Efeitos da hidroxipropil -metilcelulose (HPMC) nas propriedades de processamento da massa congelada e mecanismos relacionados
Melhorar as propriedades de processamento da massa congelada tem certo significado prático para realizar a produção em larga escala de pão conveniente de alta qualidade. Neste estudo, um novo tipo de colóide hidrofílico (hidroxipropil metilcelulose, yang, MC) foi aplicado à massa congelada. Os efeitos de 0,5%, 1%, 2%) nas propriedades de processamento da massa congelada e a qualidade do pão cozido no vapor foram avaliados para avaliar o efeito de melhoria do HPMC. Influência na estrutura e propriedades dos componentes (glúten de trigo, amido de trigo e fermento).
Os resultados experimentais da farinalidade e do alongamento mostraram que a adição de HPMC melhorou as propriedades de processamento da massa, e os resultados da varredura de frequência dinâmica mostraram que a viscoelasticidade da massa adicionada com HPMC durante o período de congelamento mudou pouco e a estrutura da rede de massa permaneceu relativamente estável. Além disso, em comparação com o grupo controle, o volume e elasticidade específicos do pão cozido no vapor foram aprimorados e a dureza foi reduzida após a massa congelada adicionada com 2% de HPMC por 60 dias.
O glúten de trigo é a base material para a formação da estrutura da rede de massa. As experiências descobriram que a adição de I-IPMC reduziu a quebra de ligações YD e dissulfeto entre as proteínas do glúten de trigo durante o armazenamento congelado. Além disso, os resultados da ressonância magnética nuclear de baixo campo e da varredura diferencial da transição e recristalização do estado da água são limitados, e o conteúdo de água congelável na massa é reduzido, suprimindo assim o efeito do crescimento do cristal de gelo na microestrutura do glúten e sua conformação espacial. O microscópio eletrônico de varredura mostrou intuitivamente que a adição de HPMC poderia manter a estabilidade da estrutura da rede de glúten.
O amido é a matéria seca mais abundante na massa, e as mudanças em sua estrutura afetarão diretamente as características de gelatinização e a qualidade do produto final. X. Os resultados da difração de raios-X e DSC mostraram que a cristalinidade relativa do amido aumentou e a entalpia da gelatinização aumentou após o armazenamento congelado. Com o prolongamento do tempo de armazenamento congelado, o poder de inchaço do amido sem adição de HPMC diminuiu gradualmente, enquanto as características de gelatinização de amido (pico de viscosidade, viscosidade mínima, viscosidade final, valor de decaimento e valor de retrocração) aumentaram significativamente; Durante o tempo de armazenamento, em comparação com o grupo controle, com o aumento da adição de HPMC, as alterações da estrutura cristalina do amido e das propriedades de gelatinização diminuíram gradualmente.
A atividade de produção de gás de fermentação da levedura tem uma influência importante na qualidade dos produtos de farinha fermentada. Por meio de experimentos, verificou -se que, em comparação com o grupo controle, a adição de HPMC poderia manter melhor a atividade de fermentação do fermento e reduzir o aumento da taxa de glutationa reduzida extracelular após 60 dias após o congelamento e dentro de um determinado intervalo, o efeito protetor do HPMC foi positivamente correlacionado com sua quantidade adicional.
Os resultados indicaram que o HPMC poderia ser adicionado à massa congelada como um novo tipo de crioprotetor para melhorar suas propriedades de processamento e a qualidade do pão cozido no vapor.
Palavras -chave: pão cozido no vapor; massa congelada; hidroxipropil metilcelulose; glúten de trigo; amido de trigo; levedura.
Índice
Capítulo 1 Prefácio ................................................................................................................................. 1 1
1.1 status atual da pesquisa em casa e no exterior ………………………………………………… l
1.1.1 Introdução a Mansuiqi ……………………………………………………………………………… 1
1.1.2 Status da pesquisa de pães cozidos no vapor ……………………………………………． ． ………… 1
1.1.3 Introdução da massa congelada ................................................................................................. 2
1.1.4 Problemas e desafios da massa congelada …………………………………………………… .3
1.1.5 Status da pesquisa da massa congelada ……………………………………. ............................................. 4
1.1.6 Aplicação de hidrocolóides em melhoria da qualidade da massa congelada ………………… .5
1.1.7 Hidroxipropil metilululose (hidroxipropil metilululose, I-IPMC) ………. 5
112 Objetivo e significado do estudo ................................................................................ 6
1.3 O conteúdo principal do estudo ............................................................................................... 7 7
Capítulo 2 Efeitos da adição de HPMC nas propriedades de processamento da massa congelada e a qualidade do pão cozido no vapor …………………………………………………………………………………………………… 80
2.1 Introdução ...................................................................................................................................... 8
2.2 Materiais e métodos experimentais ........................................................................................ 8
2.2.1 Materiais experimentais ............................................................................................................... 8
2.2.2 Instrumentos e equipamentos experimentais ............................................................................. 8
2.2.3 Métodos experimentais ................................................................................................................ 9 9
2.3 Resultados e discussões experimentais ………………………………………………………………．． 11
2.3.1 Índice de componentes básicos da farinha de trigo ……………………………………………………… .1L
2.3.2 O efeito da adição de HPMC nas propriedades farináceas da massa ……………… .11
2.3.3 O efeito da adição do HPMC nas propriedades de tração da massa ……………………… 12
2.3.4 O efeito da adição do HPMC e do tempo de congelamento nas propriedades reológicas da massa ………………………. ………………………………………………………………………………………………… .15
2.3.5 Efeitos da quantidade de adição de HPMC e tempo de armazenamento de congelamento no conteúdo de água congelável (GW) em massa congelada ……………………………………………………………………………………… 15
2.3.6 O efeito da adição e tempo de congelamento do HPMC na qualidade do pão cozido no vapor ………………………………………………………………………………………………………………………… 18
2.4 Resumo do capítulo ...................................................................................................................... 21 21
Capítulo 3 Efeitos da adição de HPMC na estrutura e propriedades da proteína do glúten de trigo em condições de congelamento …………………………………………………………………………………………………………………………………………
3.1 Introdução ..................................................................................................................................... 24
3.2.1 Materiais experimentais ........................................................................................................ 25
3.2.2 Aparelho experimental ........................................................................................................... 25
3.2.3 Reagentes experimentais ……………………………………………………………………. ……………… 25
3.2.4 Métodos experimentais ......................................................................................................． 25
3. Resultados e discussão ............................................................................................................ 29
3.3.1 O efeito da adição e tempo de congelamento do HPMC nas propriedades reológicas da massa de glúten úmida ……………………………………………………………………………………………………………… .29
3.3.2 O efeito de adicionar quantidade de HPMC e tempo de armazenamento de congelamento no teor de umidade congelável (CFW) e estabilidade térmica ………………………………………………………………. 30
3.3.3 Efeitos da quantidade de adição de HPMC e tempo de armazenamento de congelamento no conteúdo livre de sulfidril (vaso C) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ． 34
3.3.4 Efeitos da quantidade de adição de HPMC e tempo de armazenamento de congelamento no tempo de relaxamento transversal (n) da massa de glúten úmida ………………………………………………………………………… 35
3.3.5 Efeitos da quantidade de adição de HPMC e tempo de armazenamento de congelamento na estrutura secundária do glúten ………………………………………………………………………………………………………… .37
3.3.6 Efeitos da quantidade de adição de FIPMC e tempo de congelamento na hidrofobicidade da superfície da proteína do glúten ………………………………………………………………………………………………………… 41
3.3.7 Efeitos da quantidade de adição de HPMC e tempo de armazenamento de congelamento na estrutura da micro-rede de glúten ………………………………………………………………………………………………………… .42
3.4 Resumo do capítulo ......................................................................................................................... 43
Capítulo 4 Efeitos da adição de HPMC na estrutura e propriedades do amido sob condições de armazenamento congeladas ……………………………………………………………………………………………………………… 44 44 44 44
4.1 Introdução ..............................................................................................................................．．．．． 44
4.2 Materiais e métodos experimentais ................................................................................． 45
4.2.1 Materiais experimentais ................................................................................................ ………… .45
4.2.2 Aparelho experimental ............................................................................................................ 45
4.2.3 Método experimental ................................................................................................................ 45
4.3 Análise e discussão ..........................................................................................................． 48
4.3.1 Conteúdo dos componentes básicos do amido de trigo ………………………………………………. 48
4.3.2 Efeitos da quantidade de adição de I-IPMC e tempo de armazenamento congelado nas características de gelatinização do amido de trigo ………………………………………………………………………………………… .48
4.3.3 Efeitos da adição de HPMC e tempo de armazenamento de congelamento na viscosidade de cisalhamento da pasta de amido ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 52
4.3.4 Efeitos da quantidade de adição de HPMC e tempo de armazenamento congelado na viscoelasticidade dinâmica da pasta de amido …………………………………………………………………………………………… .55
4.3.5 Influência da quantidade de adição de HPMC e tempo de armazenamento congelado na capacidade de inchaço do amido …………………………………………………………………………………………………………………………… .56
4.3.6 Efeitos da quantidade de adição de I-IPMC e tempo de armazenamento congelado nas propriedades termodinâmicas do amido …………………………………………………………………………………………………. ． 57
4.3.7 Efeitos da quantidade de adição de HPMC e tempo de armazenamento de congelamento na cristalinidade relativa do amido ……………………………………………………………………………………………………… .59
4.4 Resumo do capítulo .....................................................................................................................． 6 1
Capítulo 5 Efeitos da adição de HPMC na taxa de sobrevivência de leveduras e atividade de fermentação sob condições de armazenamento congelado ……………………………………………………………………………………… ． 62
5.1Introdução ...................................................................................................................................． 62
5.2 Materiais e métodos ...........................................................................................................． 62
5.2.1 Materiais e instrumentos experimentais ............................................................................. 62
5.2.2 Métodos experimentais. . . ． ． ………………………………………………………………………. 63
5.3 Resultados e discussão ..............................................................................................................． 64
5.3.1 O efeito da adição e tempo de congelamento do HPMC na altura de prova da massa ………………………………………………………………………………………………………………… 64
5.3.2 Efeitos da quantidade de adição de HPMC e tempo de congelamento na taxa de sobrevivência de leveduras …………………………………………………………………………………………………………………………… 65
5.3.3 O efeito de adicionar quantidade de HPMC e tempo de congelamento no conteúdo da glutationa na massa …………………………………………………………………………………………………… 66. "
5.4 Resumo do capítulo .......................................................................................................................． 67
Capítulo 6 Conclusões e perspectivas ............................................................................................ ……… 68
6.1 Conclusão .................................................................................................................................．．．．．． 68
6.2 Outlook .........................................................................................................................................． 68
Lista de ilustrações
Figura 1.1 A fórmula estrutural da hidroxipropil metilcelulose ……………………. ． 6
Figura 2.1 O efeito da adição de HPMC nas propriedades reológicas da massa congelada …………………………………………………………………………………………………………………………… 15
Figura 2.2 Efeitos da adição de HPMC e tempo de congelamento no volume específico de pão cozido no vapor ……………………………………………………………………………………………………………………………… 18
Figura 2.3 O efeito da adição e tempo de congelamento do HPMC na dureza do pão cozido no vapor ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Figura 2.4 O efeito da adição de HPMC e tempo de congelamento na elasticidade do pão cozido no vapor ……………………………………………………………………………………………………………………… ． 20
Figura 3.1 O efeito da adição e tempo de congelamento do HPMC nas propriedades reológicas do glúten úmido ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 30
Figura 3.2 Efeitos da adição de HPMC e tempo de congelamento nas propriedades termodinâmicas do glúten de trigo ………………………………………………………………………………………………………… ． 34
Figura 3.3 Efeitos da adição de HPMC e tempo de congelamento no conteúdo livre de sulfidril livre do glúten de trigo …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 35
Figura 3.4 Efeitos da quantidade de adição de HPMC e tempo de armazenamento de congelamento na distribuição do tempo de relaxamento transversal (n) de glúten úmido …………………………………………………………… 36
Figura 3.5 Espectro infravermelho de proteína do glúten de trigo da banda amida III após desconvolução e segundo ajuste derivado ………………………………………………………………… ... 38
Figura 3.6 Ilustração ................................................................................................................ ……… .39
Figura 3.7 O efeito da adição do HPMC e do tempo de congelamento na estrutura microscópica da rede de glúten ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 43
Figura 4.1 Curva característica de gelatinização de amido ..............................................................． 51
Figura 4.2 Tixotropia fluida de pasta de amido ................................................................................． 52
Figura 4.3 Efeitos da adição de quantidade de MC e tempo de congelamento na viscoelasticidade da pasta de amido ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 57
Figura 4.4 O efeito da adição do HPMC e do tempo de armazenamento de congelamento na capacidade de inchaço de amido ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Figura 4.5 Efeitos da adição de HPMC e tempo de armazenamento de congelamento nas propriedades termodinâmicas do amido ………………………………………………………………………………………………………. ． 59
Figura 4.6 Efeitos da adição de HPMC e tempo de armazenamento de congelamento nas propriedades XRD de amido ………………………………………………………………………………………………………………………… .62
Figura 5.1 O efeito da adição e tempo de congelamento do HPMC na altura de prova da massa ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Figura 5.2 O efeito da adição de HPMC e tempo de congelamento na taxa de sobrevivência de leveduras …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… 67
Figura 5.3 Observação microscópica de levedura (exame microscópico) ……………………………………………………………………………………………………………… 68
Figura 5.4 O efeito da adição e tempo de congelamento do HPMC no conteúdo da glutationa (GSH) …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Lista de formulários
Tabela 2.1 O conteúdo básico de ingrediente da farinha de trigo ………………………………………………. 11
Tabela 2.2 O efeito da adição I-IPMC nas propriedades farináceas da massa …………… 11
Tabela 2.3 Efeito da adição I-IPMC nas propriedades de tração da massa ……………………………… .14
Tabela 2.4 O efeito da quantidade de adição de I-IPMC e tempo de congelamento no teor de água congelável (trabalho da CF) da massa congelada ………………………………………………………………………………… .17
Tabela 2.5 Efeitos da quantidade de adição de I-IPMC e tempo de armazenamento de congelamento nas propriedades de textura do pão cozido no vapor ………………………………………………………………………………………… .21
Tabela 3.1 Conteúdo de ingredientes básicos no glúten ……………………………………………………… .25
Tabela 3.2 Efeitos da quantidade de adição de I-IPMC e tempo de armazenamento de congelamento na entalpia da transição de fase (YI IV) e no teor de água do congelador (e bate-papo) de glúten úmido ……………………. 31
Tabela 3.3 Efeitos da quantidade de adição de HPMC e tempo de armazenamento de congelamento no pico de temperatura (produto) da desnaturação térmica do glúten de trigo ………………………………………. 33
Tabela 3.4 Posições de pico das estruturas secundárias de proteínas e suas tarefas ………… .37
Tabela 3.5 Efeitos da adição de HPMC e tempo de congelamento na estrutura secundária do glúten do trigo ……………………………………………………………………………………………………………………… .40
Tabela 3.6 Efeitos da adição de I-IPMC e tempo de armazenamento de congelamento na hidrofobicidade da superfície do glúten de trigo …………………………………………………………………………………………. 41
Tabela 4.1 Conteúdo dos componentes básicos do amido de trigo …………………………………………… 49 49
Tabela 4.2 Efeitos da quantidade de adição de HPMC e tempo de armazenamento congelado nas características de gelatinização do amido de trigo ………………………………………………………………………………………… 52
Tabela 4.3 Efeitos da adição e tempo de congelamento da I-IPMC na viscosidade de cisalhamento da pasta de amido de trigo …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 55
Tabela 4.4 Efeitos da quantidade de adição de I-IPMC e tempo de armazenamento congelado nas propriedades termodinâmicas da gelatinização de amido ………………………………………………………… .60
Capítulo 1 Prefácio
1.1 Status de pesquisa em casa e no exterior
1.1.1Introdução ao pão cozido no vapor
Pão cozido no vapor refere -se à comida feita a partir da massa após a prova e fumegante. Como um alimento tradicional de macarrão chinês, o pão cozido no vapor tem uma longa história e é conhecido como "pão oriental". Como seu produto acabado é hemisférico ou alongado de forma, macio no sabor, delicioso em sabor e rico em nutrientes [l], ele tem sido amplamente popular entre o público há muito tempo. É o alimento básico do nosso país, especialmente os moradores do norte. O consumo representa cerca de 2/3 da estrutura alimentar dos produtos no norte e cerca de 46% da estrutura da dieta dos produtos de farinha no país [21].
1.1.2 Status de pesquisa do pão cozido no vapor
Atualmente, a pesquisa sobre pão cozido no vapor se concentra principalmente nos seguintes aspectos:
1) Desenvolvimento de novos pães característicos no vapor. Através da inovação de matérias -primas de pão cozido no vapor e a adição de substâncias ativas funcionais, novas variedades de pães cozidos no vapor foram desenvolvidos, que têm nutrição e função. Estabeleceu o padrão de avaliação para a qualidade do pão cozido no vapor de grãos diversos por análise de componentes principais; Fu et a1. (2015) adicionaram pomácio de limão contendo fibras alimentares e polifenóis ao pão cozido no vapor e avaliaram a atividade antioxidante do pão cozido no vapor; Hao & Beta (2012) estudaram farelo de cevada e linhaça (rica em substâncias bioativas) o processo de produção de pão cozido no vapor [5]; Shiau et A1. (2015) avaliaram o efeito da adição de fibra de celulose de abacaxi nas propriedades reológicas da massa e na qualidade do pão cozido no vapor [6].
2) Pesquisa sobre o processamento e composição de farinha especial para pão cozido no vapor. O efeito das propriedades da farinha na qualidade da massa e dos pães cozidos no vapor e a pesquisa sobre nova farinha especial para pães cozidos no vapor e, com base nisso, foi estabelecido um modelo de avaliação de adequação do processamento de farinha [7]; Por exemplo, os efeitos de diferentes métodos de moagem de farinha na qualidade da farinha e dos pães cozidos no vapor [7] 81; O efeito da composição de várias farinhas de trigo ceroso na qualidade do pão cozido no vapor [9J et al.; Zhu, Huang e Khan (2001) avaliaram o efeito da proteína do trigo na qualidade da massa e do pão cozido no norte do vapor e considerou que a gliadina/ glútenina estava significativamente correlacionada negativamente com as propriedades da massa e a qualidade do pão no vapor [LO]; Zhang, et A1. (2007) analisaram a correlação entre o teor de proteínas de glúten, o tipo de proteína, as propriedades da massa e a qualidade do pão cozido no vapor e concluíram que o conteúdo da subunidade de glútenina de alto peso molecular (1Ligh.Molecular-peso, HMW) e o teor de proteínas totais estão relacionados à qualidade do pão vaporado do norte. ter um impacto significativo [11].
3) Pesquisa sobre preparação de massa e tecnologia de fabricação de pão no vapor. Pesquisa sobre a influência das condições do processo de produção de pão no vapor em sua qualidade e otimização de processos; Liu Changhong et al. (2009) mostraram que, no processo de condicionamento de massa, parâmetros de processo como adição de água, tempo de mistura de massa e valor de pH da massa têm um impacto no valor da brancura do pão cozido no vapor. Tem um impacto significativo na avaliação sensorial. Se as condições do processo não forem adequadas, fará com que o produto fique azul, escuro ou amarelo. Os resultados da pesquisa mostram que durante o processo de preparação da massa, a quantidade de água adicionada atinge 45%e o tempo de mistura de massa é de 5 minutos, ~ Quando o valor de pH da massa foi de 6,5 por 10 min, o valor da brancura e a avaliação sensorial dos pães cozidos no vapor medidos pelo medidor de brancura foram o melhor. Ao enrolar a massa 15-20 vezes ao mesmo tempo, a massa é escamosa, lisa, elástica e brilhante superfície; Quando a taxa de rolamento é de 3: 1, a folha de massa é brilhante e a brancura do pão cozido no vapor aumenta [L para; Li, et A1. (2015) exploraram o processo de produção de massa fermentada composta e sua aplicação no processamento de pão cozido no vapor [13].
4) Pesquisa sobre melhoria da qualidade do pão cozido no vapor. Pesquisa sobre a adição e aplicação de melhoradores de qualidade de pão no vapor; incluindo aditivos principalmente (como enzimas, emulsificantes, antioxidantes, etc.) e outras proteínas exógenas [14], amido e amido modificado [15], etc. A adição e otimização do processo correspondente é particularmente digno de nota. Necessidades de pacientes com doença celíaca [16,1 cit.
5) Preservação e antienvelhecimento de pão cozido no vapor e mecanismos relacionados. Pan Lijun et al. (2010) otimizaram o modificador composto com bom efeito antienvelhecimento através do projeto experimental [l não; Wang, et A1. (2015) estudaram os efeitos do grau de polimerização de proteínas de glúten, umidade e recristalização de amido no aumento da dureza do pão cozida no vapor, analisando as propriedades físicas e químicas do pão cozido no vapor. Os resultados mostraram que a perda de água e a recristalização de amido foram as principais razões para o envelhecimento do pão cozido no vapor [20].
6) Pesquisa sobre a aplicação de novas bactérias fermentadas e fermento. Jiang, et A1. (2010) Aplicação de Chaetomium sp. fermentado para produzir xilanase (com termostável) em pão cozido no vapor [2L '; Gerez, et A1. (2012) usaram dois tipos de bactérias do ácido lático em produtos de farinha fermentada e avaliaram sua qualidade [221; Wu, et al. (2012) estudaram a influência da fermentação fermentada por quatro tipos de bactérias do ácido lático (Lactobacillus plantarum, Lactobacillus, Sanfranciscemis, Lactobacillus brevis e lactobacillus delbrueckii subsp, búmulo) na qualidade (específico volume, textura, ferment, ferment, ferment, fermentação, fermment, fermment, fermment, fermment, fermentation, fumante, fumante; e Gerez, et A1. (2012) usaram as características de fermentação de dois tipos de bactérias do ácido lático para acelerar a hidrólise da gliadina para reduzir a alergenicidade dos produtos de farinha [24] e outros aspectos.
7) Pesquisa sobre a aplicação de massa congelada em pão cozido no vapor.
Entre eles, o pão cozido no vapor é propenso ao envelhecimento sob condições de armazenamento convencionais, o que é um fator importante que restringe o desenvolvimento da produção de pão no vapor e o processamento da industrialização. Após o envelhecimento, a qualidade do pão cozido no vapor é reduzida - a textura se torna seca e dura, resíduos, encolhimento e rachaduras, a qualidade sensorial e o sabor deterioram -se, a digestão e a taxa de absorção diminuem e o valor nutricional diminui. Isso não apenas afeta sua vida útil, mas também cria muito desperdício. De acordo com as estatísticas, a perda anual devido ao envelhecimento é de 3% da produção de produtos de farinha. 7%. Com a melhoria dos padrões de vida das pessoas e a conscientização sobre a saúde, bem como o rápido desenvolvimento da indústria de alimentos, como industrializar os produtos populares tradicionais de macarrão básico, incluindo pão cozido no vapor e obter produtos com vida útil de alta qualidade e longa e fácil preservação para atender às necessidades da demanda crescente por frescos, seguros, de alta qualidade e conveniente, é um problema técnico de longo prazo. Com base nesse background, a massa congelada surgiu e seu desenvolvimento ainda está em ascensão.
1.1.3Introdução à massa congelada
A massa congelada é uma nova tecnologia para o processamento e produção de produtos de farinha desenvolvidos na década de 1950. Refere -se principalmente ao uso da farinha de trigo como matéria -prima principal e água ou açúcar como os principais materiais auxiliares. Os processos assados, embalados ou não embalados, congelados rápidos e outros fazem com que o produto atinja um estado congelado e, em. Para produtos congelados a 18 "C, o produto final precisa ser descongelado, prova, cozido, etc. [251].
De acordo com o processo de produção, a massa congelada pode ser dividida aproximadamente em quatro tipos.
a) Método de massa congelada: a massa é dividida em uma peça, congelada rápida, congelada, descongelada, prova e cozida (assando, cozinhando, etc.)
b) Método de massa pré-prefeitante e congelada: a massa é dividida em uma parte, uma parte é à prova de compra, uma é rápida, uma é congelada, uma é descongelada, uma é à prova de um e outro é cozido (assar, cozinhar, etc.)
c) massa congelada pré-processada: a massa é dividida em uma peça e formada, totalmente à prova e depois cozida (até certo ponto), resfriada, congelada, congelada, armazenada, descongelada e cozida (assar, cozinhar, etc.)
d) massa congelada totalmente processada: a massa é transformada em uma peça e formada, depois à prova totalmente à prova e, em seguida, totalmente cozida, mas congelada, congelada e armazenada e aquecida.
O surgimento da massa congelada não apenas cria condições para a industrialização, padronização e produção de cadeias de produtos de massas fermentados, mas também pode diminuir efetivamente o tempo de processamento, melhorar a eficiência da produção e reduzir o tempo de produção e os custos de mão -de -obra. Portanto, o fenômeno do envelhecimento dos alimentos para massas é efetivamente inibido, e o efeito de prolongar a vida útil do produto é alcançado. Portanto, especialmente na Europa, América, Japão e outros países, a massa congelada é amplamente usada em pão branco (pão), pão doce francês (pão doce francês), muffin pequeno (muffin), pão (rolos), baguete francesa (- bolo), biscoitos e congelados
Bolos e outros produtos de massas têm diferentes graus de aplicação [26-27]. De acordo com as estatísticas incompletas, em 1990, 80% das padarias nos Estados Unidos usaram massa congelada; 50% das padarias no Japão também usaram massa congelada. século XX
Nos anos 90, a tecnologia de processamento de massa congelada foi introduzida na China. Com o desenvolvimento contínuo da ciência e da tecnologia e a melhoria contínua dos padrões de vida das pessoas, a tecnologia de massa congelada tem amplas perspectivas de desenvolvimento e um enorme espaço de desenvolvimento
1.1.4 Problemas e desafios da massa congelada
A tecnologia de massa congelada, sem dúvida, fornece uma idéia viável para a produção industrializada de alimentos tradicionais chineses, como pão cozido no vapor. No entanto, essa tecnologia de processamento ainda tem algumas deficiências, especialmente sob a condição de tempo de congelamento mais longo, o produto final terá tempo de prova mais longo, menor volume específico, maior dureza, perda de água, sabor ruim, sabor reduzido e deterioração da qualidade. Além disso, devido ao congelamento
Dough is a multi-component (moisture, protein, starch, microorganism, etc.), multi-phase (solid, liquid, gas), multi-scale (macromolecules, small molecules), multi-interface (solid-gas interface, liquid-gas interface), solid-liquid interface) soft material system 1281, so the reasons for the above-mentioned quality deterioration are very complex and diverse.
A maioria dos estudos descobriu que a formação e o crescimento de cristais de gelo em alimentos congelados é um fator importante que leva à deterioração da qualidade do produto [291]. Os cristais de gelo não apenas reduzem a taxa de sobrevivência do fermento, mas também enfraquecem a força do glúten, afetam a cristalinidade do amido e a estrutura do gel e danificam as células de levedura e liberam a glutationa redutora, o que reduz ainda mais a capacidade de retenção de gás do glúten. Além disso, no caso de armazenamento congelado, as flutuações de temperatura podem fazer com que os cristais de gelo cresçam devido à recristalização [30]. Portanto, como controlar os efeitos adversos da formação e crescimento de cristais de gelo em amido, glúten e levedura é a chave para resolver os problemas acima, e também é um campo e direção de pesquisa quente. Nos últimos dez anos, muitos pesquisadores se envolveram neste trabalho e alcançaram alguns resultados frutíferos da pesquisa. No entanto, ainda existem algumas lacunas e algumas questões não resolvidas e controversas nesse campo, que precisam ser mais exploradas, como:
a) Como restringir a deterioração da qualidade da massa congelada com a extensão do tempo de armazenamento congelado, especialmente como controlar a influência da formação e crescimento de cristais de gelo na estrutura e propriedades dos três componentes principais da massa (amido, glúten e leveduras), ainda é um problema. Hotspots e questões fundamentais neste campo de pesquisa;
b) Como existem certas diferenças na tecnologia de processamento e produção e fórmula de diferentes produtos de farinha, ainda há uma falta de pesquisa sobre o desenvolvimento da massa congelada especial correspondente em combinação com diferentes tipos de produtos;
c) Expanda, otimize e use novos melhoradores de qualidade congelada, o que é propício à otimização das empresas de produção e à inovação e controle de custos dos tipos de produtos. Atualmente, ele ainda precisa ser mais fortalecido e expandido;
d) O efeito dos hidrocolóides na melhoria da qualidade dos produtos de massa congelada e os mecanismos relacionados ainda precisam ser estudados e explicados sistematicamente.
1.1.5 Status de pesquisa da massa congelada
Em vista dos problemas e desafios acima da massa congelada, a pesquisa inovadora de longo prazo sobre a aplicação da tecnologia de massa congelada, o controle de qualidade e a melhoria dos produtos da massa congelada e o mecanismo relacionado de mudanças na estrutura e propriedades do material dos componentes do material do sistema congelado e a pesquisa de qualidade na pesquisa. Especificamente, as principais pesquisas domésticas e estrangeiras nos últimos anos se concentram principalmente nos seguintes pontos:
I. Estudar as alterações na estrutura e propriedades da massa congelada com a extensão do tempo de armazenamento de congelamento, a fim de explorar as razões para a deterioração da qualidade do produto, especialmente o efeito da cristalização de gelo na macromoléculas biológicas (proteína, amido, etc.), por exemplo, cristalização de gelo. Formação e crescimento e sua relação com o estado da água e a distribuição; Alterações na estrutura da proteína do glúten de trigo, conformação e propriedades [31]; mudanças na estrutura e propriedades do amido; Alterações na microestrutura de massa e propriedades relacionadas, etc. 361.
Estudos mostraram que as principais razões para a deterioração das propriedades de processamento da massa congelada incluem: 1) durante o processo de congelamento, a sobrevivência da levedura e sua atividade de fermentação são significativamente reduzidas; 2) A estrutura de rede contínua e completa da massa é destruída, resultando na capacidade de retenção de ar da massa. e a força estrutural é bastante reduzida.
Ii. Otimização do processo de produção de massa congelada, condições de armazenamento congelado e fórmula. Durante a produção de massa congelada, controle de temperatura, condições de prova, tratamento de pré-congelamento, taxa de congelamento, condições de congelamento, teor de umidade, teor de proteínas de glúten e métodos de descongelamento afetarão todas as propriedades de processamento da massa congelada [37]. Em geral, taxas de congelamento mais altas produzem cristais de gelo menores em tamanho e distribuídos de maneira mais uniforme, enquanto taxas de congelamento mais baixas produzem cristais de gelo maiores que não são distribuídos uniformemente. Além disso, uma temperatura de congelamento mais baixa, mesmo abaixo da temperatura de transição vítrea (CTA), pode efetivamente manter sua qualidade, mas o custo é maior e as temperaturas reais de produção e transporte de cadeia fria são geralmente pequenas. Além disso, a flutuação da temperatura de congelamento causará recristalização, o que afetará a qualidade da massa.
Iii. Usando aditivos para melhorar a qualidade do produto da massa congelada. Para melhorar a qualidade do produto da massa congelada, muitos pesquisadores fizeram explorações de diferentes perspectivas, por exemplo, melhorando a baixa tolerância à temperatura dos componentes do material na massa congelada, usando aditivos para manter a estabilidade do método de rede de massa [45.56], etc. Incluir principalmente, i) preparações enzimáticas, como transglutaminase, O [. Amilase; ii) emulsificantes, como estearato de monoglicerídeos, dados, SSL, CSL, Datem, etc.; iii) antioxidantes, ácido ascórbico, etc.; iv) hidrocolóides de polissacarídeos, como chiclete de guar, goma original amarela, goma árabe, chiclete konjac, alginato de sódio, etc.; v) Outras substâncias funcionais, como Xu, et A1. (2009) adicionaram proteínas de estrutura de gelo à massa de glúten úmida em condições de congelamento e estudaram seu efeito e mecanismo protetor na estrutura e função da proteína do glúten [Y71.
Ⅳ. Criação de leveduras anticongelantes e aplicação de novos anticongelantes de levedura [58-59]. Sasano, et A1. (2013) obtiveram cepas de leveduras tolerantes a congelamento por meio de hibridação e recombinação entre diferentes cepas [60-61] e S11i, Yu e Lee (2013) estudaram um agente de nucleação de gelo biogênico derivado de erbicanos de erwinia usados para proteger a fermentação do viabilizador de desenhos em condições de congelamento [62J.
1.1.6 Aplicação de hidrocolóides na melhoria da qualidade da massa congelada
A natureza química do hidrocolóide é um polissacarídeo, composto de monossacarídeos (glicose, ramnose, arabinose, manose etc.) a 0 [. 1-4. Vínculo glicosídico ou/e a. 1-"6. Bond glicosídica ou B. 1-4. Bond glicosídica e 0 [.1-3. O composto orgânico molecular alto formado pela condensação da ligação glicosídica possui uma variedade rica e pode ser dividida em polatrafil, tais celulose, como a metilloclulose (MC), CARCOBOXIMETHYLYLILATILATILES; Konjac goma, goma de guar, goma árabe; Água no sistema alimentar. Wang Xin et al. (2007) estudaram o efeito de adicionar polissacarídeos de algas marinhas e gelatina na temperatura de transição vítrea da massa [631. Wang Yusheng et al. (2013) acreditavam que a adição composta de uma variedade de colóides hidrofílicos pode alterar significativamente o fluxo de massa. Altere as propriedades, melhore a resistência à tração da massa, aumente a elasticidade da massa, mas reduza a extensibilidade da massa [Excluir.
1.1.7-hidroxipropil metilululose (hidroxipropil metillululose, I-IPMC)
A hidroxipropil metilululose (hidroxipropil metilululose, HPMC) é um derivado de celulose que ocorre naturalmente formado por hidroxipropil e metil parcialmente substituindo o hidroxil na cadeia lateral da celulose [65] (Fig. 1. 1). A farmacopeia dos Estados Unidos (Farmacopeia dos Estados Unidos) divide o HPMC em três categorias de acordo com a diferença no grau de substituição química na cadeia lateral do HPMC e no grau de polimerização molecular: E (Hypromellose 2910), F (Hypromellose 2906) e K (Hypromellose 2208).
Devido à existência de ligações de hidrogênio na cadeia molecular linear e na estrutura cristalina, a celulose tem baixa solubilidade em água, o que também limita sua faixa de aplicação. No entanto, a presença de substituintes na cadeia lateral de HPMC quebra as ligações intramoleculares de hidrogênio, tornando -a mais hidrofílica [66L], que pode inchar rapidamente a água e formar uma dispersão coloidal espessa estável a baixas temperaturas. Como colóide hidrofílico baseado em derivado de celulose, o HPMC tem sido amplamente utilizado nos campos de materiais, fabricação de papel, têxteis, cosméticos, produtos farmacêuticos e alimentos [6 71]. Em particular, devido às suas propriedades termo-gigos reversíveis exclusivas, o HPMC é frequentemente usado como um componente cápsula para medicamentos de liberação controlada; Nos alimentos, o HPMC também é usado como surfactante, espessantes, emulsificantes, estabilizadores, etc., e desempenham um papel na melhoria da qualidade dos produtos relacionados e na realização de funções específicas. Por exemplo, a adição do HPMC pode alterar as características da gelatinização do amido e reduzir a força do gel da pasta de amido. , O HPMC pode reduzir a perda de umidade nos alimentos, reduzir a dureza do núcleo do pão e inibir efetivamente o envelhecimento do pão.
Embora o HPMC tenha sido usado em massas até certo ponto, ele é usado principalmente como agente antienvelhecimento e agente de retenção de água para pão, etc., que pode melhorar o volume específico do produto, as propriedades de textura e prolongar o prazo de validade [71.74]. No entanto, em comparação com colóides hidrofílicos, como goma de guar, goma de xantânia e alginato de sódio [75-771], não há muitos estudos sobre a aplicação de HPMC na massa congelada, se pode melhorar a qualidade do pão cozido no vapor processado a partir da massa congelada. Ainda há uma falta de relatórios relevantes sobre seu efeito.
1.2 fins de pesquisa e significado
Atualmente, a aplicação e a produção em larga escala da tecnologia de processamento de massa congelada em meu país como um todo ainda está em fase de desenvolvimento. Ao mesmo tempo, existem certas armadilhas e deficiências na própria massa congelada. Esses fatores abrangentes, sem dúvida, restringem a aplicação e a promoção da massa congelada. Por outro lado, isso também significa que a aplicação da massa congelada tem um grande potencial e amplas perspectivas, especialmente da perspectiva de combinar a tecnologia de massa congelada com a produção industrializada de macarrão chinês tradicional (não) alimentos básicos fermentados, para desenvolver mais produtos que atendem às necessidades dos residentes chineses. É de significado prático melhorar a qualidade da massa congelada com base nas características da massa chinesa e nos hábitos alimentares e é adequada para as características de processamento da massa chinesa.
É precisamente porque a pesquisa de aplicação relevante do HPMC no macarrão chinês ainda está relativamente falta. Portanto, o objetivo deste experimento é expandir a aplicação do HPMC à massa congelada e determinar a melhoria do processamento de massa congelada por HPMC através da avaliação da qualidade do pão no vapor. Além disso, o HPMC foi adicionado aos três componentes principais da massa (proteína de trigo, amido e líquido de levedura), e o efeito do HPMC na estrutura e propriedades da proteína de trigo, amido e levedura foi sistematicamente estudado. E explique seus problemas de mecanismo relacionado, a fim de fornecer um novo caminho viável para a melhoria da qualidade da massa congelada, de modo a expandir o escopo da aplicação do HPMC no campo de alimentos e fornecer suporte teórico para a produção real de massa congelada adequada para fazer pão cozido no vapor.
1.3O conteúdo principal do estudo
Acredita-se geralmente que a massa seja um sistema de matéria flexível complexo típico, com as características de multi-componente, multi-interface, multifásico e multi-escala.
Efeitos da quantidade de adição e tempo de armazenamento congelado na estrutura e propriedades da massa congelada, a qualidade dos produtos de massa congelada (pão cozido no vapor), a estrutura e as propriedades do glúten de trigo, a estrutura e as propriedades do amido de trigo e a atividade de fermentação da levedura. Com base nas considerações acima, o projeto experimental a seguir foi feito neste tópico de pesquisa:
1) Selecione um novo tipo de colóide hidrofílico, hidroxipropil metilcelulose (HPMC) como aditivo e estude a quantidade adicional de HPMC sob diferentes tempo de congelamento (0, 15, 30, 60 dias; o mesmo abaixo) condições. (0%, 0.5%, 1%, 2%; the same below) on the rheological properties and microstructure of frozen dough, as well as on the quality of the dough product - steamed bread (including the specific volume of steamed bread) , texture), investigate the effect of adding HPMC to the frozen dough on the processing properties of the dough and the quality of steamed bread, and evaluate the improvement effect of HPMC nas propriedades de processamento da massa congelada;
2) Da perspectiva do mecanismo de melhoria, os efeitos de diferentes adições de HPMC nas propriedades reológicas da massa de glúten úmida, a transição do estado da água e a estrutura e as propriedades do glúten de trigo foram estudadas sob diferentes condições de tempo de armazenamento de congelamento.
3) Do ponto de vista do mecanismo de melhoria, foram estudados os efeitos de diferentes adições de HPMC nas propriedades de gelatinização, propriedades de gel, propriedades de cristalização e propriedades termodinâmicas de amido sob diferentes condições de tempo de armazenamento de congelamento.
4) Do ponto de vista do mecanismo de melhoria, foram estudados os efeitos de diferentes adições de HPMC na atividade de fermentação, taxa de sobrevivência e conteúdo extracelular da glutationa de leveduras sob diferentes condições de tempo de armazenamento.
Capítulo 2 Efeitos da adição I-IPMC nas propriedades de processamento de massa congelada e na qualidade do pão cozido no vapor
2.1 Introdução
De um modo geral, a composição material da massa usada para fabricar produtos de farinha fermentada inclui principalmente substâncias macromoleculares biológicas (amido, proteína), água inorgânica e leveduras de organismos e é formada após hidratação, reticulação e interação. Um sistema de material estável e complexo com uma estrutura especial foi desenvolvido. Numerosos estudos mostraram que as propriedades da massa têm um impacto significativo na qualidade do produto final. Portanto, otimizando a composição para atender ao produto específico e é uma direção de pesquisa para melhorar a formulação e a tecnologia da qualidade do produto ou alimento para uso; Por outro lado, melhorar ou melhorar as propriedades do processamento e preservação da massa para garantir ou melhorar a qualidade do produto também é uma questão importante de pesquisa.
Conforme mencionado na introdução, adicionando HPMC a um sistema de massa e examinando seus efeitos nas propriedades da massa (Farin, alongamento, reologia etc.) e qualidade final do produto são dois estudos intimamente relacionados.
Portanto, esse projeto experimental é realizado principalmente a partir de dois aspectos: o efeito da adição de HPMC nas propriedades do sistema de massa congelada e o efeito na qualidade dos produtos de pão cozidos no vapor.
2.2 Materiais e métodos experimentais
2.2.1 Materiais experimentais
Zhongyu Wheat Flour Binzhou Zhongyu Food Co., Ltd.; Angel Active Dry Dry Angel Angel Leved Co., Ltd.; HPMC (grau de substituição de metila de 28%.30%, grau de substituição hidroxipropil de 7%.12%) Companhia de reagentes químicos de Aladdin (Shanghai); Todos os reagentes químicos utilizados neste experimento são de grau analítico;
2.2.2 Instrumentos e equipamentos experimentais
Nome do instrumento e equipamento
Bps. 500cl Caixa de temperatura e umidade constante
TA-XT Plus Testador de Propriedade Física
Balanço analítico eletrônico BSAL24S
DHG. 9070A Blast Secying forno
Sm. Mistor de massa 986S
C21. KT2134 Cooker de indução
Medidor de pó. E
Extensômetro. E
Descoberta r3 remeômetro rotacional
Q200 Calorímetro de varredura diferencial
Fd. 1b. 50 a vácuo de secador de congelamento
SX2.4.10 Forno de mufla
KJELTEE TM 8400 Analisador automático de nitrogênio Kjeldahl
Fabricante
Shanghai Yiheng Scientific Instrument Co., Ltd.
Micro Systems, Reino Unido
Sartorius, Alemanha
Shanghai Yiheng Scientific Instrument Co., Ltd.
TOP MELHADO COMPENHO DE CONUTAÇÃO Co., Ltd.
Guangdong Midea Life Appliance Manufacturing Co., Ltd.
BRABENDER, Alemanha
BRABENDER, Alemanha
American TA Company
American TA Company
Pequim Bo Yi Kang Experimental Instrument Co., Ltd.
Huang Shi Heng Feng Medical Equipment Co., Ltd.
Companhia Foss dinamarquesa
2.2.3 Método experimental
2.2.3.1 Determinação de componentes básicos da farinha
De acordo com GB 50093.2010, GB 5009.5--2010, GB/T 5009.9.2008, GB50094.2010T78-81], determine os componentes básicos da farinha de trigo-umidade, proteína, amido e conteúdo de cinzas.
2.2.3.2 Determinação das propriedades do farinha da massa
De acordo com o método de referência GB/T 14614.2006 Determinação de propriedades farináceas da massa [821.
2.2.3.3 Determinação de propriedades de tração da massa
Determinação de propriedades de tração da massa de acordo com GB/T 14615.2006 [831.
2.2.3.4 Produção de massa congelada
Consulte o processo de fabricação de massa de GB/T 17320.1998 [84]. Weigh 450 g of flour and 5 g of active dry yeast into the bowl of the dough mixer, stir at low speed to fully mix the two, and then add 245 mL of low-temperature (Distilled water (pre-stored in the refrigerator at 4°C for 24 hours to inhibit the activity of yeast), first stir at low speed for 1 min, then at medium speed for 4 min until dough is formed. Take out the dough and divide it into about 180g / Porção, amasre-a em uma forma cilíndrica, depois sele com um saco de ziplock e coloque-o. Congele a 18 ° C por 15, 30 e 60 dias. grupo experimental.
2.2.3.5 Determinação das propriedades reológicas da massa
Retire as amostras de massa após o tempo de congelamento correspondente, coloque -as em uma geladeira a 4 ° C por 4 h e depois coloque -as em temperatura ambiente até que as amostras de massa estejam completamente derretidas. O método de processamento de amostra também é aplicável à parte experimental de 2.3.6.
Uma amostra (cerca de 2 g) da parte central da massa parcialmente derretida foi cortada e colocada na placa inferior do reômetro (Discovery R3). Primeiro, a amostra foi submetida a varredura dinâmica de deformação. Os parâmetros experimentais específicos foram definidos da seguinte forma: uma placa paralela com um diâmetro de 40 mm foi usada, a lacuna foi ajustada para 1000 mln, a temperatura foi de 25 ° C e a faixa de varredura foi de 0,01%. 100%, o tempo de descanso da amostra é de 10 min e a frequência é definida como 1Hz. A região de viscoelasticidade linear (LVR) das amostras testadas foi determinada por varredura de deformação. Em seguida, a amostra foi submetida a uma varredura dinâmica de frequência e os parâmetros específicos foram definidos da seguinte forma: o valor de deformação foi de 0,5% (na faixa de LVR), o tempo de repouso, o equipamento usado, o espaçamento e a temperatura eram consistentes com as configurações de parâmetros de varredura de tensão. Cinco pontos de dados (gráficos) foram registrados na curva de reologia para cada aumento de 10 vezes na frequência (modo linear). Após cada depressão do grampo, o excesso de amostra foi raspado suavemente com uma lâmina, e uma camada de óleo de parafina foi aplicada na borda da amostra para evitar a perda de água durante o experimento. Cada amostra foi repetida três vezes.
2.2.3.6 Conteúdo da água congelável (conteúdo de água congelável, determinação interna do CF) na massa
Pese uma amostra de cerca de 15 mg da parte central da massa totalmente derretida, selará -la em um cadinho de alumínio (adequado para amostras líquidas) e meça -a com uma calorimetria diferencial de varredura (DSC). Os parâmetros específicos do programa estão definidos. Como segue: o primeiro equilíbrio a 20 ° C por 5 min, depois caia para 0,30 ° C a uma taxa de 10 "c/min, mantenha 10 min e finalmente suba para 25 ° C a uma taxa de 5" c/min, o gás de purga é nitrogênio (N2) e sua taxa de fluxo foi de 50 mL/min. Usando o cadinho de alumínio em branco como referência, a curva DSC obtida foi analisada usando o software de análise, a Análise Universal 2000, e a entalpia de fusão (dia) do cristal de gelo foi obtida integrando o pico localizado a cerca de 0 ° C. O conteúdo de água congelável (CFW) é calculado pela seguinte fórmula [85.86]:
Entre eles, 厶 representa o calor latente de umidade, e seu valor é 334 J Dan; MC (teor total de umidade) representa o teor total de umidade na massa (medida de acordo com GB 50093.2010T78]). Cada amostra foi repetida três vezes.
2.2.3.7 Produção de pão no vapor
Após o tempo de congelamento correspondente, a massa congelada foi retirada, equilibrada primeiro em uma geladeira de 4 ° C por 4 h e depois colocada à temperatura ambiente até que a massa congelada fosse completamente descongelada. Divida a massa em cerca de 70 gramas por porção, amasse -a em forma e depois coloque -a em uma caixa constante de temperatura e umidade e prova -a por 60 minutos a 30 ° C e uma umidade relativa de 85%. Após a prova, vapor por 20 min e, em seguida, esfrie por 1 h à temperatura ambiente para avaliar a qualidade do pão cozido no vapor.
2.2.3.8 Avaliação da qualidade do pão no vapor
(1) Determinação de um volume específico de pão cozido no vapor
De acordo com GB/T 20981.2007 [871, o método de deslocamento da colza foi usado para medir o volume (trabalho) dos pães cozidos no vapor, e a massa (M) dos pães cozidos no vapor foi medida usando um equilíbrio eletrônico. Cada amostra foi replicada três vezes.
Volume específico de pão no vapor (cm3 / g) = volume de pão no vapor (cm3) / massa de pão no vapor (g)
(2) Determinação das propriedades da textura do núcleo de pão cozido no vapor
Consulte o método de SIM, Noor Aziah, Cheng (2011) [88] com pequenas modificações. Uma amostra central de 20x 20 x 20 mn'13 do pão cozido no vapor foi cortada da área central do pão cozido no vapor, e o TPA (análise do perfil de textura) do pão cozido no vapor foi medido por um testador de propriedades físicas. Parâmetros específicos: a sonda é P/100, a taxa de pré-medição é de 1 mm/s, a taxa de medição média é de 1 mm/s, a taxa de pós-medição é de 1 mm/s, a variável de deformação da compressão é de 50%e o intervalo de tempo entre duas compressões é de 30 s, a força do gatilho é de 5 g. Cada amostra foi repetida 6 vezes.
2.2.3.9 Processamento de dados
Todas as experiências foram repetidas pelo menos três vezes, a menos que especificado de outra forma, e os resultados experimentais foram expressos como a média (média) ± desvio padrão (desvio padrão). A estatística SPSS 19 foi usada para análise de variância (análise de variância, ANOVA), e o nível de significância foi O. 05; Use o Origin 8.0 para desenhar gráficos relevantes.
2.3 Resultados experimentais e discussão
2.3.1 Índice de composição básica da farinha de trigo
TAB 2．1 Conteúdo do constituinte elementar da farinha de trigo
2.3.2 O efeito da adição I-IPMC nas propriedades farináceas da massa
Conforme mostrado na Tabela 2.2, com o aumento da adição de HPMC, a absorção de água da massa aumentou significativamente, de 58,10% (sem adicionar massa de HPMC) a 60,60% (adicionando 2% de massa HPMC). Além disso, a adição de HPMC melhorou o tempo de estabilidade da massa de 10,2 min (em branco) a 12,2 min (adicionado 2% HPMC). No entanto, com o aumento da adição de HPMC, tanto o tempo de formação de massa quanto o grau de enfraquecimento da massa diminuíram significativamente, do tempo em branco que formava o tempo de 2,10 min e o grau de enfraquecimento de 55,0 Fu, respectivamente, até a adição de 2% de 7% em 28%.
Because HPMC has strong water retention and water holding capacity, and is more absorbent than wheat starch and wheat gluten [8"01, therefore, the addition of HPMC improves the water absorption rate of the dough. The dough forming time is when the dough consistency reaches 500 The time required for FU, the addition of HPMC reduces the dough formation time, which indicates that the addition of HPMC promotes the formation of O tempo de estabilidade da massa. Que o HPMC possa desempenhar um papel na estabilização da consistência da massa.
NOTA: Diferentes letras minúsculas superscripts na mesma coluna indicam diferença significativa (p <0,05)
2.3.3 Efeito da adição de HPMC nas propriedades de tração da massa
As propriedades de tração da massa podem refletir melhor as propriedades de processamento da massa após a prova, incluindo a extensibilidade, resistência à tração e taxa de alongamento da massa. As propriedades de tração da massa são atribuídas à extensão das moléculas de glútenina na extensibilidade da massa, pois a reticulação das cadeias moleculares da glútenina determina a elasticidade da massa [921]. Termonia, Smith (1987) [93] acreditava que o alongamento dos polímeros depende de dois processos cinéticos químicos, ou seja, a quebra de ligações secundárias entre as cadeias moleculares e a deformação de cadeias moleculares reticuladas. Quando a taxa de deformação da cadeia molecular é relativamente baixa, a cadeia molecular não pode lidar suficiente e rapidamente com a tensão gerada pelo alongamento da cadeia molecular, que por sua vez leva à quebra da cadeia molecular, e o comprimento da extensão da cadeia molecular também é curto. Somente quando a taxa de deformação da cadeia molecular pode garantir que a cadeia molecular possa ser deformada de maneira rápida e suficientemente suficiente, e os nós da ligação covalente na cadeia molecular não serão quebrados, o alongamento do polímero pode ser aumentado. Portanto, alterar a deformação e o comportamento de alongamento da cadeia proteica do glúten terá um impacto nas propriedades de tração da massa [92].
A Tabela 2.3 lista os efeitos de diferentes quantidades de HPMC (O, 0,5%, 1%e 2%) e diferentes de 1'9 (45 min, 90 min e 135 min) na massa de propriedades (energia, energia, resistência ao alongamento, resistência máxima, alongamento, taxa de alongamento e taxa de alongamento). Os resultados experimentais mostram que as propriedades de tração de todas as amostras de massa aumentam com a extensão do tempo de prova, exceto o alongamento que diminui com a extensão do tempo de prova. Para o valor energético, de 0 a 90 minutos, o valor energético do restante das amostras de massa aumentou gradualmente, exceto pela adição de 1% de HPMC, e o valor energético de todas as amostras de massa aumentou gradualmente. Não houve mudanças significativas. Isso mostra que, quando o tempo de prova é de 90 minutos, a estrutura de rede da massa (reticulação entre cadeias moleculares) é completamente formada. Portanto, o tempo de prova é prolongado e não há diferença significativa no valor da energia. Ao mesmo tempo, isso também pode fornecer uma referência para determinar o tempo de prova da massa. À medida que o tempo de prova prolonga, são formadas mais ligações secundárias entre as cadeias moleculares e as cadeias moleculares são mais intimamente reticuladas, de modo que a resistência à tração e a resistência máxima à tração aumentam gradualmente. Ao mesmo tempo, a taxa de deformação das cadeias moleculares também diminuiu com o aumento de ligações secundárias entre as cadeias moleculares e a reticulação mais rigorosa das cadeias moleculares, o que levou à diminuição do alongamento da massa com a extensão excessiva do tempo de prova. O aumento da resistência à tração/resistência à tração máxima e a diminuição do alongamento resultaram em um aumento na proporção de tração LL/máxima de tração.
No entanto, a adição do HPMC pode efetivamente suprimir a tendência acima e alterar as propriedades de tração da massa. Com o aumento da adição de HPMC, a resistência à tração, a resistência à tração máxima e o valor energético da massa diminuíram correspondentemente, enquanto o alongamento aumentou. Especificamente, quando o tempo de prova foi de 45 minutos, com o aumento da adição de HPMC, o valor da energia da massa diminuiu significativamente, de 148.20-J: 5,80 J (em branco) para 129,70-J, respectivamente: 6,65 J (adicione 0,5% hpmc), 120.30 ± 8,84 J (add 1% HPM) e 120.
J (2% HPMC adicionado). At the same time, the maximum tensile resistance of the dough decreased from 674.50-a: 34.58 BU (blank) to 591.80--a: 5.87 BU (adding 0.5% HPMC), 602.70± 16.40 BU (1% HPMC added), and 515.40-a: 7.78 BU (2% HPMC added). No entanto, o alongamento da massa aumentou de 154,75+7,57 miti (em branco) para 164,70-a: 2,55 m/rl (adicionando 0,5% de hpmc), 162,90-a: 4,05 min (1% hpmc adicionado) e 1 67.20-a: 1.98 min (2% hpmc adicionado). This may be due to the increase of the plasticizer-water content by adding HPMC, which reduces the resistance to the deformation of the gluten protein molecular chain, or the interaction between HPMC and the gluten protein molecular chain changes its stretching behavior, which in turn affects It improves the tensile properties of the dough and increases the extensibility of the dough, which will affect the quality (eg, specific volume, texture) do produto final.
2.3.4 Efeitos da quantidade de adição de HPMC e tempo de armazenamento de congelamento nas propriedades reológicas da massa
As propriedades reológicas da massa são um aspecto importante das propriedades da massa, que pode refletir sistematicamente as propriedades abrangentes da massa, como viscoelasticidade, estabilidade e características de processamento, bem como as mudanças nas propriedades durante o processamento e o armazenamento.
Fig 2．1 Efeito da adição de HPMC nas propriedades reológicas da massa congelada
A Figura 2.1 mostra a mudança do módulo de armazenamento (módulo elástico, g ') e módulo de perda (módulo viscoso, g ") da massa com conteúdo de HPMC diferente de 0 a 60 dias. Os resultados mostraram que, com o prolongamento do tempo de armazenamento, o gotal de grins, o g. Isso pode ser devido ao fato de que a estrutura de rede da massa é danificada por cristais de gelo durante o armazenamento congelado, o que reduz sua força estrutural e, portanto, o módulo elástico diminui significativamente. No entanto, com o aumento da adição de HPMC, a variação de G 'diminuiu gradualmente. Em particular, quando a quantidade adicional de HPMC foi de 2%, a variação de G 'era a menor. Isso mostra que o HPMC pode efetivamente inibir a formação de cristais de gelo e o aumento do tamanho dos cristais de gelo, reduzindo assim o dano à estrutura da massa e mantendo a força estrutural da massa. Além disso, o valor G 'da massa é maior que o da massa de glúten úmida, enquanto o valor G "da massa é menor que o da massa de glúten úmida, principalmente porque a massa contém uma grande quantidade de amido, que pode ser adsorvida e dispersa na estrutura da rede de glúten.
2.3.5 Efeitos da quantidade de adição de HPMC e tempo de armazenamento de congelamento no conteúdo de água congelável (OW) em massa congelada
Nem toda a umidade da massa pode formar cristais de gelo a uma certa temperatura baixa, relacionada ao estado da umidade (fluxo livre, restrito, combinado com outras substâncias etc.) e seu ambiente. A água congelável é a água na massa que pode sofrer transformação de fase para formar cristais de gelo a baixas temperaturas. A quantidade de água congelável afeta diretamente o número, o tamanho e a distribuição da formação de cristais de gelo. Além disso, o conteúdo de água congelável também é afetado por mudanças ambientais, como a extensão do tempo de armazenamento de congelamento, a flutuação da temperatura de armazenamento congelante e a mudança da estrutura e propriedades do sistema do material. Para a massa congelada sem adicionado HPMC, com o prolongamento do tempo de armazenamento de congelamento, o Q silicone aumentou significativamente, de 32,48 ± 0,32% (armazenamento congelado por 0 dias) para 39,13 ± 0,64% (armazenamento congelado por 0 dias). Tibetano por 60 dias), a taxa de aumento foi de 20,47%. No entanto, após 60 dias de armazenamento congelado, com o aumento da adição de HPMC, a taxa de aumento da CFW diminuiu, seguida por 18,41%, 13,71%e 12,48%(Tabela 2.4). Ao mesmo tempo, o O∥ da massa descongelada diminuiu correspondentemente com o aumento da quantidade de HPMC adicionada, de 32,48a-0,32% (sem adicionar HPMC) a 31,73 ± 0,20% na sua vez. (Adding0,5% HPMC), 3 1,29+0,03% (adicionando 1% de HPMC) e 30,44 ± 0,03% (adicionando 2% de hpmc) a capacidade de retenção de água, inibe o fluxo livre de água e reduz a quantidade de água que pode ser congelada. No processo de congelamento de armazenamento, juntamente com a recristalização, a estrutura da massa é destruída, de modo que parte da água não congelável é convertida em água congelável, aumentando assim o conteúdo da água congelável. No entanto, o HPMC pode efetivamente inibir a formação e crescimento de cristais de gelo e proteger a estabilidade da estrutura da massa, inibindo efetivamente o aumento do teor de água congelável. Isso é consistente com a lei de mudança do conteúdo de água congelável na massa de glúten úmida congelada, mas como a massa contém mais amido, o valor do CFW é menor que o valor g∥ determinado pela massa de glúten úmida (Tabela 3.2).
2.3.6 Efeitos da adição e tempo de congelamento de IIPMC na qualidade do pão cozido no vapor
2.3.6.1 Influência da quantidade de adição de HPMC e tempo de armazenamento congelado no volume específico de pão cozido no vapor
O volume específico de pão cozido no vapor pode refletir melhor a aparência e a qualidade sensorial do pão cozido no vapor. Quanto maior o volume específico do pão cozido no vapor, maior o volume do pão cozido no vapor da mesma qualidade, e o volume específico tem uma certa influência na aparência, cor, textura e avaliação sensorial dos alimentos. De um modo geral, os pães cozidos no vapor com volume específico maior também são mais populares entre os consumidores até certo ponto.
Fig 2．2 Efeito da adição de HPMC e armazenamento congelado em volume específico de pão cozido no vapor chinês
O volume específico de pão cozido no vapor pode refletir melhor a aparência e a qualidade sensorial do pão cozido no vapor. Quanto maior o volume específico do pão cozido no vapor, maior o volume do pão cozido no vapor da mesma qualidade, e o volume específico tem uma certa influência na aparência, cor, textura e avaliação sensorial dos alimentos. De um modo geral, os pães cozidos no vapor com volume específico maior também são mais populares entre os consumidores até certo ponto.
No entanto, o volume específico do pão cozido no vapor feito de massa congelada diminuiu com a extensão do tempo de armazenamento congelado. Entre eles, o volume específico do pão cozido no vapor feito a partir da massa congelada sem adicionar HPMC foi de 2,835 ± 0,064 cm3/g (armazenamento congelado). 0 dias) até 1,495 ± 0,070 cm3/g (armazenamento congelado por 60 dias); Enquanto o volume específico de pão cozido no vapor feito de massa congelada adicionada com 2% de HPMC caiu de 3,160 ± 0,041 cm3/g para 2,160 ± 0,041 cm3/g. 451 ± 0,033 cm3/g, portanto, o volume específico do pão cozido no vapor feito a partir da massa congelada adicionada com o HPMC diminuiu com o aumento da quantidade adicionada. Como o volume específico de pão cozido no vapor não é apenas afetado pela atividade de fermentação de leveduras (produção de gás de fermentação), a capacidade moderada de retenção de gás da estrutura da rede de massa também tem um impacto importante no volume específico do produto final [96'9 citado. Os resultados da medição das propriedades reológicas acima mostram que a integridade e a força estrutural da estrutura da rede de massa são destruídas durante o processo de armazenamento congelador, e o grau de dano é intensificado com a extensão do tempo de armazenamento congelante. Durante o processo, sua capacidade de retenção de gás é ruim, o que, por sua vez, leva a uma diminuição no volume específico do pão cozido no vapor. No entanto, a adição do HPMC pode proteger com mais eficácia a integridade da estrutura da rede de massa, de modo que as propriedades de retenção do ar da massa sejam melhor mantidas, portanto, em O. durante o período de armazenamento congelado de 60 dias, com o aumento da adição de HPMC, o volume específico do pão a vapor correspondente diminuiu gradualmente.
2.3.6.2 Efeitos da quantidade de adição de HPMC e tempo de armazenamento congelado nas propriedades de textura do pão cozido no vapor
O teste de propriedades físicas da TPA (Perfil Textural Perfil) pode refletir de maneira abrangente as propriedades mecânicas e a qualidade dos alimentos de massas, incluindo dureza, elasticidade, coesão, mastigação e resiliência. A Figura 2.3 mostra o efeito da adição do HPMC e do tempo de congelamento na dureza do pão cozido no vapor. Os resultados mostram que, para massa fresca sem tratamento de congelamento, com o aumento da adição de HPMC, a dureza do pão cozido no vapor aumenta significativamente. diminuiu de 355,55 ± 24,65g (amostra em branco) para 310,48 ± 20,09 g (adicione O,5% hpmc), 258,06 ± 20,99 g (adicione 1% de T-IPMC) e 215,29 + 13,37 g (2% hpmc adicionado). Isso pode estar relacionado ao aumento do volume específico de pão cozido no vapor. Além disso, como pode ser visto na Figura 2.4, à medida que a quantidade de HPMC adicionada aumenta, a mola do pão cozido no vapor feito de massa fresca aumenta significativamente, de 0,968 ± 0,006 (em branco) para 1, respectivamente. .020 ± 0,004 (adicione 0,5% de HPMC), 1,073 ± 0,006 (adicione 1% de I-IPMC) e 1,176 ± 0,003 (adicione 2% HPMC). As mudanças da dureza e elasticidade do pão cozido no vapor indicaram que a adição de HPMC poderia melhorar a qualidade do pão cozido no vapor. Isso é consistente com os resultados da pesquisa de Rosell, Rojas, Benedito de Barber (2001) [95] e Barcenas, Rosell (2005) [Worms], ou seja, o HPMC pode reduzir significativamente a dureza do pão e melhorar a qualidade do pão.
Fig 2．3 Efeito da adição de HPMC e armazenamento congelado na dureza de pão cozido no vapor chinês
Por outro lado, com o prolongamento do tempo de armazenamento congelado da massa congelada, a dureza do pão cozido no vapor feito por ele aumentou significativamente (p <0,05), enquanto a elasticidade diminuiu significativamente (p <0,05). No entanto, a dureza dos pães cozidos no vapor feita a partir de massa congelada sem adicionada HPMC aumentou de 358.267 ± 42,103 g (armazenamento congelado por 0 dias) para 1092,014 ± 34.254 g (armazenamento congelado por 60 dias);
A dureza do pão cozido no vapor de massa congelada com 2% de HPMC aumentou de 208.233 ± 15,566 g (armazenamento congelado por 0 dias) para 564.978 ± 82,849 g (armazenamento congelado por 60 dias). Fig 2．4 Efeito da adição de HPMC e armazenamento congelado na mola do pão cozido no vapor chinês em termos de elasticidade, a elasticidade do pão cozido no vapor feito de massa congelada sem adicionar HPMC diminuiu de 0,968 ± 0,006 (congelamento por 0 dias) para 0,689 ± 0,022 (Frozen por 60 dias); Congelado com 2% de HPMC adicionado a elasticidade dos pães cozidos no vapor feitos de massa diminuiu de 1,176 ± 0,003 (congelando por 0 dias) para 0,962 ± 0,003 (congelando por 60 dias). Obviamente, o aumento da taxa de dureza e a taxa de diminuição da elasticidade diminuíram com o aumento da quantidade adicionada de HPMC na massa congelada durante o período de armazenamento congelado. Isso mostra que a adição do HPMC pode melhorar efetivamente a qualidade do pão cozido no vapor. Além disso, a Tabela 2.5 lista os efeitos da adição do HPMC e do tempo de armazenamento congelado em outros índices de textura do pão cozido no vapor. ) não teve alteração significativa (p> 0,05); No entanto, em 0 dias de congelamento, com o aumento da adição de HPMC, a gommidade e a mastigação diminuíram significativamente (p
Por outro lado, com o prolongamento do tempo de congelamento, a coesão e a força de restauração do pão cozido no vapor diminuíram significativamente. For steamed bread made from frozen dough without adding HPMC, its cohesion was increased by O. 86-4-0.03 g (frozen storage 0 days) was reduced to 0.49+0.06 g (frozen storage for 60 days), while the restoring force was reduced from 0.48+0.04 g (frozen storage for 0 days) to 0.17±0.01 (frozen storage for 0 days) 60 days); however, for steamed buns made from frozen dough with 2% HPMC added, the cohesion was reduced from 0.93+0.02 g (0 days frozen) to 0.61+0.07 g (frozen storage for 60 days), while the restoring force was reduced from 0.53+0.01 g (frozen storage for 0 days) to 0.27+4-0.02 (frozen storage for 60 days). Além disso, com o prolongamento do tempo de armazenamento congelado, a viscosidade e a mastigação do pão cozido no vapor aumentaram significativamente. Para o pão cozido no vapor feito de massa congelada sem adicionar HPMC, a viscosidade foi aumentada em 336,54+37. 24 (0 dias de armazenamento congelado) aumentaram para 1232,86 ± 67,67 (60 dias de armazenamento congelado), enquanto a mastigação aumentou de 325,76+34,64 (0 dias de armazenamento congelado) para 1005,83+83,95 (congelado por 60 dias); No entanto, para os pães cozidos no vapor feitos de massa congelada com 2% de HPMC adicionado, a viscosidade aumentou de 206,62+1 1,84 (congelado por 0 dias) para 472,84. 96+45,58 (armazenamento congelado por 60 dias), enquanto a mastigação aumentou de 200,78+10,21 (armazenamento congelado por 0 dias) para 404,53+31,26 (armazenamento congelado por 60 dias). Isso mostra que a adição de HPMC pode efetivamente inibir as alterações nas propriedades da textura do pão cozido no vapor causado pelo armazenamento de congelamento. Além disso, as alterações nas propriedades da textura do pão cozido no vapor causado pelo congelamento de armazenamento (como o aumento da viscosidade e mastigação e a diminuição da força de recuperação) também há uma certa correlação interna com a mudança de volume específico do pão cozido no vapor. Assim, as propriedades da massa (por exemplo, farinalidade, alongamento e propriedades reológicas) podem ser aprimoradas adicionando HPMC à massa congelada, e o HPMC inibe a formação, crescimento e redistribuição de cristais de gelo (processo de recristalização), tornando a massa congelada a qualidade dos pães a vapor processados.
2.4 Resumo do capítulo
A hidroxipropil metilcelulose (HPMC) é uma espécie de colóide hidrofílico, e sua pesquisa de aplicação em massa congelada com alimentos de macarrão em estilo chinês (como pão cozido no vapor) ainda falta o produto final. O principal objetivo deste estudo é avaliar o efeito da melhoria do HPMC, investigando o efeito da adição de HPMC nas propriedades de processamento da massa congelada e a qualidade do pão cozido no vapor, de modo a fornecer algum apoio teórico à aplicação do HPMC em pão cozido no vapor e outros produtos de farinha de estilo chinês. Os resultados mostram que o HPMC pode melhorar as propriedades farináceas da massa. Quando a quantidade de adição de HPMC é de 2%, a taxa de absorção de água da massa aumenta de 58,10%no grupo controle para 60,60%; 2 min aumentou para 12,2 min; Ao mesmo tempo, o tempo de formação de massa diminuiu de 2,1 min no grupo controle para 1,5 moinho; O grau de enfraquecimento diminuiu de 55 Fu no grupo controle para 18 Fu. Além disso, o HPMC também melhorou as propriedades de tração da massa. Com o aumento da quantidade de HPMC adicionada, o alongamento da massa aumentou significativamente; significativamente reduzido. Além disso, durante o período de armazenamento congelado, a adição de HPMC reduziu a taxa de aumento do teor de água congelável na massa, inibindo assim os danos à estrutura da rede de massa causada pela cristalização de gelo, mantendo a estabilidade relativa da viscoelasticidade da massa e a integridade da estrutura da rede, melhorando a estabilidade da estrutura da rede de massa. A qualidade do produto final é garantida.
Por outro lado, os resultados experimentais mostraram que a adição de HPMC também teve um efeito de controle e melhoria de boa qualidade no pão cozido no vapor feito de massa congelada. Para as amostras descongeladas, a adição de HPMC aumentou o volume específico do pão cozido no vapor e melhorou as propriedades da textura do pão cozido no vapor - reduziu a dureza do pão cozido no vapor, aumentou sua elasticidade e reduziu ao mesmo tempo a viscosidade e a maspra do pão cozido no vapor. Além disso, a adição de HPMC inibiu a deterioração da qualidade dos pães cozidos no vapor feitos de massa congelada com a extensão do tempo de armazenamento congelante - reduzindo o grau de aumento da dureza, viscosidade e mastigação da força de recuperação no vapor.
Em conclusão, isso mostra que o HPMC pode ser aplicado ao processamento de massa congelada com pão cozido no vapor como produto final e tem o efeito de manter e melhorar melhor a qualidade do pão cozido no vapor.
Capítulo 3 Efeitos da adição de HPMC na estrutura e propriedades do glúten de trigo em condições de congelamento
3.1 Introdução
O glúten de trigo é a proteína de armazenamento mais abundante nos grãos de trigo, representando mais de 80% da proteína total. De acordo com a solubilidade de seus componentes, ele pode ser dividido aproximadamente em glútenina (solúvel em solução alcalina) e gliadina (solúvel em solução alcalina). em solução de etanol). Entre eles, o peso molecular (MW) da glútenina é tão alto quanto 1x107DA e possui duas subunidades, que podem formar ligações dissulfeto intermolecular e intramolecular; Enquanto o peso molecular da gliadina é de apenas 1x104da, e existe apenas uma subunidade, que pode formar a ligação dissulfeto interna de moléculas [100]. Campos, Steffe, & ng (1 996) dividiram a formação de massa em dois processos: entrada de energia (processo de mistura com massa) e associação de proteínas (formação da estrutura da rede de massa). Acredita -se geralmente que durante a formação de massa, a glútenina determina a elasticidade e a força estrutural da massa, enquanto a gliadina determina a viscosidade e a fluidez da massa [102]. Pode -se observar que a proteína do glúten tem um papel indispensável e único na formação da estrutura da rede de massa e concede a massa com coesão, viscoelasticidade e absorção de água.
Além disso, do ponto de vista microscópico, a formação da estrutura tridimensional da rede da massa é acompanhada pela formação de ligações covalentes intermoleculares e intramoleculares (como ligações dissulfeto) e ligações não covalentes (como ligações de hidrogênio, hidrofóbicas) [103]. Embora a energia do vínculo secundário
Quantidade e estabilidade são mais fracas que as ligações covalentes, mas desempenham um papel importante na manutenção da conformação do glúten [1041].
Para massa congelada, sob condições de congelamento, a formação e crescimento de cristais de gelo (processo de cristalização e recristalização) fará com que a estrutura da rede de massa seja fisicamente espremida, e sua integridade estrutural será destruída e microscopicamente. Acompanhado por alterações na estrutura e propriedades da proteína do glúten [105'1061. Como Zhao, et A1. (2012) descobriram que, com o prolongamento do tempo de congelamento, o peso molecular e o raio de girração molecular da proteína de glúten diminuíram [107J, que indicavam que a proteína do glúten despolimerizou parcialmente. Além disso, as alterações conformacionais espaciais e as propriedades termodinâmicas da proteína do glúten afetarão as propriedades de processamento da massa e a qualidade do produto. Portanto, no processo de congelamento de armazenamento, é de certo significado de pesquisa investigar as mudanças do estado da água (estado de cristal de gelo) e a estrutura e as propriedades da proteína do glúten sob diferentes condições de tempo de armazenamento.
Como mencionado no prefácio, como hidrocolóide derivado de celulose, a aplicação da hidroxipropil -metilcelulose (HPMC) na massa congelada não é muito estudada, e a pesquisa sobre seu mecanismo de ação é ainda menor.
Portanto, o objetivo deste experimento é usar a massa de glúten de trigo (massa de glúten) como modelo de pesquisa para investigar o conteúdo do HPMC (0, 0,5%) sob diferentes tempo de armazenamento de congelamento (0, 15, 30, 60 dias), 1%, 2%) no estado e distribuição da água no sistema de glúten úmido, protetores de glutenos e protetores, iminertos e protetores, iminertos e protetores e imensos e protetores, e 2%) e a distribuição do sistema de glúten, o glutenato e o protetê -tenocrina, a iminente e a distribuição do sistema de glúten, a proteína e a proteína do gluteno. Em seguida, explore as razões para as mudanças nas propriedades de processamento da massa congelada e o papel dos problemas do mecanismo de HPMC, de modo a melhorar o entendimento de problemas relacionados.
3.2 Materiais e métodos
3.2.1 Materiais experimentais
GLUTEN Anhui Rui Fu Xiang Food Co., Ltd.; Hidroxipropil metilcelulose (HPMC, o mesmo que acima) Aladdin Chemical Reagent Co., Ltd.
3.2.2 Aparelho experimental
Nome do equipamento
Descoberta. R3 reômetro
Dsc. Q200 Calorímetro de varredura diferencial
PQ00 1 instrumento de RMN de campo baixo
722E espectrofotômetro
JSM. 6490LV Microscópio eletrônico de varredura de tungstênio
HH Digital Constant Temperather Datery Bath
BC/BD. 272SC
BCD. 201LCT GEFRIGERAÇÃO
MEU. 5 Equilíbrio ultra-microeletrônico
Leitor de microplacas automáticas
Espectrômetro infravermelho de transformação de Fourier Nicolet 67
Fd. 1b. 50 a vácuo de secador de congelamento
KDC. Centrífuga refrigerada em alta velocidade de 160 horas
Thermo Fisher FC Full Comprimento de onda Readeiro de Microplacas
PB. Modelo 10 medidor
Myp ll. Agitador magnético tipo 2
Mx. S Tipo de Foucaping Current Oscilador
SX2.4.10 Forno de mufla
KJELTEC TM 8400 Analisador automático de nitrogênio Kjeldahl
Fabricante
American TA Company
American TA Company
Shanghai Niumet Company
Shanghai Spectrum Instrument Co., Ltd.
Nippon Electronics Manufacturing Co., Ltd.
Jintan Jincheng Guosheng Factory de instrumentos experimentais
Grupo Qingdao Haier
Hefei Mei Ling Co., Ltd.
Sartorius, Alemanha
Thermo Fisher, EUA
Thermo Nicolet, EUA
Pequim Bo Yi Kang Experimental Instrument Co., Ltd.
Anhui Zhong Ke Zhong Jia Scientific Instrument Co., Ltd.
Thermo Fisher, EUA
Certoris Alemanha
Shanghai Mei Ying PU Instrument Co., Ltd.
Scilogex, EUA
Huangshi Hengfeng Medical Equipment Co., Ltd.
Companhia Foss dinamarquesa
3.2.3 Reagentes experimentais
Todos os reagentes químicos utilizados nos experimentos foram de grau analítico.
3.2.4 Método experimental
3.2.4.1 Determinação de componentes básicos do glúten
De acordo com GB 5009.5_2010, GB 50093.2010, GB 50094.2010, GB/T 5009.6.2003T78-81], o conteúdo de proteína, umidade, cinzas e lipídeos no glúten foi determinado, e os resultados são mostrados na Tabela 3.1 mostrados.
3.2.4.2 Preparação de massa de glúten úmida congelada (massa de glúten)
Pese 100 g de glúten em um copo, adicione água destilada (40%, p/p), mexa com uma haste de vidro por 5 min e, em seguida, coloque-a em uma geladeira de 4 "C por 1 h para torná-lo totalmente hidratar para obter um gel de um resgate em um reflexo em um resíduo de um resíduo em um saco de gleten em um resíduo, finalmente, com um refúgio em um saco de gleten. (15 dias, 30 dias e 60 dias).
3.2.4.3 Determinação de propriedades reológicas da massa de glúten úmida
Quando o tempo de congelamento correspondente terminar, retire a massa de glúten úmida congelada e coloque -a em uma geladeira de 4 ° C para equilibrar por 8 horas. Em seguida, retire a amostra e coloque -a à temperatura ambiente até que a amostra seja completamente descongelada (esse método de descongelar a massa de glúten úmido também é aplicável à parte posterior dos experimentos, 2.7.1 e 2.9). Uma amostra (cerca de 2 g) da área central da massa de glúten molhada derretida foi cortada e colocada no transportador de amostra (placa inferior) do reômetro (Discovery R3). Varredura de tensão) Para determinar a região de viscoelasticidade linear (LVR), os parâmetros experimentais específicos são definidos da seguinte forma - o equipamento é uma placa paralela com um diâmetro de 40 moinhos, a lacuna é definida para 1000 mRN e a temperatura é ajustada para 25 ° C, a faixa de varredura é de 0,01%. 100%, a frequência é ajustada para 1 Hz. Então, depois de alterar a amostra, deixe -o por 10 minutos e depois executar dinâmico
Viagem de frequência, os parâmetros experimentais específicos são definidos da seguinte forma - a cepa é de 0,5% (no LVR) e a faixa de varredura de frequência é de 0,1 Hz. 10 Hz, enquanto outros parâmetros são os mesmos que os parâmetros de varredura de tensão. Os dados de varredura são adquiridos no modo logarítmico, e 5 pontos de dados (gráficos) são registrados na curva reológica para cada aumento de 10 vezes na frequência, de modo a obter a frequência como abcissa, o módulo de armazenamento (G ') e o módulo de perda (G') é a curva discreta reológica da ordenada. Vale a pena notar que, após cada vez que a amostra é pressionada pelo grampo, o excesso de amostra precisa ser raspado suavemente com uma lâmina, e uma camada de óleo de parafina é aplicada à borda da amostra para impedir a umidade durante o experimento. de perda. Cada amostra foi replicada três vezes.
3.2.4.4 Determinação de propriedades termodinâmicas
De acordo com o método de Bot (2003) [1081, foi utilizado o calorímetro de varredura diferencial (DSC Q.200) neste experimento para medir as propriedades termodinâmicas relevantes das amostras.
(1) Determinação do conteúdo de água congelável (Silício CF) em massa de glúten úmida
Uma amostra de 15 mg de glúten úmida foi pesada e selada em um cadinho de alumínio (adequado para amostras líquidas). The determination procedure and parameters are as follows: equilibrate at 20°C for 5 min, then drop to .30°C at a rate of 10°C/min, keep the temperature for 10 min, and finally increase to 25°C at a rate of 5°C/min, purge the gas (Purge Gas) was nitrogen (N2) and its flow rate was 50 mL/min, and a blank sealed aluminum crucible was used as a reference. A curva DSC obtida foi analisada usando o software de análise de análise universal 2000, analisando os picos localizados em torno de 0 ° C. Integrais para obter a entalpia der que deralpia de cristais de gelo (dia de seu dia). Em seguida, o conteúdo de água congelável (CFW) é calculado pela seguinte fórmula [85-86]:
Entre eles, três, representa o calor latente de umidade, e seu valor é 334 J/g; MC representa o teor total de umidade do glúten úmido medido (medido de acordo com GB 50093.2010 [. 78]). Cada amostra foi replicada três vezes.
(2) Determinação da temperatura de pico de desnaturação térmica (TP) da proteína do glúten de trigo
Congelar-se a amostra tratada com armazenamento congelado, moa-o novamente e passa por uma peneira de 100 malhas para obter pó de proteína de glúten (esta amostra de pó sólido também é aplicável a 2,8). Uma amostra de proteína de glúten de 10 mg foi pesada e selada em um cadinho de alumínio (para amostras sólidas). Os parâmetros de medição do DSC foram definidos da seguinte forma, equilibrados a 20 ° C por 5 min e depois aumentados para 100 ° C a uma taxa de 5 ° C/min, usando nitrogênio como gás de purga e sua taxa de fluxo foi de 80 ml/min. Usando um cadinho vazio selado como referência e use o software de análise Análise Universal 2000 para analisar a curva DSC obtida para obter o pico de temperatura da desnaturação térmica da proteína do glúten de trigo (sim). Cada amostra é replicada três vezes.
3.2.4.5 Determinação do conteúdo livre de sulfidril (c) do glúten de trigo
O conteúdo dos grupos livres de sulfidril foi determinado de acordo com o método de Beveridg, Toma e Nakai (1974) [Hu], com modificações apropriadas. Pese 40 mg de amostra de proteína de glúten de trigo, agite -a bem e faça com que seja disperso em 4 ml de dodecilsulfonato
Sódio de sódio (SDS). Tris-hidroximetil aminometano (Tris). Glicina (gly). Tetraacetic acid 7, amine (EDTA) buffer (10.4% Tris, 6.9 g glycine and 1.2 g EDTA/L, pH 8.0, abbreviated as TGE, and then 2.5% SDS It was added to the above TGE solution (that is, prepared into SDS-TGE buffer), incubated at 25°C for 30 min, and shaken every 10 min. Then, the supernatant was obtained after centrifugation for 10 min a 4 ° C e 5000 × g. Incubação em um banho de água de 25 ℃ Adicionar 412 nm de absorvância e o buffer acima foi usado como controle em branco.
Entre eles, 73,53 é o coeficiente de extinção; A é o valor de absorvância; D é o fator de diluição (1 aqui); G é a concentração de proteínas. Cada amostra foi replicada três vezes.
3.2.4.6 Determinação de 1h i "2 tempo de relaxamento
De acordo com Kontogiorgos, o método Goff & Kasapis (2007) [1111, 2 g de massa de glúten úmida foi colocada em um tubo magnético nuclear de 10 mm de diâmetro, selado com plástico plástico e, em seguida, colocados em um aparelho de ressonância nuclear de baixo campo é que o tempo de ressonância de 3 de campo é definido como o tempo de relaxação transversal (n), os parâmetros específicos de ressonância de 3 de campo são definidos como o tempo de relaxação transversal (n), os parâmetros de relaxação transversal (n), os nomes de ressonância transversal, que são colocados em 3, os parâmetros de ressonância de 3 de baixo de campo são de que o tempo de relaxação transversal (n), os parâmetros de ressonância transversal, que são colocados em 3, os parâmetros de ressonância de baixo, em um tempo de ressonância transversal. 0,43 T, a frequência de ressonância é de 18,169 Hz, e a sequência de pulsos é Carr-Purcell-Meiboom-Gill (CPMG), e as durações de pulso de 900 e 1 800 foram definidas para 13ës e 25ës, respectivamente, e o intervalo de pulso R foi tão pequeno quanto possível para reduzir a interferência e a interferência e a interferência da interferência. Neste experimento, foi definido como O. 5 m s. Cada ensaio foi digitalizado 8 vezes para aumentar a relação sinal / ruído (SNR), com um intervalo de 1 s entre cada varredura. O tempo de relaxamento é obtido da seguinte equação integral:
Entre eles, M é a função da soma de decaimento exponencial da amplitude do sinal com o tempo (t) como a variável independente; Yang) é a função da densidade do número de prótons de hidrogênio com o tempo de relaxamento (d) como a variável independente.
Usando o algoritmo continuado no software Provencher Analysis combinado com a transformação inversa de Laplace, a inversão é realizada para obter uma curva de distribuição contínua. Cada amostra foi repetida três vezes
3.2.4.7 Determinação da estrutura secundária da proteína do glúten de trigo
Neste experimento, um espectrômetro infravermelho de transformação de Fourier equipado com uma reflexão única atenuada atenuou o acessório de reflexão total (ATR) foi usada para determinar a estrutura secundária da proteína do glúten, e um cristal de telurídeo de cadmio foi utilizado como detector. A coleta de amostra e fundo foi digitalizada 64 vezes com uma resolução de 4 cm ~ e uma faixa de varredura de 4000 cmq-500 cm ~. Espalhe uma pequena quantidade de pó sólido de proteína na superfície do diamante na conexão ATR e, depois de três turnos no sentido horário, você pode começar a coletar o sinal de espectro infravermelho da amostra e, finalmente, obter o número de onda (número de onda, CM-1) como abscissa e absorbância como abcisssa. (Absorção) é o espectro infravermelho da ordenada.
Use o software OMNIC para executar a correção automática da linha de base e a correção avançada do ATR no espectro infravermelho de número de onda completo obtido e, em seguida, use o pico. O software FIT 4.12 realiza correção de linha de base, desconvolução de Fourier e ajuste de segundo derivado na banda amida III (1350 cm-1.1200 cm'1) até que o coeficiente de correlação ajustado (∥) atinja 0. Valor (%), ou seja, a área de pico/área de pico total. Três paralelos foram realizados para cada amostra.
3.2.4.8 Determinação da hidrofobicidade da superfície da proteína do glúten
De acordo com o método de Kato & Nakai (1980) [112], o ácido naftaleno sulfônico (ANS) foi usado como uma sonda fluorescente para determinar a hidrofobicidade da superfície do glúten de trigo. Weigh 100 mg gluten protein solid powder sample, disperse it in 15 mL, 0.2M, pH 7.0 phosphate buffered saline (PBS), stir magnetically for 20 min at room temperature, and then stir at 7000 rpm, 4 " Under the condition of C, centrifuge for 10 min, and take the supernatant. Similarly, use Coomassie brilliant blue method to measure the protein content in the supernatant, then according to the measurement Resultados, o sobrenadante é diluído com PBS para 5 gradientes de concentração por sua vez, e a concentração de proteína está em 0,02.0,5 mg/ml de faixa.
Absorb 40 IL ANS solution (15.0 mmol/L) was added to each gradient sample solution (4 mL), shaken and shaken well, then quickly moved to a sheltered place, and 200 "L drops of light were drawn from the sample tube with low concentration to high concentration in turn. Add it to a 96-well microtiter plate, and use an automatic microplate reader to measure the fluorescence intensity values with 365 nm as excitation A luz da luz e 484 como a luz de emissão.
3.2.4.9 Observação do microscópio eletrônico
Após a liofilização da massa de glúten úmida sem adicionar HPMC e adicionar HPMC a 2% que foi congelado por 0 e 60 dias, algumas amostras foram cortadas, pulverizadas com ouro 90 s com uma pulverização de elétrons e depois colocadas em um microscópio eletrônico de varredura (JSM.6490LV). A observação morfológica foi realizada. A tensão de aceleração foi ajustada para 20 kV e a ampliação foi 100 vezes.
3.2.4.10 Processamento de dados
Todos os resultados são expressos como desvio médio de 4 padrões, e os experimentos acima foram repetidos pelo menos três vezes, exceto pela microscopia eletrônica de varredura. Use o Origin 8.0 para desenhar gráficos e use o SPSS 19.0 para um. Análise de variação e teste de múltiplas faixas de Duncan, o nível de significância foi de 0,05.
3. Resultados e discussão
3.3.1 Efeitos da quantidade de adição de HPMC e tempo de armazenamento de congelamento nas propriedades reológicas da massa de glúten úmida
As propriedades reológicas são uma maneira eficaz de refletir a estrutura e as propriedades dos materiais alimentares e prever e avaliar a qualidade do produto [113J. Como todos sabemos, a proteína do glúten é o principal componente material que dá viscoelasticidade da massa. Como mostrado na Figura 3.1, os resultados da varredura dinâmica de frequência (0,1,10 Hz) mostram que o módulo de armazenamento (módulo elástico, g ') de todas as amostras de massa de glúten úmido é maior que o módulo de perda (módulo visco e gulato e gluteno e o gluteno que mostrou o gluteno que mostrou a característica sólida (figura 3.1, Ad). A estrutura cruzada formada pela interação covalente ou não covalente é a espinha dorsal da estrutura da rede de massa [114]. A 1% de hpmc adicionou diferentes graus de diminuição (Fig. 3.1, 115). Diferenças sexuais (Figura 3.1, d). Isso indica que a estrutura de rede tridimensional da massa de glúten úmida sem HPMC foi destruída pelos cristais de gelo formados durante o processo de congelamento, o que é consistente com os resultados encontrados por Kontogiorgos, Goff, & Kasapis (2008), que acreditavam que o tempo de congelamento prolongado causou a funcionalidade e a estabilidade da estrutura da Dough.
Fig 3．1 Efeito da adição de HPMC e armazenamento congelado nas propriedades reológicas da massa de glúten
Nota: Entre eles, A é o resultado da varredura de frequência oscilante do glúten úmido sem adicionar HPMC: B é o resultado da varredura de frequência oscilante de glúten úmido adicionando 0,5% de hpmc; C é o resultado da varredura de frequência oscilante da adição de 1% de HPMC: D é o resultado da varredura de frequência oscilante da adição de 2% dos resultados da varredura de frequência de frequência de oscilação do glúten hpmc.
During frozen storage, the moisture in the wet gluten mass crystallizes because the temperature is lower than its freezing point, and it is accompanied by a recrystallization process over time (due to fluctuations in temperature, migration and distribution of moisture, changes in moisture state, etc.) , which in turn leads to the growth of ice crystals (increase in size), which makes the ice crystals located in the dough network structure destroy their integrity and break Algumas ligações químicas através da extrusão física. No entanto, ao comparar com a comparação de grupos, mostrou que a adição de HPMC poderia efetivamente inibir a formação e o crescimento de cristais de gelo, protegendo assim a integridade e a força da estrutura da rede de glúten e, dentro de uma certa faixa, o efeito inibitório foi positivamente correlacionado com a quantidade de HPMC adicionada.
3.3.2 Efeitos da quantidade de adição de HPMC e tempo de armazenamento de congelamento no conteúdo de umidade do freezer (CFW) e estabilidade térmica
3.3.2.1 Efeitos da quantidade de adição de HPMC e tempo de armazenamento de congelamento no conteúdo de umidade congelável (CFW) em massa de glúten úmida
Os cristais de gelo são formados pela transição de fase de água congelável a temperaturas abaixo do seu ponto de congelamento. Portanto, o conteúdo da água congelável afeta diretamente o número, o tamanho e a distribuição dos cristais de gelo na massa congelada. Os resultados experimentais (Tabela 3.2) mostram que, à medida que o tempo de armazenamento congelante é estendido de 0 a 60 dias, a massa de glúten úmida silício chinês se torna gradualmente maior, o que é consistente com os resultados da pesquisa de outros [117'11 81]. Em particular, após 60 dias de armazenamento congelado, a entalpia da transição de fase (dia) da massa de glúten úmida sem HPMC aumentou de 134,20 J/g (0 d) para 166,27 J/g (60 d), ou seja, o aumento do aumento de 40.0%, enquanto o teor de umidade congelável (CF) aumentou de 40%. No entanto, para as amostras suplementadas com 0,5%, 1% e 2% de HPMC, após 60 dias de congelamento, o b-bate-papo aumentou 20,07%, 16, 63% e 15,96%, respectivamente, o que é consistente com Matuda, et A1. (2008) descobriram que a entalpia de fusão (Y) das amostras com colóides hidrofílicos adicionados diminuíram em comparação com as amostras em branco [119].
O aumento da CFW deve-se principalmente ao processo de recristalização e à mudança da conformação da proteína do glúten, que altera o estado da água de água não congelável para água congelável. Essa mudança no estado de umidade permite que os cristais de gelo sejam presos nos interstícios da estrutura da rede, a estrutura da rede (poros) gradualmente se torna maior, o que, por sua vez, leva a um maior aperto e destruição das paredes dos poros. No entanto, a diferença significativa de 0W entre a amostra com um certo conteúdo do HPMC e a amostra em branco mostra que o HPMC pode manter o estado da água relativamente estável durante o processo de congelamento, reduzindo assim os danos dos cristais de gelo na estrutura da rede de glúten e até inibindo a qualidade do produto. deterioração.
3.3.2.2 Efeitos da adição de diferentes conteúdos de HPMC e tempo de armazenamento de congelamento na estabilidade térmica da proteína do glúten
A estabilidade térmica do glúten tem uma influência importante na formação de grãos e na qualidade do produto das massas processadas termicamente [211]. A Figura 3.2 mostra a curva DSC obtida com temperatura (° C) como abcissa e fluxo de calor (MW) como ordenada. Os resultados experimentais (Tabela 3.3) descobriram que a temperatura de desnaturação do calor da proteína do glúten sem congelamento e sem adicionar I-IPMC era de 52,95 ° C, o que era consistente com Leon, et A1. (2003) e Khatkar, Barak e Mudgil (2013) relataram resultados muito semelhantes [120M11. Com a adição de 0% descongelado, O. em comparação com a temperatura de desnaturação do calor da proteína do glúten com 5%, 1% e 2% de HPMC, a temperatura de deformação por calor da proteína de glúten correspondente a 60 dias aumentou em 7,40 ℃, 6,15 ℃, 5,02 ℃ e 4,58 ℃, respectivamente. Obviamente, sob a condição do mesmo tempo de armazenamento de congelamento, o aumento da temperatura de pico de desnaturação (n) diminuiu sequencialmente com o aumento da adição de HPMC. Isso é consistente com a regra de mudança dos resultados do CRY. Além disso, para as amostras descongeladas, à medida que a quantidade de HPMC adicionada aumenta, os valores de n diminuem sequencialmente. Isso pode ser devido às interações intermoleculares entre o HPMC com a atividade da superfície molecular e o glúten, como a formação de ligações covalentes e não covalentes [122J].
Nota: Diferentes letras minúsculas superscritas na mesma coluna indicam diferença significativa (p <0,05), além disso, Myers (1990) acreditava que um ANG mais alto significa que a molécula de proteína expõe mais grupos hidrofóbicos e participa do processo de desnaturação da molécula [1231]. Portanto, mais grupos hidrofóbicos no glúten foram expostos durante o congelamento, e o HPMC poderia efetivamente estabilizar a conformação molecular do glúten.
Fig 3．2 Typical DSC thermograms of gluten proteins with 0％HPMC(A)；with O．5％HPMC(B)； with 1％HPMC(C)；with 2％HPMC(D)after different time of frozen storage，from 0d to 60d indicated from the lowest curve to the highest one in each graph． Nota: A é a curva DSC de glúten de trigo sem adicionar HPMC; B é a adição da curva O. DSC de glúten de trigo com 5% de HPMC; C é a curva DSC de glúten de trigo com 1% de HPMC; D é a curva DSC de glúten de trigo com 2% de HPMC 3.3.3 Efeitos da quantidade de adição de HPMC e tempo de congelamento no teor de sulfidilil-lecas (C-SH) intermolecular e intramolecular ligações covalentes são muito importantes para a estabilidade da estrutura da rede de massa. Uma ligação dissulfeto (-SS-) é uma ligação covalente formada pela desidrogenação de dois grupos sulfidril livre (.sh). A glútenina é composta por glútenina e gliadina, a primeira pode formar ligações dissulfeto intramolecular e intermolecular, enquanto as últimas podem formar apenas ligações dissulfeto intramolecular [1241], portanto, as ligações dissulfeto são uma ligação dissulfeto intramolecular/intermolecular. maneira importante de reticulação. Comparado à adição de 0%, O. o C-sh de 5% e 1% de HPMC sem tratamento de congelamento e o C-sh do glúten após 60 dias de congelamento têm diferentes graus de aumento, respectivamente. Especificamente, a face sem HPMC adicionou glúten C. sh aumentou em 3,74 "mol/g para 8,25" mol/g, enquanto C.sh, mariscos, com glúten suplementado com 0,5% e 1% de hpmc aumentado em 2,76 "mol/g a 7,25" "mol e 1,33" "/g para 5.66 "6" 6 "/g (G (g). Dias de armazenamento congelado, o conteúdo dos grupos tiol livre aumentou significativamente [1071. Vale a pena notar que o c-sh da proteína do glúten foi significativamente menor do que o de outros períodos de armazenamento congelado quando o período de congelamento foi de 15 dias, o que pode ser atribuído ao resumo do tempo de congelamento e a estrutura do glúteno, o que seriam o intermolular e o intermolho e o resumo do glúten Displa, o que seriam o intermolular e o resumo do glúten Displa [1161.
Fig 3．3 Efeito da adição de HPMC e armazenamento congelado no conteúdo do Free-sh para proteínas de glúten Como mencionado acima, a água congelável pode formar cristais de gelo a baixas temperaturas e distribuir nos interstícios da rede de glúten. Portanto, com o prolongamento do tempo de congelamento, os cristais de gelo se tornam maiores, que aperta mais seriamente a estrutura da proteína do glúten e leva à quebra de algumas ligações dissulfeto intermolecular e intramolecular, o que aumenta o conteúdo de grupos livre de sulfidril. Por outro lado, os resultados experimentais mostram que o HPMC pode proteger a ligação dissulfeto dos danos à extrusão dos cristais de gelo, inibindo assim o processo de despolimerização da proteína do glúten. 3.3.4 Efeitos da quantidade de adição de HPMC e tempo de armazenamento de congelamento no tempo de relaxamento transversal (T2) da massa de glúten úmida A distribuição do tempo de relaxamento transversal (T2) pode refletir o modelo e o processo dinâmico da migração de água em materiais alimentares [6]. A Figura 3.4 mostra a distribuição da massa de glúten úmida aos 0 e 60 dias com diferentes adições de HPMC, incluindo 4 intervalos de distribuição principal, ou seja, 0,1,1 ms (T21), 1,10 ms (T22), 10,100 ms (mortos;) e 1 00-1 000 ms (T24). Bosmans et al. (2012) encontraram uma distribuição semelhante de massa de glúten úmida [1261], e sugeriram que prótons com tempos de relaxamento abaixo de 10 ms poderiam ser classificados como prótons relaxantes rapidamente, que são derivados principalmente da má mobilidade, a água ligada, portanto, pode caracterizar a distribuição do tempo de relaxamento da água ligada a uma pequena quantidade de estado, enquanto pode caracterizar os tempos de tempo. Além disso, Kontogiorgos (2007) - T11ë, os "fios" da estrutura da rede de proteínas de glúten são compostos por várias camadas (folhas) a cerca de 5 nm de distância, e a água contida nessas camadas é água limitada (ou água a granel, água de fase), a mobilidade dessa água está entre a mobilidade da água ligada e da água livre. E T23 pode ser atribuído à distribuição do tempo de relaxamento da água restrita. A distribuição T24 (> 100 ms) tem um longo tempo de relaxamento, por isso caracteriza a água livre com forte mobilidade. Essa água existe nos poros da estrutura da rede e existe apenas uma força capilar fraca com o sistema de proteínas do glúten.
Fig 3．4 Efeito da adição do FIPMC e armazenamento congelado em distribuições curvas de tempo de relaxamento transversal para massa de glúten
Nota: A e B representam as curvas de distribuição do tempo de relaxamento transversal (n) de glúten úmido com diferentes conteúdos de HPMC adicionados por 0 e 60 dias em armazenamento congelado, respectivamente
Comparando as massa de glúten úmida com diferentes quantidades de adição de HPMC armazenadas em armazenamento congelado por 60 dias e armazenamento descongelado, respectivamente, verificou -se que a área de distribuição total de T21 e T24 não mostrou uma diferença significativa, indicando que a adição de HPMC não aumentou significativamente a quantidade relativa de água limite. O conteúdo, que pode ser devido ao fato de que as principais substâncias de ligação à água (proteína do glúten com uma pequena quantidade de amido) não foram significativamente alteradas pela adição de uma pequena quantidade de HPMC. Por outro lado, comparando as áreas de distribuição de T21 e T24 da massa de glúten úmida com a mesma quantidade de HPMC adicionada para diferentes tempos de armazenamento de congelamento, também não há diferença significativa, o que indica que a água ligada é relativamente estável durante o processo de armazenamento de congelamento e tem um impacto negativo no meio ambiente. As mudanças são menos sensíveis e menos afetadas.
No entanto, houve diferenças óbvias na altura e na área da distribuição de T23 da massa de glúten úmida que não foi congelada e continha diferentes adições de HPMC e, com o aumento da adição, a altura e a área da distribuição de T23 aumentaram (Fig. 3.4). Essa alteração mostra que o HPMC pode aumentar significativamente o conteúdo relativo da água limitada e está positivamente correlacionada com a quantidade adicionada dentro de um determinado intervalo. Além disso, com a extensão do tempo de armazenamento de congelamento, a altura e a área da distribuição T23 da massa de glúten úmida com o mesmo conteúdo de HPMC diminuíram em graus variados. Portanto, em comparação com a água ligada, a água limitada mostrou um certo efeito no congelamento do armazenamento. Sensibilidade. Essa tendência sugere que a interação entre a matriz da proteína do glúten e a água confinada se torna mais fraca. Isso pode ocorrer porque mais grupos hidrofóbicos são expostos durante o congelamento, o que é consistente com as medições de temperatura pico de desnaturação térmica. Em particular, a altura e a área da distribuição T23 para a massa de glúten úmida com adição de 2% de HPMC não mostraram uma diferença significativa. Isso indica que o HPMC pode limitar a migração e a redistribuição da água e pode inibir a transformação do estado da água do estado restrito para o estado livre durante o processo de congelamento.
Além disso, a altura e a área da distribuição T24 da massa de glúten úmida com diferentes conteúdos de HPMC foram significativamente diferentes (Fig. 3.4, A), e o conteúdo relativo da água livre foi negativamente correlacionado com a quantidade de HPMC adicionada. Este é exatamente o oposto da distribuição Dang. Portanto, essa regra de variação indica que o HPMC tem capacidade de retenção de água e converte água livre em água confinada. No entanto, após 60 dias de congelamento, a altura e a área da distribuição T24 aumentaram em graus variados, o que indicava que o estado da água mudou de água restrita para o estado de fluxo livre durante o processo de congelamento. Isso se deve principalmente à mudança da conformação da proteína do glúten e à destruição da unidade "camada" na estrutura do glúten, que altera o estado da água confinada contida nela. Embora o conteúdo da água congelável determinada pelo DSC também aumente com a extensão do tempo de armazenamento de congelamento, devido à diferença nos métodos de medição e princípios de caracterização dos dois, a água congelável e a água livre não são completamente equivalentes. Para a massa de glúten úmida adicionada com HPMC a 2%, após 60 dias de armazenamento de congelamento, nenhuma das quatro distribuições mostrou diferenças significativas, indicando que o HPMC pode efetivamente reter o estado da água devido às suas próprias propriedades de retenção de água e sua interação com o glúten. e liquidez estável.
3.3.5 Efeitos da quantidade de adição de HPMC e tempo de armazenamento de congelamento na estrutura secundária da proteína do glúten
De um modo geral, a estrutura secundária da proteína é dividida em quatro tipos, α-espiral, dobrada β, cantos β e cachos aleatórios. As ligações secundárias mais importantes para a formação e estabilização da conformação espacial das proteínas são ligações de hidrogênio. Portanto, a desnaturação de proteínas é um processo de quebra de ligação de hidrogênio e alterações conformacionais.
A espectroscopia infravermelha de transformação de Fourier (FT-IR) tem sido amplamente utilizada para a determinação de alto rendimento da estrutura secundária das amostras de proteínas. As bandas características no espectro infravermelho de proteínas incluem principalmente a banda amida I (1700.1600 cm-1), a banda amida II (1600.1500 cm-1) e a banda amida III (1350.1200 cm-1). Correspondingly, the amide I band the absorption peak originates from the stretching vibration of the carbonyl group (-C=O-.), the amide II band is mainly due to the bending vibration of the amino group (-NH-) [1271], and the amide III band is mainly due to the amino bending vibration and .CN-．Synchronous compound vibration in the same plane of bond stretching vibration, and has a high Sensibilidade às alterações na estrutura secundária da proteína [128'1291. Embora as três bandas características acima sejam todas os picos característicos de absorção por infravermelho das proteínas, o específico em outras palavras, a intensidade da absorção da banda amida II é menor; portanto, a precisão semi-quantitativa da estrutura secundária de proteínas é ruim; Enquanto a intensidade de absorção de pico da banda da amida I é maior, muitos pesquisadores analisam a estrutura secundária da proteína por essa banda [1301, mas o pico de absorção da água e a banda da amida I são sobrepostos a cerca de 1640 cm. 1 número de onda (sobreposto), que por sua vez afeta a precisão dos resultados. Portanto, a interferência da água limita a determinação da banda amida I na determinação da estrutura secundária de proteínas. Neste experimento, para evitar a interferência da água, o conteúdo relativo de quatro estruturas secundárias da proteína do glúten foi obtido analisando a banda amida III. Posição de pico (intervalo de número de onda) de
A atribuição e a designação estão listadas na Tabela 3.4.
Guia 3．4 Posições de pico e atribuição de estruturas secundárias originadas da banda amida III em espectros de FT-IR
A Figura 3.5 é o espectro infravermelho da banda amida III da proteína glúten adicionada com diferentes conteúdos de HPMC por 0 dias após ser congelado por 0 dias após a deconvolução e o ajuste da segunda derivada. (2001) aplicaram a segunda derivada para ajustar os picos desconvoluídos com formas de pico semelhantes [1321]. Para quantificar as alterações relativas de conteúdo de cada estrutura secundária, a Tabela 3.5 resume o conteúdo percentual relativo das quatro estruturas secundárias da proteína do glúten com diferentes tempos de congelamento e diferentes adições de HPMC (área integral de pico correspondente/área total de pico).
Fig 3．5 Deconvolução da banda amida III de glúten com O ％ HPMC a 0 d (a) ， com 2 ％ hpmc a 0 d (b)
Nota: A é o espectro infravermelho da proteína do glúten de trigo sem adicionar HPMC por 0 dias de armazenamento congelado; B é o espectro infravermelho da proteína de glúten de trigo de armazenamento congelado por 0 dias com 2% de hpmc adicionado
Com o prolongamento do tempo de armazenamento congelado, a estrutura secundária da proteína do glúten com diferentes adições de HPMC mudou para diferentes graus. Pode -se observar que o armazenamento congelado e a adição de HPMC afetam a estrutura secundária da proteína do glúten. Independentemente da quantidade de HPMC adicionada, B. A estrutura dobrada é a estrutura mais dominante, representando cerca de 60%. Após 60 dias de armazenamento congelado, adicione 0%, OB glúten de 5% e 1% de HPMC. O conteúdo relativo das dobras aumentou significativamente em 3,66%, 1,87%e 1,16%, respectivamente, que foi semelhante aos resultados determinados por Meziani et al. (2011) [L33J]. No entanto, não houve diferença significativa durante o armazenamento congelado para o glúten suplementado com HPMC a 2%. Além disso, quando congelado por 0 dias, com o aumento da adição de HPMC, p. O conteúdo relativo das dobras aumentou ligeiramente, especialmente quando a quantidade de adição foi de 2%, p. O conteúdo relativo das dobras aumentou 2,01%. D. A estrutura dobrada pode ser dividida em p intermolecular. Dobramento (causado pela agregação de moléculas de proteína), antiparalelas p. Dobrado e paralelo p. Três subestruturas são dobradas e é difícil determinar qual subestrutura ocorre durante o processo de congelamento
mudado. Alguns pesquisadores acreditam que o aumento do conteúdo relativo da estrutura do tipo B levará a um aumento na rigidez e hidrofobicidade da conformação estérica [41], e outros pesquisadores acreditam que p. O aumento da estrutura dobrado se deve à parte da nova formação de dobráveis β é acompanhada por um enfraquecimento da força estrutural mantida pela ligação de hidrogênio [421]. β- O aumento da estrutura dobrada indica que a proteína é polimerizada através de ligações hidrofóbicas, o que é consistente com os resultados da temperatura de pico da desnaturação térmica medida pelo DSC e a distribuição do tempo de relaxamento transversal medido pela ressonância magnética nuclear de baixo campo. Desnaturação de proteínas. Por outro lado, adicionou 0,5%, 1% e 2% de proteína de glúten HPMC α-Whirling. O conteúdo relativo da hélice aumentou 0,95%, 4,42% e 2,03%, respectivamente, com o prolongamento do tempo de congelamento, o que é consistente com Wang, et A1. (2014) encontraram resultados semelhantes [134]. 0 de glúten sem hpmc adicionado. Não houve alteração significativa no conteúdo relativo da hélice durante o processo de armazenamento congelado, mas com o aumento da quantidade adicional de congelamento por 0 dias. Houve diferenças significativas no conteúdo relativo das estruturas que enrolam α.
Fig 3．6 Descrição esquemática da exposição à porção hidrofóbica (a) ， Redistribuição de água (b) ， e alterações estruturais secundárias (c) na matriz de glúten com o aumento do tempo de armazenamento congelado 【31'138】
Todas as amostras com a extensão do tempo de congelamento, p. O conteúdo relativo dos cantos foi significativamente reduzido. Isso mostra que β-volta é muito sensível ao tratamento de congelamento [135. 1361] e se o HPMC é adicionado ou não ou não, não tem efeito. Wellner, et A1. (2005) propuseram que a virada da cadeia β da proteína do glúten está relacionada à estrutura do domínio espacial β-volta da cadeia polipeptídica de glútenina [L 37]. Exceto que o conteúdo relativo da estrutura de bobina aleatória da proteína de glúten adicionada com 2% de HPMC não teve alteração significativa no armazenamento congelado, as outras amostras foram significativamente reduzidas, o que pode ser causado pela extrusão de cristais de gelo. Além disso, quando congelado por 0 dias, o conteúdo relativo da estrutura α-hélice, β-folha e β-virar da proteína de glúten adicionado com HPMC a 2% foram significativamente diferentes da da proteína do glúten sem HPMC. Isso pode indicar que existe uma interação entre o HPMC e a proteína do glúten, formando novas ligações de hidrogênio e afetando a conformação da proteína; ou o HPMC absorve a água na cavidade dos poros da estrutura do espaço da proteína, que deforma a proteína e leva a mais alterações entre as subunidades. fechar. O aumento do conteúdo relativo da estrutura da folha β e a diminuição do conteúdo relativo da estrutura β-virada e da hélice α são consistentes com a especulação acima. Durante o processo de congelamento, a difusão e a migração da água e a formação de cristais de gelo destroem as ligações de hidrogênio que mantêm a estabilidade conformacional e expõem os grupos hidrofóbicos de proteínas. Além disso, da perspectiva da energia, quanto menor a energia da proteína, mais estável é. A baixa temperatura, o comportamento de auto-organização (dobramento e desdobramento) das moléculas de proteína prossegue espontaneamente e leva a alterações conformacionais.
Em conclusão, quando foi adicionado um conteúdo mais alto do HPMC, devido às propriedades hidrofílicas do HPMC e sua interação com a proteína, o HPMC poderia efetivamente inibir a mudança da estrutura secundária da proteína do glúten durante o processo de congelamento e manter a conformidade da proteína estável.
3.3.6 Efeitos da quantidade de adição de HPMC e tempo de armazenamento de congelamento na hidrofobicidade da superfície da proteína do glúten
As moléculas de proteína incluem grupos hidrofílicos e hidrofóbicos. Geralmente, a superfície da proteína é composta de grupos hidrofílicos, que podem ligar a água através da ligação de hidrogênio para formar uma camada de hidratação para impedir que as moléculas de proteínas aglomerem e mantenham sua estabilidade conformacional. O interior da proteína contém mais grupos hidrofóbicos para formar e manter a estrutura secundária e terciária da proteína através da força hidrofóbica. A desnaturação das proteínas é frequentemente acompanhada pela exposição de grupos hidrofóbicos e aumento da hidrofobicidade da superfície.
TAB3．6 Efeito da adição de HPMC e armazenamento congelado na hidrofobicidade da superfície do glúten
NOTA: Na mesma linha, há uma letra de superscrito sem M e B, indicando que há uma diferença significativa (<0,05);
Diferentes letras maiúsculas superscripts na mesma coluna indicam diferença significativa (<0,05);
Após 60 dias de armazenamento congelado, adicione 0%, O. A hidrofobicidade da superfície do glúten com 5%, 1%e 2%HPMC aumentou 70,53%, 55,63%, 43,97%e 36,69%, respectivamente (Tabela 3.6). Em particular, a hidrofobicidade da superfície da proteína do glúten sem adicionar HPMC após ser congelada por 30 dias aumentou significativamente (p <0,05) e já é maior que a superfície da proteína do glúten com 1% e 2% de HPMC adicionado após congelamento para 60 dias de hidrofobicidade. Ao mesmo tempo, após 60 dias de armazenamento congelado, a hidrofobicidade da superfície da proteína de glúten adicionada com diferentes conteúdos mostrou diferenças significativas. No entanto, após 60 dias de armazenamento congelado, a hidrofobicidade da superfície da proteína do glúten adicionada com 2% de HPMC aumentou apenas de 19.749 para 26.995, o que não foi significativamente diferente do valor da superfície após 30 dias de armazenamento congelado e sempre foi menor que outro, o valor da hidrofobil de superfície da amostra. Isso indica que o HPMC pode inibir a desnaturação da proteína do glúten, o que é consistente com os resultados da determinação do DSC da temperatura de pico da deformação do calor. Isso ocorre porque o HPMC pode inibir a destruição da estrutura proteica por recristalização e devido à sua hidrofilicidade,
O HPMC pode combinar com os grupos hidrofílicos na superfície da proteína através de ligações secundárias, alterando assim as propriedades da superfície da proteína, limitando a exposição de grupos hidrofóbicos (Tabela 3.6).
3.3.7 Efeitos da quantidade de adição de HPMC e tempo de armazenamento de congelamento na estrutura da micro-rede de glúten
A estrutura contínua da rede de glúten contém muitos poros para manter o gás de dióxido de carbono produzido pela levedura durante o processo de prova da massa. Portanto, a força e a estabilidade da estrutura da rede de glúten são muito importantes para a qualidade do produto final, como volume específico, qualidade, etc. Estrutura e avaliação sensorial. Do ponto de vista microscópico, a morfologia da superfície do material pode ser observada pela microscopia eletrônica de varredura, que fornece uma base prática para a mudança da estrutura da rede de glúten durante o processo de congelamento.
Fig 3．7 SEM images of the microstructure of gluten dough，(A)indicated gluten dough with 0％ HPMC for 0d of frozen storage；(B)indicated gluten dough with 0％HPMC for 60d；(C)indicated gluten dough with 2％HPMC for 0d；(D)indicated gluten dough with 2％HPMC for 60d．
NOTA: A é a microestrutura da rede de glúten sem adicionar HPMC e Frozen por 0 dias; B é a microestrutura da rede de glúten sem adicionar HPMC e congelado por 60 dias; C é a microestrutura da rede de glúten com 2% de HPMC adicionada e congelada por 0 dias: D é a microestrutura da rede de glúten com 2% de hpmc adicionado e congelado por 60 dias
Após 60 dias de armazenamento congelado, a microestrutura da massa de glúten úmida sem HPMC foi significativamente alterada (Fig. 3.7, AB). Aos 0 dias, as microestruturas de glúten com 2% ou 0% HPMC apresentaram forma completa, grande
Pequena morfologia porosa aproximada poros. However, after 60 days of frozen storage, the cells in the gluten microstructure without HPMC became larger in size, irregular in shape, and unevenly distributed (Fig. 3.7, A, B), mainly due to the This is caused by the fracture of the "wall", which is consistent with the measurement results of the free thiol group content, that is, during the freezing process, the ice crystal squeezes and breaks the A ligação dissulfeto, que afeta a força e a integridade da estrutura. Conforme relatado por Kontogiorgos e Goff (2006) e Kontogiorgos (2007), as regiões intersticiais da rede de glúten são espremidas devido a congelamento, resultando em interrupção estrutural [138. 1391]. Além disso, devido à desidratação e condensação, uma estrutura fibrosa relativamente densa foi produzida na estrutura esponjosa, que pode ser a razão da diminuição do teor de tiol livre após 15 dias de armazenamento congelado, porque mais ligações dissulfeto foram geradas e armazenamento congelado. A estrutura do glúten não foi severamente danificada por um tempo mais curto, o que é consistente com Wang, et A1. (2014) observaram fenômenos semelhantes [134]. Ao mesmo tempo, a destruição da microestrutura de glúten leva à migração e redistribuição de água mais livres, o que é consistente com os resultados das medições de ressonância magnética nuclear de nono de tempo de campo de campo (TD-RMN). Alguns estudos [140, 105] relataram que, após vários ciclos de congelamento e descongelamento, a gelatinização do amido de arroz e a força estrutural da massa se tornaram mais fracos e a mobilidade da água se tornou maior. No entanto, após 60 dias de armazenamento congelado, a microestrutura do glúten com adição de 2% de HPMC mudou menos, com células menores e formas mais regulares que o glúten sem adição de HPMC (Fig. 3.7, B, D). Isso indica ainda que o HPMC pode efetivamente inibir a destruição da estrutura do glúten por recristalização.
3.4 Resumo do capítulo
Este experimento investigou a reologia da massa de glúten úmida e da proteína glúten adicionando HPMC com conteúdos diferentes (0%, 0,5%, 1%e 2%) durante o armazenamento congelado (0, 15, 30 e 60 dias). propriedades, propriedades termodinâmicas e efeitos das propriedades físico -químicas. O estudo constatou que a mudança e a redistribuição do estado da água durante o processo de armazenamento de congelamento aumentou significativamente o teor de água congelável no sistema de glúten úmido, o que levou à destruição da estrutura do glúten devido à formação e crescimento de cristais de gelo e, finalmente, causou a diferença com as propriedades de processamento da massa. Deterioração da qualidade do produto. Os resultados da varredura de frequência mostraram que o módulo elástico e o módulo viscoso da massa de glúten úmido sem adicionar o HPMC diminuíram significativamente durante o processo de armazenamento de congelamento, e o microscópio eletrônico de varredura mostrou que sua microestrutura foi danificada. O conteúdo do grupo sulfidril livre aumentou significativamente e seu grupo hidrofóbico foi mais exposto, o que tornou significativamente a temperatura de desnaturação térmica e a hidrofobicidade da superfície da proteína do glúten. No entanto, os resultados experimentais mostram que a adição de I-IPMC pode efetivamente inibir as alterações na estrutura e propriedades da massa de glúten úmida e da proteína de glúten durante o armazenamento congelador e, dentro de uma certa faixa, esse efeito inibitório está positivamente correlacionado com a adição de HPMC. Isso ocorre porque o HPMC pode reduzir a mobilidade da água e limitar o aumento do teor de água congelável, inibindo assim o fenômeno da recristalização e mantendo a estrutura da rede de glúten e a conformação espacial da proteína relativamente estável. Isso mostra que a adição do HPMC pode efetivamente manter a integridade da estrutura de massa congelada, garantindo assim a qualidade do produto.
Capítulo 4 Efeitos da adição de HPMC na estrutura e propriedades do amido sob armazenamento congelado
4.1 Introdução
O amido é um polissacarídeo em cadeia com glicose como monômero. chave) dois tipos. Do ponto de vista microscópico, o amido é geralmente granular, e o tamanho das partículas do amido de trigo é distribuído principalmente em duas faixas de 2-10 Pro (amido B) e 25-35 pm (um amido). Da perspectiva da estrutura cristalina, os grânulos de amido incluem regiões cristalinas e regiões amorfas (JE, regiões não cristalinas), e as formas de cristal são divididas em tipos A, B e C (torna-se o tipo V após a gelatinização completa). Geralmente, a região cristalina consiste em amilotectina e a região amorfa consiste principalmente em amilose. Isso ocorre porque, além da cadeia C (cadeia principal), a amilopetina também possui cadeias laterais compostas por cadeias B (cadeia de ramificação) e C (cadeia de carbono), que fazem com que a amilopetina pareça "semelhante a uma árvore" em amido cru. A forma do pacote de cristalita é organizada de uma certa maneira para formar um cristal.
O amido é um dos principais componentes da farinha e seu conteúdo é tão alto quanto 75% (base seca). Ao mesmo tempo, como um carboidrato amplamente presente nos grãos, o amido também é o principal material da fonte de energia nos alimentos. No sistema de massa, o amido é distribuído e ligado à estrutura da rede da proteína do glúten. Durante o processamento e o armazenamento, os amidos geralmente passam por gelatinização e estágios de envelhecimento.
Entre eles, a gelatinização de amido refere -se ao processo em que os grânulos de amido são gradualmente desintegrados e hidratados em um sistema com alto teor de água e em condições de aquecimento. Pode ser dividido aproximadamente em três processos principais. 1) estágio de absorção de água reversível; Antes de atingir a temperatura inicial da gelatinização, os grânulos de amido na suspensão de amido (pasta) mantêm sua estrutura única inalterada, e a forma externa e a estrutura interna basicamente não mudam. Apenas muito pouco amido solúvel é disperso na água e pode ser restaurado ao seu estado original. 2) o estágio irreversível de absorção de água; À medida que a temperatura aumenta, a água entra na lacuna entre os feixes de cristalito de amido, absorve irreversivelmente uma grande quantidade de água, fazendo com que o amido incha, o volume se expande várias vezes e as ligações de hidrogênio entre as moléculas de amido são quebradas. Torna -se esticado e os cristais desaparecem. Ao mesmo tempo, o fenômeno da birrefringência do amido, ou seja, a cruz maltesa observada sob um microscópio polarizador, começa a desaparecer e a temperatura nesse momento é chamada de temperatura inicial de gelatinização do amido. 3) estágio de desintegração do grânulo de amido; As moléculas de amido entram completamente no sistema de solução para formar pasta de amido (pasta/gel de amido), neste momento a viscosidade do sistema é a maior, e o fenômeno da birrefringência desaparece completamente, e a temperatura nesse momento é chamada de gelatinização completa, a temperatura de gelatinizada também é chamada α α [141]. Quando a massa é cozida, a gelatinização do amido doa o alimento com sua textura, sabor, sabor, sabor, cor e características de processamento exclusivos.
Em geral, a gelatinização de amido é afetada pela fonte e tipo de amido, o conteúdo relativo da amilose e da amilopetina no amido, se o amido é modificado e o método de modificação, adição de outras substâncias exógenas e condições de dispersão (como a influência de espécies de sal e a concentração, a temperatura, a temperatura, o conteúdo de Moisture etc.) [142-150 150. Portanto, quando a estrutura do amido (morfologia da superfície, estrutura cristalina etc.) é alterada, as propriedades de gelatinização, propriedades reológicas, propriedades de envelhecimento, digestibilidade etc. de amido serão afetadas de acordo.
Muitos estudos mostraram que a força do gel da pasta de amido diminui, é fácil envelhecer e sua qualidade se deteriora sob a condição de armazenamento de congelamento, como Canet, et A1. (2005) estudaram o efeito da temperatura de congelamento na qualidade do purê de amido de batata; Ferrero, et A1. (1993) investigaram os efeitos da taxa de congelamento e diferentes tipos de aditivos nas propriedades das pastas de trigo e amido de milho [151-156]. No entanto, existem relativamente poucos relatórios sobre o efeito do armazenamento congelado na estrutura e propriedades dos grânulos de amido (amido nativo), que precisam ser mais explorados. A massa congelada (excluindo a massa congelada pré-cozida) está na forma de grânulos não geleatinizados sob a condição de armazenamento congelado. Portanto, estudar a estrutura e as alterações estruturais do amido nativo, adicionando o HPMC, tem um certo efeito na melhoria das propriedades de processamento da massa congelada. significado.
Neste experimento, adicionando diferentes conteúdos de HPMC (0, 0,5%, 1%, 2%) à suspensão de amido, foi estudada a quantidade de HPMC durante um certo período de congelamento (0, 15, 30, 60 dias). na estrutura do amido e sua influência de gelatinização da natureza.
4.2 Materiais e métodos experimentais
4.2.1 Materiais experimentais
Wheat Starch Binzhou Zhongyu Food Co., Ltd.; HPMC Aladdin (Xangai) Chemical Reagent Co., Ltd.;
4.2.2 Aparelho experimental
Nome do equipamento
HH Digital Constant Temperather Datery Bath
Equilíbrio eletrônico BSAL24S
Refrigerador BC/BD-272SC
Refrigerador BCD-201LCT
SX2.4.10 Forno de mufla
DHG. 9070A Blast Secying forno
KDC. Centrífuga refrigerada em alta velocidade de 160 horas
Descoberta r3 remeômetro rotacional
Q. 200 calorímetro de varredura diferencial
D/MAX2500V TIPO X. DIFRATÉMETO DE RAY
SX2.4.10 Forno de mufla
Fabricante
Jiangsu Jintan Jincheng Guosheng Factory de Instrumentos Experimentais
Sartorius, Alemanha
Grupo de 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 Preparação e armazenamento congelado da suspensão de amido
Pese 1 g de amido, adicione 9 ml de água destilada, agite completamente e misture para preparar uma suspensão de amido de 10% (p/p). Em seguida, coloque a solução de amostra. 18 ℃ geladeira, armazenamento congelado por 0, 15 d, 30 d, 60 d, dos quais 0 dias é o novo controle. Adicione 0,5%, 1%, 2%(p/p) HPMC em vez do amido de qualidade correspondente para preparar amostras com diferentes quantidades de adição, e o restante dos métodos de tratamento permanece inalterado.
4.2.3.2 Propriedades reológicas
Retire as amostras acima mencionadas tratadas com o tempo de congelamento correspondente, equilibre a 4 ° C por 4 h e depois mova-se para a temperatura ambiente até que sejam completamente descongeladas.
(1) Características de gelatinização de amido
Neste experimento, foi utilizado um reômetro em vez de um viscosímetro rápido para medir as características de gelatinização do amido. Veja Bae et A1. (2014) Método [1571] com pequenas modificações. Os parâmetros específicos do programa são definidos da seguinte forma: Use uma placa com um diâmetro de 40 moinhos, o GAP (GAP) é de 1000 mm e a velocidade de rotação é de 5 rad/s; I) incubar a 50 ° C por 1 min; ii) às 5. C/min aquecido a 95 ° C; iii) mantido a 95 ° C por 2,5 min, iv) e depois resfriado a 50 ° C a 5 ° C/min; v) Por fim, realizado a 50 ° C por 5 min.
Desenhe 1,5 ml de solução de amostra e adicione -a ao centro do estágio da amostra do reômetro, meça as propriedades de gelatinização da amostra de acordo com os parâmetros do programa acima e obtenha o tempo (min) como abcissa, a viscosidade (PAs) e a temperatura (° C) como gelatinização do amido da curva da ordenada. De acordo com GB/T 14490.2008 [158], os indicadores característicos da gelatinização correspondentes - viscosidade do pico de geleatinização (campo), temperatura de pico (ANG), viscosidade mínima (alta), viscosidade final (razão) e valor de decaimento (quebra) são obtidos. Valor, bv) e valor de regeneração (valor de revés, SV), em que, valor de decaimento = viscosidade de pico - viscosidade mínima; Valor de revés = viscosidade final - viscosidade mínima. Cada amostra foi repetida três vezes.
(2) Teste de fluxo constante da pasta de amido
A pasta de amido em gelatinizada acima foi submetida ao teste de fluxo constante, de acordo com o método de Achayuthakan e Supphantharika [1591, os parâmetros foram definidos como: Modo de varredura de fluxo, fica a 25 ° C por 10 min, e a faixa de varredura de cisalhamento foi 1) 0,1 s. 100s ～, 2) 100s ～. 0.1 S ～, os dados são coletados no modo logarítmico e 10 pontos de dados (gráficos) são registrados a cada 10 vezes a taxa de cisalhamento e, finalmente, a taxa de cisalhamento (taxa de cisalhamento, SI) é tomada como abcissa e a viscosidade de cisalhamento (viscosidade, Pa · s) é a curva reológica da ordenada. Use a origem 8.0 para executar o ajuste não linear dessa curva e obter os parâmetros relevantes da equação, e a equação satisfaz a lei de energia (lei de energia), isto é, t/= k), ni, onde m é a viscosidade do cisalhamento (s), o fluxo de shear (s), k é o coeficiente de consistência (é a taxa de cisalhamento (s.
4.2.3.3 Propriedades de gel de pasta de amido
(1) Preparação de amostra
Pegue 2,5 g de amilóide e misture -o com água destilada em uma proporção de 1: 2 para fazer leite de amido. Congele a 18 ° C por 15 d, 30 d e 60 d. Adicione 0,5, 1, 2% HPMC (p/p) para substituir o amido da mesma qualidade e outros métodos de preparação permanecem inalterados. Após a conclusão do tratamento de congelamento, retire -o, equilibre a 4 ° C por 4 h e depois descongele à temperatura ambiente até ser testada.
(3) força de gel de amido (força do gel)
Tome 1,5 ml de solução de amostra e coloque -o no estágio da amostra do reômetro (Discovery.R3), pressione a placa de 40 m/n com um diâmetro de 1500 mm e remova a solução de amostra excedente e continue a abaixar a placa para 1000 mm, no motor, a velocidade foi definida para 5 e seriam a solução de 1000 mm. A varredura de temperatura começa a 25 ° C e termina às 5. C/min foi aumentada para 95 ° C, mantida por 2 min e depois abaixada para 25 ° C a 5 "C/min.
Uma camada de petrolato foi levemente aplicada à borda do gel de amido obtido acima para evitar a perda de água durante experimentos subsequentes. Referindo-se ao método Abebe & Ronda [1601], uma varredura de deformação oscilatória foi realizada primeiro para determinar a região de viscoelasticidade linear (LVR), a faixa de varredura de tensão foi de 0,01-100%, a frequência foi de 1 Hz e a varredura foi iniciada após 25 ° C por 10 min.
Em seguida, varre a frequência da oscilação, defina a quantidade de tensão (tensão) para 0,1% (de acordo com os resultados da varredura de tensão) e defina a faixa de frequência como O. 1 a 10 Hz. Cada amostra foi repetida três vezes.
4.2.3.4 Propriedades termodinâmicas
(1) Preparação de amostra
Após o tempo de tratamento de congelamento correspondente, as amostras foram retiradas, descongeladas completamente e secas em um forno a 40 ° C por 48 h. Finalmente, foi moído através de uma peneira de 100 malhas obter uma amostra de pó sólido para uso (adequado para teste de DRX). Veja Xie, et A1. (2014) Método para preparação e determinação da amostra de propriedades termodinâmicas de 1611, pesam 10 mg de amostra de amido em um cadinho de alumínio líquido com um equilíbrio analítico ultra-micro, adicionam 20 mg de água destilada em uma proporção de 1: 2, pressione e sedem e colocam-o a 4 ° C na refrigeradora, equilibrada para 24 H. Congele a 18 ° C (0, 15, 30 e 60 dias). Adicione 0,5%, 1%, 2%(p/p) HPMC para substituir a qualidade correspondente do amido e outros métodos de preparação permanecem inalterados. Após o término do tempo de armazenamento de congelamento, retire o cadinho e o equilíbrio a 4 ° C por 4 h.
(3) Determinação da temperatura de gelatinização e mudança de entalpia
Tomando o cadinho em branco como referência, a taxa de fluxo de nitrogênio foi de 50 ml/min, equilibrada a 20 ° C por 5 min e depois aquecida 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 gelatinização foi integrado e analisado pela Análise Universal 2000. Cada amostra foi repetida pelo menos três vezes.
4.2.3.5 Medição de DRX
As amostras de amido congeladas descongeladas foram secas em um forno a 40 ° C por 48 h, depois moídas e peneiradas através de uma peneira de 100 malhas para obter amostras de pó de amido. Pegue uma certa quantidade das amostras acima, use D/Max 2500V tipo X. A forma do cristal e a cristalinidade relativa foram determinadas pelo difratômetro de raios-X. Os parâmetros experimentais são tensão de 40 kV, 40 mA, usando Cu. KS como X. RAY Fonte. À temperatura ambiente, a faixa do ângulo de varredura é de 30 a 400 e a taxa de varredura é de 20/min. Cristalinidade relativa (%) = Área de pico de cristalização/área total x 100%, onde a área total é a soma da área de fundo e a área integral de pico [1 62].
4.2.3.6 Determinação do poder de inchaço de amido
Pegue 0,1 g do amilóide seco, moído e peneirado em um tubo de centrífuga de 50 ml, adicione 10 ml de água destilada, agite -o bem, deixe -o resistir por 0,5 h e depois coloque -o em um banho de água de 95 ° C a uma temperatura constante. Após 30 minutos, após a conclusão da gelatinização, retire o tubo de centrífuga e coloque -o em banho de gelo por 10 minutos para resfriamento rápido. Finalmente, a centrífuga a 5000 rpm por 20 min e despeja o sobrenadante para obter um precipitado. Poder de inchaço = massa de precipitação/massa de amostra [163].
4.2.3.7 Análise e processamento de dados
Todas as experiências foram repetidas pelo menos três vezes, a menos que especificado de outra forma, e os resultados experimentais foram expressos como média e desvio padrão. A estatística SPSS 19 foi usada para análise de variância (análise de variância, ANOVA) com um nível de significância de 0,05; Os gráficos de correlação foram desenhados usando o Origin 8.0.
4.3 Análise e discussão
4.3.1 Conteúdo dos componentes básicos do amido de trigo
De acordo com GB 50093.2010, GB/T 5009.9.2008, GB 50094.2010 (78 -S0), foram determinados os componentes básicos do amido de trigo - umidade, amilose/amilopetina e conteúdo de cinzas. Os resultados são mostrados na Tabela 4. 1 mostrado.
Toque em 4．1 conteúdo do constituinte de amido de trigo
4.3.2 Efeitos da quantidade de adição de HPMC e tempo de armazenamento congelado nas características de gelatinização do amido de trigo
A suspensão de amido com uma certa concentração é aquecida a uma certa taxa de aquecimento para tornar o amido gelatinizado. Depois de começar a gelatinizar, o líquido turvo gradualmente se torna pastoso devido à expansão do amido, e a viscosidade aumenta continuamente. Posteriormente, os grânulos de amido se rupram e a viscosidade diminui. Quando a pasta é resfriada a uma certa taxa de resfriamento, a pasta será gelada e o valor da viscosidade aumentará ainda mais. O valor da viscosidade quando é resfriado a 50 ° C é o valor final da viscosidade (Figura 4.1).
A Tabela 4.2 lista a influência de vários indicadores importantes das características de gelatinização de amido, incluindo viscosidade do pico de gelatinização, viscosidade mínima, viscosidade final, valor de decaimento e valor de apreciação e reflete o efeito da adição de HPMC e do tempo de congelamento na pasta de amido. Efeitos das propriedades químicas. Os resultados experimentais mostram que o pico de viscosidade, a viscosidade mínima e a viscosidade final do amido sem armazenamento congelado aumentaram significativamente com o aumento da adição de HPMC, enquanto o valor de decaimento e o valor de recuperação diminuíram significativamente. Especificamente, a viscosidade de pico aumentou gradualmente de 727,66+90,70 cp (sem adicionar HPMC) a 758,51+48,12 cp (adicionando 0,5% de hpmc), 809.754-56,59 cp (adicionando 1% HPMC) e 946.64+9.6.63 cp (adição de 1% HPMC) e 946.64+9.6.63 cp (adição de 1% HPMC) e 946.64+9.63. A viscosidade mínima foi aumentada de 391,02+18,97 cp (em branco não adicionando) a 454,95+36,90 (adicionando O 0,5% hpmc), 485,56+54,0,5 (adicione 1% de hpmc) e 553.03+55,57 cp (add 2% hpmc); A viscosidade final é de 794.62.412.84 cp (sem adicionar HPMC) aumentou para 882,24 ± 22,40 cp (adicionando 0,5% de hpmc), 846,04+12,66 cp (adicionando 1% hpmc) e 910.884-34.57 CP (adicionando 2% HP; No entanto, o valor da atenuação diminuiu gradualmente de 336.644-71,73 cp (sem adicionar HPMC) a 303.564-11,22 cp (adicionando 0,5% de hpmc), 324.19 ± 2,54 cp (Adicionar 0,5%
With 1% HPMC) and 393.614-45.94 CP (with 2% HPMC), the retrogradation value decreased from 403.60+6.13 CP (without HPMC) to 427.29+14.50 CP, respectively (0.5% HPMC added), 360.484-41.39 CP (15 HPMC added) and 357.85+21.00 CP (2% HPMC adicionado). Esta e a adição de hidrocolóides como a goma Xanthan e a goma de guar obtidos por Achayuthakan & Supphantharika (2008) e Huang (2009) podem aumentar a viscosidade da gelatinização do amido enquanto reduz o valor de retrocesso do amido. Isso pode ser principalmente porque o HPMC atua como uma espécie de colóide hidrofílico, e a adição de HPMC aumenta a viscosidade do pico de gelatinização devido ao grupo hidrofílico em sua cadeia lateral, o que o torna mais hidrofílico que os grânulos de amido à temperatura ambiente. Além disso, a faixa de temperatura do processo de gelatinização térmica (processo de termogelação) do HPMC é maior que o do amido (resultados não mostrados), de modo que a adição de HPMC pode suprimir efetivamente a diminuição drástica da viscosidade devido à desintegração dos granulos de amido. Portanto, a viscosidade mínima e a viscosidade final da gelatinização de amido aumentaram gradualmente com o aumento do conteúdo de HPMC.
Por outro lado, quando a quantidade de HPMC adicionada foi a mesma, a viscosidade de pico, a viscosidade mínima, a viscosidade final, o valor de decaimento e o valor de retrocrofiagem da gelatinização de amido aumentaram significativamente com a extensão do tempo de armazenamento de congelamento. Especificamente, o pico de viscosidade da suspensão de amido sem adicionar HPMC aumentou de 727,66 ± 90,70 cp (armazenamento congelado por 0 dias) para 1584.44+68,11 cp (armazenamento congelado por 60 dias); Adicionando 0,5 O pico de viscosidade da suspensão de amido com %HPMC aumentou de 758.514-48,12 cp (congelamento por 0 dias) a 1415.834-45.77 cp (congelamento por 60 dias); A suspensão de amido com HPMC a 1% adicionou o pico de viscosidade do líquido de amido aumentou de 809.754-56,59 cp (armazenamento de congelamento por 0 dias) para 1298.19- ± 78,13 cp (armazenamento congelado por 60 dias); Enquanto a suspensão de amido com HPMC CP adicionou a viscosidade do pico de gelatinização de 946,64 ± 9,63 cp (0 dias congelados) aumentou para 1240.224-94.06 cp (60 dias congelados). Ao mesmo tempo, a menor viscosidade da suspensão de amido sem HPMC aumentou de 391.02-41 8,97 cp (congelando por 0 dias) para 556,77 ± 29,39 cp (congelamento por 60 dias); Adicionando 0,5 A viscosidade mínima da suspensão de amido com %HPMC aumentou de 454.954-36,90 cp (congelando por 0 dias) para 581.934-72.22 cp (congelamento por 60 dias); A suspensão de amido com HPMC a 1% adicionou a viscosidade mínima do líquido aumentou de 485.564-54,05 cp (congelando por 0 dias) para 625.484-67,17 cp (congelamento por 60 dias); Enquanto a suspensão de amido adicionou 2% de hpmc cp gelatinizada, a menor viscosidade aumentou de 553.034-55,57 cp (0 dias congelados) para 682,58 ± 20,29 cp (60 dias congelados).
A viscosidade final da suspensão de amido sem adicionar HPMC aumentou de 794,62 ± 12,84 cp (armazenamento congelado por 0 dias) para 1413,15 ± 45,59 cp (armazenamento congelado por 60 dias). O pico de viscosidade da suspensão de amido aumentou de 882,24 ± 22,40 cp (armazenamento congelado por 0 dias) para 1322,86 ± 36,23 cp (armazenamento congelado por 60 dias); O pico de viscosidade da suspensão de amido adicionado com 1% de hpmc A viscosidade aumentou de 846,04 ± 12,66 cp (armazenamento congelado 0 dias) para 1291,94 ± 88,57 cp (armazenamento congelado por 60 dias); e a viscosidade do pico de gelatinização da suspensão de amido adicionada com 2% de hpmc aumentou de 91 0,88 ± 34,57 cp
(O armazenamento congelado por 0 dias) aumentou para 1198,09 ± 41,15 cp (armazenamento congelado por 60 dias). Da mesma forma, o valor de atenuação da suspensão de amido sem adicionar HPMC aumentou de 336,64 ± 71,73 cp (armazenamento congelado por 0 dias) para 1027,67 ± 38,72 cp (armazenamento congelado por 60 dias); Adicionando 0,5 O valor de atenuação da suspensão de amido com %HPMC aumentou de 303,56 ± 11,22 cp (armazenamento congelado por 0 dias) para 833,9 ± 26,45 cp (armazenamento congelado por 60 dias); A suspensão de amido com HPMC a 1% acrescentou que o valor de atenuação do líquido aumentou de 324,19 ± 2,54 cp (congelamento por 0 dias) para 672,71 ± 10,96 cp (congelamento por 60 dias); Ao adicionar 2% de HPMC, o valor de atenuação da suspensão de amido aumentou de 393,61 ± 45,94 cp (congelamento por 0 dias) para 557,64 ± 73,77 cp (congelamento por 60 dias); Enquanto a suspensão de amido sem hpmc adicionou o valor de retrocração aumentou de 403,60 ± 6,13 c
P (armazenamento congelado por 0 dias) a 856,38 ± 16,20 cp (armazenamento congelado por 60 dias); O valor de retrogradação da suspensão de amido adicionado com HPMC a 0,5% aumentou de 427,29 ± 14,50 cp (armazenamento congelado por 0 dias) aumentou para 740,93 ± 35,99 cp (armazenamento congelado por 60 dias); O valor de retrogradação da suspensão de amido adicionado com HPMC a 1% aumentou de 360,48 ± 41. 39 CP (armazenamento congelado por 0 dias) aumentou para 666,46 ± 21,40 cp (armazenamento congelado por 60 dias); Enquanto o valor de retrógrada da suspensão de amido adicionado com HPMC a 2% aumentou de 357,85 ± 21,00 cp (armazenamento congelado por 60 dias). 0 dias) aumentado para 515,51 ± 20,86 cp (60 dias congelados).
Pode -se observar que, com o prolongamento do tempo de armazenamento de congelamento, o índice de características de gelatinização de amido aumentou, o que é consistente com o Tao et A1. F2015) 1. Consistente com os resultados experimentais, eles descobriram que, com o aumento do número de ciclos de congelamento-degelo, o pico de viscosidade, a viscosidade mínima, a viscosidade final, o valor de decaimento e o valor de retrocração da gelatinização de amido aumentou para diferentes graus [166J]. Isso ocorre principalmente porque, no processo de armazenamento congelante, a região amorfa (região amorfa) dos grânulos de amido é destruída pela cristalização de gelo, de modo que a amilose (o componente principal) na região amorfa (não-crossteria) subma a separação da fase (fase da fase), a infecção e a despersão e a desinteresse na seção de startão na fase da fase. Gelatinização e um aumento no valor de atenuação relacionado e no valor de retrocração. No entanto, a adição de HPMC inibiu o efeito da cristalização de gelo na estrutura de amido. Portanto, o pico de viscosidade, a viscosidade mínima, a viscosidade final, o valor de decaimento e a taxa de retrogradação da gelatinização do amido aumentaram com a adição de HPMC durante o armazenamento congelado. aumentar e diminuir sequencialmente.
Fig 4．1 Curvas de colagem de amido de trigo sem hpmc (a) ou com 2 ％ hpmc①)
4.3.3 Efeitos da quantidade de adição de HPMC e tempo de armazenamento congelado na viscosidade de cisalhamento da pasta de amido
O efeito da taxa de cisalhamento na viscosidade aparente (viscosidade de cisalhamento) do fluido foi investigado pelo teste de fluxo constante, e a estrutura do material e as propriedades do fluido foram refletidas de acordo. A Tabela 4.3 lista os parâmetros da equação obtidos pelo ajuste não linear, ou seja, o coeficiente de consistência K e o índice de característica de fluxo D, bem como a influência da quantidade de adição de HPMC e o tempo de armazenamento congelado nos parâmetros acima do portão K.
Fig 4．2 Tixotropismo da pasta de amido sem hpmc (a) ou com 2 ％ hpmc (b)
Pode ser visto na Tabela 4.3 que todos os índices característicos do fluxo, 2, são inferiores a 1. Portanto, a pasta de amido (se o HPMC é adicionado ou se está congelado ou não) pertence ao líquido pseudoplástico e todos mostram fenômenos de desbaste de cisalhamento. Além disso, as varreduras da taxa de cisalhamento variaram de 0,1 s, respectivamente. 1 aumentou para 100 s ~ e depois diminuiu de 100 DP para O. As curvas reológicas obtidas em 1 SD não se sobrepõem completamente, e os resultados adequados de K, S também são diferentes, portanto a pasta de amido é um líquido pseudoplástico tixotrópico (se o HPMC é adicionado ou se é Frozen ou não). No entanto, no mesmo tempo de armazenamento de congelamento, com o aumento da adição de HPMC, a diferença entre os resultados de ajuste dos valores de k n das duas varreduras diminuiu gradualmente, o que indica que a adição de HPMC faz a estrutura da pasta de amido sob tensão de cisalhamento. Permanece relativamente estável sob a ação e reduz o "anel tixotrópico"
Área (loop tixotrópico), que é semelhante ao temsiripong, et A1. (2005) relataram a mesma conclusão [167]. Isso pode ser principalmente porque o HPMC pode formar ligações cruzadas intermoleculares com cadeias de amido gelatinizadas (principalmente cadeias de amilose), que "vinculam" a separação de amilose e amilopetina sob a ação da força de cisalhamento. , de modo a manter a estabilidade e a uniformidade relativa da estrutura (Figura 4.2, a curva com taxa de cisalhamento como abscissa e tensão de cisalhamento como ordenadas).
Por outro lado, para o amido sem armazenamento congelado, seu valor K diminuiu significativamente com a adição de HPMC, de 78,240 ± 1,661 Pa · Sn (sem adicionar HPMC) a 65,240 ± 1,661 Pa · Sn (sem adicionar HPMC), respectivamente. 683 ± 1,035 Pa · sn (adicione 0,5% de MC), 43,122 ± 1,047 Pa · Sn (adicione 1% de hpmc) e 13,926 ± 0,330Pa · SN (adicione 2% HPMC), enquanto o valor N aumentou significativamente para 0,277 ± 0,011 (sem adicionar HPMC), enquanto o valor n 0,277 ± 0,011 (sem hpmc), enquanto o valor n 0,277 ± 0,011 (sem 2% de hpmc), enquanto o valor N aumentou significativamente, de 0,277 ± 0,011. 310 ± 0.009 (add 0.5% HPMC), O. 323 ± 0.013 (add 1% HPMC) and O. 43 1 ± 0.0 1 3 (adding 2% HPMC), which is similar to the experimental results of Techawipharat, Suphantharika, & BeMiller (2008) and Turabi, Sumnu, & Sahin (2008), and the increase of n value shows que a adição de HPMC faz com que o fluido tende a mudar de pseudoplásico para newtoniano [168'1691]. Ao mesmo tempo, para o amido armazenado congelado por 60 dias, os valores de K, N mostraram a mesma regra de mudança com o aumento da adição de HPMC.
No entanto, com o prolongamento do tempo de armazenamento de congelamento, os valores de K e N aumentaram para diferentes graus, entre os quais o valor de K aumentou de 78,240 ± 1,661 Pa · Sn (não add, 0 dias) para 95.570 ± 1, respectivamente. 2.421 Pa·sn (no addition, 60 days), increased from 65.683±1.035 Pa ·S n (addition of O. 5% HPMC, 0 days) to 51.384±1.350 Pa ·S n (Add to 0.5% HPMC, 60 days), increased from 43.122±1.047 Pa ·sn (adding 1% HPMC, 0 days) to 56,538 ± 1,378 Pa · Sn (adicionando 1% de HPMC, 60 dias)) e aumentou de 13,926 ± 0,330 Pa · Sn (adicionando 2% HPMC, 0 dias) a 16,064 ± 0,465 Pa · Sn (adicionando 2% de hpmc, 60 dias); 0.277 ± 0.011 (without adding HPMC, 0 days) rose to O. 334±0.014 (no addition, 60 days), increased from 0.310±0.009 (0.5% HPMC added, 0 day) to 0.336±0.014 (0.5% HPMC added, 60 days), from 0.323 ± 0.013 (add 1% HPMC, 0 days) to 0.340 ± 0,013 (adicione 1% de hpmc, 60 dias) e de 0,431 ± 0,013 (adicione 1% de hpmc, 60 dias) 2% hpmc, 0 dias) a 0,404+0,020 (adicione 2% HPMC, 60 dias). Em comparação, pode -se descobrir que, com o aumento da quantidade de adição de HPMC, a taxa de mudança de K e o valor da faca diminui sucessivamente, o que mostra que a adição de HPMC pode tornar a pasta de amido estável sob a ação da força de cisalhamento, o que é consistente com os resultados da medição das características de gelatinização de amido. consistente.
4.3.4 Efeitos da quantidade de adição de HPMC e tempo de armazenamento congelado na viscoelasticidade dinâmica da pasta de amido
A varredura dinâmica de frequência pode refletir efetivamente a viscoelasticidade do material e, para a pasta de amido, isso pode ser usado para caracterizar sua força de gel (força do gel). A Figura 4.3 mostra as alterações do módulo de armazenamento/módulo elástico (G ') e módulo de perda/módulo de viscosidade (G ") do gel de amido sob as condições de diferentes adições de HPMC e tempo de congelamento.
Fig 4．3 Efeito da adição de HPMC e armazenamento congelado no módulo elástico e viscoso de pasta de amido
NOTA: A é a mudança de viscoelasticidade do amido HPMC não adquirido com a extensão do tempo de armazenamento de congelamento; B é a adição de O. A mudança de viscoelasticidade de amido de 5% HPMC com a extensão do tempo de armazenamento de congelamento; C é a mudança da viscoelasticidade de amido de 1% HPMC com a extensão do tempo de armazenamento de congelamento; D é a mudança da viscoelasticidade de 2% de amido de hpmc com a extensão do tempo de armazenamento de congelamento
O processo de gelatinização de amido é acompanhado pela desintegração dos grânulos de amido, pelo desaparecimento da região cristalina e pela ligação de hidrogênio entre cadeias de amido e umidade, o gelatinizado de amido para formar um gel induzido pelo calor (induzido pelo calor) com uma certa força de gel. Como mostrado na Figura 4.3, para amido sem armazenamento congelado, com o aumento da adição de HPMC, o g 'de amido diminuiu significativamente, enquanto G "não teve diferença significativa e o Tan 6 aumentou (líquido. 1ike), que mostra que, durante a retenção de gelatinização, o HPMC interage com o resíduo e a retenção de água do HPMC, o HP do HP. the same time, Chaisawang & Suphantharika (2005) found that, adding guar gum and xanthan gum to tapioca starch, the G' of the starch paste also decreased [170]. In addition, with the extension of the freezing storage time, the G' of starch gelatinized decreased to different degrees. This is mainly because during the frozen storage process of starch, the amylose in the A região amorfa de grânulos de amido é separada para formar amido danificado (amido danificado), o que reduz o grau de reticulação intermolecular após a gelatinização do amido e o grau de reticulação após a reticulação. Stability and compactness, and the physical extrusion of ice crystals makes the arrangement of "micelles" (microcrystalline structures, mainly composed of amylopectin) in the starch crystallization area more compact, increasing the relative crystallinity of starch, and at the same time , resulting in insufficient combination of molecular chain and water after starch gelatinization, low extension of molecular chain (molecular chain mobility), and finally fez com que a força do gel de amido diminuísse. No entanto, com o aumento da adição de HPMC, a tendência decrescente de G 'foi suprimida e esse efeito foi positivamente correlacionado com a adição de HPMC. Isso indicou que a adição de HPMC poderia efetivamente inibir o efeito dos cristais de gelo na estrutura e propriedades do amido sob condições de armazenamento congelado.
4.3.5 Efeitos da quantidade de adição de I-IPMC e tempo de armazenamento congelado na capacidade de inchaço de amido
A taxa de inchaço de amido pode refletir o tamanho da gelatinização de amido e do inchaço da água e a estabilidade da pasta de amido em condições centrífugas. As shown in Figure 4.4, for starch without frozen storage, with the increase of HPMC addition, the swelling force of starch increased from 8.969+0.099 (without adding HPMC) to 9.282- -L0.069 (adding 2% HPMC), which shows that the addition of HPMC increases the swelling water absorption and makes starch more stable after gelatinization, which is consistent with the conclusion of Características de gelatinização de amido. No entanto, com a extensão do tempo de armazenamento congelado, o poder de inchaço do amido diminuiu. Comparado com 0 dias de armazenamento congelado, o poder de inchaço do amido diminuiu de 8,969-A: 0,099 a 7,057+0 após armazenamento congelado por 60 dias, respectivamente. .007 (sem hpmc adicionado), reduzido de 9.007+0,147 para 7.269-4-0.038 (com O.5% hpmc adicionado), reduzido de 9,284+0,157 a 7,777 +0,014 (adicionando 1% hpmc), reduzido de 9.28282+0,0,014 (adicionando 1% hpmc), reduzido de 9.28282+0. Os resultados mostraram que os grânulos de amido foram danificados após o congelamento, resultando na precipitação de parte do amido solúvel e da centrifugação. Portanto, a solubilidade do amido aumentou e o poder de inchaço diminuiu. Além disso, após o congelamento de armazenamento, a pasta de amido gelatinizada de amido, sua estabilidade e capacidade de retenção de água diminuíram, e a ação combinada dos dois reduziu o poder de inchaço do amido [1711]. Por outro lado, com o aumento da adição de HPMC, o declínio da potência de inchaço de amido diminuiu gradualmente, indicando que o HPMC pode reduzir a quantidade de amido danificado formado durante o congelamento e inibir o grau de dano dos grânulos de amido.
Fig 4．4 Efeito da adição de HPMC e armazenamento congelado no poder de inchaço do amido
4.3.6 Efeitos da quantidade de adição de HPMC e tempo de armazenamento congelado nas propriedades termodinâmicas do amido
A gelatinização do amido é um processo termodinâmico químico endotérmico. Portanto, o DSC é frequentemente usado para determinar a temperatura de início (morta), a temperatura de pico (para), a temperatura final (t p) e a entalpia da gelatinização da gelatinização de amido. (TC). A Tabela 4.4 mostra as curvas DSC da gelatinização de amido com 2% e sem o HPMC adicionado para diferentes tempos de armazenamento de congelamento.
Fig 4．5 Efeito da adição de HPMC e armazenamento congelado nas propriedades térmicas de colagem de amido de trigo
Nota: A é a curva DSC de amido sem adicionar HPMC e Frozen por 0, 15, 30 e 60 dias: B é a curva DSC de amido com 2% de HPMC adicionado e congelado por 0, 15, 30 e 60 dias
As shown in Table 4.4, for fresh amyloid, with the increase of HPMC addition, starch L has no significant difference, but increases significantly, from 77.530 ± 0.028 (without adding HPMC) to 78.010 ± 0.042 (add 0.5% HPMC), 78.507 ± 0.051 (add 1% HPMC), and 78.606 ± 0.034 (add 2% HPMC), mas 4H é uma diminuição significativa, de 9,450 ± 0,095 (sem adicionar HPMC) a 8,53 ± 0,030 (adicionando 0,5% HPMC), 8,242a: 0,080 (adicionando 1% HPMC) e 7 .736 ± 0,066 (Add 2% HPM). Isso é semelhante a Zhou, et A1. (2008) descobriram que a adição de um colóide hidrofílico diminuiu a entalpia da gelatinização de amido e aumentou a temperatura do pico de gelatinização de amido [172]. Isso ocorre principalmente porque o HPMC tem melhor hidrofilicidade e é mais fácil de combinar com água do que o amido. Ao mesmo tempo, devido à grande faixa de temperatura do processo de gelificação acelerado termicamente do HPMC, a adição de HPMC aumenta a temperatura de pico de gelatinização do amido, enquanto a entalpia da gelatinização diminui.
Por outro lado, a gelatinização de amido para, t p, tc, △ t e △ hall aumentaram com a extensão do tempo de congelamento. Especificamente, a gelatinização de amido com 1% ou 2% de HPMC adicionada não teve diferença significativa após o congelamento por 60 dias, enquanto o amido sem ou com HPMC a 0,5% foi adicionado de 68,955 ± 0,01 7 (armazenamento congelado por 0 dias) aumentou para 72,30 ± 0,093 (armazenamento de florno por 60 dias) e ± 0,093 (armazenamento de fluzenos por 60 dias) e 69.30. 71.613 ± 0,085 (armazenamento congelado por 0 dias) 60 dias); Após 60 dias de armazenamento congelado, a taxa de crescimento da gelatinização de amido diminuiu com o aumento da adição de HPMC, como o amido sem HPMC adicionado de 77.530 ± 0,028 (armazenamento congelado por 0 dias) a 81.028. 408 ± 0,021 (armazenamento congelado por 60 dias), enquanto o amido adicionado com 2% de HPMC aumentou de 78.606 ± 0,034 (armazenamento congelado por 0 dias) para 80,017 ± 0,032 (armazenamento congelado por 60 dias). dias); Além disso, ΔH também mostrou a mesma regra de mudança, que aumentou de 9,450 ± 0,095 (sem adição, 0 dias) para 12.730 ± 0,070 (sem adição, 60 dias), respectivamente, de 8,450 ± 0,095 (sem adição, 0 dias) a 12,730 ± 0,070 (sem adição, 60 dias), respectivamente. 531 ± 0,030 (adicione 0,5%, 0 dias) a 11,643 ± 0,019 (adicione 0,5%, 60 dias), de 8,242 ± 0,080 (adicione 1%, 0 dias) a 10,509 ± 0,029 (adição de 1%, 60 dias e 7,736 °. dias). As principais razões para as alterações acima mencionadas nas propriedades termodinâmicas da gelatinização de amido durante o processo de armazenamento congelado são a formação de amido danificado, que destrói a região amorfa (região amorfa) e aumenta a cristalinidade da região cristalina. A coexistência dos dois aumenta a cristalinidade relativa do amido, que por sua vez leva a um aumento de índices termodinâmicos, como a temperatura do pico de gelatinização de amido e a entalpia da gelatinização. No entanto, através da comparação, pode -se descobrir que, no mesmo tempo de armazenamento de congelamento, com o aumento da adição de HPMC, o aumento da gelatinização de amido para, T P, TC, ΔT e ΔH diminui gradualmente. Pode -se observar que a adição de HPMC pode efetivamente manter a estabilidade relativa da estrutura cristalina do amido, inibindo assim o aumento das propriedades termodinâmicas da gelatinização do amido.
4.3.7 Efeitos da adição I-IPMC e tempo de armazenamento congelante na relativa cristalinidade do amido
X. A difração de raios X (DRX) é obtida por X. A difração de raios X é um método de pesquisa que analisa o espectro de difração para obter informações como a composição do material, a estrutura ou morfologia dos átomos ou moléculas no material. Como os grânulos de amido têm uma estrutura cristalina típica, a DRX é frequentemente usada para analisar e determinar a forma cristalográfica e a cristalinidade relativa dos cristais de amido.
Figura 4.6. Conforme mostrado em A, as posições dos picos de cristalização de amido estão localizadas em 170, 180, 190 e 230, respectivamente, e não há alteração significativa nas posições de pico, independentemente de serem tratadas por congelamento ou adição de HPMC. Isso mostra que, como uma propriedade intrínseca da cristalização de amido de trigo, a forma cristalina permanece estável.
No entanto, com o prolongamento do tempo de armazenamento de congelamento, a cristalinidade relativa do amido aumentou de 20,40 + 0,14 (sem HPMC, 0 dias) para 36,50 ± 0,42 (sem HPMC, armazenamento congelado, respectivamente). 60 dias) e aumentou de 25,75 + 0,21 (2% de hpmc adicionado, 0 dias) para 32,70 ± 0,14 (2% hpmc adicionado, 60 dias) (Figura 4.6.b), este e Tao, et A1. (2016), as regras de mudança dos resultados da medição são consistentes [173-174]. O aumento da cristalinidade relativa é causado principalmente pela destruição da região amorfa e pelo aumento da cristalinidade da região cristalina. Além disso, consistente com a conclusão das alterações nas propriedades termodinâmicas da gelatinização do amido, a adição de HPMC reduziu o grau de aumento de cristalinidade relativa, o que indicou que, durante o processo de congelamento, o HPMC poderia efetivamente inibir os danos estruturais dos cristais de amido e manterem sua estrutura e propriedades e propriedades são relativamente estáveis.
Fig 4．6 Efeito da adição de HPMC e armazenamento congelado nas propriedades de DRX
Nota: a é x. Padrão de difração de raios-X; B é o resultado relativo da cristalinidade de amido;
4.4 Resumo do capítulo
O amido é a matéria seca mais abundante na massa, que, após a gelatinização, adiciona qualidades exclusivas (volume específico, textura, sensorial, sabor etc.) ao produto da massa. Como a mudança da estrutura do amido afetará suas características de gelatinização, que também afetarão a qualidade dos produtos de farinha, neste experimento, as características de gelatinização, fluxo e fluxo de fluxo de amido após o armazenamento congelado foram investigadas, examinando as suspensões de amido com diferentes conteúdos de HPMC. Alterações nas propriedades reológicas, propriedades termodinâmicas e estrutura cristalina foram usadas para avaliar o efeito protetor da adição de HPMC na estrutura de grânulos de amido e propriedades relacionadas. Os resultados experimentais mostraram que, após 60 dias de armazenamento congelado, as características de gelatinização de amido (viscosidade de pico, viscosidade mínima, viscosidade final, valor de decaimento e valor de retrocro) aumentou devido ao aumento significativo da cristalinidade relativa do amido e ao aumento do conteúdo do amido danificado. A entalpia da gelatinização aumentou, enquanto a força do gel da pasta de amido diminuiu significativamente; No entanto, especialmente a suspensão de amido adicionada com HPMC a 2%, o aumento da cristalinidade relativa e o grau de dano ao amido após o congelamento foram inferiores aos do grupo controle, portanto, a adição de HPMC reduz o grau de alterações na sucata de gelatinização, mantendo a gelatinização e a força de gel e o gel de gelatina.
Capítulo 5 Efeitos da adição de HPMC na taxa de sobrevivência de leveduras e atividade de fermentação sob condições de armazenamento congelado
5.1 Introdução
A levedura é um microorganismo eucariótico unicelular, sua estrutura celular inclui parede celular, membrana celular, mitocôndrias etc., e seu tipo nutricional é um microorganismo anaeróbico facultativo. Sob condições anaeróbicas, produz álcool e energia, enquanto sob condições aeróbicas metaboliza para produzir dióxido de carbono, água e energia.
A levedura possui uma ampla gama de aplicações em produtos de farinha fermentada (é obtido por fermentação natural, principalmente bactérias do ácido lático), pode usar o produto hidrolisado de amido no amido na massa - glicose ou maltose como fonte de carbono, em condições aeróbicas, o uso de substâncias produzem dioxido de carbono e água após a respiração. O dióxido de carbono produzido pode deixar a massa solta, porosa e volumosa. Ao mesmo tempo, a fermentação da levedura e seu papel como tensão comestível podem não apenas melhorar o valor nutricional do produto, mas também melhorar significativamente as características do sabor do produto. Portanto, a taxa de sobrevivência e a atividade de fermentação da levedura têm um impacto importante na qualidade do produto final (volume específico, textura e sabor etc.) [175].
No caso de armazenamento congelado, o fermento será afetado pelo estresse ambiental e afetará sua viabilidade. Quando a taxa de congelamento é muito alta, a água no sistema cristaliza rapidamente e aumenta a pressão osmótica externa da levedura, fazendo com que as células percam a água; Quando a taxa de congelamento é muito alta. Se estiver muito baixo, os cristais de gelo serão muito grandes e o fermento será espremido e a parede celular será danificada; Ambos reduzirão a taxa de sobrevivência da levedura e sua atividade de fermentação. Além disso, muitos estudos descobriram que, após as células de levedura serem rompidas devido ao congelamento, eles liberarão uma glutationa reduzida por substâncias, que por sua vez reduz a ligação dissulfeto a um grupo sulfidileiro, que acabará destruindo a estrutura da rede da proteína do glúten, resultando em uma diminuição na qualidade dos produtos de pasta [176-17-17].
Como o HPMC possui forte retenção de água e capacidade de retenção de água, adicioná -lo ao sistema de massa pode inibir a formação e o crescimento de cristais de gelo. Neste experimento, diferentes quantidades de HPMC foram adicionadas à massa e, após um certo período de tempo após o armazenamento congelado, a quantidade de levedura, a atividade de fermentação e o teor de glutationa na massa unitária da massa foram determinados a avaliar o efeito protetor do HPMC no fermento sob condições de congelamento.
5.2 Materiais e métodos
5.2.1 Materiais e instrumentos experimentais
Materiais e instrumentos
Anjo Active Dry Fervent
Bps. 500cl Caixa de temperatura e umidade constante
3m Solid Film Colony Rapid Count Test Teste
Sp. Modelo 754 Espectrofotômetro UV
Tabela de operação estéril ultra-limpa
KDC. Centrífuga refrigerada em alta velocidade de 160 horas
Incubadora de temperatura constante ZWY-240
Bds. 200 microscópio biológico 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 Analytical Instrument Manufacturing Co., Ltd.
Chongqing Auto Optical Instrument Co., Ltd.
5.2.2 Método experimental
5.2.2.1 Preparação de líquido de levedura
Pese 3 g de levedura seca ativa, adicione -a a um tubo de centrífuga de 50 ml esterilizado em condições assépticas e adicione 27 ml de 9% (p/v) de solução salina estéril, agite -o e prepare 10% (p/p) de caldo de levedura. Então, mude rapidamente para. Armazene em uma geladeira a 18 ° C. Após 15 d, 30 d e 60 dias de armazenamento congelado, as amostras foram retiradas para teste. Adicione 0,5%, 1%, 2%hpmc (p/p) para substituir a porcentagem correspondente da massa de levedura seca ativa. Em particular, após a pesagem do HPMC, ele deve ser irradiado sob uma lâmpada ultravioleta por 30 minutos para esterilização e desinfecção.
5.2.2.2 Altura de prova de massa
Veja Meziani, et A1. (Método experimental de 2012) [17 citado, com pequenas modificações. Pesar 5 g de massa congelada em um tubo colorimétrico de 50 ml, pressione a massa com uma altura uniforme de 1,5 cm na parte inferior do tubo e coloque -a na vertical em uma caixa de temperatura e umidade constante e incuba a altura de 1 h a 30 ° C e 85%, depois de retirá -lo, medir a altura da painista com um milímetro de milímetro. Para amostras com extremidades superiores irregulares após a prova, selecione 3 ou 4 pontos em intervalos iguais para medir suas alturas correspondentes (por exemplo, cada 900) e os valores de altura medidos foram calculados em média. Cada amostra foi paralela a três vezes.
5.2.2.3 CFU (unidades de formação de colônias) Contagem
Pese 1 g de massa, adicione -a a um tubo de ensaio com 9 ml de solução salina normal estéril de acordo com os requisitos da operação asséptica, agite -o completamente, registre o gradiente de concentração como 101 e depois dilua em uma série de gradientes de concentração até 10'1. Desenhe 1 ml de diluição de cada um dos tubos acima, adicione -o ao centro da fúria de 3M de teste de contagem rápida (com seletividade de tensão) e coloque o ponto de teste acima em uma incubadora de 25 ° C de acordo com os requisitos operacionais e as condições de cultura especificadas por 3m. 5 D, retire após o final da cultura, primeiro observe a morfologia da colônia para determinar se ela está em conformidade com as características da colônia de leveduras e depois a contagem e examina microscopicamente [179]. Cada amostra foi repetida três vezes.
5.2.2.4 Determinação do conteúdo de glutationa
O método aloxano foi usado para determinar o conteúdo de glutationa. O princípio é que o produto da reação da glutationa e do aloxano tem um pico de absorção a 305 nl. Método de determinação específica: pipeta 5 ml de solução de levedura em um tubo de centrífuga de 10 ml, depois centrífuga a 3000 rpm por 10 min, tome 1 ml de sobrenadante em um tubo de centrífuga de 10 ml, adicione 1 ml de 0,1 ml de 0,1 mol/ml à solução de tubo), misturando -se profundamente, depois adicione Ph2 m PBS 0. Bem, deixe repousar por 6 min e adicione imediatamente 1 m, naoh a solução foi de 1 mL e a absorvância a 305 nm foi medida com um espectrofotômetro UV após mistura completa. O teor de glutationa foi calculado a partir da curva padrão. Cada amostra foi paralela a três vezes.
5.2.2.5 Processamento de dados
Os resultados experimentais são apresentados como desvio de 4 padrões da média, e cada experimento foi repetido pelo menos três vezes. A análise de variância foi realizada usando SPSS e o nível de significância foi de 0,05. Use origem para desenhar gráficos.
5.3 Resultados e discussão
5.3.1 Influência da quantidade de adição de HPMC e tempo de armazenamento congelado na altura da prova de massa
A altura de prova da massa é frequentemente afetada pelo efeito combinado da atividade de produção de fermentação de fermentação de leveduras e força da estrutura da rede de massa. Entre eles, a atividade de fermentação de leveduras afetará diretamente sua capacidade de fermentar e produzir gás, e a quantidade de produção de gás de levedura determina a qualidade dos produtos de farinha fermentada, incluindo volume e textura específicos. A atividade de fermentação do fermento é afetada principalmente por fatores externos (como alterações em nutrientes como fontes de carbono e nitrogênio, temperatura, pH etc.) e fatores internos (ciclo de crescimento, atividade de sistemas de enzimas metabólicas, etc.).
Fig 5．1 Efeito da adição do HPMC e armazenamento congelado na altura da prova de massa
Como mostrado na Figura 5.1, quando congelado por 0 dias, com o aumento da quantidade de HPMC adicionado, a altura de prova da massa aumentou de 4,234-0,11 cm para 4,274 cm sem adicionar HPMC. -0,12 cm (adicionado a 0,5% de HPMC), 4,314-0,19 cm (1% de HPMC adicionado) e 4,594-0,17 cm (2% de HPMC adicionado). No entanto, depois de congelado por 60 dias, a altura de prova da massa diminuiu em graus variados. Especificamente, a altura de prova da massa sem HPMC foi reduzida de 4,234-0,11 cm (congelando por 0 dias) para 3 .18+0,15 cm (armazenamento congelado por 60 dias); A massa adicionada com HPMC a 0,5% foi reduzida de 4,27+0,12 cm (armazenamento congelado por 0 dias) para 3,424-0,22 cm (armazenamento congelado por 0 dias). 60 dias); A massa adicionada com HPMC a 1% diminuiu de 4,314-0,19 cm (armazenamento congelado por 0 dias) para 3,774-0,12 cm (armazenamento congelado por 60 dias); Enquanto a massa adicionou com 2% de HPMC acordou. A altura do cabelo foi reduzida de 4,594-0,17 cm (armazenamento congelado por 0 dias) para 4,09- ± 0,16 cm (armazenamento congelado por 60 dias). Pode -se observar que, com o aumento da quantidade de adição de HPMC, o grau de diminuição na altura de prova da massa diminui gradualmente. Isso mostra que, sob a condição de armazenamento congelado, o HPMC pode não apenas manter a estabilidade relativa da estrutura da rede de massa, mas também proteger melhor a taxa de sobrevivência de leveduras e sua atividade de produção de gás de fermentação, reduzindo assim a deterioração da qualidade do macarrão fermentado.
5.3.2 Efeito da adição de I-IPMC e tempo de congelamento na taxa de sobrevivência de leveduras
No caso de armazenamento congelado, uma vez que a água congelada no sistema de massa é convertida em cristais de gelo, a pressão osmótica fora das células de levedura é aumentada, de modo que os protoplastos e as estruturas celulares da levedura estão sob um certo grau de estresse. Quando a temperatura é reduzida ou mantida em baixa temperatura por um longo tempo, uma pequena quantidade de cristais de gelo aparecerá nas células de levedura, o que levará à destruição da estrutura celular da levedura, a extravasamento do fluido celular, como a liberação da substância redutora - glutationa ou mesmo a morte; Ao mesmo tempo, o fermento sob estresse ambiental, sua própria atividade metabólica será reduzida e alguns esporos serão produzidos, o que reduzirá a atividade de produção de gás de fermentação da levedura.
Fig 5．2 Efeito da adição de HPMC e armazenamento congelado na taxa de sobrevivência de levedura
Pode ser visto na Figura 5.2 que não há diferença significativa no número de colônias de leveduras em amostras com diferentes conteúdos de HPMC adicionados sem tratamento de congelamento. Isso é semelhante ao resultado determinado por Heitmann, Zannini e Arendt (2015) [180]. No entanto, após 60 dias de congelamento, o número de colônias de leveduras diminuiu significativamente, de 3,08x106 UFC para 1,76x106 UFC (sem adicionar HPMC); de 3,04x106 UFC a 193x106 UFC (adicionando 0,5% de HPMC); reduzido de 3,12x106 CFU para 2,14x106 CFU (adicionado 1% HPMC); Reduzido de 3,02x106 CFU para 2,55x106 CFU (adicionado 2% HPMC). Em comparação, pode -se descobrir que o estresse do ambiente de armazenamento congelante levou à diminuição do número de colônia de leveduras, mas com o aumento da adição de HPMC, o grau de diminuição do número da colônia diminuiu por sua vez. Isso indica que o HPMC pode proteger melhor o fermento sob condições de congelamento. O mecanismo de proteção pode ser o mesmo do glicerol, um anticongelante de deformação comumente usado, principalmente inibindo a formação e crescimento de cristais de gelo e reduzindo o estresse do ambiente de baixa temperatura para o fermento. A Figura 5.3 é o fotomicrografia retirado do teste de teste de contagem rápida de 3M após a preparação e o exame microscópico, que está alinhado com a morfologia externa da levedura.
Fig 5．3 Micrografia de leveduras
5.3.3 Efeitos da adição de HPMC e tempo de congelamento no teor de glutationa na massa
A glutationa é um composto tripéptido composto de ácido glutâmico, cisteína e glicina e possui dois tipos: reduzido e oxidado. Quando a estrutura das células de levedura é destruída e morreu, a permeabilidade das células aumenta e a glutationa intracelular é liberada para o exterior da célula, e é redutiva. Vale particularmente a pena notar que a glutationa reduzida reduzirá as ligações dissulfeto (-SS-) formadas pela reticulação de proteínas de glúten, quebrando-as para formar grupos de sulfidilões livres (.sh), que por sua vez afeta a estrutura da rede de massa. estabilidade e integridade e, finalmente, levam à deterioração da qualidade dos produtos de farinha fermentada. Geralmente, sob estresse ambiental (como baixa temperatura, alta temperatura, alta pressão osmótica etc.), o fermento reduzirá sua própria atividade metabólica e aumenta sua resistência ao estresse ou produzirá esporos ao mesmo tempo. Quando as condições ambientais são adequadas para seu crescimento e reprodução novamente, restaure o metabolismo e a vitalidade da proliferação. No entanto, algumas leveduras com baixa resistência ao estresse ou forte atividade metabólica ainda morrem se forem mantidas em um ambiente de armazenamento congelado por um longo tempo.
Fig 5．4 Efeito da adição de HPMC e armazenamento congelado no conteúdo da glutationa (GSH)
Como mostrado na Figura 5.4, o teor de glutationa aumentou independentemente de o HPMC ter sido adicionado ou não, e não houve diferença significativa entre as diferentes quantidades de adição. Isso pode ocorrer porque parte do fermento seco ativo usado para fazer a massa tem baixa resistência ao estresse e tolerância. Sob a condição de congelamento de baixa temperatura, as células morrem e, em seguida, a glutationa é liberada, que está relacionada apenas às características da própria levedura. Está relacionado ao ambiente externo, mas não tem nada a ver com a quantidade de HPMC adicionada. Portanto, o conteúdo da glutationa aumentou dentro de 15 dias após o congelamento e não houve diferença significativa entre os dois. No entanto, com a extensão posterior do tempo de congelamento, o aumento do teor de glutationa diminuiu com o aumento da adição de HPMC e o teor de glutationa da solução bacteriana sem HPMC aumentou de 2,329a: 0,040mg/ g de armazenamento (g de congelamento) aumentou para 3,8514-0.051; Enquanto o líquido de levedura adicionou 2% HPMC, seu teor de glutationa aumentou de 2,307+0,058 mg/g (armazenamento congelado por 0 dias) aumentou para 3,351+0,051 mg/g (armazenamento congelado por 60 dias). Isso indicou ainda que o HPMC poderia proteger melhor as células de levedura e reduzir a morte do fermento, reduzindo assim o conteúdo da glutationa liberada para o exterior da célula. Isso ocorre principalmente porque o HPMC pode reduzir o número de cristais de gelo, reduzindo efetivamente o estresse dos cristais de gelo para fermento e inibir o aumento da liberação extracelular da glutationa.
5.4 Resumo do capítulo
O fermento é um componente indispensável e importante nos produtos de farinha fermentada, e sua atividade de fermentação afetará diretamente a qualidade do produto final. Neste experimento, o efeito protetor do HPMC no fermento no sistema de massa congelado foi avaliado estudando o efeito de diferentes adições de HPMC na atividade de fermentação de leveduras, número de sobrevivência de leveduras e teor de glutationa extracelular na massa congelada. Através de experimentos, verificou -se que a adição de HPMC pode manter melhor a atividade de fermentação da levedura e reduzir o grau de declínio na altura de prova da massa após 60 dias de congelamento, fornecendo uma garantia para o volume específico do produto final; Além disso, a adição de HPMC efetivamente a diminuição do número de sobrevivência de leveduras foi inibida e o aumento da taxa de conteúdo de glutationa reduzido foi reduzido, aliviando assim o dano da glutationa na estrutura da rede de massa. Isso sugere que o HPMC pode proteger o fermento inibindo a formação e o crescimento de cristais de gelo.
Hora de postagem: outubro-08-2022