lateral de HPMC hacen que tenga una buena hidrofilicidad y puede formar rápidamente una dispersión coloidal gruesa estable en condiciones de baja temperatura, por lo que se utiliza como tensioactivo, espesante, emulsionante y estabilizador en el medio alimentario. En este estudio, se utilizó harina 1M como materia prima experimental, con el objetivo de explorar inicialmente el efecto de HPMC en el complejo sistema de masa y luego proporcionar una referencia para el mecanismo de impacto de HPMC en el producto.

1. Materiales y métodos

1.1 Materiales y reactivos

Sistema de polvo 1M1 (A), sistema de polvo 1M2 (B), fábrica de harina de Henan Tianxiang; Sistema de polvo 1M1 (C), sistema de polvo 1M2 (D), fábrica de harina de Henan Hongqiang; hidroxipropilmetilcelulosa, KIMA CHEMICAL CO., LTD; urea, tris(hidroximetil)aminometano (Tris), ácido clorhídrico, laurilsulfato de sodio, ácido etilendiaminotetraacético (EDTA), 5,5 ditiobis(ácido 2-nitrobenzoico) (DTNB), analíticamente puro; agua destilada, tercer grado.

1.2 Instrumentos y equipos

Mezclador de fideos tipo aguja JHMz-200, Beijing Dongfu Jiuheng Instrument Technology Co., Ltd.; caja de fermentación comercial MFF-13, Guangdong Shengheng Electrodomésticos Co., Ltd.; Freidora multifunción eléctrica GS-25, Ruian Chenghuang Machinery Co., Ltd. Company; analizador de textura Tz-xT Plus, American StableMicro System Instrument Company; VAMR20—010V—T sistema de análisis de temperatura variable por resonancia magnética nuclear, Shanghai New York Electronic Technology Co., Ltd.; Freezone6 más liofilizador, American Labconco Co., Ltd.; D8- Difractómetro de rayos X Advance, BⅢkerAxs Instrument Company, Alemania; Espectrofotómetro UV/Vis uV2150/2150, Ronneco (Shanghai) Instrument Co., Ltd.; Microscopio electrónico de barrido QuantaFEG, American FEI Company.

1.3 Método de prueba

1.3.1 Preparación de mezcla en polvo

De acuerdo con la prueba preliminar, basada en la calidad de la harina de trigo, se agregó HPMC a la harina de trigo al 0, 0,5 %, 1 %, 1,5 % y 2 %, respectivamente, y se mantuvo estable a temperatura ambiente durante 24 horas.

1.3.2 Determinación de indicadores básicos de polvo mixto

La determinación de la humedad se lleva a cabo de acuerdo con GB5009.3-2016 "Determinación de la humedad en los estándares nacionales de seguridad alimentaria"; la determinación del contenido de cenizas se lleva a cabo de acuerdo con GB5009.4-2016 "Determinación del contenido de cenizas en los estándares nacionales de seguridad alimentaria"; el contenido de proteína cruda se determina de acuerdo con GB 5009. 5—2016 "Estándar Nacional de Seguridad Alimentaria para la Determinación de Proteína en los Alimentos"; la determinación del contenido de gluten húmedo se lleva a cabo de acuerdo con GB/T 5506.2_2008 "Contenido de gluten de trigo y harina de trigo Parte 2: Determinación de gluten húmedo por método de instrumento".

1.3.3 Preparación de palitos de masa frita

La elaboración de palitos de masa frita se lleva a cabo con referencia al método descrito por Gao Jie.

1.3.4 Determinación de la distribución de la humedad

Se colocó 1 g de masa en el fondo del tubo de resonancia magnética nuclear y se midió el tiempo de relajación transversal por resonancia magnética nuclear. Configuración de parámetros: número de muestreo 60000, número de ecos 3000, tiempo de eco 0,1 ms; Repita el escaneo 32 veces.

1.3.5 Propiedades cristalinas del almidón

Se adopta el método de difracción de barrido continuo y se utiliza el instrumento de rayos característicos Cu-K para las pruebas. El rango de escaneo es de 4-40° y la velocidad de escaneo es de 2°/min. La cristalinidad relativa de la muestra se calculó mediante la relación entre el área de la región cristalina y el área total mediante el proceso de ajuste del software Jade 5.0.

1.3.6 Determinación del contenido de tioles libres

El contenido de grupos sulfhidrilo libres se modificó ligeramente con referencia al método de GU0 et al. Poner 240 mg de muestras de masa liofilizada (m1) en 9 mL de tampón Tris 0,2 mol/L (K), agitar a temperatura ambiente durante 1 h, luego agregar 0,9 mL de DTNB 10 mmol/L (V2) para continuar agitando Después de 1 h, centrifugue a una fuerza centrífuga de 13 600 × g durante 20 min, tome el sobrenadante y lea la absorbancia A1 a una longitud de onda de 412 nm, y el control en blanco es la absorbancia A2 sin la muestra.

1.3.7 Observación de la microestructura de la masa

La muestra liofilizada se pegó en un disco de metal con la fractura natural hacia arriba, se recubrió con oro en condiciones de vacío y luego se observó con un microscopio electrónico de barrido (SEM).

1.3.8 Determinación de la calidad de palitos de masa frita

1.3.8.1 Expansión

La expansibilidad de las barritas de masa frita suele caracterizarse por un volumen específico.

1.3.8.2 Propiedades texturales

Modifique adecuadamente de acuerdo con el método de Yang Nian. Elija palitos de masa frita con un grosor relativamente uniforme y corte la parte central en 2 cm de ancho para medir. Configuración de parámetros: sonda P36R, la velocidad antes y después de la prueba es de 1 mm/s, la velocidad durante la prueba es de 0,8 mm/s, la relación de compresión es del 75 % y el tiempo de permanencia es de 5 s.

1.3.8.3 Evaluación sensorial

Diez evaluadores sensoriales profesionales evaluaron el aroma y el color de palitos de masa frita con diferentes adiciones de HPMC.

1.3.9 Análisis de datos

El análisis de significancia (P<0.05) se realizó con IBM SPSS Statistics 25, el dibujo se realizó en Origin 2018 y todos los experimentos se repitieron 3 veces.

2. Resultados y Análisis

2.1 El efecto de la adición de HPMC en los indicadores básicos de la harina de trigo

A partir de la influencia de HPMC en los índices básicos de la harina de trigo, se puede ver que el contenido inicial de humedad y el contenido de cenizas de la harina A y la harina B están cerca, la humedad inicial y el contenido de cenizas de la harina C son más altos y la harina D es el más bajo. Con el aumento de la adición de HPMC, el contenido de humedad de la harina de trigo mostró una tendencia decreciente y el cambio del contenido de cenizas no mostró regularidad. El contenido de proteína del polvo C y del polvo D del grupo de control en blanco fue relativamente alto. Con el aumento de la adición de HPMC, el contenido de proteínas de la harina de trigo mostró una tendencia general creciente, y cuando la cantidad añadida fue del 2,0 %, el contenido de proteínas de las harinas A, B, C y D aumentó en un 1,53 % y un 1,68 %, respectivamente. 0,32% y 0,31%. Por lo tanto, HPMC tiene un mayor efecto sobre la harina de trigo con bajo contenido de proteína. En comparación con el grupo de control en blanco, cuando la cantidad de HPMC añadida fue del 0,5 %, el contenido de gluten húmedo aumentó significativamente; cuando la cantidad añadida superaba el 1,0%, el contenido de gluten húmedo empezaba a disminuir significativamente. Esto muestra que una cantidad apropiada de HPMC puede formar un polímero con gluten, aumentando así el contenido de gluten húmedo, mientras que agregar demasiado HPMC tendrá un efecto negativo en la formación de la estructura del gluten. El gluten es un polímero de alto peso molecular formado por la reticulación de gliadina y glutenina a través de enlaces disulfuro, y su desarrollo depende de la acción conjunta de las dos proteínas. Cuando se agrega HPMC en exceso, su absorción de agua puede ser más fuerte que la de la proteína del gluten y formar un estado de competencia con el agua, destruyendo así la formación de la estructura del gluten, haciendo que las moléculas de proteína no puedan entrecruzarse y resultando en una disminución de Contenido de gluten húmedo.

2.2 Efecto de HPMC en la distribución de humedad de la masa

El pico de agua unida que representa una movilidad deficiente es el agua unida fuertemente unida a macromoléculas como la proteína del gluten y el almidón en el sistema de la masa; t22 representa el pico de agua débilmente ligada cuya movilidad es entre el agua ligada y el agua libre, es decir, el agua débilmente ligada, que no está demasiado estrechamente combinada con sustancias macromoleculares, es la principal forma de agua en el sistema de masa; p.ej. Simboliza el pico de agua libre con fuerte fluidez, que es el "canal" para la migración de agua entre el sistema de masa y las sustancias macromoleculares como el almidón y el gluten. El porcentaje relativo de agua en cada componente está representado por A21, A, A22, A23, es decir, la relación entre el área de cada pico y el área total del pico.

A partir del efecto de HPMC en la migración de humedad de diferentes masas, se puede saber que HPMC se combina principalmente con agua débilmente unida y agua libre en la masa A. Cuando la cantidad de adición es 0,5% y 1,0%, las moléculas de agua en los dos estados están activos. Al mismo tiempo, se puede observar que la fluidez del agua débilmente unida y el agua libre en la masa B con un 0,5 % de HPMC aumenta, y con el aumento de HPMC agregado, el agua unida y el agua débilmente unida se transforman repetidamente entre sí. La tendencia de cambio de ￡, de la masa c y la masa D es similar, pero el agua ligada y el agua débilmente ligada de la masa D no se ven afectados significativamente por HPMC, lo que puede deberse a la retención de algo de agua cuando el agua ligada y el agua débilmente ligada migre a través del "canal", haga que forme agua libre, de modo que el agua unida y el agua débilmente unida en el rango de esta cantidad adicional finalmente se mantengan relativamente estables. La cantidad añadida en HPMc es O. En el sistema de masa de trigo con 5% de bajo contenido proteico (harina A y harina B), se combina principalmente con las moléculas de agua en dos estados de agua débilmente unida y agua libre, mientras que en la masa El sistema con mayor contenido de proteína (harina c y harina D) solo reaccionó con moléculas de agua en estado de agua libre, lo que podría explicar en cierta medida el fenómeno de que el 0,5% de HPMC agregado cambió el contenido de gluten húmedo de las cuatro harinas de trigo. En el complejo sistema de la masa, aunque la estructura de la red de gluten es el resultado de la acción conjunta de muchos factores, tiene una gran correlación con el estado de humedad. Por lo tanto, una cantidad adecuada de HPMc puede mantener una buena forma de la estructura de la red de gluten.

2.3 Efecto de la HPMC sobre la cristalinidad relativa del almidón en la masa

A partir del efecto de HPMC sobre la cristalinidad relativa del almidón, se puede ver que la cristalinidad relativa del almidón en diferentes masas aumenta en diferentes grados cuando la cantidad de HPMC alcanza el 0,5 %, pero comienza a disminuir con el aumento de la cantidad de HPMC. . La razón es que las moléculas de amilosa pueden formar una estructura de doble hélice estable a través de la separación de hidrógeno. Cuando se agregó HPMC, las moléculas de agua migraron rápidamente y se combinaron con él, manteniendo la estabilidad de la estructura de doble hélice hasta cierto punto; cuando la cantidad de HPMC continuó aumentando, las moléculas de agua en el sistema se estabilizaron gradualmente y la estructura de doble hélice comenzó a estabilizarse. Destrucción, que finalmente conduce a una disminución de la cristalinidad relativa, para lograr el efecto de inhibir la retrogradación del almidón.

2.4 Efecto de la HPMC sobre los grupos sulfhidrilo libres en la masa

Del efecto de HPMC sobre el contenido de grupos sulfhidrilo libres, se puede ver que con el aumento de la cantidad de HPMC añadida, los contenidos de grupos sulfhidrilo libres en los cuatro polvos mostraron una tendencia a disminuir primero y luego a aumentar. En comparación con el grupo de control en blanco, el contenido de sulfhidrilo libre de los polvos A, B, C y D disminuyó significativamente cuando la cantidad de HPMC añadida fue del 0,5 % y la estructura de la red de gluten era estrecha, lo que indica que la adición de HPMC en una cantidad adecuada fue beneficioso para la formación de la estructura de la red de gluten; Sin embargo, a medida que aumenta la adición de HPMC y aumenta el contenido de grupos sulfhidrilo libres, se rompe esta compacidad, que puede verse afectada por la migración de agua, y las moléculas de agua se estabilizan gradualmente. Los estudios realizados por Qi Baokun y otros han demostrado que cuando el contenido de grupos sulfhidrilo libres es alto, el grado de plegamiento de la molécula de proteína es mayor, lo que conducirá a que más residuos hidrofóbicos queden expuestos en la superficie de la molécula de proteína, causando así un aumento de la hidrofobicidad de la superficie.

2.5 Microestructura de la masa con diferentes adiciones de HPMC

A partir de la microestructura de las masas 6 A, B, C y D, se puede ver que, en comparación con las masas A y B, las masas C y D tienen agujeros ligeramente más grandes, y la continuidad de la fascia es relativamente escasa, de modo que el almidón los gránulos no pueden estar bien envueltos en una estructura de red tridimensional. Cuando la cantidad de HPMC en cada grupo fue del 0,5%, se fortaleció la compacidad de la estructura de la red y casi no se observaron celdas de aire. Esto puede deberse al hecho de que una pequeña cantidad de HPMc afecta la actividad de las moléculas de agua e interactúa con los componentes del sistema para formar una matriz fina que bloquea la cámara de aire. Este cambio en la microestructura es coherente con los resultados de medición de los tioles libres, por lo que cuando la cantidad de HPMC añadida fue del 0,5 %, la disminución repentina del contenido de sulfhidrilo libre estuvo relacionada con ello. Cuando la cantidad de HPMC añadida en cada grupo aumentó al 1,0 %, la estructura de red apretada anterior se rompió gradualmente y se pudo observar la aparición de algunas celdas de aire, y a medida que la cantidad siguió aumentando al 2,0 %, apareció la estructura de red de la masa. más Hay muchos agujeros, entre los cuales la masa A y la masa B son más evidentes; pero en comparación con el grupo en blanco, la estructura de la red con un 2,0% de adición de HPMC es más compacta.

2.6 Análisis de calidad de palitos de masa frita

A partir del efecto de HPMC en la calidad de diferentes palitos de masa fritos, se puede saber que el volumen específico de palitos de masa fritos fritos por los cuatro tipos de harina disminuyó gradualmente con el aumento de la adición de HPMc, que fue consistente con los resultados de la observación de la microestructura. Esto es causado por HPMc que forma una película coloidal en la superficie de los palitos de masa frita para evitar que se evapore la humedad dentro de los palitos de masa frita. La dureza de las barritas de masa frita elaboradas con los cuatro tipos de polvos alcanzó el máximo cuando la cantidad de HPMC fue del 2 %, lo que puede estar relacionado con la disminución del volumen específico de las barritas de masa frita. La tendencia de cambio de la elasticidad de las barras de masa frita con la adición de HPMC es justo opuesta a la tendencia de cambio de la dureza. El cambio de masticabilidad es similar al cambio de dureza. Cuanto más fuerte es la masticabilidad, peor es la elasticidad y la falta de flexibilidad de los palitos de masa frita. La recuperación de las barras de masa frita A, B y C no se vio significativamente afectada por la cantidad de HPMC añadida. La puntuación sensorial de los palitos de masa frita disminuyó con el aumento de la adición de HPMC, y la puntuación sensorial fue mejor cuando la adición de HPMC fue del 0,5 %. Por lo tanto, la adición adecuada de HPMc es útil para mejorar la calidad de consumo de los palitos de masa frita.

3. Conclusión

En este estudio, el análisis comparativo de la masa con diferentes adiciones de HPMC y las propiedades de sus principales componentes y la calidad de las barras de masa frita demostró que la proteína y el almidón de la masa afectados por las diferentes adiciones de HPMC eran diferentes. La transformación mutua entre los tres tipos de estados de existencia de agua es una razón importante para el cambio de la estructura interna de la masa, y el agua débilmente unida, como principal forma de agua en el sistema de la masa, juega un papel vital en el procesamiento. proceso. Debido a la buena hidrofilia de HPMC, aunque la adición de HPMC no cambia el tipo de cristal del almidón, afecta el estado de existencia del agua al actuar como un medio como un "medio", ralentizando la desintegración de la estructura cristalina y logrando el efecto de inhibir la retrogradación del almidón. Los resultados de la microscopía electrónica de barrido demostraron que el contenido de grupos sulfhidrilo libres disminuyó repentinamente cuando la cantidad de HPMC añadida alcanzó el 0,5% y luego aumentó en el período posterior. , el estudio de la influencia de HPMc en los principales componentes de la masa, proteína y almidón, tiene un papel positivo en la promoción del desarrollo, la aplicación y la mejora de la calidad de los productos que lo utilizan como aditivo. En el futuro, sobre esta base, se podrá estudiar en profundidad el mecanismo del gluten purificado y el almidón afectado por HPMC.