Nyheder - Effekter af hydroxypropylmethylcellulose (HPMC)

Effekter af hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) på behandlingsegenskaber af frosset dej og relaterede mekanismer
Forbedring af behandlingsegenskaber af frosset dej har en vis praktisk betydning for at realisere storskala produktion af praktisk dampet brød af høj kvalitet. I denne undersøgelse blev en ny type hydrofil kolloid (hydroxypropylmethylcellulose, Yang, MC) påført frosset dej. Virkningerne af 0,5%, 1%, 2%) på behandlingsegenskaberne af frosset dej og kvaliteten af dampet brød blev evalueret for at evaluere forbedringseffekten af HPMC. Indflydelse på strukturen og egenskaberne af komponenter (hvedegluten, hvedestivelse og gær).
De eksperimentelle resultater af farinalitet og strækning viste, at tilsætningen af HPMC forbedrede behandlingsegenskaberne af dejen, og de dynamiske frekvensscanningsresultater viste, at viskoelasticiteten af dejen tilsat med HPMC i frysningsperioden ændrede sig lidt, og dejenetværksstrukturen forblev relativt stabil. Sammenlignet med kontrolgruppen blev det specifikke volumen og elasticitet af det dampede brød desuden forbedret, og hårdheden blev reduceret, efter at den frosne dej blev tilsat med 2% HPMC blev frosset i 60 dage.
Hved gluten er det materielle grundlag for dannelsen af dejenetværksstruktur. Eksperimenter fandt, at tilsætningen af I-IPMC reducerede brud på YD- og disulfidbindinger mellem hvedeglutenproteiner under frosset opbevaring. Derudover er resultaterne af nuklear magnetisk resonans med lavt felt og differentiel scanning af vandtilstandens overgang og omkrystallisationsfænomener begrænset, og indholdet af fryseligt vand i dejen reduceres derved, hvilket undertrykker effekten af iskrystallvækst på glutenmikrostrukturen og dens rumlige konform. Scanningselektronmikroskop viste intuitivt, at tilføjelsen af HPMC kunne opretholde stabiliteten af glutennetværksstruktur.
Stivelse er det mest rigelige tørstof i dejen, og ændringer i dens struktur vil direkte påvirke gelatiniseringsegenskaberne og kvaliteten af det endelige produkt. X. Resultaterne af røntgenstrålediffraktion og DSC viste, at den relative krystallinitet af stivelse steg, og gelatiniseringsentalpien steg efter frosset opbevaring. Med forlængelse af frosset opbevaringstid faldt stivelseens hævelseseffekt uden HPMC -tilsætning gradvist, mens stivelsesgelatiniseringsegenskaberne (maksimal viskositet, minimumsviskositet, endelig viskositet, forfaldsværdi og retrogradationsværdi) alle steg markant; I løbet af lagringstiden sammenlignet med kontrolgruppen med stigningen i HPMC -tilsætning faldt ændringerne af stivelseskrystallstruktur og gelatiniseringsegenskaber gradvist.
Fermenteringsgasproduktionsaktiviteten af gær har en vigtig indflydelse på kvaliteten af fermenterede melprodukter. Gennem eksperimenter blev det fundet, at sammenlignet med kontrolgruppen kunne tilsætning af HPMC bedre opretholde gæringsaktiviteten af gær og reducere stigningshastigheden for ekstracellulært reduceret glutathionindhold efter 60 dages frysning, og inden for et bestemt interval var den beskyttende virkning af HPMC positivt korreleret med dens tilsætningsbeløb.
Resultaterne indikerede, at HPMC kunne føjes til frosset dej som en ny type kryobeskyttelsesmiddel for at forbedre dets behandlingsegenskaber og kvaliteten af dampet brød.
Nøgleord: dampet brød; frosset dej; hydroxypropylmethylcellulose; hvede gluten; hvede stivelse; gær.
Indholdsfortegnelse
Kapitel 1 Forord ............................................................................................................................. 1
1.1 Aktuel status for forskning hjemme og i udlandet ……………………………………………………… L
1.1.1 Introduktion til Mansuiqi …………………………………………………………………………………… 1
1.1.2 Forskningsstatus for dampede boller ………………………………………………．． ………… 1
1.1.3 Frosset dejintroduktion ................................................................................................... 2
1.1.4 Problemer og udfordringer med frosset dej ………………………………………………………… .3
1.1.5 Forskningsstatus for frosset dej ………………………………………. ............................................. 4
1.1.6 Anvendelse af hydrokolloider i frosset dejkvalitetsforbedring ………………… .5
1.1.7 Hydroxypropylmethylcellulose (hydroxypropylmethylcellulose, I-IPMC) ………. 5
112 Formål og betydning af undersøgelsen ................................................................................ 6
1.3 Undersøgelsens vigtigste indhold ............................................................................................... 7
Kapitel 2 Effekter af HPMC -tilføjelse på behandlingsegenskaber af frosset dej og kvaliteten af dampet brød ……………………………………………………………………………………………… ... 8
2.1 Introduktion ................................................................................................................................. 8
2.2 Eksperimentelle materialer og metoder ........................................................................................ 8
2.2.1 Eksperimentelle materialer ............................................................................................................ 8
2.2.2 Eksperimentelle instrumenter og udstyr ............................................................................. 8
2.2.3 Eksperimentelle metoder ................................................................................................................ 9
2.3 Eksperimentelle resultater og diskussion ……………………………………………………………………． 11
2.3.1 Indeks over basale komponenter af hvedemel …………………………………………………………… .1L
2.3.2 Effekten af HPMC -tilføjelse på de farlige egenskaber ved dejen ………………… .11
2.3.3 Effekten af HPMC -tilsætning på trækegenskaber af dej ………………………… 12
2.3.4 Effekten af HPMC -tilføjelse og frysningstid på de rheologiske egenskaber af dej …………………………. …………………………………………………………………………………………………………… .15
2.3.5 Effekter af HPMC -tilsætningsbeløb og frysningstid på det fryselige vandindhold (GW) i frosset dej …………………………………………………………………………………………… 15
2.3.6 Effekten af HPMC -tilføjelse og frysetid på kvaliteten af dampet brød …………………………………………………………………………………………………………………………………… 18
2.4 Kapiteloversigt ...................................................................................................................... 21
Kapitel 3 Effekter af HPMC -tilføjelse på strukturen og egenskaberne af hvedens glutenprotein under frysningsbetingelser ……………………………………………………………………………………… ................... 24
3.1 Introduktion ................................................................................................................................... 24
3.2.1 Eksperimentelle materialer ............................................................................................................ 25
3.2.2 Eksperimentelt apparatur ........................................................................................................... 25
3.2.3 Eksperimentelle reagenser ……………………………………………………………………………. ……………… 25
3.2.4 Eksperimentelle metoder ........................................................................................................... 25
3. Resultater og diskussion ............................................................................................................... 29
3.3.1 Effekten af HPMC -tilføjelse og frysningstid på de reologiske egenskaber ved våd glutenmasse …………………………………………………………………………………………………………………… .29
3.3.2 Effekten af tilføjelse af mængde HPMC og frysning af opbevaringstid på det frysbare fugtighedsindhold (CFW) og termisk stabilitet ………………………………………………………………………. 30
3.3.3 Effekter af HPMC -tilføjelsesbeløb og frysning af opbevaringstid på gratis sulfhydrylindhold (C -fartøj) ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. ． 34
3.3.4 Effekter af HPMC -tilsætningsbeløb og frysning af opbevaringstid på tværgående afslapningstid (n) af våd glutenmasse ………………………………………………………………………………… 35
3.3.5 Effekter af HPMC -tilsætningsbeløb og frysning af opbevaringstid på den sekundære struktur af gluten ………………………………………………………………………………………………………………………… .37
3.3.6 Effekter af FIPMC -tilsætningsbeløb og frysetid på overfladen hydrofobicitet af glutenprotein ……………………………………………………………………………………………………………… 41 41
3.3.7 Effekter af HPMC-tilføjelsesbeløb og frysning af opbevaringstid på mikro-netværkets struktur af gluten …………………………………………………………………………………………………………………… .42
3.4 Kapiteloversigt ....................................................................................................................... 43
Kapitel 4 Effekter af HPMC -tilføjelse på stivelsesstruktur og egenskaber under frosne opbevaringsbetingelser …………………………………………………………………………………………………………………………… 44
4.1 Introduktion ............................................................................................................................... 44
4.2 Eksperimentelle materialer og metoder ....................................................................................... 45
4.2.1 Eksperimentelle materialer ................................................................................................ ………… .45
4.2.2 Eksperimentelle apparater ............................................................................................................ 45
4.2.3 Eksperimentel metode ................................................................................................................ 45
4.3 Analyse og diskussion ........................................................................................................... 48
4.3.1 Indhold af basale komponenter i hvedestivelse ……………………………………………………. 48
4.3.2 Effekter af I-IPMC-tilsætningsbeløb og frosset opbevaringstid på gelatiniseringsegenskaber ved hvedestivelse ………………………………………………………………………………………………………………… .48
4.3.3 Effekter af HPMC -tilføjelse og frysning af opbevaringstid på forskydningsviskositeten af stivelsepasta …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 52
4.3.4 Effekter af HPMC -tilsætningsbeløb og frosset opbevaringstid på dynamisk viskoelasticitet af stivelsepasta ………………………………………………………………………………………………… .55
4.3.5 Indflydelse af HPMC -tilføjelsesbeløb og frosset opbevaringstid på stivelse Hævelseevne ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… .56
4.3.6 Effekter af I-IPMC-tilsætningsbeløb og frosset opbevaringstid på de termodynamiske egenskaber ved stivelse ………………………………………………………………………………………………………. ． 57
4.3.7 Effekter af HPMC -tilsætningsbeløb og frysningstid på den relative krystallinitet af stivelse ……………………………………………………………………………………………………………………… .59
4.4 Kapiteloversigt ...................................................................................................................... 6 1
Kapitel 5 Effekter af HPMC -tilføjelse på gæroverlevelsesrate og gæringsaktivitet under frosne opbevaringsbetingelser …………………………………………………………………………………………………. ． 62
5.1 Introduktion ............................................................................................................................................................................... 62
5.2 Materialer og metoder ................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 62
5.2.1 Eksperimentelle materialer og instrumenter ............................................................................. 62
5.2.2 Eksperimentelle metoder. . . ．． ………………………………………………………………………………. 63
5.3 Resultater og diskussion ............................................................................................................... 64
5.3.1 Effekten af HPMC -tilføjelse og frysningstid på korrekturhøjden på dejen …………………………………………………………………………………………………………………………… 64 64
5.3.2 Effekter af HPMC -tilsætningsbeløb og frysningstid på gæroverlevelsesrate ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 65
5.3.3 Effekten af at tilføje mængde HPMC og frysningstid på indholdet af glutathion i dej …………………………………………………………………………………………………………… 66. "
5.4 Kapiteloversigt ........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... 67
Kapitel 6 Konklusioner og udsigter ............................................................................................ ……… 68
6.1 Konklusion .................................................................................................................................．． 68
6.2 Outlook ...................................................................................................................................... 68
Liste over illustrationer
Figur 1.1 Den strukturelle formel for hydroxypropylmethylcellulose ………………………. ． 6
Figur 2.1 Effekten af HPMC -tilføjelse på de rheologiske egenskaber ved frosset dej …………………………………………………………………………………………………………………………………… .. 15
Figur 2.2 Effekter af HPMC -tilføjelse og frysningstid på specifikt volumen af dampet brød …………………………………………………………………………………………………………………………………… ... 18
Figur 2.3 Effekten af HPMC -tilføjelse og frysningstid på hårdheden af dampet brød ………………………………………………………………………………………………………………………………… ... 19
Figur 2.4 Effekten af HPMC -tilføjelse og frysningstid på elasticiteten af dampet brød ……………………………………………………………………………………………………………………………………. ． 20
Figur 3.1 Effekten af HPMC -tilføjelse og frysningstid på de reologiske egenskaber ved våd gluten ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 30
Figur 3.2 Effekter af HPMC -tilføjelse og frysningstid på de termodynamiske egenskaber ved hvedens gluten …………………………………………………………………………………………………………………………. ． 34
Figur 3.3 Effekter af HPMC -tilføjelse og frysningstid på frit sulfhydrylindhold i hvedegluten ……………………………………………………………………………………………………………………………． 35
Figur 3.4 Effekter af HPMC -tilsætningsbeløb og frysning af opbevaringstid på fordelingen af tværgående afslapningstid (n) af våd gluten ……………………………………………………………………… 36
Figur 3.5 Wheat Gluten Protein Infrared Spectrum of the Amide III -båndet efter dekonvolution og anden derivattilpasning …………………………………………………………………… ... 38
Figur 3.6 Illustration ................................................................................................................ ……… .39
Figur 3.7 Effekten af HPMC -tilføjelse og frysningstid på den mikroskopiske glutennetværksstruktur ………………………………………………………………………………………………………… ...． 43
Figur 4.1 Stivelsesgelatinisering Karakteristikkurve ..................................................................． 51
Figur 4.2 Fluid Thixotropy of Stivelse Pasta ....................................................................................................................................... 52
Figur 4.3 Effekter af tilsætning af mængde MC og frysningstid på viskoelasticiteten af stivelsepasta …………………………………………………………………………………………………………………… ...．． 57
Figur 4.4 Effekten af HPMC -tilføjelse og frysning af opbevaringstid på stivelse Hævelseevne ……………………………………………………………………………………………………………………………………… ... 59
Figur 4.5 Effekter af HPMC -tilføjelse og frysning af opbevaringstid på de termodynamiske egenskaber ved stivelse ……………………………………………………………………………………………………………. ． 59
Figur 4.6 Effekter af HPMC -tilføjelse og frysning af opbevaringstid på XRD -egenskaber af stivelse …………………………………………………………………………………………………………………………………… .62
Figur 5.1 Effekten af HPMC -tilføjelse og frysningstid på proofinghøjden på dejen ………………………………………………………………………………………………………………………………… 66 66
Figur 5.2 Effekten af HPMC -tilføjelse og frysningstid på gæroverlevelsesraten ………………………………………………………………………………………………………………………………… ...．．．． 67
Figur 5.3 Mikroskopisk observation af gær (mikroskopisk undersøgelse) ……………………………………………………………………………………………………………………………. 68
Figur 5.4 Effekten af HPMC -tilføjelse og frysningstid på Glutathione (GSH) indhold …………………………………………………………………………………………………………………………………… 68
Liste over formularer
Tabel 2.1 Det grundlæggende ingrediensindhold i hvedemel ……………………………………………………. 11
Tabel 2.2 Effekten af I-IPMC-tilføjelse på de farlige egenskaber ved dejen …………… 11
Tabel 2.3 Effekt af I-IPMC Tilsætning på dejtrækegenskaber ………………………………… .14
Tabel 2.4 Virkningen af I-IPMC-tilsætningsbeløb og frysningstid på det frysbare vandindhold (jf. Arbejde) af frosset dej …………………………………………………………………………………………… .17
Tabel 2.5 Effekter af I-IPMC-tilsætningsbeløb og frysning af opbevaringstid på teksturegenskaber af dampet brød ………………………………………………………………………………………………… .21
Tabel 3.1 Indhold af basale ingredienser i gluten …………………………………………………………… .25
Tabel 3.2 Effekter af I-IPMC-tilsætningsbeløb og frysning af opbevaringstid på faseovergangsentalpien (YI IV) og frysevandsindhold (E-chat) af våd gluten …………………………. 31
Tabel 3.3 Effekter af HPMC -tilsætningsbeløb og frysning af opbevaringstid på toptemperaturen (produktet) af termisk denaturering af hvedegluten ……………………………………………. 33
Tabel 3.4 Spids positioner af protein sekundære strukturer og deres opgaver ………… .37
Tabel 3.5 Effekter af HPMC -tilføjelse og frysningstid på den sekundære struktur af hvedens gluten ………………………………………………………………………………………………………………………………… .40
Tabel 3.6 Effekter af I-IPMC-tilsætning og frysning af opbevaringstid på overfladen hydrofobicitet af hvedens gluten ………………………………………………………………………………………………. 41
Tabel 4.1 Indhold af basale komponenter i hvedestivelse ………………………………………………… 49
Tabel 4.2 Effekter af HPMC -tilsætningsbeløb og frosset opbevaringstid på gelatiniseringsegenskaberne for hvedestivelse ……………………………………………………………………………………………… 52
Tabel 4.3 Effekter af I-IPMC-tilføjelse og frysningstid på forskydningsviskositeten af hvedestivelse pasta …………………………………………………………………………………………………………………………………………. 55
Tabel 4.4 Effekter af I-IPMC-tilsætningsbeløb og frosset opbevaringstid på de termodynamiske egenskaber ved stivelsesgelatinisering …………………………………………………………… .60
Kapitel 1 Forord
1.1undersøgelsesstatus i indlandet og i udlandet
1.1.1Introduktion til dampet brød
Dampet brød henviser til maden lavet af dejen efter korrektur og dampning. Som en traditionel kinesisk pastamad har dampet brød en lang historie og er kendt som "orientalsk brød". Fordi det færdige produkt er halvkugleformet eller langstrakt i form, blød i smag, lækker i smag og rig på næringsstoffer [L], har det været vidt populært blandt offentligheden i lang tid. Det er vores lands hæftemad, især de nordlige beboere. Forbruget tegner sig for ca. 2/3 af diætstrukturen for produkter i nord og ca. 46% af diætstrukturen for melprodukter i landet [21].
1.1.2 Forskningsstatus for dampet brød
På nuværende tidspunkt fokuserer forskningen på dampet brød hovedsageligt på følgende aspekter:
1) Udvikling af nye karakteristiske dampede boller. Gennem innovationen af dampede brød råvarer og tilsætning af funktionelle aktive stoffer er der udviklet nye sorter af dampede brød, som har både ernæring og funktion. Etablerede evalueringsstandarden for kvaliteten af diverse korndampet brød ved hjælp af hovedkomponentanalyse; Fu et a1. (2015) tilføjede citronpomace indeholdende kostfiber og polyfenoler til dampet brød og evaluerede antioxidantaktiviteten af dampet brød; Hao & Beta (2012) studerede byg Bran og hørfrø (rig på bioaktive stoffer) produktionsprocessen for dampet brød [5]; Shiau et A1. (2015) evaluerede effekten af tilsætning af ananaspulpfiber på dejens rheologiske egenskaber og dampet brødkvalitet [6].
2) Undersøgelse af behandling og sammensætning af specielt mel til dampet brød. Effekten af melegenskaber på kvaliteten af dejen og dampede boller og forskningen på nye specielle mel til dampede boller, og baseret på dette blev der etableret en evalueringsmodel for melforarbejdningsevne [7]; For eksempel virkningerne af forskellige melfræsningsmetoder på kvaliteten af mel og dampede boller [7] 81; Effekten af sammensætningen af flere voksagtige hvedemel på kvaliteten af dampet brød [9J et al.; Zhu, Huang, & Khan (2001) vurderede virkningen af hvedeprotein på kvaliteten af dejen og det nordlige dampede brød, og mente, at gliadin/ glutenin var signifikant negativt korreleret med dejegenskaber og dampet brødkvalitet [LO]; Zhang, et A1. (2007) analyserede sammenhængen mellem glutenproteinindhold, proteintype, dejegenskaber og dampet brødkvalitet og konkluderede, at indholdet af glutenin-underenhed med høj molekylvægt (1 light. Molekylær vægt, HMW) og det samlede proteinindhold alle er relateret til kvaliteten af det nordlige dampede brød. har en betydelig indflydelse [11].
3) Forskning i dejforberedelse og dampet brødfremstillingsteknologi. Forskning om påvirkning af dampet brødproduktionsprocesbetingelser på dens kvalitet og procesoptimering; Liu Changhong et al. (2009) viste, at procesparametre, såsom vandtilsætning, dejblandingstid og dej -værdi i processen med dejkonditionering, har indflydelse på den hvidhedsværdi af dampet brød. Det har en betydelig indflydelse på sensorisk evaluering. Hvis procesforholdene ikke er egnede, vil det få produktet til at blive blåt, mørkt eller gult. Forskningsresultaterne viser, at under dejforberedelsesprocessen når mængden af tilsat vand 45%, og dejblandingstiden er 5 minutter, ~ når pH -værdien af dejen var 6,5 i 10 minutter, var hvidhedsværdien og sensorisk evaluering af de dampede boller målt ved hvidhedsmåleren den bedste. Når du ruller dejen 15-20 gange på samme tid, er dejen flassende, glat, elastisk og skinnende overflade; Når rullende forholdet er 3: 1, er dejen skinnende, og det dampede brøds hvidhed øges [L til; Li, et a1. (2015) udforskede produktionsprocessen for sammensat fermenteret dej og dens anvendelse i dampet brødforarbejdning [13].
4) Forskning om kvalitetsforbedring af dampet brød. Forskning i tilføjelse og anvendelse af dampede brødkvalitetsforbedringer; Hovedsageligt inklusive tilsætningsstoffer (såsom enzymer, emulgatorer, antioxidanter osv.) Og andre eksogene proteiner [14], stivelse og modificeret stivelse [15] osv. Tilføjelsen og optimering af den tilsvarende proces Det er især bemærkelsesværdigt, at i de seneste år gennem brug af nogle eksogene proteiner og andre tilføjelser, gluTen-free (fri. gluten) pasta har været blevet udviklet til at udvikle de Krav til cøliaki (diætbehov hos patienter med cøliaki [16.1 CIT.
5) Bevaring og anti-aldring af dampet brød og relaterede mekanismer. Pan Lijun et al. (2010) optimerede kompositmodifikatoren med god anti-aldringseffekt gennem eksperimentel design [L ikke; Wang, et A1. (2015) studerede virkningerne af glutenproteinpolymerisationsgrad, fugt og stivelsesomkrystallisation på stigningen i dampet brødhårdhed ved at analysere de fysiske og kemiske egenskaber ved dampet brød. Resultaterne viste, at vandtab og stivelse omkrystallisation var de vigtigste årsager til aldring af dampet brød [20].
6) Undersøgelse af påføring af nye gærede bakterier og surdej. Jiang, et A1. (2010) Anvendelse af Chaetomium sp. gæret til at producere xylanase (med termostable) i dampet brød [2L '; Gerez, et A1. (2012) anvendte to slags mælkesyrebakterier i fermenterede melprodukter og evaluerede deres kvalitet [221; Wu, et al. (2012) studerede påvirkningen af surdej gæret af fire slags mælkesyrebakterier (Lactobacillus plantarum, lactobacillus, sanfranciscemis, lactobacillus brevis og lactobacillus delbrueckii subsp bulgaricus) på kvaliteten (specifik volumen, tekstur, fermentering smag osv.) Af northern dampede brød [23]; og Gerez, et A1. (2012) anvendte fermenteringsegenskaberne for to slags mælkesyrebakterier til at fremskynde hydrolysen af gliadin for at reducere allergifrodhed af melprodukter [24] og andre aspekter.
7) Undersøgelse af påføring af frosset dej i dampet brød.
Blandt dem er dampet brød tilbøjelig til aldring under konventionelle opbevaringsbetingelser, hvilket er en vigtig faktor, der begrænser udviklingen af dampet brødproduktion og forarbejdning af industrialiseringen. Efter aldring reduceres kvaliteten af dampet brød - strukturen bliver tør og hård, træk, krymper og revner, den sensoriske kvalitet og smag forværres, fordøjelsen og absorptionshastigheden falder, og ernæringsværdien falder. Dette påvirker ikke kun dens holdbarhed, men skaber også meget affald. I henhold til statistikker er det årlige tab på grund af aldring 3% af output fra melprodukter. 7%. Med forbedring af folks levestandard og sundhedsbevidsthed såvel som den hurtige udvikling af fødevareindustrien, hvordan man industrialiserer de traditionelle populære hæfteklammernudelprodukter, herunder dampet brød, og opnå produkter med høj kvalitet, lang holdbarhed og let konservering for at imødekomme behovene i den voksende efterspørgsel efter frisk, sikker, høj kvalitet og praktisk mad er et langvarigt teknisk problem. Baseret på denne baggrund blev frosset dej til at blive, og dens udvikling er stadig i Ascendant.
1.1.3Introduktion til frosset dej
Frozen Dough er en ny teknologi til behandling og produktion af melprodukter udviklet i 1950'erne. Det refererer hovedsageligt til brugen af hvedemel som det vigtigste råmateriale og vand eller sukker som de vigtigste hjælpematerialer. Bagt, pakket eller udpakket, hurtigfrysende og andre processer får produktet til at nå en frosset tilstand og i. For produkter, der er frosset ved 18 "C, skal det endelige produkt optøes, bevises, koges osv. [251].
I henhold til produktionsprocessen kan frosset dej omtrent opdeles i fire typer.
A) Frossen dejmetode: dejen er opdelt i ét stykke, hurtigfrosset, frosset, optøet, korrektur og kogt (bagning, dampning osv.)
b) Forsikring og frysning af dejmetode: dejen er opdelt i en del, en del er beviset, den ene er hurtigfrosset, en frosset, den ene er optøet, en er beviset og en koges (bage, dampende osv.)
c) Forbehandlet frosset dej: dejen er opdelt i ét stykke og dannet, fuldt beviset, derefter kogt (til en vis grad), afkølet, frosset, frosset, opbevaret, optøet og kogt (bagning, dampning osv.)
d) Fuldt forarbejdet frosset dej: dejen er lavet til ét stykke og dannet, derefter fuldt beviset og derefter fuldt kogt-ling, men frosset, frosset og opbevaret og opvarmet.
Fremkomsten af frosset dej skaber ikke kun betingelser for industrialisering, standardisering og kædeproduktion af gærede pastaprodukter, det kan effektivt forkorte behandlingstiden, forbedre produktionseffektiviteten og reducere produktionstiden og arbejdsomkostningerne. Derfor hæmmes det aldrende fænomen i pastamadet effektivt, og effekten af at forlænge produktets holdbarhed opnås. Derfor, især i Europa, Amerika, Japan og andre lande, er frosset dej vidt brugt i hvidt brød (brød), fransk sød brød (fransk søde brød), lille muffin (muffin), brødruller (ruller), fransk baguette (- pind), cookies og frosset
Kager og andre pastaprodukter har forskellige anvendelsesgrader [26-27]. I henhold til ufuldstændige statistikker anvendte 80% af bagerier i USA i 1990 frosset dej; 50% af bagerier i Japan brugte også frosset dej. Twentieth århundrede
I 1990'erne blev frosset dejforarbejdningsteknologi introduceret i Kina. Med den kontinuerlige udvikling af videnskab og teknologi og den kontinuerlige forbedring af folks levestandard har Frozen Dough Technology brede udviklingsudsigter og enormt udviklingsrum
1.1.4Problemer og udfordringer med frosset dej
Den frosne dej -teknologi giver utvivlsomt en mulig idé til den industrialiserede produktion af traditionel kinesisk mad såsom dampet brød. Imidlertid har denne behandlingsteknologi stadig nogle mangler, især under betingelse af længere frysningstid, vil det endelige produkt have længere korrekturtid, lavere specifik volumen, højere hårdhed, vandtab, dårlig smag, reduceret smag og kvalitetsforringelse. Derudover på grund af frysning
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 forskelligartet.
De fleste undersøgelser har fundet, at dannelsen og væksten af iskrystaller i frosne fødevarer er en vigtig faktor, der fører til forringelse af produktkvaliteten [291]. Isskrystaller reducerer ikke kun overlevelsesraten for gær, men svækker også glutenstyrken, påvirker stivelseskrystalliniteten og gelstrukturen og beskadiger gærcellerne og frigiver den reducerende glutathion, hvilket yderligere reducerer glutens gasholdekapacitet. I tilfælde af frosset opbevaring kan temperatursvingninger desuden medføre, at iskrystaller vokser på grund af omkrystallisation [30]. Derfor er hvordan man kontrollerer de bivirkninger af dannelse af iskrystall og vækst på stivelse, gluten og gær nøglen til at løse ovennævnte problemer, og det er også et varmt forskningsfelt og retning. I de sidste ti år har mange forskere været engageret i dette arbejde og opnået nogle frugtbare forskningsresultater. Der er dog stadig nogle huller og nogle uløste og kontroversielle spørgsmål på dette område, som skal undersøges yderligere, såsom:
A) Sådan begrænses kvalitetsforringelsen af frosset dej med udvidelsen af frosset opbevaringstid, især hvordan man kontrollerer påvirkningen af dannelsen og væksten af iskrystaller på strukturen og egenskaberne for de tre hovedkomponenter i dejen (stivelse, gluten og gær), er stadig et problem. Hotspots og grundlæggende spørgsmål inden for dette forskningsområde;
b) Fordi der er visse forskelle i behandlings- og produktionsteknologien og formlen for forskellige melprodukter, er der stadig en mangel på forskning i udviklingen af tilsvarende speciel frosset dej i kombination med forskellige produkttyper;
c) Udvid, optimer og brug nye frosne dejkvalitetsforbedringer, hvilket er befordrende for optimering af produktionsvirksomheder og innovation og omkostningskontrol af produkttyper. På nuværende tidspunkt skal det stadig styrkes yderligere og udvides;
D) Effekten af hydrokolloider på kvalitetsforbedringen af frosne dejprodukter og de relaterede mekanismer skal stadig studeres yderligere og systematisk forklares.
1.1.5 Forskningsstatus for frosset dej
I betragtning af ovennævnte problemer og udfordringer med frosset dej, den langsigtede innovative forskning om påføring af frosset dej-teknologi, kvalitetskontrol og forbedring af frosne dejprodukter og den relaterede mekanisme for ændringer inden for struktur og egenskaber af materialekomponenter i det frosne dejsystem og kvalitetsforringelse af en sådan forskning er et varmt problem inden for frossen dejforskning i de senere år. Specifikt fokuserer de vigtigste indenlandske og udenlandske undersøgelser i de senere år hovedsageligt på følgende punkter:
I.Study ændringerne i strukturen og egenskaberne af frosset dej med udvidelsen af frysningstid for at undersøge årsagerne til forringelse af produktkvaliteten, især effekten af iskrystallisation på biologiske makromolekyler (protein, stivelse osv.), For eksempel iskrystallisation. Dannelse og vækst og dets forhold til vandtilstand og distribution; ændringer i hvedeglutenproteinstruktur, konformation og egenskaber [31]; ændringer i stivelsesstruktur og egenskaber; Ændringer i dejmikrostruktur og relaterede egenskaber osv. 361.
Undersøgelser har vist, at de vigtigste årsager til forringelsen af behandlingsegenskaberne af frosset dej inkluderer: 1) Under frysningsprocessen reduceres overlevelsen af gær og dens gæringsaktivitet markant; 2) Den kontinuerlige og komplette netværksstruktur af dejen ødelægges, hvilket resulterer i dejens luftopbevaringskapacitet. og den strukturelle styrke reduceres kraftigt.
Ii. Optimering af frosset dejproduktionsproces, frosne opbevaringsbetingelser og formel. Under produktionen af frosset dej, temperaturstyring, korrekturbetingelser, præ-frysende behandling, frysningshastighed, fryseforhold, fugtighedsindhold, glutenproteinindhold og optøningsmetoder vil alle påvirke behandlingsegenskaberne for frosset dej [37]. Generelt producerer højere frysningshastigheder iskrystaller, der er mindre i størrelse og mere ensartet fordelt, mens lavere frysningshastigheder producerer større iskrystaller, der ikke er ensartet fordelt. Derudover kan en lavere frysetemperatur selv under glasovergangstemperaturen (CTA) effektivt opretholde dens kvalitet, men omkostningerne er højere, og den faktiske produktions- og kolde kæde transporttemperaturer er normalt små. Derudover vil udsving i frysetemperaturen forårsage omkrystallisation, hvilket vil påvirke kvaliteten af dejen.
III. Brug af tilsætningsstoffer til at forbedre produktkvaliteten på frosset dej. For at forbedre produktkvaliteten af frosset dej har mange forskere foretaget undersøgelser fra forskellige perspektiver, for eksempel at forbedre den lave temperaturtolerance af materialekomponenter i frosne dej, ved hjælp af tilsætningsstoffer til at opretholde stabiliteten af dejenetværksstrukturen [45,56] osv. Blandt dem er brugen af tilsætningsstoffer en effektiv og bredt anvendt metode. Inkluderer hovedsageligt i) enzympræparater, såsom transglutaminase, o [. Amylase; ii) emulgatorer, såsom monoglycerid -stearat, datem, SSL, CSL, Datem osv.; iii) antioxidanter, ascorbinsyre osv.; iv) polysaccharid -hydrokolloider, såsom guargummi, gul originalgum, gummi arabisk, konjac tyggegummi, natriumalginat osv.; v) Andre funktionelle stoffer, såsom Xu, ET A1. (2009) tilføjede isstrukturerende proteiner til våd glutenmasse under fryseforhold og studerede dens beskyttende virkning og mekanisme på strukturen og funktionen af glutenprotein [Y71.
Ⅳ. Opdræt af frostvæske gær og påføring af ny gær frostvæske [58-59]. Sasano, et A1. (2013) opnåede frysetolerante gærstammer gennem hybridisering og rekombination mellem forskellige stammer [60-61], og S11i, Yu, & Lee (2013) studerede en biogene istens kerne-middel, der stammede fra Erwinia-herbicans, der blev brugt til at beskytte fermenteringens levedygtighed af gær under frysekernene [62J.
1.1.6 Anvendelse af hydrokolloider i frosset dejkvalitetsforbedring
Den kemiske karakter af hydrokolloid er et polysaccharid, der er sammensat af monosaccharider (glukose, rhamnose, arabinose, mannose osv.) Gennem 0 [. 1-4. Glycosidisk binding eller/og a. 1-"6. Glycosidisk binding eller B. 1-4. Glycosidisk binding og 0 [.1-3. Den høje molekylære organiske forbindelse dannet af kondensationen af glycosidisk binding har en rig sort og kan være groft opdelte i: ① cellulose-derivativer, såsom methylcellulose (MC), carboxymethyls (cmc); såsom Konjac -tyggegummi, guargummi, tyggegummi; Migration, tilstand og distribution af vand i fødevaresystemet. Wang Xin et al. (2007) studerede effekten af tilsætning af tangpolysaccharider og gelatine på glasovergangstemperaturen på dejen [631. Wang Yusheng et al. (2013) mente, at sammensat tilsætning af en række hydrofile kolloider markant kan ændre strømmen af dej. Skift egenskaber, forbedr dejens trækstyrke, forbedrer dejens elasticitet, men reducer dejens udvidelighed [Slet.
1.1.7hydroxypropylmethylcellulose (hydroxypropylmethylcellulose, I-IPMC)
Hydroxypropylmethylcellulose (hydroxypropylmethylcellulose, HPMC) er en naturligt forekommende cellulosetderivat dannet af hydroxypropyl og methyl delvis erstatter hydroxylen på cellulosesidekæden [65] (fig. 1. 1). De Forenede Staters Pharmacopeia (United States Pharmacopeia) opdeler HPMC i tre kategorier i henhold til forskellen i graden af kemisk substitution på sidekæden af HPMC og graden af molekylær polymerisation: E (Hypromellose 2910), F (hypromellose 2906) og K (hypromellose 2208).
På grund af eksistensen af hydrogenbindinger i den lineære molekylære kæde og krystallinske struktur har cellulose dårlig vandopløselighed, hvilket også begrænser dets anvendelsesområde. Tilstedeværelsen af substituenter på sidekæden af HPMC bryder imidlertid de intramolekylære hydrogenbindinger, hvilket gør det mere hydrofile [66L], som hurtigt kan svulme i vand og danne en stabil tyk kolloid spredning ved lavt temperaturbind. Som en cellulosederivatbaseret hydrofil kolloid er HPMC blevet vidt brugt inden for materialer, papirfremstilling, tekstiler, kosmetik, farmaceutiske stoffer og mad [6 71]. På grund af dens unikke reversible termo-gellerende egenskaber bruges HPMC især ofte som en kapselkomponent til lægemidler til kontrolleret frigivelse; I mad bruges også HPMC som et overfladeaktivt middel, tykkende, emulgatorer, stabilisatorer osv., Og spiller en rolle i forbedring af kvaliteten af relaterede produkter og realisering af specifikke funktioner. For eksempel kan tilsætning af HPMC ændre gelatiniseringskarakteristika for stivelse og reducere gelstyrken af stivelsepasta. , HPMC kan reducere tabet af fugt i fødevarer, reducere hårdheden af brødkernen og effektivt hæmme aldring af brød.
Selvom HPMC i en vis grad er blevet brugt i pasta, bruges det hovedsageligt som et anti-agingsmiddel og vandaflysningsmiddel til brød osv., Som kan forbedre produktspecifikt volumen, teksturegenskaber og forlængelse af holdbarheden [71.74]. Sammenlignet med hydrofile kolloider såsom guargummi, Xanthan-tyggegummi og natriumalginat [75-771] er der imidlertid ikke mange undersøgelser af påføring af HPMC i frosset dej, hvad enten det kan forbedre kvaliteten af dampet brød, der er forarbejdet fra frosset dej. Der er stadig en mangel på relevante rapporter om dens virkning.

1.2 Forskningsformål og betydning
På nuværende tidspunkt er applikationen og storstilet produktion af frosset dejbehandlingsteknologi i mit land som helhed stadig i udviklingsstadiet. På samme tid er der visse faldgruber og mangler i selve den frosne dej. Disse omfattende faktorer begrænser utvivlsomt den yderligere anvendelse og fremme af frosset dej. På den anden side betyder det også, at anvendelsen af frosset dej har et stort potentiale og brede udsigter, især fra perspektivet om at kombinere frosset dejteknologi med den industrialiserede produktion af traditionelle kinesiske nudler (ikke-) gæret hæftemad, til at udvikle flere produkter, der imødekommer kinesiske beboers behov. Det er af praktisk betydning at forbedre kvaliteten af den frosne dej baseret på egenskaberne ved kinesisk wienerbrød og kostvanerne og er velegnet til behandlingsegenskaber for kinesisk wienerbrød.
Det er netop fordi den relevante applikationsundersøgelse af HPMC i kinesiske nudler stadig mangler relativt. Derfor er formålet med dette eksperiment at udvide anvendelsen af HPMC til frosset dej og at bestemme forbedring af frosset dejforarbejdning ved HPMC gennem evaluering af dampet brødkvalitet. Derudover blev HPMC tilsat til de tre hovedkomponenter i dejen (hvedeprotein, stivelse og gærvæske), og virkningen af HPMC på strukturen og egenskaberne af hvedeprotein, stivelse og gær blev systematisk undersøgt. Og forklar dens relaterede mekanismeproblemer for at tilvejebringe en ny gennemførlig sti til kvalitetsforbedring af frosset dej for at udvide påføringsomfanget af HPMC i fødevarefeltet og tilvejebringe teoretisk støtte til den faktiske produktion af frosset dej, der er egnet til at fremstille dampet brød.
1.3 Hovedindholdet i undersøgelsen
Det antages generelt, at dejen er et typisk komplekst blødt stofsystem med egenskaberne ved multikomponent, multi-interface, flerfase og multi-skala.
Effekter af tilsætningsbeløb og frosset opbevaringstid på strukturen og egenskaberne af frosset dej, kvaliteten af frosne dejprodukter (dampet brød), strukturen og egenskaberne af hvedens gluten, strukturen og egenskaberne af hvedestivelse og gæringsaktiviteten af gæren. Baseret på ovenstående overvejelser blev følgende eksperimentelle design foretaget i dette forskningsemne:
1) Vælg en ny type hydrofil kolloid, hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) som et tilsætningsstof, og undersøg tilføjelsesmængden af HPMC under forskellige frysetid (0, 15, 30, 60 dage; de samme nedenfor) forhold. (0%, 0,5%, 1%, 2%; det samme nedenfor) på de rheologiske egenskaber og mikrostruktur af frosset dej, såvel som på kvaliteten af dejproduktet - dampet brød (inklusive den specifikke volumen af dampet brød), tekstur), undersøge effekten af at tilføje HPMC til den frosne dej på behandlingsegenskaberne af Dough og kvaliteten af dampet brød, og vurdere HPMC til at forbedre den hpmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm middel til dampet, og vurdere HPMMMMMMMMen af HPMmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmonen af hpmmmmmmM på behandlingsegenskaberne af den frosne dej;
2) Fra forbedringsmekanismenes perspektiv blev virkningerne af forskellige HPMC -tilsætninger på de reologiske egenskaber ved våd glutenmasse, overgangen af vandtilstand og strukturen og egenskaberne af hvedens gluten undersøgt under forskellige frysningstidsbetingelser.
3) Fra forbedringsmekanismenes perspektiv blev virkningerne af forskellige HPMC -tilføjelser på gelatiniseringsegenskaber, gelegenskaber, krystallisationsegenskaber og termodynamiske egenskaber ved stivelse under forskellige frysningstidsbetingelser undersøgt.
4) Fra forbedringsmekanismenes perspektiv blev virkningerne af forskellige HPMC -tilføjelser på fermenteringsaktiviteten, overlevelsesraten og ekstracellulært glutathionindhold i gær under forskellige frysningstidsbetingelser undersøgt.
Kapitel 2 Effekter af I-IPMC-tilføjelse på frosne dejforarbejdningsegenskaber og dampet brødkvalitet
2.1 Introduktion
Generelt inkluderer materialesammensætningen af dej, der bruges til fremstilling af gærede melprodukter hovedsageligt, biologiske makromolekylære stoffer (stivelse, protein), uorganisk vand og gær af organismer og dannes efter hydrering, tværbinding og interaktion. Der er udviklet et stabilt og komplekst materialesystem med en speciel struktur. Talrige undersøgelser har vist, at dejens egenskaber har en betydelig indflydelse på kvaliteten af det endelige produkt. Derfor ved at optimere sammensætningen til at imødekomme det specifikke produkt, og det er en forskningsretning at forbedre dejformuleringen og teknologien til kvaliteten af produktet eller mad til brug; På den anden side er det også et vigtigt forskningsspørgsmål at forbedre eller forbedre egenskaberne ved dejbehandling og konservering for at sikre eller forbedre produktets kvalitet.
Som nævnt i introduktionen tilføjer HPMC til et dejsystem og undersøger dens virkninger på dejegenskaber (Farin, forlængelse, reologi osv.) Og slutproduktkvaliteten er to tæt beslægtede undersøgelser.
Derfor udføres dette eksperimentelle design hovedsageligt fra to aspekter: virkningen af HPMC -tilsætning på egenskaberne ved det frosne dejsystem og effekten på kvaliteten af dampede brødprodukter.
2.2 Eksperimentelle materialer og metoder
2.2.1 Eksperimentelle materialer
Zhongyu Wheat Flour Binzhou Zhongyu Food Co., Ltd.; Angel Active Dry Geast Angel Geast Co., Ltd.; HPMC (methylsubstitutionsgrad på 28%.30%, hydroxypropylsubstitutionsgrad på 7%.12%) Aladdin (Shanghai) kemisk reagensvirksomhed; Alle kemiske reagenser, der er anvendt i dette eksperiment, er af analytisk kvalitet;
2.2.2 Eksperimentelle instrumenter og udstyr
Instrument og udstyrsnavn
Bps. 500cl konstant temperatur og fugtighedsboks
TA-Xt plus fysisk ejendomstester
BSAL24S elektronisk analytisk balance
DHG. 9070A eksplosion af tørring af ovnen
Sm. 986S dejblander
C21. KT2134 Induktionskoger
Pulvermåler. E
Ekstensometer. E
Opdagelse R3 Rotationsreometer
Q200 Differential Scanning Calorimeter
Fd. 1b. 50 vakuum frysetørrer
SX2.4.10 Duffelovn
Kjeltee TM 8400 Automatisk Kjeldahl Nitrogen Analyzer
Fabrikant
Shanghai Yiheng Scientific Instrument Co., Ltd.
Stab mikrosystemer, UK
Sartorius, Tyskland
Shanghai Yiheng Scientific Instrument Co., Ltd.
Top Kitchen Appliance Technology Co., Ltd.
Guangdong Midea Life Appliance Manufacturing Co., Ltd.
Brabender, Tyskland
Brabender, Tyskland
American Ta Company
American Ta Company
Beijing Bo Yi Kang Experimental Instrument Co., Ltd.
Huang Shi Heng Feng Medical Equipment Co., Ltd.
Dansk Foss Company
2.2.3 Eksperimentel metode
2.2.3.1 Bestemmelse af basale komponenter af mel
I henhold til GB 50093.2010, GB 5009.5--2010, GB/T 5009.9.2008, GB50094.2010T78-81], bestemmer de grundlæggende komponenter i hvedemel-fugt, protein, stivelse og askeindhold.
2.2.3.2 Bestemmelse af de mely egenskaber ved dejen
I henhold til referencemetoden GB/T 14614.2006 Bestemmelse af farinous egenskaber ved dejen [821.
2.2.3.3 Bestemmelse af trækegenskaber af dejen
Bestemmelse af trækegenskaber af dejen ifølge GB/T 14615.2006 [831.
2.2.3.4 Produktion af frosset dej
Se dejfremstillingsprocessen for GB/T 17320.1998 [84]. Vej 450 g mel og 5 g aktivt tørt gær i skålen med dejblanderen, omrør med lav hastighed for at blande de to fuldt ud og tilsættes derefter 245 ml lavtemperatur (destilleret vand (forudbestemt i køleskab 180 g / del, æl den i en cylindrisk form, forsegle den derefter med en ziplock-taske, og læg den i. Frys ved 18 ° C i 15, 30 og 60 dage. Kontroleksperimentelgruppen.
2.2.3.5 Bestemmelse af rheologiske egenskaber ved dejen
Tag dejprøverne ud efter den tilsvarende frysetid, læg dem i et køleskab ved 4 ° C i 4 timer, og anbring dem derefter ved stuetemperatur, indtil dejprøverne er helt smeltet. Prøvebehandlingsmetoden gælder også for den eksperimentelle del af 2,3,6.
En prøve (ca. 2 g) af den centrale del af den delvist smeltede dej blev skåret og anbragt på bundpladen på rheometeret (Discovery R3). Først blev prøven underkastet dynamisk stamme -scanning. De specifikke eksperimentelle parametre blev indstillet som følger: En parallel plade med en diameter på 40 mm blev anvendt, kløften blev indstillet til 1000 mln, temperaturen var 25 ° C, og scanningsområdet var 0,01%. 100%, prøven hviletid er 10 minutter, og frekvensen er indstillet til 1Hz. Den lineære viskoelasticitetsregion (LVR) af de testede prøver blev bestemt ved stamme -scanning. Derefter blev prøven underkastet en dynamisk frekvensfej, og de specifikke parametre blev indstillet som følger: belastningsværdien var 0,5% (i LVR -området), hviletiden, den anvendte armatur, afstand og temperaturen var alle i overensstemmelse med SUM -sweep -parameterindstillingerne. Fem datapunkter (plot) blev registreret i rheologikurven for hver 10-fold stigning i frekvens (lineær tilstand). Efter hver klemdepression blev den overskydende prøve forsigtigt skrabet med et blad, og et lag paraffinolie blev påført på kanten af prøven for at forhindre vandtab under eksperimentet. Hver prøve blev gentaget tre gange.
2.2.3.6 Indhold af fryseligt vand (indhold af fryseligt vand, CF intern bestemmelse) i dejen
Vej en prøve på ca. 15 mg af den centrale del af den fuldt smeltede dej, forsegle den i en aluminiums -digel (egnet til flydende prøver) og måle den med en differentiel scanningskalorimetri (DSC). De specifikke programparametre er indstillet. Som følger: Første ækvilibrering ved 20 ° C i 5 minutter, falder derefter til 0,30 ° C med en hastighed på 10 "C/min, hold i 10 minutter, og til sidst stiger til 25 ° C med en hastighed på 5" C/min, er rensegassen nitrogen (N2), og dens strømningshastighed var 50 ml/min. Ved hjælp af den tomme aluminiumsgrund som reference blev den opnåede DSC -kurve analyseret under anvendelse af analysesoftwaren Universal Analysis 2000, og den smeltende enthalpi (dag) af iskrystallen blev opnået ved at integrere toppen placeret omkring 0 ° C. Fryseligt vandindhold (CFW) beregnes af følgende formel [85,86]:

Blandt dem repræsenterer 厶 den latente fugtighedsvarme, og dens værdi er 334 J Dan; MC (samlet fugtighedsindhold) repræsenterer det samlede fugtighedsindhold i dejen (målt i henhold til GB 50093.2010T78]). Hver prøve blev gentaget tre gange.
2.2.3.7 Dampet brødproduktion
Efter den tilsvarende frysetid blev den frosne dej taget ud, først ækvilibreret i et 4 ° C køleskab i 4 timer og derefter anbragt ved stuetemperatur, indtil den frosne dej blev fuldstændigt optøet. Opdel dejen i ca. 70 gram pr. Del, æl den i form, og læg den derefter i en konstant temperatur- og fugtighedsboks, og bevis den i 60 minutter ved 30 ° C og en relativ fugtighed på 85%. Efter korrektur, damp i 20 minutter, og afkøles derefter i 1 time ved stuetemperatur for at evaluere kvaliteten af dampet brød.

2.2.3.8 Evaluering af dampet brødkvalitet
(1) Bestemmelse af specifikt volumen dampet brød
I henhold til GB/T 20981.2007 [871 blev raps -forskydningsmetoden anvendt til at måle volumen (arbejde) af de dampede boller, og massen (M) af de dampede boller blev målt ved hjælp af en elektronisk balance. Hver prøve blev replikeret tre gange.
Dampet brødspecifik volumen (CM3 / G) = dampet brødvolumen (CM3) / dampet brødmasse (G)
(2) Bestemmelse af teksturegenskaber ved dampet brødkerne
Se metoden til SIM, Noor Aziah, Cheng (2011) [88] med mindre ændringer. En 20x 20 x 20 Mn'13 kerneprøve af det dampede brød blev skåret fra det centrale område af det dampede brød, og TPA (teksturprofilanalyse) af det dampede brød blev målt ved en fysisk egenskabstester. Specifikke parametre: Proben er p/100, før-målingshastigheden er 1 mm/s, midtmålingshastigheden er 1 mm/s, eftermålingshastigheden er 1 mm/s, kompressionsdeformationsvariablen er 50%, og tidsintervallet mellem to komprimeringer er 30 s, triggerkraften er 5 g. Hver prøve blev gentaget 6 gange.
2.2.3.9 Databehandling
Alle eksperimenter blev gentaget mindst tre gange, medmindre andet er angivet, og de eksperimentelle resultater blev udtrykt som middelværdien (gennemsnit) ± standardafvigelse (standardafvigelse). SPSS -statistik 19 blev anvendt til analyse af varians (variansanalyse, ANOVA), og signifikansniveauet var O. 05; Brug Origin 8.0 til at tegne relevante diagrammer.
2.3 Eksperimentelle resultater og diskussion
2.3.1 Grundlæggende sammensætningsindeks for hvedemel
Fanen 2．1 Indhold af elementær bestanddel af hvedemel

2.3.2 Effekten af I-IPMC-tilføjelse på dejens farlige egenskaber
Som vist i tabel 2.2 steg vandabsorptionen af dejen markant fra 58,10% (uden tilsætning af HPMC -dej) til 60,60% (tilsætter 2% HPMC -dej) med stigningen i HPMC -tilsætning. Derudover forbedrede tilsætningen af HPMC dejstabilitetstiden fra 10,2 min (tom) til 12,2 minutter (tilsat 2% HPMC). Men med stigningen i HPMC -tilsætning faldt både dejformeringstiden og dejen svækket grad markant, fra den tomme dej, der dannede tid på 2,10 minutter, og den svækkede grad af henholdsvis 55,0 FU, faldt til tilsætning af 2% HPMC, henholdsvis dejen dannede tid.
Fordi HPMC har stærk vandopbevaring og vandholdekapacitet og er mere absorberende end hvedestivelse og hvedegluten [8 "01, derfor forbedrer tilføjelsen af HPMC vandabsorptionshastighed Dannelse af dejen. viser, at HPMC kan spille en rolle i stabilisering af konsistensen af dejen.

Bemærk: Forskellige superscript små bogstaver i den samme kolonne indikerer signifikant forskel (p <0,05)

2.3.3 Effekt af HPMC -tilsætning på dejtrækegenskaber
Dejens trækegenskaber kan bedre afspejle dejens behandlingsegenskaber efter korrektur, herunder udvidelighed, trækresistens og strækningsforholdet af dejen. Trækegenskaberne af dejen tilskrives udvidelsen af gluteninmolekylerne i dejudvideligheden, da tværbindingen af gluteninmolekylkæder bestemmer elasticiteten af dejen [921]. Termonia, Smith (1987) [93] mente, at forlængelsen af polymerer afhænger af to kemiske kinetiske processer, det vil sige nedbrydning af sekundære bindinger mellem molekylære kæder og deformationen af tværbundne molekylære kæder. Når deformationshastigheden for molekylkæden er relativt lav, kan molekylkæden ikke tilstrækkeligt og hurtigt tackle den stress, der genereres af strækningen af molekylkæden, hvilket igen fører til brud på molekylkæden, og forlængelseslængden af molekylkæden er også kort. Først når deformationshastigheden for den molekylære kæde kan sikre, at molekylkæden kan deformeres hurtigt og tilstrækkeligt, og de kovalente bindeknuder i molekylkæden ikke vil blive brudt, kan forlængelsen af polymeren øges. Derfor vil ændring af deformations- og forlængelsesadfærd for glutenproteinkæden have indflydelse på dejens egenskaber [92].
Tabel 2.3 viser virkningerne af forskellige mængder HPMC (O, 0,5%, 1%og 2%) og forskellige korrektur 1'9 (45 minutter, 90 minutter og 135 minutter) på dejens trækegenskaber (energi, strækbestandighed, maksimal strækbestandighed, forlængelse, strækforhold og maksimalt strækforhold). De eksperimentelle resultater viser, at trækegenskaberne for alle dejprøver stiger med forlængelsen af korrekturtiden undtagen forlængelsen, der falder med forlængelsen af korrekturtid. For energiforværet fra 0 til 90 minutter steg energiværdien af resten af dejprøverne gradvist bortset fra tilsætning af 1% HPMC, og energiforværet af alle dejprøver steg gradvist. Der var ingen signifikante ændringer. Dette viser, at når korrektionstiden er 90 minutter, dannes dejens netværksstruktur (tværbinding mellem molekylkæder) fuldstændigt. Derfor udvides korrekturtid yderligere, og der er ingen signifikant forskel i energiforværet. På samme tid kan dette også give en reference til bestemmelse af proofningstiden for dejen. Efterhånden som korrekturetiden forlænges, dannes mere sekundære bindinger mellem molekylære kæder, og molekylkæderne er tættere tværbundet, så trækresistensen og den maksimale trækresistens stiger gradvist. På samme tid faldt deformationshastigheden for molekylære kæder også med stigningen i sekundære bindinger mellem molekylære kæder og den strammere tværbinding af molekylære kæder, hvilket førte til faldet i forlængelsen af dejen med den overdrevne forlængelse af bevisetiden. Stigningen i trækresistens/maksimal trækresistens og faldet i forlængelse resulterede i en stigning i trækl/maksimal trækforhold.
Tilsætningen af HPMC kan imidlertid effektivt undertrykke ovennævnte tendens og ændre trækegenskaberne af dejen. Med stigningen i HPMC -tilsætning faldt trækresistensen, maksimal trækresistens og energiforværet af dejen alle tilsvarende tilsvarende, mens forlængelsen steg. Når korrekturtidspunktet var 45 minutter, med stigningen i HPMC-tilsætning, faldt dejenergiværdien markant, fra 148,20-J: 5,80 J (tom) til henholdsvis 129,70-J: 6,65 J (tilføj 0,5% HPMC), 120,30 ± 8,84 J (tilsæt 1% HPMC) og 110,20-A: 6,58
J (2% HPMC tilføjet). På samme tid faldt den maksimale trækresistens på dejen fra 674,50-A: 34,58 BU (blank) til 591,80-A: 5,87 BU (tilsætning af 0,5% HPMC), 602,70 ± 16,40 Bu (1% HPMC tilføjet) og 515,40-A: 7,78 BU (2% HPMC tilføjet). Forlængelsen af dejen steg imidlertid fra 154,75+7,57 MITI (blank) til 164,70-A: 2,55 m/RL (tilsætning af 0,5% HPMC), 162,90-A: 4,05 min (1% HPMC tilsat) og 1 67,20-A: 1,98 min (2% HPMC tilføjet). Dette kan skyldes forøgelsen af indholdet af blødgører-vand ved at tilføje HPMC, hvilket reducerer modstanden mod deformationen af glutenproteinmolekylkæden, eller interaktionen mellem HPMC og glutenproteinmolekylkæden ændrer dens strækning adfærd, hvilket overfører, at den forbedrer den trækkonkurrence, der øger døgnets strækhed, hvilket vil påvirke kvaliteten tekstur) af det endelige produkt.

2.3.4 Effekter af HPMC -tilsætningsbeløb og frysning af opbevaringstid på dejens rheologiske egenskaber
De rheologiske egenskaber ved dejen er et vigtigt aspekt af dejegenskaber, som systematisk kan afspejle de omfattende egenskaber ved dej, såsom viskoelasticitet, stabilitet og forarbejdningskarakteristika, samt ændringerne i egenskaber under behandling og opbevaring.

Fig. 2．1 Effekt af HPMC -tilsætning på rheologiske egenskaber ved frosset dej
Figur 2.1 viser ændringen af opbevaringsmodul (elastisk modul, g ') og tabsmodul (viskøs modul, g ") af dej med forskellige HPMC -indhold fra 0 dage til 60 dage. Resultaterne viste, at med forlængelsen af frysningstiden, g' g ' /g' /g ' /g' /g ' /g' /g ' /g' /g ' /g' /g ' /g' /) forøgede. Dette kan skyldes, at dejens netværksstruktur er beskadiget af iskrystaller under frysning af opbevaring, hvilket reducerer dens strukturelle styrke og dermed den elastiske modul falder markant. Med stigningen i HPMC -tilføjelse faldt variationen af G 'gradvist. Især når den ekstra mængde HPMC var 2%, var variationen af G 'den mindste. Dette viser, at HPMC effektivt kan hæmme dannelsen af iskrystaller og stigningen i størrelsen på iskrystaller og derved reducere skaden på dejstrukturen og opretholde den strukturelle styrke af dejen. Derudover er G '-værdien af dejen større end værdien af våd gluten dej, mens G "-værdien af dejen er mindre end værdien af våd gluten dej, hovedsageligt fordi dejen indeholder en stor mængde stivelse, som kan adsorberes og spredes på glutennetværksstrukturen. Den øger dens styrke, mens den bevarer overskydende fugtighed.
2.3.5 Effekter af HPMC -tilsætningsbeløb og frysning af opbevaringstid på det frysbare vandindhold (OW) i frosset dej
Ikke al fugtigheden i dejen kan danne iskrystaller ved en bestemt lav temperatur, som er relateret til fugttilstanden (fritflydende, begrænset, kombineret med andre stoffer osv.) Og dets miljø. Fryseligt vand er vandet i dejen, der kan gennemgå fasetransformation for at danne iskrystaller ved lave temperaturer. Mængden af fryseligt vand påvirker direkte antallet, størrelsen og fordelingen af iskrystalldannelse. Derudover påvirkes det frysbare vandindhold også af miljøændringer, såsom udvidelse af frysningstid, udsving i frysning af opbevaringstemperatur og ændringen af materialesystemstruktur og egenskaber. For den frosne dej uden tilsat HPMC, med forlængelse af frysningstid, steg Q silicium markant fra 32,48 ± 0,32% (frosset opbevaring i 0 dage) til 39,13 ± 0,64% (frosset opbevaring i 0 dage). Tibetansk i 60 dage) var stigningshastigheden 20,47%. Efter 60 dage med frosset opbevaring, med stigningen i HPMC -tilføjelse, faldt stigningshastigheden på CFW imidlertid efterfulgt af 18,41%, 13,71%og 12,48%(tabel 2.4). På samme tid faldt O∥ for den ufrosne dej tilsvarende med stigningen i mængden af tilsat HPMC fra 32,48A-0,32% (uden at tilføje HPMC) til 31,73 ± 0,20% på tur. (tilføjelse0,5% HPMC), 3 1,29+0,03% (tilsætning af 1% HPMC) og 30,44 ± 0,03% (tilsætning af 2% HPMC) vandholdekapacitet, hæmmer den frie strøm af vand og reducerer mængden af vand, der kan frosses. I processen med frysning af opbevaring er dejstrukturen sammen med omkrystallisation ødelagt, så den del af det ikke-freezable vand omdannes til fryseligt vand, hvilket øger indholdet af fryseligt vand. Imidlertid kan HPMC effektivt hæmme dannelsen og væksten af iskrystaller og beskytte stabiliteten af dejstrukturen, hvilket effektivt hæmmer stigningen i det frysbare vandindhold. Dette er i overensstemmelse med ændringsloven for det frysbare vandindhold i den frosne våde gluten dej, men fordi dejen indeholder mere stivelse, er CFW -værdien mindre end G∥ -værdien bestemt af den våde gluten dej (tabel 3.2).

2.3.6 Effekter af I'ipmc -tilføjelse og frysningstid på kvaliteten af dampet brød
2.3.6.1 Indflydelse af HPMC -tilføjelsesbeløb og frosset opbevaringstid på specifikt volumen dampet brød
Den specifikke mængde dampet brød kan bedre afspejle udseendet og sensorisk kvalitet af dampet brød. Jo større den specifikke volumen af det dampede brød er, jo større er volumenet af det dampede brød af samme kvalitet, og det specifikke volumen har en vis indflydelse på udseendet, farve, tekstur og sensorisk evaluering af maden. Generelt er dampede boller med større specifik volumen også mere populære blandt forbrugere til en vis grad.

Fig. 2．2 Effekt af HPMC -tilføjelse og frosset opbevaring på specifikt volumen af kinesisk dampet brød
Den specifikke mængde dampet brød kan bedre afspejle udseendet og sensorisk kvalitet af dampet brød. Jo større den specifikke volumen af det dampede brød er, jo større er volumenet af det dampede brød af samme kvalitet, og det specifikke volumen har en vis indflydelse på udseendet, farve, tekstur og sensorisk evaluering af maden. Generelt er dampede boller med større specifik volumen også mere populære blandt forbrugere til en vis grad.
Imidlertid faldt det specifikke volumen af det dampede brød fremstillet af frosset dej med udvidelsen af den frosne opbevaringstid. Blandt dem var det specifikke volumen af det dampede brød fremstillet af den frosne dej uden at tilsætte HPMC 2,835 ± 0,064 cm3/g (frosset opbevaring). 0 dage) ned til 1,495 ± 0,070 cm3/g (frosset opbevaring i 60 dage); Mens den specifikke mængde dampet brød fremstillet af frosset dej tilsat med 2% HPMC faldt fra 3,160 ± 0,041 cm3/g til 2,160 ± 0,041 cm3/g. 451 ± 0,033 cm3/g, derfor faldt det specifikke volumen af det dampede brød fremstillet af den frosne dej tilsat med HPMC med stigningen i det ekstra beløb. Da det specifikke volumen af dampet brød ikke kun påvirkes af gærfermenteringsaktiviteten (fermenteringsgasproduktion), har den moderate gasholdekapacitet for dejenetværksstrukturen også en vigtig indflydelse på det specifikke volumen af det endelige produkt [96'9 citeret. Målingsresultaterne af de ovennævnte reologiske egenskaber viser, at integriteten og den strukturelle styrke af dejenetværksstrukturen ødelægges under fryseopbevaringsprocessen, og graden af skade intensiveres med udvidelsen af frysningstiden. Under processen er dens gasholdekapacitet dårlig, hvilket igen fører til et fald i det specifikke volumen af det dampede brød. Imidlertid kan tilsætningen af HPMC mere effektivt beskytte integriteten af dejenetværksstrukturen, så de luftholdningsegenskaber af dejen er bedre opretholdt, derfor i O. i den 60-dages frosne opbevaringsperiode, med stigningen i HPMC-tilsætning, faldt det specifikke volumen af det tilsvarende dampede brød gradvist.
2.3.6.2 Effekter af HPMC -tilsætningsbeløb og frosset opbevaringstid på teksturegenskaber af dampet brød
TPA (teksturprofilanalyser) Fysisk egenskabstest kan omfattende afspejle de mekaniske egenskaber og kvaliteten af pastamad, herunder hårdhed, elasticitet, samhørighed, chewiness og modstandsdygtighed. Figur 2.3 viser virkningen af HPMC -tilføjelse og frysningstid på hårdheden af dampet brød. Resultaterne viser, at for frisk dej uden frysebehandling, med stigningen i HPMC -tilsætning, øges hårdheden af dampet brød markant. faldt fra 355,55 ± 24,65 g (blank prøve) til 310,48 ± 20,09 g (tilsættes O,5% HPMC), 258,06 ± 20,99 g (tilsættes 1% T-IPMC) og 215,29 + 13,37 g (2% HPMC-tilsat). Dette kan være relateret til stigningen i specifikt volumen af dampet brød. Som det kan ses fra figur 2.4, når mængden af HPMC -tilsat stigning stiger, øges fjederen af dampet brød fremstillet af frisk dej markant, fra henholdsvis 0,968 ± 0,006 (tom) til 1. .020 ± 0,004 (tilsættes 0,5% HPMC), 1,073 ± 0,006 (tilføj 1% I-IPMC) og 1,176 ± 0,003 (tilføj 2% HPMC). Ændringerne af hårdhed og elasticitet af dampet brød indikerede, at tilføjelsen af HPMC kunne forbedre kvaliteten af dampet brød. Dette er i overensstemmelse med forskningsresultaterne fra Rosell, Rojas, Benedito de Barber (2001) [95] og Barcenas, Rosell (2005) [orme], det vil sige HPMC kan reducere brødets hårdhed markant og forbedre brødets kvalitet.

Fig. 2．3 Effekt af HPMC -tilføjelse og frosset opbevaring på hårdhed af kinesisk dampet brød
På den anden side steg med forlængelsen af den frosne opbevaringstid for frosset dej, det dampede brød, der blev foretaget af det, steg markant (p <0,05), mens elasticiteten faldt markant (p <0,05). Imidlertid steg hårdheden af dampede boller fremstillet af frosset dej uden tilsat HPMC fra 358,267 ± 42,103 g (frosset opbevaring i 0 dage) til 1092,014 ± 34,254 g (frosset opbevaring i 60 dage);

PDIA10

Hårdheden af det dampede brød lavet af frosset dej med 2% HPMC steg fra 208,233 ± 15,566 g (frosset opbevaring i 0 dage) til 564,978 ± 82,849 g (frosset opbevaring i 60 dage). Fig. 2．4 Effekt af HPMC -tilsætning og frosset opbevaring på fjederiness af kinesisk dampet brød Med hensyn til elasticitet faldt elasticiteten af dampet brød fremstillet af frosset dej uden at tilsætte HPMC faldt fra 0,968 ± 0,006 (frysning i 0 dage) til 0,689 ± 0,022 (frosset i 60 dage); Frosset med 2% HPMC tilføjede elasticiteten af de dampede boller lavet af dej faldt fra 1,176 ± 0,003 (frysning i 0 dage) til 0,962 ± 0,003 (frysning i 60 dage). Naturligvis faldt stigningshastigheden for hårdhed og faldets elasticitetshastighed med stigningen i den ekstra mængde HPMC i den frosne dej i den frosne opbevaringsperiode. Dette viser, at tilføjelsen af HPMC effektivt kan forbedre kvaliteten af dampet brød. Derudover viser tabel 2.5 virkningerne af HPMC -tilføjelse og frosset opbevaringstid på andre strukturindeks for dampet brød. ) havde ingen signifikant ændring (p> 0,05); Ved 0 dages frysning, med stigningen i HPMC -tilføjelse, faldt Gumminess og Chewiness imidlertid markant (P

På den anden side, med forlængelse af frysningstiden, faldt samhørigheden og gendannelse af kraft af dampet brød markant. 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 dage); For dampede boller fremstillet af frosset dej med 2% HPMC tilsat blev samhørigheden imidlertid reduceret fra 0,93+0,02 g (0 dage frosset) til 0,61+0,07 g (frosset opbevaring i 60 dage), medens gendannelseskraften blev reduceret fra 0,53+0,01 g (frosset opbevaring i 0 dage) til 0,27+4-0,02 (frosset til 60). Derudover, med forlængelse af frosset opbevaringstid, steg klæbrigheden og chewiness af dampet brød markant. For det dampede brød fremstillet af frosset dej uden at tilsætte HPMC blev klæbrigheden forøget med 336,54+37. 24 (0 dage med frosset opbevaring) steg til 1232,86 ± 67,67 (60 dages frosset opbevaring), mens chewiness steg fra 325,76+34,64 (0 dages frosset opbevaring) til 1005,83+83,95 (frosset i 60 dage); For de dampede boller lavet af frosset dej med 2% HPMC tilføjet, steg klæbrigheden fra 206,62+1 1,84 (frosset i 0 dage) til 472,84. 96+45,58 (frosset opbevaring i 60 dage), mens chewiness steg fra 200,78+10,21 (frosset opbevaring i 0 dage) til 404,53+31,26 (frosset opbevaring i 60 dage). Dette viser, at tilføjelsen af HPMC effektivt kan hæmme ændringerne i teksturegenskaberne for dampet brød forårsaget af frysning af opbevaring. Derudover er ændringerne i teksturegenskaber for dampet brød forårsaget af frysning af opbevaring (såsom stigningen i klæbrighed og chewiness og faldet i genvindingskraft) også en vis intern korrelation med ændringen af dampet brødspecifik volumen. Således kan dejegenskaber (f.eks. Farinalitet, forlængelse og rheologiske egenskaber) forbedres ved at tilføje HPMC til frosset dej, og HPMC hæmmer dannelsen, vækst og omfordeling af iskrystaller (omkrystallisationsproces), hvilket gør frossen dejen kvaliteten af den behandlede dampbunker forbedres.
2.4 Kapiteloversigt
Hydroxypropyl-methylcellulose (HPMC) er en slags hydrofil kolloid, og dens anvendelsesforskning i frosset dej med kinesisk stil pasta-mad (såsom dampet brød), da det endelige produkt stadig mangler. Hovedformålet med denne undersøgelse er at evaluere effekten af HPMC-forbedring ved at undersøge effekten af HPMC-tilføjelse på behandlingsegenskaberne af frosset dej og kvaliteten af dampede brød for at give en vis teoretisk støtte til anvendelse af HPMC i dampet brød og andre kinesiske flour-produkter. Resultaterne viser, at HPMC kan forbedre dejens farlige egenskaber. Når tilføjelsesmængden af HPMC er 2%, stiger vandabsorptionshastigheden for dejen fra 58,10%i kontrolgruppen til 60,60%; 2 min steg til 12,2 min.; På samme tid faldt dejformationstiden fra 2,1 minutter i kontrolgruppen til 1,5 mølle; Svækkelsesgraden faldt fra 55 FU i kontrolgruppen til 18 FU. Derudover forbedrede HPMC også trækegenskaberne af dejen. Med stigningen i mængden af tilsat HPMC steg forlængelsen af dejen markant; reduceret markant. Derudover reducerede tilføjelsen af HPMC i den frosne opbevaringsperiode stigningshastigheden for det frysbare vandindhold i dejen og hæmmede derved skaden på dejenetværksstrukturen forårsaget af iskrystallisation, hvilket opretholder den relative stabilitet af dejen viskoelasticitet og integriteten af netværksstrukturen, hvilket forbedrer stabiliteten i dejenetværksstrukturen. Kvaliteten af det endelige produkt er garanteret.
På den anden side viste de eksperimentelle resultater, at tilføjelsen af HPMC også havde en god kvalitetskontrol og forbedringseffekt på dampet brød lavet af frosset dej. For de ufrosne prøver øgede tilføjelsen af HPMC det specifikke volumen af det dampede brød og forbedrede teksturegenskaberne for det dampede brød - reducerede hårdheden af det dampede brød, øgede dens elasticitet og reducerede på samme tid klæbrigheden og tyggeligheden af det dampede brød. Derudover hæmmede tilsætningen af HPMC forringelsen af kvaliteten af dampede boller lavet af frosset dej med udvidelsen af frysning af opbevaringstid - hvilket reducerer graden af stigning i de dampede buns, sammenhængende og gendannelsestyrke.
Afslutningsvis viser dette, at HPMC kan påføres til behandling af frosset dej med dampet brød som det endelige produkt, og har effekten af bedre opretholdelse og forbedring af kvaliteten af dampet brød.
Kapitel 3 Effekter af HPMC -tilføjelse på strukturen og egenskaberne af hvedesgluten under fryseforhold
3.1 Introduktion
Hved gluten er det mest rigelige opbevaringsprotein i hvedekorn, der tegner sig for mere end 80% af det samlede protein. I henhold til opløseligheden af dens komponenter kan den groft opdeles i glutenin (opløselig i alkalisk opløsning) og gliadin (opløselig i alkalisk opløsning). i ethanolopløsning). Blandt dem er molekylvægten (MW) af glutenin så høj som 1x107da, og den har to underenheder, som kan danne intermolekylære og intramolekylære disulfidbindinger; Mens molekylvægten af gliadin kun er 1x104DA, og der kun er en underenhed, der kan danne molekyler i molekylerne [100]. Campos, Steffe, & Ng (1 996) delte dannelsen af dej til to processer: energiindgang (blandingsproces med dej) og proteinforening (dannelse af dejenetværksstruktur). Det antages generelt, at glutenin under dejen danner bestemmer gluteninet og strukturel styrke af dejen, mens gliadin bestemmer viskositeten og fluiditeten af dejen [102]. Det kan ses, at glutenprotein har en uundværlig og unik rolle i dannelsen af dejenetværksstrukturen og giver dejen med samhørighed, viskoelasticitet og vandabsorption.
Fra et mikroskopisk synspunkt ledsages dannelsen af den tredimensionelle netværksstruktur af dejen af dannelsen af intermolekylære og intramolekylære kovalente bindinger (såsom disulfidbindinger) og ikke-kovalente bindinger (såsom hydrogenbindinger, hydrofobe kræfter) [103]. Selvom energien fra den sekundære binding
Mængde og stabilitet er svagere end kovalente bindinger, men de spiller en vigtig rolle i at opretholde konformationen af gluten [1041].
For frosset dej vil dannelse og vækst af iskrystaller (krystallisations- og omkrystallisationsproces under fryseforhold medføre, at dejenetværksstrukturen skal presses fysisk, og dens strukturelle integritet vil blive ødelagt og mikroskopisk. Ledsaget af ændringer i strukturen og egenskaberne af glutenprotein [105'1061. Som Zhao, et a1. (2012) fandt, at med forlængelse af frysningstiden faldt molekylvægt og molekylær gyrationsradius af glutenprotein [107J, hvilket indikerede, at glutenprotein delvist depolymeriserede. Derudover vil de rumlige konformationelle ændringer og termodynamiske egenskaber ved glutenprotein påvirke dejbehandlingsegenskaber og produktkvalitet. Derfor er det i processen med frysning af opbevaring af en vis forskningens betydning at undersøge ændringerne af vandtilstand (iskrystaltilstand) og strukturen og egenskaberne af glutenprotein under forskellige fryseopbevaringstidsbetingelser.
Som nævnt i forordet, som en cellulosederivativ hydrokolloid, er anvendelsen af hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) i frosset dej ikke meget undersøgt, og forskningen på dens handlingsmekanisme er endnu mindre.
Derfor er formålet med dette eksperiment at bruge hvedens gluten dej (gluten dej) som forskningsmodel til at undersøge indholdet af HPMC (0, 0,5%) under forskellige fryseopbevaringstid (0, 15, 30, 60 dage), 1%, 2%) på staten og fordelingen af vand i det våde glansystem, gluTen protein rheologiske egenskaber, termerynamiske egenskaber, og dens fysiske egenskaber, og udforsk derefter årsagerne til ændringerne i behandlingsegenskaber af frosset dej og rollen som HPMC -mekanismproblemer for at forbedre forståelsen af relaterede problemer.
3.2 Materialer og metoder
3.2.1 Eksperimentelle materialer
Gluten Anhui Rui Fu Xiang Food Co., Ltd.; Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC, det samme som ovenfor) Aladdin Chemical Reagent Co., Ltd.
3.2.2 Eksperimentelt apparatur
Udstyrsnavn
Opdagelse. R3 Rheometer
DSC. Q200 Differential Scanning Calorimeter
PQ00 1 NMR-instrument med lavt felt
722e spektrofotometer
JSM. 6490LV wolfram filament scanning elektronmikroskop
HH digital konstant temperatur vandbad
BC/BD. 272SC køleskab
Bcd. 201lct køleskab
MIG. 5 Ultra-mikroelektronisk balance
Automatisk mikropladelæser
Nicolet 67 Fourier Transform Infrared Spectrometer
Fd. 1b. 50 vakuum frysetørrer
KDC. 160 timer Højhastighedskølet centrifuge
Thermo Fisher FC Fuld bølgelængde Scanning Mikropladerlæser
Pb. Model 10 pH -meter
Myp ll. Type 2 Magnetisk omrører
Mx. S type hvirvelstrømsoscillator
SX2.4.10 Duffelovn
Kjeltec TM 8400 Automatisk Kjeldahl Nitrogen Analyzer
Fabrikant
American Ta Company
American Ta Company
Shanghai Niumet Company
Shanghai Spectrum Instrument Co., Ltd.
Nippon Electronics Manufacturing Co., Ltd.
Jintan Jincheng Guosheng Experimental Instrument Factory
Qingdao Haier Group
Hefei Mei Ling Co., Ltd.
Sartorius, Tyskland
Thermo Fisher, USA
Thermo Nicolet, USA
Beijing Bo Yi Kang Experimental Instrument Co., Ltd.
Anhui Zhong Ke Zhong Jia Scientific Instrument Co., Ltd.
Thermo Fisher, USA
Certoris Tyskland
Shanghai Mei Ying Pu Instrument Co., Ltd.
Scilogex, USA
Huangshi Hengfeng Medical Equipment Co., Ltd.
Dansk Foss Company
3.2.3 Eksperimentelle reagenser
Alle kemiske reagenser anvendt i eksperimenterne var af analytisk kvalitet.
3.2.4 Eksperimentel metode
3.2.4.1 Bestemmelse af basale komponenter i gluten
I henhold til GB 5009.5_2010, GB 50093.2010, GB 50094.2010, GB/T 5009.6.2003T78-81], blev indholdet af protein, fugt, aske og lipid i gluten bestemt henholdsvis, og resultaterne er vist i tabel 3.1 vist.

3.2.4.2 Fremstilling af frosset våd gluten dej (gluten dej)
Vej 100 g gluten i et bægerglas, tilsæt destilleret vand (40%, w/w) til det, rør med en glasstang i 5 minutter, og placer det derefter i 4 "C-køleskab i 1 time for at gøre det fuldt ud hydrat for at opnå våd glutenmasse efter at have taget den ud, forsegle den i en frisk-holdningspose og fryset den i 24 timer ved .30 ℃. Endelig, frie det i en affriskning ved. tidsperiode (15 dage, 30 dage og 60 dage).
3.2.4.3 Bestemmelse af reologiske egenskaber ved våd glutenmasse
Når den tilsvarende frysningstid er forbi, skal du tage den frosne våde glutenmasse ud og placere den i et 4 ° C køleskab for at ækvilibrere i 8 timer. Tag derefter prøven ud og anbring den ved stuetemperatur, indtil prøven er fuldstændigt optøet (denne metode til at optøe den våde glutenmasse er også anvendelig for en senere del af eksperimenterne, 2.7.1 og 2.9). En prøve (ca. 2 g) af det centrale område af den smeltede våde glutenmasse blev skåret og anbragt på prøvebæreren (bundpladen) af rheometeret (Discovery R3). Strain Sweep) For at bestemme den lineære viskoelasticitetsregion (LVR) er de specifikke eksperimentelle parametre indstillet som følger - armaturet er en parallel plade med en diameter på 40 mølle, kløften er indstillet til 1000 mRN, og temperaturen er indstillet til 25 ° C, belastningsskanningsområdet er 0,01%. 100%er frekvensen indstillet til 1 Hz. Lad derefter, efter at have ændret prøven, stå i 10 minutter og derefter udføre dynamisk
Frekvensfej, de specifikke eksperimentelle parametre er indstillet som følger - stammen er 0,5% (ved LVR), og frekvensfejområdet er 0,1 Hz. 10 Hz, mens andre parametre er de samme som stammefejeparametre. Scanningsdata erhverves i logaritmisk tilstand, og 5 datapunkter (plot) registreres i den reologiske kurve for hver 10 gange stigning i frekvens, for at opnå frekvensen som abscissa, lagringsmodul (G ') og tabsmodulus (G') er den rheologiske diskrete kurve for ordinatet. Det er værd at bemærke, at efter hver gang prøven trykkes af klemmen, skal den overskydende prøve skrabes forsigtigt med et blad, og et lag af paraffinolie påføres kanten af prøven for at forhindre fugt under eksperimentet. af tab. Hver prøve blev replikeret tre gange.
3.2.4.4 Bestemmelse af termodynamiske egenskaber
I henhold til metoden til BOT (2003) [1081 blev differentiel scanningskalorimeter (DSC Q.200) anvendt i dette eksperiment til at måle de relevante termodynamiske egenskaber ved prøverne.
(1) Bestemmelse af indholdet af fryseligt vand (CF Silicon) i våd glutenmasse
En 15 mg prøve af våd gluten blev vejet og forseglet i en aluminiumsgren (egnet til flydende prøver). Bestemmelsesproceduren og parametre er som følger: ækvilibrering ved 20 ° C i 5 minutter, fald til 0,30 ° C med en hastighed på 10 ° C/min, hold temperaturen i 10 minutter, og til sidst øget til 25 ° C med en hastighed på 5 ° C/min Reference. Den opnåede DSC -kurve blev analyseret under anvendelse af analysesoftwaren Universal Analysis 2000 ved at analysere toppe placeret omkring 0 ° C. Integreret for at få den smeltende entalpi af iskrystaller (Yu Day). Derefter beregnes det frysbare vandindhold (CFW) af følgende formel [85-86]:

Blandt dem repræsenterer tre den latente fugtighedsvarme, og dens værdi er 334 J/g; MC repræsenterer det samlede fugtighedsindhold i den våde gluten målt (målt i henhold til GB 50093.2010 [. 78]). Hver prøve blev replikeret tre gange.
(2) Bestemmelse af termisk denaturering af toptemperatur (TP) af hvedens glutenprotein
Frysetør den frosne-opbevaringsbehandlede prøve, slib den igen og før den gennem en 100-mesh sigte for at opnå glutenproteinpulver (denne faste pulverprøve er også anvendelig til 2,8). En 10 mg glutenproteinprøve blev vejet og forseglet i en aluminiums -digel (til faste prøver). DSC -måleparametrene blev indstillet som følger, ækvilibreret ved 20 ° C i 5 minutter, og steg derefter til 100 ° C med en hastighed på 5 ° C/min ved anvendelse af nitrogen som rensningsgas, og dens strømningshastighed var 80 ml/min. Ved hjælp af en forseglet tom digel som reference og brug analysesoftwaren Universal Analysis 2000 til at analysere den opnåede DSC -kurve for at opnå toptemperaturen for termisk denaturering af hvede glutenprotein (ja). Hver prøve replikeres tre gange.
3.2.4.5 Bestemmelse af gratis sulfhydrylindhold (c) af hvedekluten
Indholdet af frie sulfhydrylgrupper blev bestemt ifølge metoden til Beveridg, Toma, & Nakai (1974) [HU] med passende ændringer. Vej 40 mg hvedeglutenproteinprøve, ryst det godt, og gør det spredt i 4 ml dodecylsulfonat
Natriumnatrium (SDS). Tris-hydroxymethylaminomethan (Tris). Glycin (Gly). Tetraeddikesyre 7, amin (EDTA) -buffer (10,4% Tris, 6,9 g glycin og 1,2 g EDTA/L, pH 8,0, forkortet som TGE og derefter 2,5% SDS Det blev tilsat ovenstående TGE-opløsning (dvs. den supernat, der blev opnået efter 25 min. Centrifugering i 10 minutter ved 4 ° C og 5000 × g. Rag/ml), efter 30 minutters inkubation i et 25 ℃ vandbad, tilsættes 412 nm absorbans, og ovennævnte buffer blev anvendt som tom kontrol.

Blandt dem er 73,53 udryddelseskoefficienten; A er absorbansværdien; D er fortyndingsfaktoren (1 her); G er proteinkoncentrationen. Hver prøve blev replikeret tre gange.
3.2.4.6 Bestemmelse af 1H I "2 afslapningstid
I henhold til Kontogiorgos, Goff, & Kasapis (2007) -metoden [1111, 2 g våd glutenmasse blev anbragt i et nukleart magnetisk rør på 10 mm i diameter, forseglet med plastindpakning, og derefter placeres i et lavfelt nuklear magnetisk resonansapparat for at måle den transvers afslapningstid (n), de specifikke parameter er indstillet som følger: 32 ℃ ligilibrium for 3 min miner (n), de specifikke parameter er er 0,43 t, er resonansfrekvensen 18,169 Hz, og pulssekvensen er Carr-Purcell-Meiboom-gill (CPMG), og pulsvarighederne på henholdsvis 900 og 1 800 blev indstillet til henholdsvis 13¨s og 25¨s, og pulsinterval R var så lille som muligt for at reducere interferensen og diffusionen af henfaldshus. I dette eksperiment blev det indstillet til O. 5 m s. Hver assay blev scannet 8 gange for at øge signal-til-støjforholdet (SNR) med et 1 s-interval mellem hver scanning. Afslapningstiden opnås fra følgende integrerede ligning:

Blandt dem er M funktionen af den eksponentielle henfaldssum af signalamplituden med tiden (t) som den uafhængige variabel; Yang) er funktionen af brintprotonantaltætheden med afslapningstiden (D) som den uafhængige variabel.
Ved hjælp af Contin -algoritmen i Provencher -analysesoftwaren kombineret med Laplace Inverse Transformation udføres inversionen for at opnå en kontinuerlig distributionskurve. Hver prøve blev gentaget tre gange
3.2.4.7 Bestemmelse af sekundær struktur af hvedens glutenprotein
I dette eksperiment blev et Fourier -transform infrarødt spektrometer udstyret med en svækket enkelt reflektion, der dæmpede total refleksion (ATR) tilbehør, til at bestemme den sekundære struktur af glutenprotein, og en cadmium -kviksølv -telluride -krystal blev anvendt som detektor. Både prøve- og baggrundssamling blev scannet 64 gange med en opløsning på 4 cm ~ og et scanningsinterval på 4000 CMQ-500 cm ~. Spred en lille mængde proteinfast pulver på overfladen af diamanten på ATR-monteringen, og derefter, efter 3 omdrejninger med uret, kan du begynde at opsamle det infrarøde spektrumsignal af prøven og til sidst få bølgetalet (bølgetal, cm-1) som abscissa og absorbans som abscissa. (Absorption) er det infrarøde spektrum af ordinaten.
Brug Omnic -software til at udføre automatisk baseline -korrektion og avanceret ATR -korrektion på den opnåede fulde bølgetal infrarøde spektrum, og brug derefter top. FIT 4.12-software udfører baseline-korrektion, Fourier-dekonvolution og anden derivattilpasning på Amide III-båndet (1350 cm-1.1200 cm'1), indtil den monterede korrelationskoefficient (∥) når 0. 99 eller mere, det integrerede topområde, der svarer til den sekundære struktur for hver protein, opnås, og det relative indhold i hver sekundær struktur beregnes. Beløb (%), det vil sige det højeste areal/det samlede spidsareal. Tre paralleller blev udført for hver prøve.
3.2.4.8 Bestemmelse af overfladehydrofobicitet af glutenprotein
I henhold til metoden fra Kato & Nakai (1980) [112] blev naphthalen sulfonsyre (ANS) anvendt som en fluorescerende sonde til at bestemme overfladen hydrofobicitet af hvedegluten. Vej 100 mg glutenprotein fast pulverprøve, spreder det i 15 ml, 0,2M, pH 7,0 phosphatbufret saltvand (PBS), omrøres magnetisk i 20 minutter ved stuetemperatur og rør derefter ved 7000 omdrejninger pr. Til måleresultaterne fortyndes supernatanten med PBS for 5 koncentrationsgradienter på sin side, og proteinkoncentrationen er ved 0,02,0,5 mg/ml interval.
Absorb 40 IL ANS-opløsning (15,0 mmol/L) blev tilsat til hver gradientprøvopløsning (4 ml), rystet og rystet godt, og flyttede derefter hurtigt til et beskyttet sted, og 200 "L dråber af lys blev trukket fra prøverøret med lav koncentration til høj koncentration i drejning NM som excitationslys og 484 AM som emissionslys.
3.2.4.9 Elektronmikroskopobservation
Efter frysetørring af den våde glutenmasse uden at tilføje HPMC og tilsætte 2% HPMC, der var frosset i 0 dage og 60 dage, blev nogle prøver udskåret, sprayet med guld 90 s med en elektronsputter og derefter placeret i et scanningselektronmikroskop (JSM.6490LV). Morfologisk observation blev udført. Den accelererende spænding blev indstillet til 20 kV, og forstørrelsen var 100 gange.
3.2.4.10 Databehandling
Alle resultater udtrykkes som gennemsnitlig 4-standardafvigelse, og ovenstående eksperimenter blev gentaget mindst tre gange undtagen for scanning af elektronmikroskopi. Brug Origin 8.0 til at tegne diagrammer, og brug SPSS 19.0 til en. Vejsanalyse af varians og Duncans multiple rækkevidde -test, signifikansniveauet var 0,05.
3. Resultater og diskussion
3.3.1 Effekter af HPMC -tilsætningsbeløb og frysning af opbevaringstid på de reologiske egenskaber ved våd glutenmasse
Rheologiske egenskaber er en effektiv måde at afspejle strukturen og egenskaberne ved fødevarematerialer og at forudsige og evaluere produktkvalitet [113J. Som vi alle ved, er glutenprotein den vigtigste materialekomponent, der giver dejviskoelasticitet. Som vist i figur 3.1 viser de dynamiske frekvensfej (0,1,10 Hz) resultater, at lagringsmodulet (elastisk modul, g ') af alle våd glutenmasseprøver er større end tabsmodulet (viskøs modul), g ”), derfor viser den våde glutenmasse solide rheologiske karakterer Tværbindingsstruktur dannet af kovalent eller ikke-kovalent interaktion er rygraden i dejens netværksstruktur [114]. 0,5% og 1% HPMC tilsat viste forskellige grader af fald (fig. 3.1, 115). Seksuelle forskelle (figur 3.1, d). Dette indikerer, at den tredimensionelle netværksstruktur i den våde glutenmasse uden HPMC blev ødelagt af iskrystallerne dannet under fryseprocessen, hvilket er i overensstemmelse med de resultater, der blev fundet af Kontogiorgos, Goff, & Kasapis (2008), som mente, at den forlængede frysetid forårsagede funktionaliteten og stabiliteten i Dough-strukturen var alvorligt reduceret.

Fig. 3．1 Effekt af HPMC -tilføjelse og frosset opbevaring på rheologiske egenskaber ved gluten dej
Bemærk: Blandt dem er A det oscillerende frekvensscanningsresultat af våd gluten uden at tilføje HPMC: B er det oscillerende frekvensscanningsresultat af våd gluten, hvilket tilføjer 0,5% HPMC; C er det oscillerende frekvensscanningsresultat af tilsætning af 1% HPMC: D er det oscillerende frekvensscanningsresultat af tilsætning af 2% HPMC våd glutenoscillationsfrekvens Sweep -resultater.
Under frosset opbevaring krystalliseres fugtigheden i den våde glutenmasse, fordi temperaturen er lavere end dens frysepunkt, og det er ledsaget af en omkrystallisationsproces over tid (på grund af udsving i temperatur Nogle kemiske bindinger gennem fysisk ekstrudering. Ved sammenligning med sammenligningen af grupper viste imidlertid, at tilsætningen af HPMC effektivt kunne hæmme dannelsen og væksten af iskrystaller, hvilket beskyttede integriteten og styrken af glutennetværksstrukturen, og inden for et bestemt interval var den hæmmende virkning positivt korreleret med mængden af HPMC -tilføjet.
3.3.2 Effekter af HPMC -tilsætningsbeløb og frysning af opbevaringstid på fryserfugtighedsindholdet (CFW) og termisk stabilitet
3.3.2.1 Effekter af HPMC -tilsætningsbeløb og frysning af opbevaringstid på det fryselige fugtighedsindhold (CFW) i våd gluten dej
Isskrystaller dannes af faseovergangen af fryseligt vand ved temperaturer under dets frysepunkt. Derfor påvirker indholdet af fryseligt vand direkte antallet, størrelsen og fordelingen af iskrystaller i den frosne dej. De eksperimentelle resultater (tabel 3.2) viser, at når den frysende opbevaringstid forlænges fra 0 dage til 60 dage, bliver den våde glutenmasse kinesiske silicium gradvist større, hvilket er i overensstemmelse med andres forskningsresultater [117'11 81]. Især efter 60 dage med frosset opbevaring steg faseovergangsentalpien (dag) af den våde glutenmasse uden HPMC fra 134,20 J/g (0 D) til 166,27 J/g (60 D), dvs. stigningen steg med 23,90%, mens frysning af fugtindholdet (CF Silicon) steg fra 40,08%til 49,78%, en stigning på 19.5%. For de prøver, der er suppleret med 0,5%, 1% og 2% HPMC, efter 60 dages frysning steg C-CHAT imidlertid med henholdsvis 20,07%, 16, 63% og 15,96%, hvilket er i overensstemmelse med Matuda, ET A1. (2008) fandt, at de smeltende enthalpi (Y) af prøverne med tilsatte hydrofile kolloider faldt sammenlignet med de tomme prøver [119].
Stigningen i CFW skyldes hovedsageligt omkrystallisationsprocessen og ændringen af glutenproteinkonformationen, som ændrer vandtilstanden fra ikke-fryseligt vand til fryseligt vand. Denne ændring i fugttilstand tillader, at iskrystaller bliver fanget i mellemrummet i netværksstrukturen, netværksstrukturen (porer) bliver gradvist større, hvilket igen fører til større pressning og ødelæggelse af porernes vægge. Imidlertid viser den signifikante forskel på 0W mellem prøven med et bestemt indhold af HPMC og den tomme prøve, at HPMC kan holde vandtilstanden relativt stabil under fryseprocessen og derved reducere skaden på iskrystaller til glutennetværksstrukturen og endda hæmme produktets kvalitet. forringelse.

3.3.2.2 Effekter af tilsætning af forskellige indhold af HPMC og frysning af opbevaringstid på den termiske stabilitet af glutenprotein
Den termiske stabilitet af gluten har en vigtig indflydelse på korndannelsen og produktkvaliteten af termisk forarbejdet pasta [211]. Figur 3.2 viser den opnåede DSC -kurve med temperatur (° C) som abscissa og varmestrøm (MW) som ordinat. De eksperimentelle resultater (tabel 3.3) fandt, at varme denatureringstemperaturen for glutenprotein uden frysning og uden tilsætning af I-IPMC var 52,95 ° C, hvilket var i overensstemmelse med Leon, et A1. (2003) og Khatkar, Barak og Mudgil (2013) rapporterede meget lignende resultater [120m11. Med tilsætning af 0% ufrosset, O. sammenlignet med varmen denatureringstemperaturen på glutenprotein med 5%, 1% og 2% HPMC, steg varmdeformationstemperaturen for henholdsvis glutenprotein svarende til 60 dage med henholdsvis 7,40 ℃, 6,15 ℃, 5,02 ℃ og 4,58 ℃. Naturligvis faldt stigningen i denatureringstemperatur (N) under betingelse af den samme frysningstid (N) sekventielt med stigningen i HPMC -tilsætning. Dette er i overensstemmelse med ændringsreglen for resultaterne af råb. Derudover falder N -værdierne for de frosne prøver, da mængden af tilsat HPMC -tilsat stigning, N -værdierne sekventielt. Dette kan skyldes de intermolekylære interaktioner mellem HPMC med molekylær overfladeaktivitet og gluten, såsom dannelsen af kovalente og ikke-kovalente bindinger [122J].

Bemærk: Forskellige superscript små bogstaver i den samme kolonne indikerer signifikant forskel (p <0,05) Desuden mente Myers (1990), at en højere ANG betyder, at proteinmolekylet udsætter flere hydrofobe grupper og deltager i denatureringsprocessen for molekylet [1231]. Derfor blev flere hydrofobe grupper i gluten eksponeret under frysning, og HPMC kunne effektivt stabilisere den molekylære konformation af gluten.

Fig. 3．2 Typiske DSC -termogrammer af glutenproteiner med 0 ％ HPMC (A) ； med O．5 ％ HPMC (B) ； med 1 ％ HPMC (C) ； med 2 ％ HPMC (D) efter forskellig tid med frosset opbevaring ， fra 0D til 60D indikeret fra den lave, der skal forbinde den højeste i hver graf． Bemærk: A er DSC -kurven for hvedegluten uden at tilføje HPMC; B er tilsætning af O. DSC -kurve af hvedegluten med 5% HPMC; C er DSC -kurven for hvedegluten med 1% HPMC; D er DSC-kurven for hvedegluten med 2% HPMC 3.3.3 Effekter af HPMC-tilsætningsbeløb og frysetid på frit sulfhydrylindhold (C-SH-) intermolekylær og intramolekylær kovalente bindinger er meget vigtige for stabiliteten af dejenetværksstrukturen. En disulfidbinding (-ss-) er en kovalent binding dannet ved dehydrogenering af to frie sulfhydrylgrupper (.sh). Glutenin er sammensat af glutenin og gliadin, førstnævnte kan danne intramolekylære og intermolekylære disulfidbindinger, mens sidstnævnte kun kan danne intramolekylære disulfidbindinger [1241] derfor er disulfidbindinger en intramolekylær/intermolekylær disulfidbinding. Vigtig måde at krydsebinding på. Sammenlignet med tilsætning af 0%, O. C-SH på 5% og 1% HPMC uden frysning af behandling og C-SH-gluten efter 60 dages frysning har henholdsvis forskellige grader af stigning. Specifikt tilføjede ansigtet uden HPMC gluten C. SH med 3,74 "mol/g til 8,25" mol/g, mens C.sh, skaldyr, med gluten suppleret med 0,5% og 1% HPMC steg med 2,76 "mol/g til 7,25" "mol/g og 1,33" mol/g til 5,66 "mol/g (fig. 3,3). (2012) fandt, at indholdet af frie thiolgrupper var markant [1071 efter 120 dage med frosset opbevaring. Lokalt dannet i en kortere frysningstid [1161.

Fig. 3．3 Effekt af HPMC-tilsætning og frosset opbevaring på indholdet af frie-SH til glutenproteiner Som nævnt ovenfor kan fryseligt vand danne iskrystaller ved lave temperaturer og distribuere i mellemrummet i glutennetværket. Derfor, med forlængelse af frysningstiden, bliver iskrystaller større, hvilket klemmer glutenproteinstrukturen mere alvorligt og fører til brud på nogle intermolekylære og intramolekylære disulfidbindinger, hvilket øger indholdet af frie sulfhyrylgrupper. På den anden side viser de eksperimentelle resultater, at HPMC kan beskytte disulfidbindingen mod ekstruderingsskadene af iskrystaller, hvilket hæmmer depolymerisationsprocessen for glutenprotein. 3.3.4 Effekter af HPMC -tilsætningsbeløb og frysning af opbevaringstid på tværgående afslapningstid (T2) af våd glutenmasse Fordelingen af tværgående afslapningstid (T2) kan afspejle modellen og den dynamiske proces med vandmigration i fødevarematerialer [6]. Figur 3.4 viser fordelingen af våd glutenmasse ved 0 og 60 dage med forskellige HPMC-tilføjelser, inklusive 4 hovedfordelingsintervaller, nemlig 0,1,1 ms (T21), 1,10 ms (T22), 10,100 ms (død;) og 1 00-1 000 ms (T24). Bosmans et al. (2012) fandt en lignende fordeling af våd glutenmasse [1261], og de antydede, at protoner med afslapningstider under 10 ms kunne klassificeres som hurtigt afslappende protoner, som hovedsageligt er afledt af dårlig mobilitet Den bundne vand, der derfor kan karakterisere afslapningstidsfordelingen af bundet vand, der er bundet til en lille mængde stivelse, mens Dang kan karakterisere afslapningstiden for bundet vand, der er bundet til gluten -protein. Derudover er Kontogiorgos (2007) - T11¨, "strenge" af glutenproteinnetværksstrukturen sammensat af flere lag (lagner) ca. 5 nm fra hinanden, og vandet indeholdt i disse lag er begrænset vand (eller bulkvand, fasevand), mobiliteten af dette vand er mellem mobiliteten af bund vand og frit vand. Og T23 kan tilskrives afslapningstidsfordelingen af begrænset vand. T24 -distributionen (> 100 ms) har en lang afslapningstid, så den kendetegner gratis vand med stærk mobilitet. Dette vand findes i porerne i netværksstrukturen, og der er kun en svag kapillærkraft med glutenproteinsystemet.

Fig. 3．4 Effekt af FIPMC -tilføjelse og frosset opbevaring på fordelingskurver for tværgående afslapningstid for gluten dej
Bemærk: A og B repræsenterer den tværgående afslapningstid (N) distributionskurver for våd gluten med forskellige indhold af HPMC tilføjet i henholdsvis 0 dage og 60 dage i frysning af opbevaring
Sammenligning af de våde gluten dejer med forskellige tilsætningsmængder af HPMC opbevaret i frosset opbevaring i henholdsvis 60 dage og ikke -frosset opbevaring, blev det konstateret, at det samlede distributionsområde for T21 og T24 ikke viste en signifikant forskel, hvilket indikerede, at tilsætningen af HPMC ikke signifikant forøgede det relative beløb på bundet vand. Indhold, som kan skyldes, at de vigtigste vandbindende stoffer (glutenprotein med en lille mængde stivelse) ikke blev ændret signifikant ved tilsætning af en lille mængde HPMC. På den anden side ved at sammenligne distributionsområderne for T21 og T24 af våd glutenmasse med den samme mængde HPMC tilsat til forskellige fryseopbevaringstider, er der heller ingen signifikant forskel, hvilket indikerer, at det bundne vand er relativt stabilt under fryseopbevaringsprocessen og har en negativ indvirkning på miljøet. Ændringer er mindre følsomme og mindre påvirket.
Der var imidlertid åbenlyse forskelle i højden og området for T23 -fordeling af våd glutenmasse, som ikke var frosset og indeholdt forskellige HPMC -tilsætninger, og med stigningen i tilsætning steg højden og området for T23 -distributionen (fig. 3.4). Denne ændring viser, at HPMC kan øge det relative indhold af begrænset vand markant, og det er positivt korreleret med det ekstra beløb inden for et bestemt interval. Derudover faldt højden og arealet af T23 -fordelingen af den våde glutenmasse med det samme HPMC -indhold med udvidelsen af frysningstid. Sammenlignet med bundet vand viste begrænset vand derfor en bestemt effekt på frysning af opbevaring. Følsomhed. Denne tendens antyder, at interaktionen mellem glutenproteinmatrixen og det begrænsede vand bliver svagere. Dette kan skyldes, at flere hydrofobe grupper udsættes under frysning, hvilket er i overensstemmelse med de termiske denatureringstemperaturmålinger. Især viste højden og området for T23 -fordelingen for den våde glutenmasse med 2% HPMC -tilsætning ikke en signifikant forskel. Dette indikerer, at HPMC kan begrænse migration og omfordeling af vand og kan hæmme transformationen af vandtilstanden fra den begrænsede tilstand til den frie tilstand under fryseprocessen.
Derudover var højden og området for T24 -fordelingen af den våde glutenmasse med forskellige indhold af HPMC signifikant forskellige (fig. 3.4, A), og det relative indhold af frit vand var negativt korreleret med mængden af HPMC tilsat. Dette er bare det modsatte af Dang -distributionen. Derfor indikerer denne variationsregel, at HPMC har vandopholdkapacitet og omdanner frit vand til begrænset vand. Efter 60 dages frysning steg imidlertid højden og arealet af T24-distributionen i varierende grad, hvilket indikerede, at vandtilstanden ændrede sig fra begrænset vand til fritflydende tilstand under fryseprocessen. Dette skyldes hovedsageligt ændringen af glutenproteinkonformationen og ødelæggelsen af "lag" -enheden i glutenstrukturen, som ændrer tilstanden for det begrænsede vand indeholdt i det. Selvom indholdet af fryseligt vand bestemt af DSC også øges med udvidelsen af frysningstid, er det imidlertid ikke helt ækvivalente på grund af forskellen i målemetoderne og karakteriseringsprincipperne for de to, det fryselige vand og det frie vand. For den våde glutenmasse tilsat med 2% HPMC, efter 60 dages fryseopbevaring, viste ingen af de fire fordelinger signifikante forskelle, hvilket indikerer, at HPMC effektivt kan bevare vandtilstanden på grund af sine egne vandholdningsegenskaber og dens interaktion med gluten. og stabil likviditet.
3.3.5 Effekter af HPMC -tilsætningsbeløb og frysning af opbevaringstid på den sekundære struktur af glutenprotein
Generelt er den sekundære struktur af protein opdelt i fire typer, α-spiral, ß-foldet, ß-hjørner og tilfældige krøller. De vigtigste sekundære bindinger til dannelse og stabilisering af den rumlige konformation af proteiner er hydrogenbindinger. Derfor er protein -denaturering en proces med brintbinding og konformationelle ændringer.
Fourier-transform infrarød spektroskopi (FT-IR) er blevet vidt brugt til høj kapacitetsbestemmelse af den sekundære struktur af proteinprøver. De karakteristiske bånd i det infrarøde spektrum af proteiner inkluderer hovedsageligt amid I-bånd (1700.1600 cm-1), Amid II-bånd (1600.1500 cm-1) og Amide III-bånd (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 vibrationer og har en høj følsomhed over for ændringer i protein sekundær struktur [128'1291. Selvom de ovennævnte tre karakteristiske bånd er alle karakteristiske infrarøde absorptionstoppe af proteiner, er den specifikke med andre ord, absorptionsintensiteten af amid II-båndet lavere, så den semi-kvantitative nøjagtighed af protein sekundær struktur er dårlig; Mens den maksimale absorptionsintensitet af amid I -båndet er højere, analyserer så mange forskere den sekundære struktur af protein med dette bånd [1301, men absorptionstoppen af vand og amid I -båndet overlappes ved ca. 1640 cm. 1 bølgetal (overlappet), hvilket igen påvirker nøjagtigheden af resultaterne. Derfor begrænser vandets interferens bestemmelsen af amid I -båndet i protein -sekundær strukturbestemmelse. I dette eksperiment blev det relative indhold af fire sekundære strukturer af glutenprotein for at undgå interferens af vand opnået ved at analysere amid III -båndet. Maksimal position (bølgetalinterval) af
Tilskrivningen og betegnelsen er anført i tabel 3.4.
Fanen 3．4 spids positioner og tildeling af sekundære strukturer stammer fra amid III-bånd i FT-IR-spektre

Figur 3.5 er det infrarøde spektrum af amid III -båndet af glutenprotein tilsat med forskellige indhold af HPMC i 0 dage efter at være frosset i 0 dage efter dekonvolution og montering af det andet derivat. (2001) påførte det andet derivat, der passer til de dekonvoluerede toppe med lignende spidsformer [1321]. For at kvantificere de relative indholdsændringer i hver sekundær struktur opsummerer tabel 3.5 det relative procentvise indhold af de fire sekundære strukturer i glutenprotein med forskellige frysetider og forskellige HPMC -tilføjelser (tilsvarende spids integreret område/top samlet område).

Fig. 3．5 dekonvolution af amidbånd III af gluten med O ％ HPMC ved 0 d (a) ， med 2 ％ hpmc ved 0 d (b)
Bemærk: A er det infrarøde spektrum af hvedeglutenprotein uden tilsætning af HPMC i 0 dages frosset opbevaring; B er det infrarøde spektrum af hvedens glutenprotein af frosset opbevaring i 0 dage med 2% HPMC tilsat
Med forlængelse af frosset opbevaringstid ændrede den sekundære struktur af glutenprotein med forskellige tilsætninger af HPMC til forskellige grader. Det kan ses, at både frosset opbevaring og tilsætning af HPMC har en effekt på den sekundære struktur af glutenprotein. Uanset mængden af tilsat HPMC er B. Den foldede struktur er den mest dominerende struktur, der tegner sig for ca. 60%. Efter 60 dages frosset opbevaring tilsættes 0%, OB -gluten på 5% og 1% HPMC. Det relative indhold af folder steg signifikant med henholdsvis 3,66%, 1,87%og 1,16%, hvilket svarede til de resultater, der blev bestemt af Meziani et al. (2011) [L33J]. Der var dog ingen signifikant forskel under frosset opbevaring til gluten suppleret med 2% HPMC. Derudover, når den er frosset i 0 dage, med stigningen i HPMC -tilføjelse, p. Det relative indhold af folder steg lidt, især når tilføjelsesbeløbet var 2%, p. Det relative indhold af folder steg med 2,01%. D. Den foldede struktur kan opdeles i intermolekylær p. Foldning (forårsaget af aggregering af proteinmolekyler), antiparallel p. Foldet og parallel s. Tre understrukturer er foldet, og det er vanskeligt at bestemme, hvilken understruktur der opstår under fryseprocessen
ændret. Nogle forskere mener, at stigningen i det relative indhold af B-typestrukturen vil føre til en stigning i stivheden og hydrofobiciteten af den steriske konformation [41], og andre forskere mener, at p. Stigningen i foldet struktur skyldes en del af den nye ß-foldedannelse ledsages af en svækkelse af den strukturelle styrke, der opretholdes ved hydrogenbinding [421]. ß- Stigningen i den foldede struktur indikerer, at proteinet polymeriseres gennem hydrofobe bindinger, hvilket er i overensstemmelse med resultaterne af den maksimale temperatur af termisk denaturering målt ved DSC og fordelingen af tværgående afslapningstid målt ved lavfelt nuklear magnetisk resonans. Protein denaturering. På den anden side tilsatte 0,5%, 1% og 2% HPMC glutenprotein a-hvirvlende. Det relative indhold af helix steg med henholdsvis 0,95%, 4,42% og 2,03% med forlængelse af frysetiden, hvilket er i overensstemmelse med Wang, ET A1. (2014) fandt lignende resultater [134]. 0 af gluten uden tilsat HPMC. Der var ingen signifikant ændring i det relative indhold af helix under den frosne opbevaringsproces, men med stigningen i tilsætningsbeløbet af frysning i 0 dage. Der var signifikante forskelle i det relative indhold af a-hvirvlende strukturer.

Fig. 3．6 Skematisk beskrivelse af hydrofob deleksponering (A) ， Vandomfordeling (B) ， og sekundære strukturelle ændringer (C) i glutenmatrix med den stigende frosne opbevaringstid 【31'138】

Alle prøver med forlængelse af frysningstiden, p. Det relative indhold af hjørnerne blev markant reduceret. Dette viser, at ß-sving er meget følsom over for frysningsbehandling [135. 1361], og om HPMC tilføjes eller ikke har ingen effekt. Wellner, ET A1. (2005) foreslog, at ß-kæden for glutenprotein er relateret til ß-sving-rumdomænestrukturen i glutenin-polypeptidkæden [L 37]. Bortset fra at det relative indhold af tilfældig spiralstruktur af glutenprotein tilsat med 2% HPMC havde ingen signifikant ændring i frosset opbevaring, blev de andre prøver signifikant reduceret, hvilket kan være forårsaget af ekstrudering af iskrystaller. Når frosset i 0 dage, var det relative indhold af a-helix, β-ark og ß-drejningsstruktur af glutenprotein tilsat med 2% HPMC signifikant forskellig fra dem med glutenprotein uden HPMC. Dette kan indikere, at der er en interaktion mellem HPMC og glutenprotein, der danner nye hydrogenbindinger og derefter påvirker proteinets konformation; Eller HPMC absorberer vandet i porhulen i proteinområdet, som deformerer proteinet og fører til flere ændringer mellem underenhederne. tæt. Stigningen af det relative indhold af β-arkstruktur og faldet i det relative indhold af ß-sving og α-helix-struktur er i overensstemmelse med ovennævnte spekulationer. Under frysningsprocessen ødelægger diffusionen og migrationen af vand og dannelsen af iskrystaller hydrogenbindingerne, der opretholder den konformationelle stabilitet og udsætter de hydrofobe grupper af proteiner. Derudover, fra energi perspektiv, jo mindre er proteinets energi, jo mere stabil er det. Ved lav temperatur fortsætter selvorganisationsadfærden (foldning og udfoldelse) af proteinmolekyler spontant og fører til konformationelle ændringer.
Afslutningsvis, når et højere indhold af HPMC blev tilsat på grund af de hydrofile egenskaber af HPMC og dets interaktion med proteinet, kunne HPMC effektivt hæmme ændringen af den sekundære struktur af glutenprotein under fryseprocessen og holde proteinkonformationen stabilt.
3.3.6 Effekter af HPMC -tilsætningsbeløb og frysning af opbevaringstid på overfladen hydrofobicitet af glutenprotein
Proteinmolekyler inkluderer både hydrofile og hydrofobe grupper. Generelt er proteinoverfladen sammensat af hydrofile grupper, som kan binde vand gennem hydrogenbinding for at danne et hydratiseringslag for at forhindre proteinmolekyler fra at agglomerere og opretholde deres konformationelle stabilitet. Det indre af proteinet indeholder flere hydrofobe grupper til dannelse af og vedligeholdelsen af proteinets sekundære og tertiære struktur gennem den hydrofobe kraft. Denaturering af proteiner ledsages ofte af eksponering af hydrofobe grupper og øget overfladehydrofobicitet.
TAB3．6 Effekt af HPMC -tilføjelse og frosset opbevaring på overfladehydrofobicitet af gluten

Bemærk: I den samme række er der et superscript -brev uden M og B, hvilket indikerer, at der er en signifikant forskel (<0,05);
Forskellige superscript store bogstaver i den samme kolonne indikerer signifikant forskel (<0,05);
Efter 60 dage med frosset opbevaring tilsættes 0%, O. overfladen hydrofobicitet af gluten med henholdsvis 5%, 1%og 2%HPMC steg med henholdsvis 70,53%, 55,63%, 43,97%og 36,69%(tabel 3.6). Især er overfladen hydrofobicitet af glutenproteinet uden tilsætning af HPMC efter at have været frosset i 30 dage steget markant (P <0,05), og det er allerede større end overfladen af glutenproteinet med 1% og 2% HPMC tilsat efter frysning i 60 dage hydrofobicitet. På samme tid, efter 60 dages frosset opbevaring, viste overfladen hydrofobicitet af glutenprotein tilsat med forskellige indhold signifikante forskelle. Efter 60 dage med frosset opbevaring steg overfladen hydrofobicitet af glutenprotein tilsat med 2% HPMC kun steg fra 19,749 til 26,995, hvilket ikke var signifikant forskellig fra overfladehydrofobicitetsværdien efter 30 dage med frosset opbevaring og var altid lavere end anden værdien af overfladenhydrofobiciteten af prøven. Dette indikerer, at HPMC kan hæmme denatureringen af glutenprotein, hvilket er i overensstemmelse med resultaterne af DSC -bestemmelse af spids temperaturen for varmdeformation. Dette skyldes, at HPMC kan hæmme ødelæggelsen af proteinstruktur ved omkrystallisation og på grund af dens hydrofilicitet,
HPMC kan kombineres med de hydrofile grupper på proteinoverfladen gennem sekundære bindinger og derved ændre proteinets overfladegenskaber, mens de begrænser eksponeringen af hydrofobe grupper (tabel 3.6).
3.3.7 Effekter af HPMC-tilsætningsbeløb og frysning af opbevaringstid på mikro-netværkets struktur af gluten
Den kontinuerlige glutennetværksstruktur indeholder mange porer til at opretholde kuldioxidgas, der er produceret af gæren under korrekturprocessen for dejen. Derfor er styrken og stabiliteten af glutennetværksstrukturen meget vigtig for kvaliteten af det endelige produkt, såsom specifik volumen, kvalitet osv. Struktur og sensorisk vurdering. Fra et mikroskopisk synspunkt kan materialets overflademorfologi observeres ved scanning af elektronmikroskopi, som tilvejebringer et praktisk grundlag for ændringen af glutennetværksstrukturen under fryseprocessen.

Fig. 3．7 SEM -billeder af mikrostrukturen af gluten dej ， (a) angivet glutendej med 0 ％ hpmc for 0d frosset opbevaring ； (b) angivet glutendej med 0 ％ hpmc for 60d
Bemærk: A er mikrostrukturen af glutennetværk uden at tilføje HPMC og frosset i 0 dage; B er mikrostrukturen af glutennetværk uden at tilføje HPMC og frosset i 60 dage; C er mikrostrukturen af glutennetværk med 2% HPMC tilsat og frosset i 0 dage: D er glutennetværksmikrostrukturen med 2% HPMC tilføjet og frosset i 60 dage
Efter 60 dage med frosset opbevaring blev mikrostrukturen af den våde glutenmasse uden HPMC signifikant ændret (fig. 3.7, AB). Ved 0 dage viste glutenmikrostrukturer med 2% eller 0% HPMC fuldstændig form, stor
Lille omtrentlig porøs svamplignende morfologi. Efter 60 dage med frosset opbevaring blev cellerne i glutenmikrostrukturen uden HPMC imidlertid større i størrelse, uregelmæssig i form og ujævnt fordelt (fig. 3.7, a, b), hovedsageligt på grund af dette, er forårsaget af brud på "væggen", som er i overensstemmelse med målingresultaterne af den frie thiol -gruppeindhold, der under den frie proces, den frie proces Bryder disulfidbindingen, der påvirker strukturens styrke og integritet. Som rapporteret af Kontogiorgos & Goff (2006) og Kontogiorgos (2007), presses de interstitielle regioner i glutennetværket på grund af frysekrinkage, hvilket resulterer i strukturel forstyrrelse [138. 1391]. På grund af dehydrering og kondens blev der desuden produceret en relativt tæt fibrøs struktur i den svampede struktur, hvilket kan være årsagen til faldet i frit thiolindhold efter 15 dages frosset opbevaring, fordi der blev genereret mere disulfidbindinger og frosset opbevaring. Glutenstrukturen blev ikke alvorligt beskadiget i kortere tid, hvilket er i overensstemmelse med Wang, ET A1. (2014) observerede lignende fænomener [134]. På samme tid fører ødelæggelsen af glutenmikrostrukturen til friere vandmigration og omfordeling, hvilket er i overensstemmelse med resultaterne af målinger med lavt felt-domæne-nuklear magnetisk resonans (TD-NMR). Nogle undersøgelser [140, 105] rapporterede, at gelatiniseringen af risstivelse og den strukturelle styrke af dejen blev svagere, og vandmobiliteten blev højere. Ikke desto mindre, efter 60 dage med frosset opbevaring, ændrede mikrostrukturen af gluten med 2% HPMC -tilsætning mindre med mindre celler og mere regelmæssige former end gluten uden HPMC -tilsætning (fig. 3.7, B, D). Dette indikerer yderligere, at HPMC effektivt kan hæmme ødelæggelsen af glutenstruktur ved omkrystallisation.
3.4 Kapiteloversigt
Dette eksperiment undersøgte reologien af våd gluten dej og glutenprotein ved at tilføje HPMC med forskellige indhold (0%, 0,5%, 1%og 2%) under frysning af opbevaring (0, 15, 30 og 60 dage). egenskaber, termodynamiske egenskaber og virkninger af fysisk -kemiske egenskaber. Undersøgelsen fandt, at ændringen og omfordelingen af vandtilstand under frysningsopbevaringsprocessen markant øgede det fryselige vandindhold i det våde glutensystem, hvilket førte til ødelæggelse af glutenstrukturen på grund af dannelsen og væksten af iskrystaller, og i sidste ende forårsagede behandlingsegenskaberne for dejen til at være forskellige. Forringelse af produktkvaliteten. Resultaterne af frekvensscanning viste, at den elastiske modul og den tyktflydende modul af den våde glutenmasse uden at tilsætte HPMC faldt markant under fryseopbevaringsprocessen, og det scanningselektronmikroskop viste, at dets mikrostruktur blev beskadiget. Indholdet af fri sulfhydrylgruppe blev signifikant forøget, og dens hydrofobe gruppe blev mere eksponeret, hvilket gjorde den termiske denatureringstemperatur og overfladehydrofobicitet af glutenprotein markant forøget. Imidlertid viser de eksperimentelle resultater, at tilsætningen af I-IPMC effektivt kan hæmme ændringerne i strukturen og egenskaberne af våd glutenmasse og glutenprotein under fryseopbevaring, og inden for et bestemt interval er denne inhiberende virkning positivt korreleret med tilsætningen af HPMC. Dette skyldes, at HPMC kan reducere vandets mobilitet og begrænse stigningen i det frysbare vandindhold og derved hæmme omkrystallisationsfænomenet og holde glutennetværksstrukturen og den rumlige konformation af proteinet relativt stabile. Dette viser, at tilføjelsen af HPMC effektivt kan opretholde integriteten af den frosne dejstruktur og derved sikre produktkvalitet.
Kapitel 4 Effekter af HPMC -tilføjelse på strukturen og egenskaberne ved stivelse under frosset opbevaring
4.1 Introduktion
Stivelse er et kædepolysaccharid med glukose som monomer. nøgle) to typer. Fra et mikroskopisk synspunkt er stivelse normalt granulær, og partikelstørrelsen af hvedestivelse er hovedsageligt fordelt i to intervaller på 2-10 pro (B stivelse) og 25-35 PM (en stivelse). Fra krystalstrukturens perspektiv inkluderer stivelsesgranuler krystallinske regioner og amorfe regioner (JE, ikke-krystallinske regioner), og krystalformerne er yderligere opdelt i A-, B- og C-typer (det bliver V-type efter fuldstændig gelatinisering). Generelt består den krystallinske region af amylopectin, og den amorfe region består hovedsageligt af amylose. Dette skyldes, at amylopectin, ud over C-kæden (hovedkæden), også har sidekæder sammensat af B (grenkæde) og C (carbon kæde) kæder, hvilket får amylopectin til at se "trælignende" i rå stivelse. Formen på krystallitbundtet er arrangeret på en bestemt måde at danne en krystal.
Stivelse er en af hovedkomponenterne i mel, og dets indhold er så højt som ca. 75% (tørt basis). På samme tid, som et kulhydrat, der i vid udstrækning er til stede i korn, er stivelse også det vigtigste energikildemateriale i mad. I dejsystemet er stivelse for det meste fordelt og fastgjort til netværksstrukturen af glutenprotein. Under behandling og opbevaring gennemgår stivelse ofte gelatinisering og aldringstrin.
Blandt dem henviser stivelse gelatinisering til den proces, hvor stivelse -granuler gradvist opløses og hydreres i et system med højt vandindhold og under opvarmningsbetingelser. Det kan groft opdeles i tre hovedprocesser. 1) reversibel vandabsorptionsstadium; Før de nåede den oprindelige temperatur på gelatinisering, holder stivelsesgranulerne i stivelsesophæng (opslæmning) deres unikke struktur uændret, og den ydre form og den indre struktur ændres dybest set ikke. Kun meget lidt opløselig stivelse er spredt i vandet og kan gendannes til dens oprindelige tilstand. 2) det irreversible vandabsorptionstrin; Når temperaturen stiger, kommer vand ind i kløften mellem stivelseskrystallitbundterne, absorberer irreversibelt en stor mængde vand, hvilket får stivelsen til at svulme, volumenet udvides flere gange, og hydrogenbindingerne mellem stivelsesmolekylerne er brudt. Det bliver strakt, og krystallerne forsvinder. På samme tid begynder den maltesiske kors, der er observeret under et polariserende mikroskop, at forsvinde, og temperaturen på dette tidspunkt kaldes den indledende gelatiniseringstemperatur for stivelse af stivelse, på et polariserende mikroskop. 3) stivelse -granulatopløsningstrin; Stivelsesmolekyler kommer helt ind i opløsningssystemet for at danne stivelsepasta (pasta/stivelse gel), på dette tidspunkt er viskositeten af systemet den største, og den birefringence-fænomen forsvinder også fuldstændigt, og temperaturen på dette tidspunkt kaldes den komplette stivelse gelatiniseringstemperatur, den gelatiniserede stivelse kaldes også α-starch [141]. Når dejen er kogt, giver gelatiniseringen af stivelse maden med sin unikke struktur, smag, smag, farve og behandlingsegenskaber.
Generelt påvirkes stivelse gelatinisering af kilden og typen af stivelse, det relative indhold af amylose og amylopectin i stivelse, hvad enten stivelse modificeres og metoden til modifikation, tilsætning af andre eksogene stoffer og spredningsbetingelser (såsom påvirkning af saltionarter og koncentration, pH-værdi, temperatur, Moisture-indhold osv.) [142-150]. Derfor, når strukturen af stivelse (overflademorfologi, krystallinsk struktur osv.) Ændres, vil gelatiniseringsegenskaberne, reologiske egenskaber, aldrende egenskaber, fordøjelighed osv. Af stivelse blive påvirket i overensstemmelse hermed.
Mange undersøgelser har vist, at gelstyrken ved stivelsepasta falder, det er let at ældes, og dens kvalitet forværres under betingelsen af fryseopbevaring, såsom Canet, et A1. (2005) studerede effekten af frysetemperatur på kvaliteten af kartoffelstivelsespuré; Ferrero, et A1. (1993) undersøgte virkningerne af frysningshastighed og forskellige typer tilsætningsstoffer på egenskaberne ved hvede- og majsstivelsepastaer [151-156]. Der er dog relativt få rapporter om effekten af frosset opbevaring på strukturen og egenskaberne af stivelsesgranuler (native stivelse), som skal undersøges yderligere. Frosset dej (ekskl. Forkogt frosset dej) er i form af ungelatiniserede granuler under tilstanden af frosset opbevaring. Derfor har det at studere strukturen og strukturelle ændringer af indfødt stivelse ved at tilføje HPMC en vis effekt på forbedring af behandlingsegenskaber af frosset dej. betydning.
I dette eksperiment, ved at tilføje forskellige HPMC -indhold (0, 0,5%, 1%, 2%) til stivelsessuspensionen, blev mængden af HPMC tilføjet i en bestemt frysningsperiode (0, 15, 30, 60 dage) undersøgt. på stivelsesstruktur og dens gelatiniseringsindflydelse af naturen.
4.2 Eksperimentelle materialer og metoder
4.2.1 Eksperimentelle materialer
Wheat Starch Binzhou Zhongyu Food Co., Ltd.; HPMC Aladdin (Shanghai) Chemical Reagent Co., Ltd.;
4.2.2 Eksperimentelt apparatur
Udstyrsnavn
HH digital konstant temperatur vandbad
BSAL24S elektronisk balance
BC/BD-272SC køleskab
BCD-201LCT køleskab
SX2.4.10 Duffelovn
DHG. 9070A eksplosion af tørring af ovnen
KDC. 160 timer Højhastighedskølet centrifuge
Opdagelse R3 Rotationsreometer
Q. 200 Differential Scanning Calorimeter
D/MAX2500V Type X. Ray Diffractometer
SX2.4.10 Duffelovn
Fabrikant
Jiangsu Jintan Jincheng Guosheng Experimental Instrument Factory
Sartorius, Tyskland
Haier Group
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 Eksperimentel metode
4.2.3.1 Forberedelse og frosset opbevaring af stivelsessuspension
Vej 1 g stivelse, tilsæt 9 ml destilleret vand, ryster fuldt ud og bland for at forberede en stivelse af stivelse af 10% (vægt/vægt). Placer derefter prøveløsningen. 18 ℃ Køleskab, frosset opbevaring for 0, 15 d, 30 d, 60 d, hvoraf 0 dag er den friske kontrol. Tilsæt 0,5%, 1%, 2%(vægt/vægt) HPMC i stedet for den tilsvarende kvalitetsstivelse til at fremstille prøver med forskellige tilføjelsesmængder, og resten af behandlingsmetoderne forbliver uændrede.
4.2.3.2 Rheologiske egenskaber
Tag ovennævnte prøver behandlet med den tilsvarende frysetid, ækvilibrering ved 4 ° C i 4 timer, og flyt derefter til stuetemperatur, indtil de er helt optøet.
(1) Stivelsesgelatiniseringsegenskaber
I dette eksperiment blev der anvendt et rheometer i stedet for et hurtigt viskekometer til at måle gelatiniseringsegenskaberne ved stivelse. Se Bae et A1. (2014) Metode [1571] med små ændringer. De specifikke programparametre er indstillet som følger: Brug en plade med en diameter på 40 mølle, kløften (GAP) er 1000 mm, og rotationshastigheden er 5 rad/s; I) inkuberes ved 50 ° C i 1 minut; ii) ved 5. c/min opvarmet til 95 ° C; iii) holdt ved 95 ° C i 2,5 minutter, IV) derefter afkølet til 50 ° C ved 5 ° C/min; v) Til sidst holdes 50 ° C i 5 minutter.
Tegn 1,5 ml prøveopløsning, og tilsæt den til midten af rheometer -prøvenstadiet, mål gelatiniseringsegenskaberne for prøven i henhold til ovennævnte programparametre, og opnå tid (min) som abscissa, viskositeten (PA S) og temperaturen (° C) som starchgelatiniseringskurven for ordinatet. I henhold til GB/T 14490.2008 [158] opnås de tilsvarende gelatiniseringskarakteristiske indikatorer - gelatinisering af spids viskositet (felt), spids temperatur (Ang), minimum viskositet (høj), endelig viskositet (forhold) og forfaldsværdi (nedbrydning). Værdi, BV) og regenereringsværdi (tilbageslagsværdi, SV), hvor forfaldsværdi = spids viskositet - minimum viskositet; Tilbagningsværdi = endelig viskositet - minimum viskositet. Hver prøve blev gentaget tre gange.
(2) Stødig strømningstest af stivelsepasta
Ovenstående gelatiniseret stivelsepasta blev underkastet den stabile strømningstest ifølge metoden til Achayuthakan & Suphantharika [1591, parametrene var indstillet til: Flow Sweep -tilstand, stå ved 25 ° C i 10 minutter, og forskydningshastighedsskanningsområdet var 1) 0,1 s. 100s ～, 2) 100s ～. 0,1 s ～, indsamles dataene i logaritmisk tilstand, og 10 datapunkter (plot) registreres hver 10. gange forskydningshastigheden, og til sidst er forskydningshastigheden (forskydningshastighed, Si) taget som abscissa, og forskydningsviskositeten (viskositet, PA · s) er den reologiske kurve for ordinatet. Brug oprindelse 8.0 til at udføre ikke -lineær montering af denne kurve og opnå de relevante parametre for ligningen, og ligningen opfylder strømloven (magtlov), dvs. t/= k), Ni, hvor m er forskydningsviskositeten (Pa · s), K er konsistenskoefficienten (Pa · s), er forskydningshastigheden (s. 1), og N er strømningsadfærdsindeks (strømningsadfærd, dimensionel).
4.2.3.3 Stivelsespastagelegenskaber
(1) Prøveforberedelse
Tag 2,5 g amyloid og bland det med destilleret vand i et forhold på 1: 2 for at fremstille stivelsesmælk. Frys ved 18 ° C i 15 d, 30 d og 60 d. Tilsæt 0,5, 1, 2% HPMC (W/W) for at erstatte stivelse af samme kvalitet, og andre forberedelsesmetoder forbliver uændrede. Når frysningsbehandlingen er afsluttet, skal du tage den ud, ækvilibrere ved 4 ° C i 4 timer og derefter optø ved stuetemperatur, indtil den testes.
(3) Stivelsesgelstyrke (gelstyrke)
Tag 1,5 ml prøveopløsning, og placer den på prøvestadiet på rheometeret (Discovery.R3), tryk ned på 40 m/n pladen med en diameter på 1500 mm, og fjern den overskydende prøveopløsning, og fortsæt med at sænke pladen til 1000 mm, på motoren, blev hastigheden indstillet til 5 rad/s og roteret i 1 minut til fuldt homogeniser prøven opløsningen og undgå sedimentation af starvranuler. Temperaturscanningen starter ved 25 ° C og slutter ved 5. C/min blev hævet til 95 ° C, holdes i 2 minutter og sænkes derefter til 25 ° C ved 5 "C/min.
Et lag af petrolatum blev let påført på kanten af stivelsesgelen opnået ovenfor for at undgå vandtab under efterfølgende eksperimenter. Under henvisning til Abebe & Ronda-metoden [1601] blev en oscillerende stamme-feje for det første udført for at bestemme den lineære viskoelasticitetsregion (LVR), stammefejområdet var 0,01-100%, frekvensen var 1 Hz, og fejningen blev startet efter stående ved 25 ° C i 10 minutter.
Fej derefter svingningsfrekvensen, indstil belastningen (stamme) til 0,1% (i henhold til stamfejresultaterne), og indstil frekvensområdet til O. 1 til 10 Hz. Hver prøve blev gentaget tre gange.
4.2.3.4 Termodynamiske egenskaber
(1) Prøveforberedelse
Efter den tilsvarende frysebehandlingstid blev prøverne taget ud, optøet fuldstændigt og tørret i en ovn ved 40 ° C i 48 timer. Endelig blev det formalet gennem en 100-mesh sigte for at opnå en fast pulverprøve til brug (egnet til XRD-test). Se Xie, et A1. (2014) Metode til prøveforberedelse og bestemmelse af termodynamiske egenskaber '1611, vejer 10 mg stivelsesprøve i et flydende aluminiumsgrænse med en ultra-mikroanalytisk balance, tilsæt 20 mg destilleret vand i et forhold på 1: 2, presse og forsegle den og placere den ved 4 ° C i kølemyndigheden, ligeværdig i 24 timer. Frys ved 18 ° C (0, 15, 30 og 60 dage). Tilsæt 0,5%, 1%, 2%(w/w) HPMC for at erstatte den tilsvarende kvalitet af stivelse, og andre forberedelsesmetoder forbliver uændrede. Når frysningstiden er forbi, skal du tage diglen og ækvilibrere ved 4 ° C i 4 timer.
(3) Bestemmelse af gelatiniseringstemperatur og entalpiændring
Ved at tage den tomme digel som reference var nitrogenstrømningshastigheden 50 ml/min, ækvilibreret ved 20 ° C i 5 minutter og opvarmede derefter til 100 ° C ved 5 ° C/min. Endelig er varmestrømmen (varmestrøm, MW) DSC -kurven for ordinaten, og gelatiniseringstoppen blev integreret og analyseret ved universal analyse 2000. Hver prøve blev gentaget mindst tre gange.
4.2.3.5 XRD -måling
De optøede frosne stivelsesprøver blev tørret i en ovn ved 40 ° C i 48 timer, derefter malet og sigtet gennem en 100-mesh sigte for at opnå stivelsespulverprøver. Tag en vis mængde af ovenstående prøver, brug D/MAX 2500V type X. Krystallformen og relativ krystallinitet blev bestemt ved røntgenstrålediffraktometer. De eksperimentelle parametre er spænding 40 kV, nuværende 40 Ma, ved hjælp af Cu. KS som X. Ray Source. Ved stuetemperatur er scanningsvinkelområdet 30-400, og scanningshastigheden er 20/min. Relativ krystallinitet (%) = krystallisationsspidsområde/samlet areal x 100%, hvor det samlede areal er summen af baggrundsområdet og det maksimale integrerede område [1 62].
4.2.3.6 Bestemmelse af stivelse Hævnekraft
Tag 0,1 g af de tørrede, malede og sigtede amyloid i et 50 ml centrifugerør, tilsæt 10 ml destilleret vand til det, ryst det godt, lad det stå i 0,5 timer og derefter placere det i et 95 ° C vandbad ved en konstant temperatur. Efter 30 minutter, efter at gelatinisering er afsluttet, skal du tage centrifuge -røret ud og placere det i et isbad i 10 minutter til hurtig køling. Endelig centrifuge ved 5000 o / min i 20 minutter, og hæld supernatanten af for at opnå et bundfald. Hævelseffekt = nedbørsmasse/prøvemasse [163].
4.2.3.7 Dataanalyse og behandling
Alle eksperimenter blev gentaget mindst tre gange, medmindre andet er angivet, og de eksperimentelle resultater blev udtrykt som gennemsnit og standardafvigelse. SPSS -statistik 19 blev anvendt til analyse af varians (variansanalyse, ANOVA) med et signifikansniveau på 0,05; Korrelationsdiagrammer blev trukket ved hjælp af oprindelse 8.0.
4.3 Analyse og diskussion
4.3.1 Indhold af basale komponenter i hvedestivelse
I henhold til GB 50093.2010, GB/T 5009.9.2008, GB 50094.2010 (78 -S0), blev de grundlæggende komponenter i hvedestivelse - fugt, amylose/amylopectin og askeindhold bestemt. Resultaterne er vist i tabel 4. vist.
Tryk på 4．1 Indhold af bestanddel af hvedestivelse

4.3.2 Effekter af HPMC -tilsætningsbeløb og frosset opbevaringstid på gelatiniseringskarakteristika for hvedestivelse
Stivelsesophæng med en bestemt koncentration opvarmes til en bestemt opvarmningshastighed for at gøre stivelsesgelatiniseret. Efter at have begyndt at gelatinisere, bliver den uklare væske gradvist pasty på grund af udvidelsen af stivelse, og viskositeten øges kontinuerligt. Derefter sprænger stivelsesgranulerne, og viskositeten falder. Når pastaen afkøles med en bestemt afkølingshastighed, vil pastaen gelere, og viskositetsværdien øges yderligere. Viskositetsværdien, når den afkøles til 50 ° C, er den endelige viskositetsværdi (figur 4.1).
Tabel 4.2 viser påvirkningen af flere vigtige indikatorer for stivelsesgelatiniseringsegenskaber, herunder gelatiniseringsspids viskositet, minimumsviskositet, endelig viskositet, forfaldsværdi og værdsættelsesværdi og afspejler effekten af HPMC -tilsætning og frysetid på stivelsepasta. Effekter af kemiske egenskaber. De eksperimentelle resultater viser, at spidsviskositeten, den minimale viskositet og den endelige viskositet af stivelse uden frosset opbevaring steg markant med stigningen i HPMC -tilsætning, medens forfaldsværdien og gendannelsesværdien faldt markant. Specifikt steg spidsviskositeten gradvist fra 727,66+90,70 CP (uden at tilføje HPMC) til 758,51+48,12 CP (tilsætning af 0,5% HPMC), 809,754-56,59 CP (tilføjelse 1% HPMC) og 946,64+9,63 CP (tilsætning af HP); Den minimale viskositet blev forøget fra 391,02+18,97 CP (blank ikke tilføjet) til 454,95+36,90 (tilføjelse af O .5% HPMC), 485,56+54,0,5 (tilføj 1% HPMC) og 553,03+55,57 CP (Tilsæt 2% HPMC); Den endelige viskositet er fra 794,62,412,84 CP (uden at tilføje HPMC) steg til 882,24 ± 22,40 CP (tilsætning af 0,5% HPMC), 846,04+12,66 CP (tilsætning af 1% HPMC) og 910,884-34,57 CP (tilføjer 2% HPM); Imidlertid faldt dæmpningsværdien gradvist fra 336,644-71,73 CP (uden at tilføje HPMC) til 303,564-11,22 CP (tilføjer 0,5% HPMC), 324,19 ± 2,54 CP (tilføj
Med 1% HPMC) og 393.614-45,94 CP (med 2% HPMC) faldt retrogradationsværdien fra 403,60+6,13 CP (uden HPMC) til henholdsvis 427,29+14,50 CP (0,5% HPMC-tilføjet), 360,484-41,39 CP (15 HPM) og) og og) og HPMC-tilføjet), 360,484-41,39 CP (15 HPM) og) og og og) og og) And HPMC-tilføjet), 360,484-41,39 CP (15 HPM) og) og og og) og og) og og og tilsat) og og) og og) og og) og og og tilsat) og og) og og) og og og en) og og) og og 5,5% HPMC tilføjet) og 360,484-41,39 CP (15 HPM) og og) og og) og og) og og) og og) og og) og og) og og) og og) 357,85+21,00 CP (2% HPMC tilføjet). Denne og tilsætning af hydrokolloider såsom Xanthan Gum og Guar Gum opnået af Achayuthakan & Suphantharika (2008) og Huang (2009) kan øge gelatiniseringsviskositeten af stivelse, samtidig med at man reducerer stivelseens retrogradationsværdi. Dette kan hovedsageligt skyldes, at HPMC fungerer som en slags hydrofil kolloid, og tilsætningen af HPMC øger gelatiniseringstopviskositeten på grund af den hydrofile gruppe på sidekæden, hvilket gør det mere hydrofile end stavelgranuler ved stuetemperatur. Derudover er temperaturområdet for den termiske gelatiniseringsproces (termogelationsproces) af HPMC større end stivelse (resultater ikke vist), så tilføjelsen af HPMC effektivt kan undertrykke det drastiske fald i viskositet på grund af nedbrydningen af stivelsesgranuler. Derfor steg den minimale viskositet og den endelige viskositet af stivelsesgelatinisering gradvist med stigningen i HPMC -indhold.
På den anden side, når mængden af HPMC tilsat var den samme, var den maksimale viskositet, minimumsviskositet, endelig viskositet, forfaldsværdi og retrogradationsværdi af stivelse gelatinisering steget markant med udvidelsen af frysningstid. Specifikt steg stangningsophængens højeste viskositet uden at tilføje HPMC fra 727,66 ± 90,70 CP (frosset opbevaring i 0 dage) til 1584,44+68,11 CP (frosset opbevaring i 60 dage); Tilsætning af 0,5 spids viskositet af stivelsessuspension med %HPMC steg fra 758,514-48,12 CP (frysning i 0 dage) til 1415,834-45,77 CP (frysning i 60 dage); Stivelsesophæng med 1% HPMC tilføjede den maksimale viskositet af stivelsesvæsken steg fra 809,754-56,59 CP (frysning af opbevaring i 0 dage) til 1298,19- ± 78,13 CP (frosset opbevaring i 60 dage); Mens stivelsessuspensionen med 2% HPMC CP tilføjede gelatiniseringstopviskositet fra 946,64 ± 9,63 CP (0 dage frosset) steg til 1240,224-94,06 CP (60 dage frosset). På samme tid blev den laveste viskositet af stivelsessuspension uden HPMC forøget fra 391,02-41 8,97 CP (frysning i 0 dage) til 556,77 ± 29,39 CP (frysning i 60 dage); Tilsætning af 0,5 den minimale viskositet af stivelsesophæng med %HPMC steg fra 454,954-36,90 CP (frysning i 0 dage) til 581,934-72,22 CP (frysning i 60 dage); Stivelsesophæng med 1% HPMC tilføjede den minimale viskositet af væsken steg fra 485.564-54.05 CP (frysning i 0 dage) til 625.484-67.17 CP (frysning i 60 dage); Mens stivelsessuspensionen tilføjede 2% HPMC CP gelatiniserede den laveste viskositet steg fra 553.034-55.57 CP (0 dage frosset) til 682.58 ± 20.29 CP (60 dage frosset).

Den endelige viskositet af stivelsessuspension uden at tilføje HPMC steg fra 794,62 ± 12,84 CP (frosset opbevaring i 0 dage) til 1413,15 ± 45,59 CP (frosset opbevaring i 60 dage). Stivelsessuspensionens højeste viskositet steg fra 882,24 ± 22,40 CP (frosset opbevaring i 0 dage) til 1322,86 ± 36,23 CP (frosset opbevaring i 60 dage); Den højeste viskositet af stivelsesophæng tilsat med 1% HPMC steg viskositeten fra 846,04 ± 12,66 CP (frosset opbevaring 0 dage) til 1291,94 ± 88,57 CP (frosset opbevaring i 60 dage); og gelatiniseringens topviskositet af stivelsessuspension tilsat med 2% HPMC steg fra 91 0,88 ± 34,57 CP
(Frosset opbevaring i 0 dage) steg til 1198,09 ± 41,15 CP (frosset opbevaring i 60 dage). Tilsvarende steg dæmpningsværdien af stivelsessuspension uden at tilføje HPMC fra 336,64 ± 71,73 CP (frosset opbevaring i 0 dage) til 1027,67 ± 38,72 CP (frosset opbevaring i 60 dage); Tilsætning af 0,5 dæmpningsværdien af stivelsessuspension med %HPMC steg fra 303,56 ± 11,22 CP (frosset opbevaring i 0 dage) til 833,9 ± 26,45 CP (frosset opbevaring i 60 dage); Stivelsesophæng med 1% HPMC tilsatte væskens dæmpningsværdi blev forøget fra 324,19 ± 2,54 CP (frysning i 0 dage) til 672,71 ± 10,96 CP (frysning i 60 dage); Mens tilsætning af 2% HPMC ， dæmpede dæmpningsværdien af stivelsessuspensionen fra 393,61 ± 45,94 CP (frysning i 0 dage) til 557,64 ± 73,77 CP (frysning i 60 dage); Mens stivelsesophæng uden HPMC tilføjede retrogradationsværdien steg fra 403,60 ± 6,13 C
P (frosset opbevaring i 0 dage) til 856,38 ± 16,20 cp (frosset opbevaring i 60 dage); Retrogradationsværdien af stivelsessuspension tilsat med 0,5% HPMC steg fra 427,29 ± 14,50 CP (frosset opbevaring i 0 dage) steg til 740,93 ± 35,99 CP (frosset opbevaring i 60 dage); Retrogradationsværdien af stivelsessuspension tilsat med 1% HPMC steg fra 360,48 ± 41. 39 CP (frosset opbevaring i 0 dage) steg til 666,46 ± 21,40 CP (frosset opbevaring i 60 dage); mens den retrogradationsværdi af stivelsessuspension tilsat med 2% HPMC steg fra 357,85 ± 21,00 CP (frosset opbevaring i 60 dage). 0 dage) steg til 515,51 ± 20,86 CP (60 dage frosset).
Det kan ses, at med forlængelsen af frysningstid for frysningstid steg stivelse Gelatiniseringsegenskaber indekset, hvilket er i overensstemmelse med Tao et A1. F2015) 1. I overensstemmelse med de eksperimentelle resultater fandt de, at med stigningen i antallet af frysetøningscyklusser, steg den maksimale viskositet, minimumsviskositet, endelig viskositet, forfaldsværdi og retrogradationsværdi af stivelse gelatinisering alle til forskellige grader [166J]. Dette skyldes hovedsageligt i processen med frysning af opbevaring, den amorfe region (amorf region) af stivelse-granuler ødelægges af iskrystallisation, så amylosen (hovedkomponenten) i den amorfe region (ikke-krystallinsk region) gennemgår fase adskillelse (fase. Adskilt) phenomenon, og spredt i den stang-suspension, hvilket resulterer i en stigning i synet på synet af stangen af stang. gelatinisering og en stigning i den relaterede dæmpningsværdi og retrogradationsværdi. Tilsætningen af HPMC inhiberede imidlertid effekten af iskrystallisation på stivelsesstruktur. Derfor steg den maksimale viskositet, minimumsviskositet, endelig viskositet, forfaldsværdi og retrogradationshastighed for stivelsesgelatinisering med tilsætning af HPMC under frosset opbevaring. Forøg og falder sekventielt.

Fig. 4．1 Indsætkurver med hvedestivelse uden HPMC (A) eller med 2 ％ HPMC①)
4.3.3 Effekter af HPMC -tilsætningsbeløb og frosset opbevaringstid på forskydningsviskositeten af stivelsepasta
Effekten af forskydningshastighed på den tilsyneladende viskositet (forskydningsviskositet) af væsken blev undersøgt ved den stabile strømningstest, og væskeens materialestruktur og egenskaber blev reflekteret i overensstemmelse hermed. Tabel 4.3 viser ligningsparametrene opnået ved ikke -lineær montering, det vil sige konsistenskoefficienten K og flowkarakteristikindekset D, såvel som påvirkningen af tilføjelsesmængden af HPMC og den frysende opbevaringstid på ovennævnte parametre K gate.

Fig. 4．2 Thixotropisme af stivelsepasta uden HPMC (A) eller med 2 ％ HPMC (B)

Det kan ses fra tabel 4.3, at alle strømningskarakteristiske indekser, 2, er mindre end 1. Derfor hører stivelsepasta (uanset om HPMC tilsættes, eller om det er frosset eller ej) hører til pseudoplastisk væske, og alle viser forskydningsudtyndingsfænomen (når forskydningshastigheden øges, forskydningsviscositeten i væsken falder). Derudover varierede forskydningsraten fra henholdsvis 0,1 s. 1 steg til 100 s ~ og faldt derefter fra 100 SD til O. De rheologiske kurver opnået ved 1 SD overlapper ikke helt, og de passende resultater af K, S er også forskellige, så stivelsepastaen er en thixotropisk pseudoplastisk væske (uanset om HPMC tilsættes, eller om den er frosset eller ikke). Under den samme frysningstid, med stigningen i HPMC -tilføjelse, faldt forskellen mellem de passende resultater af Kn -værdierne for de to scanninger gradvist, hvilket indikerer, at tilsætningen af HPMC gør strukturen af stivelsepasta under forskydningsspænding. Det forbliver relativt stabilt under handlingen og reducerer den "thixotropiske ring"
(Thixotropic Loop) område, der ligner Temsiripong, et A1. (2005) rapporterede den samme konklusion [167]. Dette kan hovedsageligt skyldes, at HPMC kan danne intermolekylære tværbindinger med gelatiniserede stivelseskæder (hovedsageligt amylosekæder), som "bundede" adskillelsen af amylose og amylopectin under virkningen af forskydningskraft. , for at opretholde den relative stabilitet og ensartethed af strukturen (figur 4.2, kurven med forskydningshastighed som abscissa og forskydningsspænding som ordinat).
På den anden side faldt dens K -værdi for stivelse uden frosset opbevaring markant med tilsætning af HPMC, fra 78,240 ± 1,661 Pa · Sn (uden at tilføje HPMC) til henholdsvis 65,240 ± 1,661 Pa · Sn (uden at tilføje HPMC). 683 ± 1,035 Pa · Sn (tilsæt 0,5% hånd MC), 43,122 ± 1,047 Pa · Sn (tilsæt 1% HPMC) og 13,926 ± 0,330pa · Sn (tilføj 2% HPMC), mens N -værdien steg markant fra 0,277 ± 0,011 (uden tilsætning af HPMC) til 0,27 ± 0,0111111111111. 310 ± 0,009 (tilsæt 0,5% HPMC), O. 323 ± 0,013 (tilføj 1% HPMC) og O. 43 1 ± 0,0 1 3 (tilføjelse af 2% HPMC), der ligner eksperimentelle resultater af techawipharat, Suphantharika, & Bemiller (2008) og turabi, sumnu, & sahin (2008), and the øgning af N -værdi viser, at tilsætningen af HPMC gør væsken har en tendens til at ændre sig fra pseudoplastisk til Newtonian [168'1691]. På samme tid, for den stivelse, der er gemt frosset i 60 dage, viste K-, N -værdierne den samme ændringsregel med stigningen i HPMC -tilsætning.
Med forlængelse af frysningstid steg værdierne af K og N imidlertid til forskellige grader, hvoraf værdien af K steg fra 78,240 ± 1,661 Pa · Sn (ikke -frigivet, 0 dage) til henholdsvis 95,570 ± 1. 2,421 Pa · Sn (ingen tilføjelse, 60 dage), steg fra 65,683 ± 1,035 pa · s n (tilføjelse af O. 5% hpmc, 0 dage) til 51,384 ± 1,350 pa · s n (tilføj til 0,5% hpmc, 60 dage), steg fra 43,122 ± 1,047 pa · Sn (tilføjede 1% hpmc, 0 dage) til 43,1222 ± 1,047 pa · sn (tilføjede 1% hpmc, 0 dage) tO 56,538 ± 1,378 PA · Sn (tilføjelse af 1% HPMC, 60 dage)) og steg fra 13,926 ± 0,330 PA · Sn (tilsætning af 2% HPMC, 0 dage) til 16,064 ± 0,465 PA · SN (tilsætning 2% HPMC, 60 dage); 0,277 ± 0,011 (uden at tilføje HPMC, 0 dage) steg til O. 334 ± 0,014 (ingen tilføjelse, 60 dage), steg fra 0,310 ± 0,009 (0,5% HPMC tilsat, 0 dag) til 0,336 ± 0,014 (0,5% HPMC -tilsat, 60 dage), fra 0,323 ± 0,013 (tilsat 1% hpm, 0 dage) TOT) TOT) TOT) 0,340 ± 0,013 (tilsættes 1% HPMC, 60 dage) og fra 0,431 ± 0,013 (tilsættes 1% HPMC, 60 dage) 2% HPMC, 0 dage) til 0,404+0,020 (tilføj 2% HPMC, 60 dage). Til sammenligning kan det konstateres, at med stigningen i tilføjelsesmængden af HPMC falder ændringshastigheden for K og knivværdien successivt, hvilket viser, at tilsætningen af HPMC kan gøre stivelsespastaen stabil under virkningen af forskydningskraft, hvilket er i overensstemmelse med målesultaterne af stivelse gelatiniseringsegenskaber. konsekvent.
4.3.4 Effekter af HPMC -tilsætningsbeløb og frosset opbevaringstid på dynamisk viskoelasticitet af stivelsepasta
Den dynamiske frekvensfeje kan effektivt afspejle materialets viskoelasticitet, og for stivelsepasta kan dette bruges til at karakterisere dens gelstyrke (gelstyrke). Figur 4.3 viser ændringerne af opbevaringsmodul/elastisk modul (G ') og tabsmodul/viskositetsmodul (G ") af stivelsesgel under betingelserne for forskellige HPMC -tilsætning og frysetid.

Fig. 4．3 Effekt af HPMC -tilføjelse og frosset opbevaring på elastisk og viskøs modul af stivelsepasta
Bemærk: A er ændringen af viskoelasticiteten af uudnyttet HPMC -stivelse med udvidelsen af frysningstid; B er tilsætning af O. Ændringen af viskoelasticitet på 5% HPMC -stivelse med udvidelsen af frysningstid; C er ændringen af viskoelasticiteten på 1% HPMC -stivelse med udvidelsen af frysningstid; D er ændringen af viskoelasticiteten på 2% HPMC -stivelse med udvidelsen af frysningstid
Stivelsesgelatiniseringsprocessen ledsages af opløsningen af stivelsesgranuler, forsvinden af det krystallinske område og hydrogenbindingen mellem stivelseskæder og fugt, stivelsesgelatiniseret til at danne en varmeinduceret (varme. Induceret) gel med en bestemt gelstyrke. Som vist i figur 4.3, for stivelse uden frosset opbevaring, med stigningen i HPMC -tilsætning, faldt g 'af stivelse markant, mens G "ikke havde nogen signifikant forskel, og solbrun 6 steg (væske. 1ike), hvilket viser, at tilsætning af gelatiniseringsprocessen, hpmc interagerer med stivelse, og på grund af vandet tilbageholdelse af HPMC, tilsætning af HPMC reducerer vandet tabet af gelen under gelen. På samme tid fandt Chaisawang & Suphantharika (2005), at tilføjelse af guargummi og Xanthan -tyggegummi til tapioca -stivelse, g 'af stivelsepastaen også faldt [170]. Amorf region med stivelse-granuler er adskilt til dannelse af beskadiget stivelse (beskadiget stivelse), hvilket reducerer graden af intermolekylær tværbinding efter stivelsesgelatinisering og graden af tværbinding efter tværbinding. Stabilitet og kompakthed og den fysiske ekstrudering af iskrystaller gør arrangementet af "miceller" (mikrokrystallinske strukturer, hovedsageligt sammensat af amylopectin) i stivelseskrystallisationsområdet mere kompakt, forøgelse mobilitet) og fik til sidst stivelseens gelstyrke til at falde. Med stigningen i HPMC -tilføjelse blev den faldende tendens for G 'imidlertid undertrykt, og denne virkning var positivt korreleret med tilsætning af HPMC. Dette indikerede, at tilsætningen af HPMC effektivt kunne hæmme virkningen af iskrystaller på strukturen og egenskaberne af stivelse under frosne opbevaringsbetingelser.
4.3.5 Effekter af I-IPMC-tilsætningsbeløb og frosset opbevaringstid på stivelse Hævelseevne
Hævelseforholdet af stivelse kan afspejle størrelsen på stivelsesgelatinisering og hævelse i vandet og stabiliteten af stivelsepasta under centrifugalforhold. Som vist i figur 4.4, for stivelse uden frosset opbevaring, med stigningen i HPMC -tilsætning, steg hævelseskraften af stivelse fra 8.969+0,099 (uden at tilføje HPMC) til 9.282- -l0.069 (tilføjelse af 2% HPMC), hvilket viser, at tilsætning af HPMC øger hævelsen til vandet og gør det muligt af stivelse gelatiniseringsegenskaber. Med udvidelsen af frosset opbevaringstid faldt imidlertid stivelseens hævelse. Sammenlignet med 0 dage med frosset opbevaring faldt stivelseens hævelseseffekt fra 8,969-A: 0,099 til 7,057+0 efter frosset opbevaring i henholdsvis 60 dage. 0 HPMC). Resultaterne viste, at stivelsesgranulerne blev beskadiget efter frysning af opbevaring, hvilket resulterede i nedbør af en del af den opløselige stivelse og centrifugering. Derfor steg opløseligheden af stivelse, og hævelseskraften faldt. Derudover, efter frysning af opbevaring, faldt stivelse gelatiniseret stivelsepasta, dens stabilitet og vandopholdkapacitet faldt, og den kombinerede virkning af de to reducerede stivelseens hævelseseffekt [1711]. På den anden side, med stigningen i HPMC -tilsætning, faldt nedgangen i stivelse hævende effekt gradvist, hvilket indikerer, at HPMC kan reducere mængden af beskadiget stivelse, der dannes under frysning af opbevaring og hæmmer graden af stivelsesgranulatskade.

Fig. 4．4 Effekt af HPMC -tilføjelse og frosset opbevaring på hævelse af stivelse
4.3.6 Effekter af HPMC -tilsætningsbeløb og frosset opbevaringstid på stivelseens termodynamiske egenskaber
Gelatiniseringen af stivelse er en endotermisk kemisk termodynamisk proces. Derfor bruges DSC ofte til at bestemme indtræden temperatur (død), spids temperatur (til), sluttemperatur (T P) og gelatiniseringsentalpi af stivelsesgelatinisering. (TC). Tabel 4.4 viser DSC -kurverne for stivelsesgelatinisering med 2% og uden HPMC tilsat til forskellige frysningstider.

Fig
Bemærk: A er DSC -kurven for stivelse uden at tilføje HPMC og frosset i 0, 15, 30 og 60 dage: B er DSC -kurven for stivelse med 2% HPMC tilsat og frosset i 0, 15, 30 og 60 dage

Som vist i tabel 4.4, for frisk amyloid, med stigningen i HPMC -tilsætning, har stivelse L ingen signifikant forskel, men stiger markant fra 77,530 ± 0,028 (uden tilsætning af HPMC) til 78,010 ± 0,042 (tilsæt 0,5% HPMC), 78,507 ± 0,051 (tilsæt 1% HPMC) og 78,606 ± 0,04 (tilsæt (tilsæt (tilsæt (tilsæt 1% HPMC) og 78,60606 ± 0,04 (tilsæt (tilsæt (tilsæt 1% 2% HPMC), men 4H er et betydeligt fald fra 9,450 ± 0,095 (uden at tilføje HPMC) til 8,53 ± 0,030 (tilsætning af 0,5% HPMC), 8,242A: 0,080 (tilsætning af 1% HPMC) og 7,736 ± 0,066 (tilsæt 2% HPMC). Dette ligner Zhou, et A1. (2008) fandt, at tilsætning af en hydrofil kolloid reducerede stivelsesgelatiniseringsentalpien og øgede stivelsesgelatiniseringstemperaturen [172]. Dette skyldes hovedsageligt, at HPMC har bedre hydrofilicitet og er lettere at kombinere med vand end stivelse. På samme tid på grund af det store temperaturområde for den termisk accelererede geleringsproces for HPMC øger tilføjelsen af HPMC den maksimale gelatiniseringstemperatur for stivelse, mens gelatiniseringsentalpien falder.
På den anden side steg stivelsesgelatinisering til, T P, TC, △ T og △ Hallen med udvidelsen af frysetiden. Specifikt havde stivelse gelatinisering med 1% eller 2% HPMC tilsat ingen signifikant forskel efter frysning i 60 dage, mens stivelse uden eller med 0,5% HPMC blev tilsat fra 68,955 ± 0,01 7 (frosset opbevaring i 0 dage) steg til 72,340 ± 0,093 (frosset opbevaring i 60 dage) og fra 69,170 ± 0,035 (FROZE for 0 for 0) for 0 dage) til 71,613 ± 0,085 (frosset opbevaring i 0 dage) 60 dage); Efter 60 dages frosset opbevaring faldt vækstraten for stivelse gelatinisering med stigningen i HPMC -tilsætning, såsom stivelse uden HPMC tilsat fra 77,530 ± 0,028 (frosset opbevaring i 0 dage) til 81,028. 408 ± 0,021 (frosset opbevaring i 60 dage), mens stivelsen tilføjede med 2% HPMC steg fra 78,606 ± 0,034 (frosset opbevaring i 0 dage) til 80,017 ± 0,032 (frosset opbevaring i 60 dage). dage); Derudover viste ΔH også den samme ændringsregel, der steg fra 9,450 ± 0,095 (ingen tilføjelse, 0 dage) til 12,730 ± 0,070 (ingen tilføjelse, henholdsvis 60 dage) fra henholdsvis 8,450 ± 0,095 (ingen tilføjelse, 0 dage) til henholdsvis 12,730 ± 0,070 (ingen tilføjelse, 60 dage). 531 ± 0.030 (add 0.5%, 0 days) to 11.643 ± 0.019 (add 0.5%, 60 days), from 8.242 ± 0.080 (add 1%, 0 days) to 10.509 ± 0.029 (add 1%, 60 days), and from 7.736 ± O. 066 (2% addition, 0 days) rose to 9.450 ± 0.093 (2% addition, 60 dage). De vigtigste årsager til de ovennævnte ændringer i de termodynamiske egenskaber ved stivelsesgelatinisering under den frosne opbevaringsproces er dannelsen af beskadiget stivelse, der ødelægger den amorfe region (amorf region) og øger krystalliniteten af den krystallinske region. Sameksistensen af de to øger den relative krystallinitet af stivelse, hvilket igen fører til en stigning i termodynamiske indekser, såsom stivelsesgelatiniserings spids temperatur og gelatiniseringsentalpi. Imidlertid kan det gennem sammenligning ikke konstatere, at under den samme frysningstid, med stigningen i HPMC -tilsætning, falder stigningen i stivelse gelatinisering til, T P, TC, ΔT og ΔH gradvist. Det kan ses, at tilsætningen af HPMC effektivt kan opretholde den relative stabilitet af stivelseskrystallstrukturen og derved hæmme stigningen i de termodynamiske egenskaber ved stivelsesgelatinisering.
4.3.7 Effekter af I-IPMC-tilføjelse og frysning af opbevaringstid på den relative krystallinitet af stivelse
X. Røntgenstrålediffraktion (XRD) opnås ved X. Røntgenstrålediffraktion er en forskningsmetode, der analyserer diffraktionsspektret for at opnå information, såsom sammensætningen af materialet, strukturen eller morfologien af atomer eller molekyler i materialet. Fordi stivelse -granuler har en typisk krystallinsk struktur, bruges XRD ofte til at analysere og bestemme den krystallografiske form og den relative krystallinitet af stivelseskrystaller.
Figur 4.6. Som vist i A er positionerne for stivelseskrystallisationstoppene placeret ved henholdsvis 170, 180, 190 og 230, og der er ingen signifikant ændring i spidspositionerne, uanset om de behandles ved frysning eller tilføjelse af HPMC. Dette viser, at den krystallinske form som en iboende egenskab ved hvedestivelse -krystallisation forbliver stabil.
Med forlængelse af frysningstid steg den relative krystallinitet af stivelse imidlertid fra 20,40 + 0,14 (uden HPMC, 0 dage) til henholdsvis 36,50 ± 0,42 (uden HPMC, frosset opbevaring). 60 dage) og steg fra 25,75 + 0,21 (2% HPMC tilføjet, 0 dage) til 32,70 ± 0,14 (2% HPMC tilføjet, 60 dage) (figur 4.6.b), dette og Tao, et A1. (2016) er ændringsreglerne for måleresultaterne konsistente [173-174]. Stigningen i relativ krystallinitet er hovedsageligt forårsaget af ødelæggelse af den amorfe region og stigningen i krystalliniteten af den krystallinske region. I overensstemmelse med konklusionen af ændringerne i de termodynamiske egenskaber ved stivelsesgelatinisering reducerede tilføjelsen af HPMC graden af relativ krystallinitetsforøgelse, hvilket indikerede, at HPMC under frysningsprocessen under fryseprocessen effektivt kunne hæmme den strukturelle skade af stivelse med iskrystaller og opretholde dens struktur og egenskaber er relativt stabile.

Fig. 4．6 Effekt af HPMC -tilføjelse og frosset opbevaring på XRD -egenskaber
Bemærk: a er x. Røntgenstrålediffraktionsmønster; B er det relative krystallinitetsresultat af stivelse;
4.4 Kapiteloversigt
Stivelse er det mest rigelige tørt stof i dejen, som efter gelatinisering tilføjer unikke kvaliteter (specifik volumen, tekstur, sensorisk, smag osv.) Til dejproduktet. Da ændringen af stivelsesstruktur vil påvirke dens gelatiniseringsegenskaber, som også vil påvirke kvaliteten af melprodukter, blev gelatiniseringsegenskaberne, flowerbarheden og strømningsevnen for stivelse efter frosset opbevaring undersøgt ved at undersøge stivelsesophæng med forskellige indhold af HPMC tilføjet. Ændringer i reologiske egenskaber, termodynamiske egenskaber og krystalstruktur blev anvendt til at evaluere den beskyttende virkning af HPMC -tilsætning på stivelsesgranulatstruktur og relaterede egenskaber. De eksperimentelle resultater viste, at stivelse -gelatiniseringskarakteristika efter 60 dage med frosset opbevaring (spidsviskositet, minimumsviskositet, endelig viskositet, forfaldsværdi og retrogradationsværdi) steg på grund af den betydelige stigning i den relative krystallinitet af stivelse og stigningen i indholdet af beskadiget stivelse. Gelatiniseringsentalpien steg, mens gelstyrken af stivelsepasta faldt markant; Imidlertid, især stivelsessuspensionen tilsat med 2% HPMC, var den relative krystallinitetsstigning og stivelsesskader efter frysning lavere end dem i kontrolgruppen derfor tilsætning af HPMC reducerer graden af ændringer i gelatiniseringsegenskaber, gelatiniserings -entalpi og gelstyrke, hvilket indikerer, at tilsætningen af HPMC holder stivelsestrukturen og dens gelatiniseringsgenstande og gelnstyrke.
Kapitel 5 Effekter af HPMC -tilføjelse på gæroverlevelsesrate og gæringsaktivitet under frosne opbevaringsbetingelser
5.1 Introduktion
Gær er en encellulær eukaryotisk mikroorganisme, dens cellestruktur inkluderer cellevæg, cellemembran, mitokondrier osv., Og dens ernæringstype er en fakultativ anaerob mikroorganisme. Under anaerobe forhold producerer det alkohol og energi, mens den under aerobe forhold metaboliserer det at producere kuldioxid, vand og energi.
Gær har en lang række anvendelser i fermenterede melprodukter (surdej opnås ved naturlig gæring, hovedsageligt mælkesyrebakterier), det kan bruge det hydrolyserede produkt af stivelse i dejen - glukose eller maltose som en kulstofkilde under aerobe tilstande, ved anvendelse af stoffer producerer kuldioxid og vand efter respiration. Det producerede kuldioxid kan gøre dejen løs, porøs og voluminøs. På samme tid kan gæringen af gær og dens rolle som spiselig stamme ikke kun forbedre produktets ernæringsværdi, men også forbedre produktets smagsegenskaber markant. Derfor har overlevelsesraten og gæringen af gær en vigtig indflydelse på kvaliteten af det endelige produkt (specifik volumen, tekstur og smag osv.) [175].
I tilfælde af frosset opbevaring påvirkes gær af miljømæssig stress og påvirker dens levedygtighed. Når frysningshastigheden er for høj, vil vandet i systemet hurtigt krystallisere og øge det ydre osmotiske tryk på gæren og derved få cellerne til at miste vand; Når frysningshastigheden er for høj. Hvis det er for lavt, vil iskrystallerne være for store, og gæren vil blive presset, og cellevæggen vil blive beskadiget; Begge vil reducere overlevelsesraten for gæren og dens gæringsaktivitet. Derudover har mange undersøgelser fundet, at efter at gærcellerne er brudt på grund af frysning, vil de frigive et reducerende stofreduceret glutathion, hvilket igen reducerer disulfidbindingen til en sulfhydrylgruppe, som til sidst vil ødelægge netværksstrukturen af glutenprotein, hvilket resulterer i et fald i kvaliteten af pastaprodukter [176-177].
Fordi HPMC har stærk vandopbevaring og vandopbevaringskapacitet, kan det at tilføje det til dejsystemet hæmme dannelsen og væksten af iskrystaller. I dette eksperiment blev forskellige mængder HPMC tilsat til dejen, og efter en bestemt periode efter frosset opbevaring blev mængden af gær, gæringsaktivitet og glutathionindhold i enhedsmasse af dejen bestemt til at evaluere den beskyttende virkning af HPMC på gær under frysningsbetingelser.
5.2 Materialer og metoder
5.2.1 Eksperimentelle materialer og instrumenter
Materialer og instrumenter
Engel aktiv tør gær
Bps. 500cl konstant temperatur og fugtighedsboks
3m solid filmkoloni Rapid Count Test Piece
Sp. Model 754 UV -spektrofotometer
Ultra-rengøring af steril operationsbord
KDC. 160 timer Højhastighedskølet centrifuge
ZWY-240 Konstant temperaturinkubator
Bds. 200 omvendt biologisk mikroskop

Fabrikant
Angel Geast 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 Eksperimentel metode
5.2.2.1 Fremstilling af gærvæske
Vej 3 g aktivt tørt gær, tilsæt den til en steriliseret 50 ml centrifugerør under aseptiske forhold, og tilsæt derefter 27 ml 9% (vægt/volumen) sterilt saltvand til det, ryst det op og forbered 10% (vægt/vægt) gærbuljong. Gå derefter hurtigt til. Opbevares i køleskab ved 18 ° C. Efter 15 d, 30 d og 60 d frosset opbevaring blev prøverne taget ud til test. Tilsæt 0,5%, 1%, 2%HPMC (W/W) for at erstatte den tilsvarende procentdel af aktiv tør gærmasse. Efter at HPMC er vejet, skal den især bestråles under en ultraviolet lampe i 30 minutter til sterilisering og desinfektion.
5.2.2.2 Dej korrekturhøjde
Se Meziani, et A1. (2012) 's eksperimentelle metode [17 citeret med små ændringer. Vej 5 g frosset dej i et 50 ml kolorimetrisk rør, tryk dejen til en ensartet højde på 1,5 cm i bunden af røret, placer den derefter lodret i en konstant temperatur og fugtighedsboks, og inkuberer i 1 time ved 30 ° C og 85% RH, efter at have taget den ud, måler bevishøjden af diough med en millimeter -hersker (fastgør to digter efter DECIMAL -punktet). For prøver med ujævne øvre ender efter korrektur skal du vælge 3 eller 4 point med lige store intervaller for at måle deres tilsvarende højder (for eksempel hver 900), og de målte højdeværdier blev gennemsnitligt. Hver prøve blev parallelt tre gange.
5.2.2.3 CFU (Colony-dannende enheder) tæller
Vej 1 g dej, tilsæt det til et reagensglas med 9 ml steril normal saltvand i henhold til kravene i den aseptiske operation, ryst det fuldt ud, registrer koncentrationsgradienten som 101 og fortynd det derefter til en række koncentrationsgradienter indtil 10'1. Tegn 1 ml fortynding fra hvert af de ovennævnte rør, tilsæt det til midten af 3M gærhurtigt tællingsteststykke (med belastningsselektivitet), og placer ovennævnte teststykke i en 25 ° C -inkubator i henhold til driftskravene og kulturbetingelserne specificeret ved 3 m. 5 d, tag ud efter kulturens afslutning, skal du først observere kolonimorfologien for at afgøre, om den er i overensstemmelse med kolonikarakteristika for gær og tæller derefter og mikroskopisk undersøger [179]. Hver prøve blev gentaget tre gange.
5.2.2.4 Bestemmelse af glutathionindhold
Alloxan -metoden blev anvendt til at bestemme glutathionindholdet. Princippet er, at reaktionsproduktet af glutathion og alloxan har en absorptionstop ved 305 NL. Specifik bestemmelsesmetode: Pipette 5 ml gæropløsning i et 10 ml centrifugerør, derefter centrifuger ved 3000 o/min i 10 minutter, tag 1 ml supernatant i en 10 ml centrifuge rør, tilsæt 1 ml 0,1 mol/ml til røret l aloxanopløsning, blandet grundigt, og tilsæt 0,2 m pbs (ph 7,5) og 1 ml Til det, bland godt, lad stå i 6 minutter, og tilsæt straks 1 m, NaOH var opløsningen 1 ml, og absorbansen ved 305 nm blev målt med et UV -spektrofotometer efter grundig blanding. Glutathionindholdet blev beregnet ud fra standardkurven. Hver prøve blev parallelt tre gange.
5.2.2.5 Databehandling
Eksperimentelle resultater præsenteres som 4-standardafvigelse af middelværdien, og hvert eksperiment blev gentaget mindst tre gange. Variansanalyse blev udført under anvendelse af SPSS, og signifikansniveauet var 0,05. Brug oprindelse til at tegne grafer.
5.3 Resultater og diskussion
5.3.1 Indflydelse af HPMC -tilsætningsbeløb og frosset opbevaringstid på dejkorrektive højde
Eksuriteringshøjden på dejen påvirkes ofte af den kombinerede effekt af gærfermenteringsgasproduktionsaktivitet og dejenetværksstrukturstyrke. Blandt dem vil gærfermenteringsaktivitet direkte påvirke dens evne til at fermentere og producere gas, og mængden af gærgasproduktion bestemmer kvaliteten af fermenterede melprodukter, herunder specifik volumen og struktur. Fermenteringsaktiviteten af gær påvirkes hovedsageligt af eksterne faktorer (såsom ændringer i næringsstoffer, såsom kulstof- og nitrogenkilder, temperatur, pH osv.) Og interne faktorer (vækstcyklus, aktivitet af metaboliske enzymsystemer osv.).

Fig
Som vist i figur 5.1, når frosset i 0 dage, med stigningen i mængden af HPMC tilsat, steg korrekthøjden på dejen fra 4,234-0,11 cm til 4,274 cm uden at tilføje HPMC. -0,12 cm (0,5% HPMC tilsat), 4,314-0,19 cm (1% HPMC tilsat), og 4,594-0,17 cm (2% HPMC tilføjet) Dette kan hovedsageligt skyldes HPMC-tilsætning ændrer egenskaberne for dejens netværksstruktur (se kapitel 2). Efter at have været frosset i 60 dage, faldt dejens korrekturhøjde imidlertid i varierende grad. Specifikt blev proofinghøjden på dejen uden HPMC reduceret fra 4,234-0,11 cm (frysning i 0 dage) til 3,18+0,15 cm (frosset opbevaring i 60 dage); Dejen tilsat med 0,5% HPMC blev reduceret fra 4,27+0,12 cm (frosset opbevaring i 0 dage) til 3,424-0,22 cm (frosset opbevaring i 0 dage). 60 dage); Dejen tilsat med 1% HPMC faldt fra 4,314-0,19 cm (frosset opbevaring i 0 dage) til 3,774-0,12 cm (frosset opbevaring i 60 dage); Mens dejen tilsatte med 2% HPMC vågnede op. Hårhøjden blev reduceret fra 4,594-0,17 cm (frosset opbevaring i 0 dage) til 4,09- ± 0,16 cm (frosset opbevaring i 60 dage). Det kan ses, at med stigningen i tilføjelsesmængden af HPMC falder graden af fald i proofinghøjden af dejen gradvist. Dette viser, at HPMC under betingelse af frosset opbevaring ikke kun kan opretholde den relative stabilitet af dejenetværksstrukturen, men også bedre beskytte overlevelsesraten for gær og dens fermenteringsgasproduktionsaktivitet og derved reducere kvalitetsforringelsen af gærede nudler.
5.3.2 Effekt af I-IPMC-tilføjelse og frysningstid på gæroverlevelsesraten
I tilfælde af frosset opbevaring, da det frosne vand i dejsystemet omdannes til iskrystaller, øges det osmotiske tryk uden for gærcellerne, så protoplasterne og cellestrukturer i gæren er under en vis grad af stress. Når temperaturen sænkes eller opbevares ved lav temperatur i lang tid, vises en lille mængde iskrystaller i gærcellerne, hvilket vil føre til ødelæggelse af cellestrukturen af gæren, ekstravasationen af cellevæsken, såsom frigivelse af det reducerende stof - glutathion eller endda fuldstændig død; På samme tid reduceres gæren under miljømæssig stress, dens egen metaboliske aktivitet, og nogle sporer vil blive produceret, hvilket vil reducere gærens gasproduktionsaktivitet af gæren.

Fig
Det kan ses fra figur 5.2, at der ikke er nogen signifikant forskel i antallet af gærkolonier i prøver med forskellige indhold af HPMC tilsat uden frysningsbehandling. Dette svarer til det resultat, der er bestemt af Heitmann, Zannini, & Arendt (2015) [180]. Efter 60 dages frysning faldt antallet af gærkolonier imidlertid markant, fra 3,08x106 CFU til 1,76x106 CFU (uden at tilføje HPMC); fra 3,04x106 CFU til 193x106 CFU (tilføjelse af 0,5% HPMC); reduceret fra 3,12x106 CFU til 2.14x106 CFU (tilsat 1% HPMC); reduceret fra 3,02x106 CFU til 2,55x106 CFU (tilføjet 2% HPMC). Til sammenligning kan det konstateres, at frysningsopbevaringsmiljøet førte til faldet i gærkolonienummeret, men med stigningen i HPMC -tilføjelse faldt graden af faldet i koloniantallet til gengæld. Dette indikerer, at HPMC bedre kan beskytte gær under fryseforhold. Beskyttelsesmekanismen kan være den samme som glycerol, en almindeligt anvendt stamme -frostvæske, hovedsageligt ved at hæmme dannelsen og væksten af iskrystaller og reducere stresset i lavtemperaturmiljø til gær. Figur 5.3 er den mikrofikrograf, der er taget fra 3M gærhurtigt tællingsteststykke efter forberedelse og mikroskopisk undersøgelse, som er i tråd med den ydre morfologi af gær.

Fig. 5．3 Mikrograf af gær
5.3.3 Effekter af HPMC -tilføjelse og frysningstid på glutathionindhold i dejen
Glutathione er en tripeptidforbindelse sammensat af glutaminsyre, cystein og glycin og har to typer: reduceret og oxideret. Når gærcellestrukturen ødelægges og døde, øges cellernes permeabilitet, og den intracellulære glutathion frigøres til ydersiden af cellen, og den er reduktiv. Det er især værd at bemærke, at reduceret glutathion vil reducere disulfidbindingerne (-s-) dannet af tværbindingen af glutenproteiner og bryde dem for at danne frie sulfhydrylgrupper (.SH), som igen påvirker dejenetværksstrukturen. Stabilitet og integritet og fører i sidste ende til forringelse af kvaliteten af fermenterede melprodukter. Normalt under miljøspænding (såsom lav temperatur, høj temperatur, højt osmotisk tryk osv.) Vil gær reducere sin egen metaboliske aktivitet og øge dens stressresistens eller producere sporer på samme tid. Når miljøforholdene er egnede til dens vækst og reproduktion igen, skal du gendanne metabolismen og spredning af vitaliteten. Nogle gær med dårlig stressresistens eller stærk metabolisk aktivitet vil dog stadig dø, hvis de opbevares i et frosset opbevaringsmiljø i lang tid.

Fig. 5．4 Effekt af HPMC -tilføjelse og frosset opbevaring på indholdet af glutathion (GSH)
Som vist i figur 5.4 steg glutathionindholdet uanset om HPMC blev tilsat eller ej, og der var ingen signifikant forskel mellem de forskellige tilføjelsesmængder. Dette kan skyldes, at nogle af de aktive tørre gær, der bruges til at gøre dejen, har dårlig stressbestandighed og tolerance. Under betingelsen af frysning af lav temperatur dør cellerne, og derefter frigøres glutathione, som kun er relateret til egenskaberne ved selve gæren. Det er relateret til det ydre miljø, men har intet at gøre med mængden af HPMC tilføjet. Derfor steg indholdet af glutathione inden for 15 dage efter frysning, og der var ingen signifikant forskel mellem de to. Med den yderligere forlængelse af frysetiden faldt stigningen i glutathionindhold imidlertid med stigningen i HPMC-tilsætning, og glutathionindholdet i bakterieopløsningen uden HPMC blev øget fra 2,329a: 0,040 mg/ g (frosset opbevaring i 0 dage) steg til 3,8514-0,051 mg/ g (frossen opbevaring i 60 dage); Mens gærvæsken tilføjede 2% HPMC, steg dets glutathionindhold fra 2,307+0 0,058 mg/g (frosset opbevaring i 0 dage) til 3,351+0,051 mg/g (frosset opbevaring i 60 dage). Dette indikerede yderligere, at HPMC bedre kunne beskytte gærceller og reducere død af gær og derved reducere indholdet af glutathion, der blev frigivet til ydersiden af cellen. Dette skyldes hovedsageligt, at HPMC kan reducere antallet af iskrystaller og derved effektivt reducere stresset af iskrystaller til gær og hæmme stigningen i ekstracellulær frigivelse af glutathion.
5.4 Kapiteloversigt
Gær er en uundværlig og vigtig komponent i fermenterede melprodukter, og dens gæringsaktivitet vil direkte påvirke kvaliteten af det endelige produkt. I dette eksperiment blev den beskyttende virkning af HPMC på gær i frosset dejsystem evalueret ved at studere effekten af forskellige HPMC -tilsætninger på gærfermenteringsaktivitet, gæroverlevelsesnummer og ekstracellulært glutathionindhold i frosset dej. Gennem eksperimenter blev det konstateret, at tilsætningen af HPMC bedre kan opretholde gæringsaktiviteten af gæren og reducere graden af nedgang i proofinghøjden på dejen efter 60 dages frysning, hvilket giver en garanti for det specifikke volumen af det endelige produkt; Derudover blev tilføjelsen af HPMC effektivt faldet i gæroverlevelsesnummeret inhiberet, og stigningshastigheden for reduceret glutathionindhold blev reduceret, hvilket lettede skaden på glutathion til dejenetværksstruktur. Dette antyder, at HPMC kan beskytte gær ved at hæmme dannelsen og væksten af iskrystaller.

Posttid: Okt-08-2022