Effets de l'hydroxypropyl méthylcellulose (HPMC) sur les propriétés de traitement de la pâte congelée et des mécanismes connexes
L'amélioration des propriétés de traitement de la pâte congelée a une certaine signification pratique pour réaliser la production à grande échelle de pain cuit à la vapeur de haute qualité. Dans cette étude, un nouveau type de colloïd hydrophile (hydroxypropyl méthylcellulose, Yang, MC) a été appliqué à la pâte congelée. Les effets de 0,5%, 1%, 2%) sur les propriétés de traitement de la pâte congelée et la qualité du pain à la vapeur ont été évalués pour évaluer l'effet d'amélioration du HPMC. Influence sur la structure et les propriétés des composants (gluten de blé, amidon de blé et levure).
Les résultats expérimentaux de la farinalité et des étirements ont montré que l'ajout de HPMC améliorait les propriétés de traitement de la pâte, et les résultats de balayage de fréquence dynamique ont montré que la viscoélasticité de la pâte ajoutée avec HPMC pendant la période de congélation changeait peu, et que la structure du réseau de pâte est restée relativement stable. De plus, par rapport au groupe témoin, le volume spécifique et l'élasticité du pain à la vapeur ont été améliorés et la dureté a été réduite après que la pâte congelée ajoutée avec 2% de HPMC a été congelée pendant 60 jours.
Le gluten de blé est la base matérielle de la formation de la structure du réseau de pâte. Des expériences ont révélé que l'ajout de I-IPMC réduisait la rupture des liaisons YD et disulfure entre les protéines de gluten de blé pendant le stockage congelé. De plus, les résultats de la résonance magnétique nucléaire à faible champ et du balayage différentiel des phénomènes de transition et de recristallisation de l'état de l'eau sont limités, et la teneur en eau glacable dans la pâte est réduite, supprimant ainsi l'effet de la croissance des cristaux de glace sur la microstructure du gluten et sa conformation spatiale. Le microscope électronique à balayage a montré intuitivement que l'ajout de HPMC pouvait maintenir la stabilité de la structure du réseau de gluten.
L'amidon est la matière sèche la plus abondante de la pâte, et les changements dans sa structure affecteront directement les caractéristiques de la gélatinisation et la qualité du produit final. X. Les résultats de la diffraction des rayons X et du DSC ont montré que la cristallinité relative de l'amidon augmentait et l'enthalpie de la gélatinisation augmentait après le stockage congelé. Avec la prolongation du temps de stockage congelé, la puissance de gonflement de l'amidon sans addition de HPMC a diminué progressivement, tandis que les caractéristiques de la gélatinisation de l'amidon (viscosité maximale, viscosité minimale, viscosité finale, valeur de désintégration et valeur de rétrogradation) ont augmenté de manière significative; Pendant le temps de stockage, par rapport au groupe témoin, avec l'augmentation de l'addition de HPMC, les changements de structure cristalline d'amidon et les propriétés de gélatinisation ont progressivement diminué.
L'activité de production de gaz de fermentation de la levure a une influence importante sur la qualité des produits de farine fermentés. Grâce aux expériences, il a été constaté que, par rapport au groupe témoin, l'ajout de HPMC pourrait mieux maintenir l'activité de fermentation de la levure et réduire le taux d'augmentation de la teneur en glutathion réduite extracellulaire après 60 jours de congélation, et dans une certaine plage, l'effet protecteur du HPMC a été corrélé positivement avec sa quantité d'addition.
Les résultats ont indiqué que le HPMC pourrait être ajouté à la pâte congelée comme un nouveau type de cryoprotecteur pour améliorer ses propriétés de traitement et la qualité du pain cuit à la vapeur.
Mots clés: pain cuit à la vapeur; pâte congelée; hydroxypropyl méthylcellulose; blé gluten; Adon de blé; levure.
Table des matières
Chapitre 1 Préface ................................................................................................................................. 1
1.1 Statut actuel de la recherche au pays et à l'étranger …………………………………………………… l
1.1.1 Introduction à Mansuiqi ……………………………………………………………………………… 1
1.1.2 Statut de recherche des petits pains à la vapeur ……………………………………………． ． ………… 1
1.1.3 Introduction de la pâte congelée ................................................................................................. 2
1.1.4 Problèmes et défis de la pâte congelée …………………………………………………… .3.
1.1.5 Statut de recherche de la pâte congelée …………………………………. ............................................. 4
1.1.6 Application des hydrocolloïdes dans l'amélioration de la qualité de la pâte glacée ………………… .5
1.1.7 Hydroxypropyl méthyl-cellulose (hydroxypropyl méthyl-cellulose, I-IPMC) ………. 5
112 But et signification de l'étude ................................................................................ 6
1.3 Le contenu principal de l'étude ................................................................................................... 7
Chapitre 2 Effets de l'ajout de HPMC sur les propriétés de traitement de la pâte congelée et la qualité du pain à la vapeur ………………………………………………………………………………………… ... 8
2.1 Introduction ...................................................................................................................................... 8
2.2 Matériaux et méthodes expérimentaux ........................................................................................ 8
2.2.1 Matériaux expérimentaux ................................................................................................................ 8
2.2.2 Instruments et équipements expérimentaux ............................................................................. 8
2.2.3 Méthodes expérimentales ................................................................................................................ 9
2.3 Résultats et discussions expérimentaux …………………………………………………………………． 11
2.3.1 Index des composants de base de la farine de blé ………………………………………………………… .1l
2.3.2 L'effet de l'ajout de HPMC sur les propriétés farinaceuses de la pâte ………………… .11
2.3.3 L'effet de l'ajout de HPMC sur les propriétés de traction de la pâte ………………………… 12
2.3.4 L'effet de l'addition HPMC et du temps de congélation sur les propriétés rhéologiques de la pâte …………………………. …………………………………………………………………………………………………… .15
2.3.5 Effets de la quantité d'addition HPMC et du temps de stockage de congélation sur la teneur en eau glaciable (GW) dans la pâte congelée ………… …………………………………………………………………………… 15
2.3.6 L'effet de l'addition HPMC et du temps de congélation sur la qualité du pain cuit à la vapeur …………………………………………………………………………………………………………………………… 18.
2.4 Résumé du chapitre .......................................................................................................................... 21
Chapitre 3 Effets de l'ajout de HPMC sur la structure et les propriétés de la protéine de gluten de blé dans des conditions de congélation ……………………………………………………………………………… ................... 24
3.1 Introduction ..................................................................................................................................... 24
3.2.1 Matériaux expérimentaux ............................................................................................................ 25
3.2.2 Appareil expérimental ........................................................................................................... 25
3.2.3 Réactifs expérimentaux ………………………………………………………………………. ……………… 25
3.2.4 Méthodes expérimentales ......................................................................................................． 25
3. Résultats et discussion ................................................................................................................ 29
3.3.1 L'effet de l'addition HPMC et du temps de congélation sur les propriétés rhéologiques de la masse du gluten humide …………………………………………………………………………………………………………… .29.
3.3.2 L'effet de l'ajout de la quantité de HPMC et du temps de stockage de congélation sur la teneur en humidité glacial (CFW) et la stabilité thermique …………………………………………………………………. 30
3.3.3 Effets de la quantité d'addition HPMC et du temps de stockage de congélation sur la teneur en sulfhydryle gratuite (navire C) …………………………………………………………………………………………………. ． 34
3,3
3.3.5 Effets du montant d'addition HPMC et du temps de stockage sur la structure secondaire du gluten ……………………………………………………………………………………………………… .37.
3,3
3,3
3.4 Résumé du chapitre ......................................................................................................................... 43
Chapter 4 Effects of HPMC addition on starch structure and properties under frozen storage conditions………………………………………………………………………………………………………………………… 44
4.1 Introduction ..................................................................................................................................． 44
4.2 Matériaux et méthodes expérimentaux ................................................................................． 45
4.2.1 Matériaux expérimentaux ................................................................................................ ………… .45
4.2.2 Appareil expérimental ............................................................................................................ 45
4.2.3 Méthode expérimentale ................................................................................................................ 45
4.3 Analyse et discussion ..........................................................................................................． 48
4.3.1 Contenu des composants de base de l'amidon de blé …………………………………………………. 48
4.3.2 Effets de la quantité d'addition I-IPMC et du temps de stockage gelé sur les caractéristiques de la gélatinisation de l'amidon de blé ……………………………………………………………………………………… .48.
4.3.3 Effets de l'addition HPMC et du temps de stockage sur la viscosité de cisaillement de la pâte d'amidon ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… .. 52
4.3.4 Effets de la quantité d'addition HPMC et du temps de stockage congelé sur la viscoélasticité dynamique de la pâte d'amidon ………………………………………………………………………………………… .55.
4.3.5 Influence de la quantité d'addition HPMC et du temps de stockage gelé sur la capacité de gonflement de l'amidon …………………………………………………………………………………………………………………………… .56.
4.3.6 Effets de la quantité d'addition I-IPMC et du temps de stockage congelé sur les propriétés thermodynamiques de l'amidon ………………………………………………………………………………………………. ． 57
4.3.7 Effets de la quantité d'addition HPMC et du temps de stockage de congélation sur la cristallinité relative de l'amidon …………………………………………………………………………………………………… .59.
4.4 Résumé du chapitre ..................................................................................................................... 6 1
Chapitre 5 Effets de l'ajout de HPMC sur le taux de survie des levures et l'activité de fermentation dans des conditions de stockage congelées …………………………………………………………………………………………. ． 62
5.1Introduction ................................................................................................................................... 62
5.2 Matériaux et méthodes ...........................................................................................................． 62
5.2.1 Matériaux et instruments expérimentaux ............................................................................. 62
5.2.2 Méthodes expérimentales. . . ． ． …………………………………………………………………………. 63
5.3 Résultats et discussion ..............................................................................................................． 64
5.3.1 L'effet de l'addition HPMC et du temps de congélation sur la hauteur d'épreuves de la pâte ………………………………………………………………………………………………………………… 64
5,3
5.3.3 L'effet de l'ajout de la quantité de HPMC et du temps de congélation sur le contenu du glutathion en pâte …………………………………………………………………………………………………… 66. "
5.4 Résumé du chapitre ....................................................................................................................... 67
Chapitre 6 Conclusions et perspectives ............................................................................................ ……… 68
6.1 Conclusion .....................................................................................................................................． 68
6.2 Outlook ......................................................................................................................................... 68
Liste des illustrations
Figure 1.1 La formule structurelle de l'hydroxypropyl méthylcellulose ………………………. ． 6
Figure 2.1 L'effet de l'ajout de HPMC sur les propriétés rhéologiques de la pâte congelée ………………………………………………………………………………………………………………………… .. 15.
Figure 2.2 Effets de l'addition HPMC et du temps de congélation sur un volume spécifique de pain à la vapeur …………………………………………………………………………………………………………………………… ... 18
Figure 2.3 L'effet de l'addition HPMC et du temps de congélation sur la dureté du pain cuit à la vapeur ………………………………………………………………………………………………………………………… ... 19
Figure 2.4 L'effet de l'addition HPMC et du temps de congélation sur l'élasticité du pain cuit à la vapeur ………………………………………………………………………………………………………………………. ． 20
Figure 3.1 L'effet de l'addition HPMC et du temps de congélation sur les propriétés rhéologiques du gluten humide ……………………………………………………………………………………………………………………. 30
Figure 3.2 Effets de l'addition HPMC et du temps de congélation sur les propriétés thermodynamiques du gluten de blé ………………………………………………………………………………………………………. ． 34
Figure 3.3 Effets de l'addition HPMC et du temps de congélation sur la teneur en sulfhydrylique libre du gluten de blé ………………………………………………………………………………………………………………… ...． 35
Figure 3.4 Effets de la quantité d'addition HPMC et du temps de stockage de congélation sur la distribution du temps de relaxation transversale (n) du gluten humide ………………………………………………………………… 36
Figure 3.5 Spectre infrarouge des protéines de gluten de blé de la bande amide III après déconvolution et deuxième ajustement dérivé ………………………………………………………………… ... 38
Figure 3.6 Illustration ................................................................................................................ ……… .39
Figure 3.7 L'effet de l'addition HPMC et du temps de congélation sur la structure microscopique du réseau de gluten ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ...．． 43
Figure 4.1 Courbe caractéristique de la gélatinisation de l'amidon ..............................................................． 51
Figure 4.2 Thixotropie fluide de la pâte d'amidon ................................................................................． 52
Figure 4.3 Effets de l'ajout de la quantité de MC et du temps de congélation sur la viscoélasticité de la pâte d'amidon …………………………………………………………………………………………………………… ...． 57
Figure 4.4 L'effet de l'addition HPMC et du temps de stockage de congélation sur la capacité de gonflement de l'amidon ………………………………………………………………………………………………………………………… ... 59
Figure 4.5 Effets de l'addition HPMC et du temps de stockage de congélation sur les propriétés thermodynamiques de l'amidon …………………………………………………………………………………………………. ． 59
Figure 4.6 Effets de l'addition HPMC et du temps de stockage de congélation sur les propriétés XRD de l'amidon ………………………………………………………………………………………………………………………… .62.
Figure 5.1 L'effet de l'addition HPMC et du temps de congélation sur la hauteur d'épreuves de la pâte ……………………………………………………………………………………………………………………… ... 66
Figure 5.2 L'effet de l'addition HPMC et du temps de congélation sur le taux de survie des levures ………………………………………………………………………………………………………………………… ...． 67
Figure 5.3 Observation microscopique de la levure (examen microscopique) ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 68
Figure 5.4 L'effet de l'addition HPMC et du temps de congélation sur le contenu du glutathion (GSH) …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… ... 68 ... 68 ...
Liste des formulaires
Tableau 2.1 La teneur en ingrédients de base de la farine de blé ………………………………………………. 11
Tableau 2.2 L'effet de l'ajout I-IPMC sur les propriétés farinacées de la pâte …………… 11
Tableau 2.3 Effet de l'ajout I-IPMC sur les propriétés de traction de la pâte ……………………………… .14
Tableau 2.4 L'effet du montant d'addition I-IPMC et du temps de congélation sur la teneur en eau glacial (travaux de cf) de la pâte congelée ……………………………………………………………………………… .17
Tableau 2.5 Effets de la quantité d'addition I-IPMC et du temps de stockage de congélation sur les propriétés de texture du pain cuit à la vapeur ……………………………………………………………………………………… .21.
Tableau 3.1 Contenu des ingrédients de base dans le gluten ………………………………………………………… .25
Tableau 3.2 Effets de la quantité d'addition I-IPMC et du temps de stockage de congélation sur l'enthalpie de transition de phase (YI IV) et la teneur en eau du congélateur (chat e) du gluten humide ………………………. 31
Tableau 3.3 Effets de la quantité d'addition HPMC et du temps de stockage de congélation sur la température de pointe (produit) de la dénaturation thermique du gluten de blé ………………………………………. 33
Tableau 3.4 Positions de pointe des structures secondaires protéiques et de leurs affectations ………… .37
Tableau 3.5 Effets de l'addition HPMC et du temps de congélation sur la structure secondaire du gluten de blé ……………………………………………………………………………………………………………………… .40.
Tableau 3.6 Effets de l'addition I-IPMC et du temps de stockage de congélation sur l'hydrophobicité de surface du gluten de blé ………………………………………………………………………………………. 41
Tableau 4.1 Contenu des composants de base de l'amidon de blé ……………………………………………… 49
Tableau 4.2 Effets de la quantité d'addition HPMC et du temps de stockage congelé sur les caractéristiques de la gélatinisation de l'amidon de blé ……………………………………………………………………………………… 52 52
Tableau 4.3 Effets de l'addition I-IPMC et du temps de congélation sur la viscosité de cisaillement de la pâte d'amidon de blé ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………. 55
Tableau 4.4 Effets de la quantité d'addition I-IPMC et du temps de stockage congelé sur les propriétés thermodynamiques de la gélatinisation de l'amidon ……………………………………………………… .60
Chapitre 1 Préface
1.1 Statut de recherche au pays et à l'étranger
1.1.1Introduction au pain cuit à la vapeur
Le pain cuit à la vapeur fait référence aux aliments fabriqués à partir de la pâte après épreuve et fumant. En tant que nourriture traditionnelle de pâtes chinoises, le pain cuit à la vapeur a une longue histoire et est connu sous le nom de "pain oriental". Parce que son produit fini est hémisphérique ou allongé de forme, doux, délicieux dans le goût et riche en nutriments [l], il est très populaire parmi le public depuis longtemps. C'est la nourriture de base de notre pays, en particulier les résidents du Nord. La consommation représente environ 2/3 de la structure alimentaire des produits dans le nord et environ 46% de la structure alimentaire des produits de farine dans le pays [21].
1.1.2 STATURE DE RECHERCHE DU PAIN À SUJET
À l'heure actuelle, la recherche sur le pain à la vapeur se concentre principalement sur les aspects suivants:
1) Développement de nouveaux petits pains à vapeur caractéristiques. Grâce à l'innovation des matières premières à pain cuites à la vapeur et à l'ajout de substances actives fonctionnelles, de nouvelles variétés de pains cuites à la vapeur ont été développées, qui ont à la fois la nutrition et la fonction. Établi la norme d'évaluation pour la qualité du pain à la vapeur des grains divers par analyse des composants principaux; Fu et a1. (2015) ont ajouté du pomace au citron contenant des fibres alimentaires et des polyphénols au pain cuit à la vapeur, et ont évalué l'activité antioxydante du pain cuit à la vapeur; Hao & Beta (2012) a étudié le son d'orge et les graines de lin (riches en substances bioactives) le processus de production du pain cuit à la vapeur [5]; Shiau et a1. (2015) ont évalué l'effet de l'ajout de fibres de pulpe d'ananas sur les propriétés rhéologiques de la pâte et la qualité du pain à la vapeur [6].
2) Recherche sur la transformation et la composition de la farine spéciale pour le pain cuit à la vapeur. L'effet des propriétés de la farine sur la qualité des pâtes et des petits pains à la vapeur et les recherches sur de nouvelles farines spéciales pour les petits pains à la vapeur, et sur la base de cela, un modèle d'évaluation de l'adéquation du traitement de la farine a été établi [7]; Par exemple, les effets de différentes méthodes de fraisage de farine sur la qualité de la farine et des petits pains à la vapeur [7] 81; L'effet de la composition de plusieurs farines de blé ci ciblé sur la qualité du pain cuit à la vapeur [9j et al.; Zhu, Huang et Khan (2001) ont évalué l'effet des protéines de blé sur la qualité de la pâte et du pain à la vapeur du nord, et considéraient que la gliadine / gluténine était significativement corrélée négativement avec les propriétés de la pâte et la qualité du pain cuite à la vapeur [LO]; Zhang, et a1. (2007) ont analysé la corrélation entre la teneur en protéines du gluten, le type de protéines, les propriétés de la pâte et la qualité du pain cuit à la vapeur, et ont conclu que la teneur en sous-unité de glutennine à haut poids moléculaire (1ligh. poids moléculaire, HMW) et la teneur totale en protéines sont tout liés à la qualité du pain nord à la vapeur. ont un impact significatif [11].
3) Recherche sur la préparation de la pâte et la technologie de fabrication du pain cuit à la vapeur. Recherche sur l'influence des conditions de processus de production de pain à la vapeur sur sa qualité et son optimisation des processus; Liu Changhong et al. (2009) ont montré que dans le processus de conditionnement de la pâte, les paramètres de processus tels que l'ajout de l'eau, le temps de mélange de pâte et la valeur du pH de la pâte ont un impact sur la valeur de la blancheur du pain cuit à la vapeur. Il a un impact significatif sur l'évaluation sensorielle. Si les conditions de processus ne conviennent pas, elle entraînera un devoir bleu, foncé ou jaune. Les résultats de la recherche montrent que pendant le processus de préparation de la pâte, la quantité d'eau ajoutée atteint 45% et que le temps de mélange de la pâte est de 5 minutes, ~ lorsque la valeur de pH de la pâte était de 6,5 pendant 10 min, la valeur de la blancheur et l'évaluation sensorielle des pains à la vapeur mesurés par le compteur de blancheur étaient les meilleurs. Lorsque vous roulez la pâte 15 à 20 fois en même temps, la pâte est sur une surface squameuse, lisse, élastique et brillante; Lorsque le rapport roulant est de 3: 1, la feuille de pâte est brillante et la blancheur du pain cuit à la vapeur augmente [L à; Li, et a1. (2015) ont exploré le processus de production de la pâte fermentée composée et son application dans le traitement du pain à la vapeur [13].
4) Recherche sur l'amélioration de la qualité du pain cuit à la vapeur. Recherche sur l'ajout et l'application des améliorations de la qualité du pain à la vapeur; Comprenant principalement des additifs (tels que des enzymes, des émulsifiants, des antioxydants, etc.) et d'autres protéines exogènes [14], de l'amidon et de l'amidon modifié [15], etc. des patients atteints de la maladie cœliaque [16.1 CIT.
5) Préservation et anti-âge du pain cuit à la vapeur et des mécanismes connexes. Pan Lijun et al. (2010) ont optimisé le modificateur composite avec un bon effet anti-âge par la conception expérimentale [je ne le fais pas; Wang, et a1. (2015) ont étudié les effets du degré de polymérisation des protéines de gluten, de l'humidité et de la recristallisation de l'amidon sur l'augmentation de la dureté du pain à la vapeur en analysant les propriétés physiques et chimiques du pain cuit à la vapeur. Les résultats ont montré que la perte d'eau et la recristallisation de l'amidon étaient les principales raisons du vieillissement du pain cuit à la vapeur [20].
6) Recherche sur l'application de nouvelles bactéries fermentées et du levain. Jiang, et a1. (2010) Application de Chaetomium sp. fermenté pour produire de la xylanase (avec thermostable) dans du pain cuit à la vapeur [2L '; Gerez, et a1. (2012) ont utilisé deux types de bactéries lactiques dans des produits de farine fermentés et évalué leur qualité [221; Wu, et al. (2012) ont étudié l'influence du levain fermenté par quatre types de bactéries lactiques (Lactobacillus plantarum, Lactobacillus, Sanfranciscemis, Lactobacillus brevis et Lactobacillus delbrueckii subsp bulgaricus) sur la qualité (23]; et Gerez, et a1. (2012) ont utilisé les caractéristiques de fermentation de deux types de bactéries lactiques pour accélérer l'hydrolyse de la gliadine pour réduire l'allergénicité des produits de farine [24] et d'autres aspects.
7) Recherche sur l'application de la pâte congelée dans le pain cuit à la vapeur.
Parmi eux, le pain cuit à la vapeur est sujet au vieillissement dans des conditions de stockage conventionnelles, ce qui est un facteur important restreignant le développement de l'industrialisation de la production et de la transformation du pain à la vapeur. Après le vieillissement, la qualité du pain cuit à la vapeur est réduite - la texture devient sèche et dure, la lie, les rétrécissements et les fissures, la qualité sensorielle et la saveur se détériorent, la digestion et le taux d'absorption diminue et la valeur nutritionnelle diminue. Cela affecte non seulement sa durée de conservation, mais crée également beaucoup de déchets. Selon les statistiques, la perte annuelle due au vieillissement est de 3% de la production de produits de farine. 7%. Avec l'amélioration des niveaux de vie des personnes et de la sensibilisation à la santé, ainsi que le développement rapide de l'industrie alimentaire, comment industrialiser les produits de nouilles de base populaires traditionnels, y compris le pain cuit à la vapeur, et obtenir des produits avec une longue durée de conservation de haute qualité et une préservation facile pour répondre aux besoins de la demande croissante de produits fraîches, sûrs, de haute qualité et pratiques est un problème technique de longue durée. Sur la base de ce contexte, la pâte congelée a vu le jour et son développement est toujours dans l'ascendant.
1.1.3Introduction à la pâte surgelée
La pâte congelée est une nouvelle technologie pour la transformation et la production de produits de farine développés dans les années 1950. Il se réfère principalement à l'utilisation de la farine de blé comme principale matière première et eau ou sucre comme matériaux auxiliaires principaux. Les processus cuits au four, emballés ou déballés, le congélation rapide et d'autres processus font que le produit atteint un état gelé, et en. Pour les produits figés à 18 "C, le produit final doit être décongelé, épilé, cuit, etc. [251].
Selon le processus de production, la pâte congelée peut être à peu près divisée en quatre types.
a) Méthode de la pâte congelée: La pâte est divisée en une seule pièce, à carrefour, congelée, décongelée, épilée et cuite (cuisson, vapeur, etc.)
b) Méthode de la pâte pré-infirmière et glaciale: La pâte est divisée en une partie, une partie est éveillée, une est progénit rapide, une est congelée, une est décongelée, une est éveillée et une est cuite (pâtisserie, vapeur, etc.)
c) Pâte congelée prétraitée: la pâte est divisée en une seule pièce et formée, complètement à l'épreuve, puis cuite (dans une certaine mesure), refroidie, congelée, congelée, stockée, décongelée et cuite (cuisson, vapeur, etc.)
d) Pâte congelée entièrement transformée: La pâte est transformée en une seule pièce et formée, puis entièrement épilée, puis entièrement cuite mais congelée, congelée et stockée et chauffée.
L'émergence de la pâte congelée crée non seulement des conditions pour l'industrialisation, la normalisation et la production de chaîne de produits de pâtes fermentés, mais peut raccourcir efficacement le temps de traitement, améliorer l'efficacité de la production et réduire le temps de production et les coûts de main-d'œuvre. Par conséquent, le phénomène vieillissant des aliments de pâtes est effectivement inhibé et l'effet de la prolongation de la durée de conservation du produit est atteint. Par conséquent, en particulier en Europe, en Amérique, au Japon et dans d'autres pays, la pâte congelée est largement utilisée dans le pain blanc (pain), le pain sucré français (pain sucré français), le petit muffin (muffin), les pains (rouleaux), la baguette française (- bâton), les biscuits et les congelés
Les gâteaux et autres produits de pâtes ont des degrés d'application différents [26-27]. Selon des statistiques incomplètes, en 1990, 80% des boulangeries aux États-Unis ont utilisé la pâte congelée; 50% des boulangeries au Japon ont également utilisé la pâte congelée. XXe siècle
Dans les années 1990, la technologie de transformation de la pâte surgelée a été introduite en Chine. Avec le développement continu de la science et de la technologie et l'amélioration continue des niveaux de vie des gens, la technologie de pâte gelée a de vastes perspectives de développement et un énorme espace de développement
1.1.4 PROBLES ET DÉFFICEMENTS DE LA PASSE FRÉLÉ
La technologie de pâte glacée fournit sans aucun doute une idée réalisable pour la production industrialisée de plats chinois traditionnels tels que le pain cuit à la vapeur. Cependant, cette technologie de traitement a encore certaines lacunes, en particulier dans la condition de temps de congélation plus long, le produit final aura un temps de preuve plus long, un volume spécifique plus faible, une dureté plus élevée, une perte d'eau, un mauvais goût, une saveur réduite et une détérioration de qualité. De plus, en raison du gel
La pâte est une multi-composants (humidité, protéine, amidon, micro-organisisme, etc.), multi-phase (solide, liquide, gaz), multi-échelles (macromolécules, petites molécules), multi-interface (interface à gaz solide, interface liquide), interface de qualité solide et un complexe solide est un système softaxe divers.
La plupart des études ont montré que la formation et la croissance des cristaux de glace dans les aliments congelés sont un facteur important conduisant à la détérioration de la qualité du produit [291]. Les cristaux de glace réduisent non seulement le taux de survie de la levure, mais affaiblissent également la résistance au gluten, affectent la cristallinité et la structure du gel de l'amidon, et endommagent les cellules de levure et libèrent le glutathion réducteur, ce qui réduit encore la capacité de maintien du gaz du gluten. De plus, dans le cas du stockage congelé, les fluctuations de température peuvent provoquer une croissance des cristaux de glace en raison de la recristallisation [30]. Par conséquent, comment contrôler les effets indésirables de la formation et de la croissance des cristaux de glace sur l'amidon, le gluten et la levure est la clé pour résoudre les problèmes ci-dessus, et c'est aussi un domaine de recherche et une direction brûlants. Au cours des dix dernières années, de nombreux chercheurs se sont engagés dans ce travail et ont obtenu des résultats de recherche fructueux. Cependant, il y a encore des lacunes et des problèmes non résolus et controversés dans ce domaine, qui doivent être explorés plus en détail, tels que:
a) Comment restreindre la détérioration de la qualité de la pâte congelée avec l'extension du temps de stockage congelé, en particulier comment contrôler l'influence de la formation et la croissance des cristaux de glace sur la structure et les propriétés des trois principaux composants de la pâte (amidon, gluten et levure), est toujours un problème. Hotspots et problèmes fondamentaux dans ce domaine de la recherche;
b) Parce qu'il existe certaines différences dans la technologie de traitement et de production et la formule de différents produits de farine, il y a toujours un manque de recherche sur le développement d'une pâte congelée spéciale correspondante en combinaison avec différents types de produits;
c) Développer, optimiser et utiliser de nouveaux improverses de qualité de pâte congelées, ce qui est propice à l'optimisation des entreprises de production et à l'innovation et au contrôle des coûts des types de produits. À l'heure actuelle, il doit encore être encore renforcé et élargi;
d) L'effet des hydrocolloïdes sur l'amélioration de la qualité des produits de pâte congelée et les mécanismes connexes doivent encore être étudiés et expliquées systématiquement.
1.1.5 Ressearch Statut de la pâte congelée
Compte tenu des problèmes et des défis ci-dessus de la pâte glacée, de la recherche innovante à long terme sur l'application de la technologie de la pâte congelée, du contrôle de la qualité et de l'amélioration des produits de pâte congelés et du mécanisme connexe des changements dans la structure et les propriétés des composants matériels dans le système de pâte congelé ces dernières années. Plus précisément, les principales recherches nationales et étrangères de ces dernières années se concentrent principalement sur les points suivants:
I.sure les changements dans la structure et les propriétés de la pâte congelée avec l'extension du temps de stockage de congélation, afin d'explorer les raisons de la détérioration de la qualité du produit, en particulier l'effet de la cristallisation des glaces sur les macromolécules biologiques (protéine, amidon, etc.), par exemple, la cristallisation de la glace. Formation et croissance et sa relation avec l'état d'eau et la distribution; changements dans la structure, la conformation et les propriétés de la protéine du gluten de blé [31]; changements dans la structure et les propriétés de l'amidon; Modifications de la microstructure de la pâte et des propriétés connexes, etc. 361.
Des études ont montré que les principales raisons de la détérioration des propriétés de traitement de la pâte congelée comprennent: 1) pendant le processus de congélation, la survie de la levure et son activité de fermentation sont considérablement réduites; 2) La structure de réseau continue et complète de la pâte est détruite, ce qui entraîne la capacité de maintien de la pâte. et la force structurelle est considérablement réduite.
Ii Optimisation du processus de production de pâte congelée, des conditions de stockage congelées et de la formule. Pendant la production de pâte congelée, le contrôle de la température, les conditions d'épreuves, le traitement préalable, le taux de congélation, les conditions de congélation, la teneur en humidité, la teneur en protéines de gluten et les méthodes de dégel affecteront toutes les propriétés de traitement de la pâte congelée [37]. En général, les taux de congélation plus élevés produisent des cristaux de glace qui sont plus petits et plus uniformément distribués, tandis que les taux de congélation plus faibles produisent de plus grands cristaux de glace qui ne sont pas uniformément distribués. De plus, une température de congélation inférieure même en dessous de la température de transition du verre (CTA) peut maintenir efficacement sa qualité, mais le coût est plus élevé, et les températures réelles de production et de transport de la chaîne froide sont généralement faibles. De plus, la fluctuation de la température de congélation entraînera la recristallisation, ce qui affectera la qualité de la pâte.
Iii. Utilisation d'additifs pour améliorer la qualité du produit de la pâte congelée. Afin d'améliorer la qualité du produit de la pâte congelée, de nombreux chercheurs ont fait des explorations sous différentes perspectives, par exemple, l'amélioration de la tolérance à basse température des composants matériels dans la pâte congelée, en utilisant des additifs pour maintenir la stabilité de la structure du réseau de pâte [45,56], etc. Parmi eux, l'utilisation d'additifs est une méthode efficace et largement utilisée. Incluent principalement, i) les préparations enzymatiques, telles que la transglutaminase, o [. Amylase; ii) les émulsifiants, tels que le stéarate de monoglycéride, le datem, le ssl, le csl, le datem, etc.; iii) antioxydants, acide ascorbique, etc.; iv) Hydrocolloïdes polysaccharides, tels que la gomme de guar, le joueur d'origine jaune, la gomme arabique, la gomme de konjac, l'alginate de sodium, etc.; v) Autres substances fonctionnelles, telles que Xu, et a1. (2009) ont ajouté des protéines de structuration de glace à la masse du gluten humide dans des conditions de congélation et ont étudié son effet protecteur et son mécanisme sur la structure et la fonction de la protéine de gluten [Y71.
Ⅳ. Élevage de levure antigel et application de nouveaux antigel de levure [58-59]. Sasano, et a1. (2013) ont obtenu des souches de levure lyophilisées par l'hybridation et la recombinaison entre différentes souches [60-61], et S11i, Yu et Lee (2013) ont étudié un agent de nucléation de glace biogénique dérivé des herbicans d'Erwinia utilisés pour protéger la viabilité de la fermentation de la levure dans des conditions de congélation [62J.
1.1.6 Application des hydrocolloïdes dans l'amélioration de la qualité de la pâte surgelée
La nature chimique des hydrocolloïdes est un polysaccharide, composé de monosaccharides (glucose, rhamnose, arabinose, mannose, etc.) à 0 [. 1-4. Liaison glycosidique ou / et a. 1--"6. Glycosidic bond or B. 1-4. Glycosidic bond and 0 [.1-3. The high molecular organic compound formed by the condensation of glycosidic bond has a rich variety and can be roughly divided into: ① Cellulose derivatives , such as methyl cellulose (MC), carboxymethyl cellulose (CMC); ② plant polysaccharides, such as Konjac Gum, Guar Gum, gomme arabique; Système alimentaire. Wang Xin et al. (2007) ont étudié l'effet de l'ajout de polysaccharides d'algues et de gélatine sur la température de transition vitreuse de la pâte [631. Wang Yusheng et al. (2013) pensaient que l'ajout composé d'une variété de colloïdes hydrophiles peut changer considérablement l'écoulement de la pâte. Changer les propriétés, améliorer la résistance à la traction de la pâte, améliorer l'élasticité de la pâte, mais réduire l'extensibilité de la pâte [supprimer.
1.1.7hydroxypropyl méthylles-cellulose (hydroxypropyl méthyl-cellulose, I-IPMC)
L'hydroxypropyl méthyl-cellulose (l'hydroxypropyl méthyl-cellulose, HPMC) est un dérivé de cellulose naturel formé par l'hydroxypropyle et le méthyle en remplacement partiellement de l'hydroxyle sur la chaîne latérale de la cellulose [65] (Fig. 1). La pharmacopée des États-Unis (pharmacopée des États-Unis) divise le HPMC en trois catégories en fonction de la différence dans le degré de substitution chimique sur la chaîne latérale du HPMC et du degré de polymérisation moléculaire: E (hypromellose 2910), F (Hypromellose 2906) et K (hypromellose 2208).
En raison de l'existence de liaisons hydrogène dans la chaîne moléculaire linéaire et la structure cristalline, la cellulose a une mauvaise solubilité dans l'eau, ce qui limite également sa plage d'application. Cependant, la présence de substituants sur la chaîne latérale du HPMC brise les liaisons hydrogène intramoléculaires, ce qui la rend plus hydrophile [66L], qui peut rapidement gonfler dans l'eau et former une dispersion colloïdale épaisse stable à basse température. En tant que colloïd hydrophile à base de dérivés de cellulose, le HPMC a été largement utilisé dans les champs de matériaux, de papier, de textiles, de cosmétiques, de produits pharmaceutiques et de nourriture [6 71]. En particulier, en raison de ses propriétés thermolling réversibles uniques, le HPMC est souvent utilisé comme composant de capsule pour les médicaments à libération contrôlée; Dans la nourriture, le HPMC est également utilisé comme tensioactif, épaississeurs, émulsifiants, stabilisateurs, etc., et jouent un rôle dans l'amélioration de la qualité des produits connexes et la réalisation de fonctions spécifiques. Par exemple, l'ajout de HPMC peut modifier les caractéristiques de la gélatinisation de l'amidon et réduire la force du gel de la pâte d'amidon. , Le HPMC peut réduire la perte d'humidité dans les aliments, réduire la dureté du noyau du pain et inhiber efficacement le vieillissement du pain.
Bien que le HPMC ait été utilisé dans les pâtes dans une certaine mesure, il est principalement utilisé comme agent anti-âge et agent de retenue de l'eau pour le pain, etc., qui peut améliorer le volume spécifique du produit, les propriétés de texture et prolonger la durée de conservation [71.74]. Cependant, par rapport aux colloïdes hydrophiles tels que la gomme de guar, la gomme xanthane et l'alginate de sodium [75-771], il n'y a pas beaucoup d'études sur l'application du HPMC dans la pâte congelée, si elle peut améliorer la qualité du pain cuit à la vapeur traité à partir de la pâte congelée. Il y a toujours un manque de rapports pertinents sur son effet.
1.2 Feuille de recherche et signification
À l'heure actuelle, l'application et la production à grande échelle de technologie de traitement de la pâte surgelée dans mon pays dans son ensemble sont toujours au stade de développement. En même temps, il y a certains pièges et carences dans la pâte congelée elle-même. Ces facteurs complets restreignent sans aucun doute l'application et la promotion supplémentaires de la pâte congelée. D'un autre côté, cela signifie également que l'application de la pâte congelée a une grande perspective potentielle et large, en particulier du point de vue de la combinaison de la technologie de pâte congelée avec la production industrialisée de nouilles chinoises traditionnelles (non) des aliments de base fermentés, pour développer plus de produits qui répondent aux besoins des résidents chinois. Il est d'une importance pratique d'améliorer la qualité de la pâte congelée en fonction des caractéristiques de la pâtisserie chinoise et des habitudes alimentaires, et convient aux caractéristiques de transformation de la pâtisserie chinoise.
C'est précisément parce que la recherche sur les applications pertinente du HPMC dans les nouilles chinoises fait encore défaut. Par conséquent, le but de cette expérience est d'élargir l'application du HPMC à la pâte congelée et de déterminer l'amélioration du traitement de la pâte congelée par HPMC par l'évaluation de la qualité du pain à la vapeur. De plus, HPMC a été ajouté aux trois principaux composants de la pâte (protéine de blé, amidon et liquide de levure), et l'effet du HPMC sur la structure et les propriétés de la protéine de blé, de l'amidon et de la levure a été systématiquement étudié. Et expliquer ses problèmes de mécanisme connexe, afin de fournir un nouveau chemin réalisable pour l'amélioration de la qualité de la pâte glacée, afin d'étendre la portée de l'application du HPMC dans le domaine des aliments, et de fournir un soutien théorique à la production réelle de la pâte congelée adaptée à la fabrication de pain cuit à la vapeur.
1.3 Le contenu principal de l'étude
On pense généralement que la pâte est un système complexe de matière douce complexe avec les caractéristiques de multi-composants, multi-interface, multi-phases et multi-échelles.
Effets de la quantité d'addition et du temps de stockage congelé sur la structure et les propriétés de la pâte congelée, la qualité des produits de pâte congelée (pain cuit à la vapeur), la structure et les propriétés du gluten de blé, la structure et les propriétés de l'amidon de blé et l'activité de fermentation de la levure. Sur la base des considérations ci-dessus, la conception expérimentale suivante a été faite dans ce sujet de recherche:
1) Sélectionnez un nouveau type de colloïd hydrophile, l'hydroxypropyl méthylcellulose (HPMC) comme additif, et étudiez la quantité d'addition de HPMC dans des conditions de congélation différents (0, 15, 30, 60 jours; les mêmes ci-dessous). (0%, 0,5%, 1%, 2%; le même en dessous) sur les propriétés rhéologiques et la microstructure de la pâte congelée, ainsi que sur la qualité du produit de la pâte - pain à la vapeur (y compris le volume spécifique du pain à la vapeur), la texture), enquêtant les propriétés de traitement de la pâte congelée;
2) Du point de vue du mécanisme d'amélioration, les effets de différents ajouts de HPMC sur les propriétés rhéologiques de la masse du gluten humide, la transition de l'état d'eau et la structure et les propriétés du gluten de blé ont été étudiées dans différentes conditions de temps de stockage.
3) Du point de vue du mécanisme d'amélioration, les effets de différents ajouts de HPMC sur les propriétés de gélatinisation, les propriétés du gel, les propriétés de cristallisation et les propriétés thermodynamiques de l'amidon dans différentes conditions de temps de stockage de congélation ont été étudiées.
4) Du point de vue du mécanisme d'amélioration, les effets de différents ajouts de HPMC sur l'activité de fermentation, le taux de survie et la teneur en glutathion extracellulaire de la levure dans différentes conditions de temps de stockage de congélation ont été étudiés.
Chapitre 2 Effets de l'ajout I-IPMC sur les propriétés de traitement de la pâte surgelées et la qualité du pain à la vapeur
2.1 Introduction
De manière générale, la composition matérielle de la pâte utilisée pour fabriquer des produits de farine fermentée comprend principalement des substances macromoléculaires biologiques (amidon, protéine), eau inorganique et levure des organismes, et se forme après l'hydratation, la réticulation et l'interaction. Un système de matériau stable et complexe avec une structure spéciale a été développé. De nombreuses études ont montré que les propriétés de la pâte ont un impact significatif sur la qualité du produit final. Par conséquent, en optimisant la composition pour répondre au produit spécifique et c'est une direction de recherche pour améliorer la formulation de la pâte et la technologie de la qualité du produit ou de la nourriture à utiliser; D'un autre côté, l'amélioration ou l'amélioration des propriétés du traitement et de la préservation de la pâte pour garantir ou améliorer la qualité du produit est également un problème de recherche important.
Comme mentionné dans l'introduction, l'ajout de HPMC à un système de pâte et examinant ses effets sur les propriétés de la pâte (farin, allongement, rhéologie, etc.) et la qualité finale du produit sont deux études étroitement liées.
Par conséquent, cette conception expérimentale est principalement réalisée à partir de deux aspects: l'effet de l'ajout de HPMC sur les propriétés du système de pâte congelé et l'effet sur la qualité des produits de pain à la vapeur.
2.2 Matériaux et méthodes expérimentales
2.2.1 Matériaux expérimentaux
Zhongyu Wheat Flour Binzhou Zhongyu Food Co., Ltd.; Angel Active Dry Levure Angel Levy Co., Ltd.; HPMC (degré de substitution méthyle de 28% .30%, degré de substitution hydroxypropyle de 7% 0,12%) Compagnie réactive chimique d'Aladdin (Shanghai); Tous les réactifs chimiques utilisés dans cette expérience sont de qualité analytique;
2.2.2 Instruments et équipements expérimentaux
Nom de l'instrument et de l'équipement
Bps. Boîte de température et d'humidité constante 500Cl
Testeur de propriété physique TA-XT plus
Balance analytique électronique BSAL24S
Dhg. 9070a Blast Séchage four
Sm. Mélangeur de pâte 986S
C21. KT2134 Cuiseur à induction
Compteur de poudre. E
Extenomètre. E
Discovery R3 Rotation Rheomètre
Calorimètre à balayage différentiel Q200
Fd. 1b. 50 sèche-linge sous vide
SX2.4.10 Four de moufle
Kjeltee TM 8400 Analyseur d'azote Kjeldahl automatique Kjeldahl
Fabricant
Shanghai Yiheng Scientific Instrument Co., Ltd.
STAB Micro Systems, Royaume-Uni
Sartorius, Allemagne
Shanghai Yiheng Scientific Instrument Co., Ltd.
Top Kitchen Appliance Technology Co., Ltd.
Guangdong Midea Life Appliance Manufacturing Co., Ltd.
Brabender, Allemagne
Brabender, Allemagne
American TA Company
American TA Company
Beijing Bo Yi Kang Experimental Instrument Co., Ltd.
Huang Shi Heng Feng Medical Equipment Co., Ltd.
Danish Foss Company
2.2.3 Méthode expérimentale
2.2.3.1 Détermination des composants de base de la farine
Selon GB 50093.2010, GB 5009.5--2010, GB / T 5009.9.2008, GB50094.2010T78-81], déterminez les composants de base de la farine de blé - humidité, protéine, amidon et frêne.
2.2.3.2 Détermination des propriétés farineuses de la pâte
Selon la méthode de référence GB / T 14614.2006 Détermination des propriétés farinacées de la pâte [821.
2.2.3.3 Détermination des propriétés de traction de la pâte
Détermination des propriétés de traction de la pâte selon GB / T 14615.2006 [831.
2.2.3.4 Production de pâte congelée
Reportez-vous au processus de fabrication de la pâte de GB / T 17320.1998 [84]. Peser 450 g de farine et 5 g de levure sec active dans le bol du batteur de pâte, remuer à basse vitesse pour mélanger complètement les deux, puis ajouter 245 ml de basse température (eau distillée (pré-stockée au réfrigérateur à 4 ° C pendant 24 heures pour inhiber la pomme portion, pétrir en une forme cylindrique, puis sceller avec un sac ziploc et le mettre. Créez à 18 ° C pour 15, 30 et 60 jours. groupe expérimental.
2.2.3.5 Détermination des propriétés rhéologiques de la pâte
Sortez les échantillons de pâte après le temps de congélation correspondant, mettez-les dans un réfrigérateur à 4 ° C pendant 4 h, puis placez-les à température ambiante jusqu'à ce que les échantillons de pâte soient complètement fondus. La méthode de traitement des échantillons est également applicable à la partie expérimentale de 2.3.6.
Un échantillon (environ 2 g) de la partie centrale de la pâte partiellement fondue a été coupé et placé sur la plaque inférieure du rhéomètre (découverte R3). Tout d'abord, l'échantillon a été soumis à un balayage de déformation dynamique. Les paramètres expérimentaux spécifiques ont été définis comme suit: une plaque parallèle avec un diamètre de 40 mm a été utilisée, l'espace a été fixé à 1000 mln, la température était de 25 ° C et la plage de balayage était de 0,01%. 100%, le temps de repos de l'échantillon est de 10 min et la fréquence est définie sur 1 Hz. La région viscoélasticité linéaire (LVR) des échantillons testés a été déterminée par balayage de déformation. Ensuite, l'échantillon a été soumis à un balayage de fréquence dynamique, et les paramètres spécifiques ont été définis comme suit: la valeur de déformation était de 0,5% (dans la plage LVR), le temps de repos, le luminaire utilisé, l'espacement et la température étaient tous cohérents avec les paramètres de balayage de déformation. Cinq points de données (parcelles) ont été enregistrés dans la courbe de rhéologie pour chaque augmentation de 10 fois la fréquence (mode linéaire). Après chaque dépression à la pince, l'échantillon en excès a été doucement gratté avec une lame et une couche d'huile de paraffine a été appliquée au bord de l'échantillon pour prévenir la perte d'eau pendant l'expérience. Chaque échantillon a été répété trois fois.
2.2.3.6 Contenu de l'eau glacial (teneur en eau glacable, CF Détermination interne) dans la pâte
Pesez un échantillon d'environ 15 mg de la partie centrale de la pâte entièrement fondue, sceller dans un creuset en aluminium (adapté aux échantillons liquides) et les mesurer avec une calorimétrie à balayage différentiel (DSC). Les paramètres de programme spécifiques sont définis. Comme suit: D'abord équilibrer à 20 ° C pendant 5 min, puis tomber à 0,30 ° C à une vitesse de 10 "c / min, se maintenir pendant 10 min, et enfin s'élever à 25 ° C à une vitesse de 5" c / min, le gaz de purge est d'azote (N2) et son débit était de 50 ml / min. En utilisant le creuset en aluminium vierge comme référence, la courbe DSC obtenue a été analysée à l'aide du logiciel d'analyse Universal Analysis 2000, et l'enthalpie de fusion (jour) du cristal de glace a été obtenue en intégrant le pic situé à environ 0 ° C. La teneur en eau glacable (CFW) est calculée par la formule suivante [85.86]:
Parmi eux, 厶 représente la chaleur latente de l'humidité, et sa valeur est de 334 J Dan; MC (teneur totale d'humidité) représente la teneur totale en humidité dans la pâte (mesurée selon GB 50093.2010T78]). Chaque échantillon a été répété trois fois.
2.2.3.7 Production de pain à la vapeur
Après le temps de congélation correspondant, la pâte congelée a été retirée, d'abord équilibrée dans un réfrigérateur de 4 ° C pendant 4 h, puis placée à température ambiante jusqu'à ce que la pâte congelée soit complètement décongelée. Divisez la pâte en environ 70 grammes par portion, pétrissez-la en forme, puis mettez-la dans une boîte à température et d'humidité constante, et prenez-la pendant 60 minutes à 30 ° C et une humidité relative de 85%. Après la prestation, vapeur pendant 20 min, puis refroidir pendant 1 h à température ambiante pour évaluer la qualité du pain cuit à la vapeur.
2.2.3.8 Évaluation de la qualité du pain à la vapeur
(1) Détermination d'un volume spécifique de pain cuit à la vapeur
Selon GB / T 20981.2007 [871, la méthode de déplacement du colza a été utilisée pour mesurer le volume (travail) des petits pains à la vapeur, et la masse (m) des petits pains à vapeur a été mesurée à l'aide d'un équilibre électronique. Chaque échantillon a été reproduit trois fois.
Volume spécifique au pain cuit à la vapeur (CM3 / G) = volume de pain cuit à la vapeur (CM3) / masse de pain cuit à la vapeur (G)
(2) Détermination des propriétés de texture du noyau de pain cuit à la vapeur
Reportez-vous à la méthode de SIM, Noor Aziah, Cheng (2011) [88] avec des modifications mineures. Un échantillon de noyau 20x 20 x 20 mn 13 du pain cuit à la vapeur a été coupé de la zone centrale du pain cuit à la vapeur, et le TPA (analyse de profil de texture) du pain cuit à la vapeur a été mesuré par un testeur de propriété physique. Paramètres spécifiques: La sonde est P / 100, le taux de pré-mesure est de 1 mm / s, le taux de mesure moyen est de 1 mm / s, le taux de post-mesure est de 1 mm / s, la variable de déformation de compression est de 50% et l'intervalle de temps entre deux compressions est de 30 s, la force de déclenchement est de 50 g. Chaque échantillon a été répété 6 fois.
2.2.3.9 Traitement des données
Toutes les expériences ont été répétées au moins trois fois, sauf indication contraire, et les résultats expérimentaux ont été exprimés comme la moyenne (moyenne) ± écart type (écart-type). La statistique SPSS 19 a été utilisée pour l'analyse de la variance (analyse de la variance, ANOVA), et le niveau de signification était O. 05; Utilisez Origin 8.0 pour dessiner des graphiques pertinents.
2.3 Résultats expérimentaux et discussions
2.3.1 Indice de composition de base de la farine de blé
Onglet 2．1 Contenu du constituant élémentaire de la farine de blé
2.3.2 L'effet de l'ajout I-IPMC sur les propriétés farinacées de la pâte
Comme le montre le tableau 2.2, avec l'augmentation de l'addition de HPMC, l'absorption d'eau de la pâte a augmenté de manière significative, de 58,10% (sans ajouter de la pâte HPMC) à 60,60% (ajoutant 2% de pâte HPMC). De plus, l'ajout de HPMC a amélioré le temps de stabilité de la pâte de 10,2 min (blanc) à 12,2 min (ajouté 2% HPMC). Cependant, avec l'augmentation de l'addition de HPMC, le temps de formation de la pâte et le degré d'affaiblissement de la pâte ont diminué de manière significative, du temps de formation de pâte vide de 2,10 min et le degré d'affaiblissement de 55,0 FU, respectivement, à l'ajout de 2% HPMC, le temps de formation de la pâte était de 1 0,50 min et un degré d'affaiblissement de 18,0 Fu, diminué par 28,57% et 67,27%, respectivement.
Parce que le HPMC a une forte rétention d'eau et une capacité de maintien de l'eau et est plus absorbant que le gluten d'amidon et de blé de blé [8 "01. pâte. Le HPMC peut jouer un rôle dans la stabilisation de la cohérence de la pâte.
Remarque: Différentes lettres minuscules en exposant dans la même colonne indiquent une différence significative (p <0,05)
2.3.3 Effet de l'ajout de HPMC sur les propriétés de traction de la pâte
Les propriétés de traction de la pâte peuvent mieux refléter les propriétés de traitement de la pâte après épilation, y compris l'extensibilité, la résistance à la traction et le rapport d'étirement de la pâte. Les propriétés de traction de la pâte sont attribuées à l'extension des molécules de gluténine dans l'extensibilité de la pâte, car la réticulation des chaînes moléculaires de la gluténine détermine l'élasticité de la pâte [921]. Teronia, Smith (1987) [93] pensait que l'allongement des polymères dépend de deux processus cinétiques chimiques, c'est-à-dire la rupture des liaisons secondaires entre les chaînes moléculaires et la déformation des chaînes moléculaires réticulées. Lorsque le taux de déformation de la chaîne moléculaire est relativement faible, la chaîne moléculaire ne peut pas s'occuper suffisamment et rapidement de la contrainte générée par l'étirement de la chaîne moléculaire, ce qui entraîne à son tour la rupture de la chaîne moléculaire, et la longueur d'extension de la chaîne moléculaire est également courte. Ce n'est que lorsque le taux de déformation de la chaîne moléculaire peut garantir que la chaîne moléculaire peut être déformée rapidement et suffisamment, et que les nœuds de liaison covalents dans la chaîne moléculaire ne seront pas brisés, l'allongement du polymère peut être augmenté. Par conséquent, la modification du comportement de déformation et d'allongement de la chaîne de protéines de gluten aura un impact sur les propriétés de traction de la pâte [92].
Le tableau 2.3 énumère les effets de différentes quantités de HPMC (O, 0,5%, 1% et 2%) et des preuves différentes 1'9 (45 min, 90 min et 135 min) sur les propriétés de la traction de la pâte (énergie, résistance à l'étirement, résistance à l'étirement maximale, allongement, rapport d'étirement et rapport d'étirement maximum). Les résultats expérimentaux montrent que les propriétés de traction de tous les échantillons de pâte augmentent avec l'extension du temps d'épreuves, à l'exception de l'allongement qui diminue avec l'extension du temps d'épreuves. Pour la valeur d'énergie, de 0 à 90 min, la valeur d'énergie du reste des échantillons de pâte a augmenté progressivement, sauf pour l'ajout de 1% de HPMC, et la valeur d'énergie de tous les échantillons de pâte a augmenté progressivement. Il n'y a eu aucun changement significatif. Cela montre que lorsque le temps d'épreuves est de 90 min, la structure du réseau de la pâte (réticulation entre les chaînes moléculaires) est complètement formée. Par conséquent, le temps d'épreuves est encore prolongé et il n'y a pas de différence significative dans la valeur énergétique. Dans le même temps, cela peut également fournir une référence pour déterminer le temps de prestation de la pâte. Au fur et à mesure que le temps d'épreuves se prolonge, plus de liaisons secondaires entre les chaînes moléculaires se forment et les chaînes moléculaires sont plus étroitement réticulées, de sorte que la résistance à la traction et la résistance à la traction maximale augmentent progressivement. Dans le même temps, le taux de déformation des chaînes moléculaires a également diminué avec l'augmentation des liaisons secondaires entre les chaînes moléculaires et la réticulation plus serrée des chaînes moléculaires, ce qui a conduit à la diminution de l'allongement de la pâte avec l'extension excessive du temps d'épreuves. L'augmentation de la résistance à la traction / résistance à la traction maximale et la diminution de l'allongement ont entraîné une augmentation de la traction LL / rapport de traction maximale.
Cependant, l'ajout de HPMC peut supprimer efficacement la tendance ci-dessus et modifier les propriétés de traction de la pâte. Avec l'augmentation de l'addition de HPMC, la résistance à la traction, la résistance à la traction maximale et la valeur énergétique de la pâte ont toutes diminué en conséquence, tandis que l'allongement a augmenté. Plus précisément, lorsque le temps d'épreuves était de 45 min, avec l'augmentation de l'addition de HPMC, la valeur d'énergie de la pâte a diminué de manière significative, de 148,20-J: 5,80 J (blanc) à 129,70-J respectivement: 6,65 J (ajouter 0,5% HPMC), 120,30 ± 8,84 J (ajouter 1% de HPMC) et 110.20-a: 6,58
J (2% HPMC ajouté). Dans le même temps, la résistance à la traction maximale de la pâte est passée de 674,50-a: 34,58 BU (blanc) à 591,80 - A: 5,87 BU (ajoutant 0,5% de HPMC), 602,70 ± 16,40 BU (1% HPMC ajouté), et 515,40-a: 7.78 BU (2% HPMC ajouté). Cependant, l'allongement de la pâte est passé de 154,75 + 7,57 miti (blanc) à 164,70-a: 2,55 m / RL (ajoutant 0,5% de HPMC), 162,90-a: 4 0,05 min (1% HPMC ajouté) et 1 67,20-a: 1,98 min (2% HPMC ajouté). Cela peut être dû à l'augmentation de la teneur en eau de plastifiant en ajoutant du HPMC, ce qui réduit la résistance à la déformation de la chaîne moléculaire protéique du gluten, ou de l'interaction entre le HPMC et la chaîne moléculaire des protéines de gluten modifie son comportement d'étirement du produit final.
2.3.4 Effets de la quantité d'addition HPMC et du temps de stockage sur les propriétés rhéologiques de la pâte
Les propriétés rhéologiques de la pâte sont un aspect important des propriétés de la pâte, qui peuvent systématiquement refléter les propriétés complètes de la pâte telles que la viscoélasticité, la stabilité et les caractéristiques de traitement, ainsi que les changements de propriétés pendant le traitement et le stockage.
Fig 2．1 Effet de l'ajout de HPMC sur les propriétés rhéologiques de la pâte congelée
La figure 2.1 montre le changement de module de stockage (module élastique, G ') et le module de perte (module visqueux, g ") de la pâte avec un contenu HPMC différent de 0 jours à 60 jours. Les résultats ont montré qu'avec la prolongation du temps de stockage de gel, le G' de la pâte sans ajouter de HPMC diminuait significativement, tandis que le changement de G" était relativement petit, et le Q (G '/ G'). Cela peut être dû au fait que la structure du réseau de la pâte est endommagée par les cristaux de glace pendant le stockage de congélation, ce qui réduit sa résistance structurelle et donc le module élastique diminue considérablement. Cependant, avec l'augmentation de l'addition HPMC, la variation de G 'a progressivement diminué. En particulier, lorsque la quantité supplémentaire de HPMC était de 2%, la variation de G 'était la plus petite. Cela montre que le HPMC peut inhiber efficacement la formation de cristaux de glace et l'augmentation de la taille des cristaux de glace, réduisant ainsi les dommages à la structure de la pâte et maintenant la force structurelle de la pâte. De plus, la valeur G 'de la pâte est supérieure à celle de la pâte à gluten humide, tandis que la valeur G "de la pâte est plus petite que celle de la pâte de gluten humide, principalement parce que la pâte contient une grande quantité d'amidon, qui peut être adsorbé et dispersée sur la structure du réseau de gluten.
2.3.5 Effets de la quantité d'addition HPMC et du temps de stockage de congélation sur la teneur en eau glacable (OW) dans la pâte congelée
Toute l'humidité de la pâte ne peut pas former des cristaux de glace à une certaine température basse, qui est lié à l'état de l'humidité (flux libre, restreint, combiné avec d'autres substances, etc.) et son environnement. L'eau glysable est l'eau de la pâte qui peut subir une transformation de phase pour former des cristaux de glace à basse température. La quantité d'eau congelable affecte directement le nombre, la taille et la distribution de la formation de cristal de glace. De plus, la teneur en eau glacable est également affectée par les changements environnementaux, tels que l'extension du temps de stockage de congélation, la fluctuation de la température de stockage de congélation et le changement de structure et de propriétés du système de matériau. Pour la pâte congelée sans HPMC ajoutée, avec la prolongation du temps de stockage de congélation, Q silicium a augmenté de manière significative, passant de 32,48 ± 0,32% (stockage congelé pendant 0 jours) à 39,13 ± 0,64% (stockage congelé pendant 0 jours). Tibétain pendant 60 jours), le taux d'augmentation était de 20,47%. Cependant, après 60 jours de stockage congelé, avec l'augmentation de l'addition de HPMC, le taux d'augmentation de CFW a diminué, suivi de 18,41%, 13,71% et 12,48% (tableau 2.4). Dans le même temps, l'O∥ de la pâte non congelée a diminué en conséquence avec l'augmentation de la quantité de HPMC ajoutée, de 32,48A-0,32% (sans ajouter de HPMC) à 31,73 ± 0,20% à son tour. (Ajout 0,5% de HPMC), 3 1,29 + 0,03% (ajoutant 1% de HPMC) et 30,44 ± 0,03% (ajoutant 2% de HPMC) Capacité de maintien en eau, inhibe le débit libre d'eau et réduit la quantité d'eau qui peut être gelée. Dans le processus de stockage de congélation, ainsi que la recristallisation, la structure de la pâte est détruite, de sorte qu'une partie de l'eau non congelable est convertie en eau glaciable, augmentant ainsi le contenu de l'eau glacial. Cependant, le HPMC peut inhiber efficacement la formation et la croissance des cristaux de glace et protéger la stabilité de la structure de la pâte, inhibant ainsi efficacement l'augmentation de la teneur en eau glacial. Cela est cohérent avec la loi de changement de la teneur en eau glaciable dans la pâte glytenaire glacée, mais parce que la pâte contient plus d'amidon, la valeur CFW est plus petite que la valeur G∥ déterminée par la pâte de gluten humide (tableau 3.2).
2.3.6 Effets de l'addition I'IPMC et du temps de congélation sur la qualité du pain cuit à la vapeur
2.3.6.1 Influence de la quantité d'addition HPMC et du temps de stockage congelé sur un volume spécifique de pain cuit à la vapeur
Le volume spécifique de pain cuit à la vapeur peut mieux refléter l'apparence et la qualité sensorielle du pain cuit à la vapeur. Plus le volume spécifique du pain cuit à la vapeur est grand, plus le volume du pain cuit à la vapeur de la même qualité, et le volume spécifique a une certaine influence sur l'apparence, la couleur, la texture et l'évaluation sensorielle des aliments. De manière générale, les petits pains à la vapeur avec un volume spécifique plus important sont également plus populaires auprès des consommateurs dans une certaine mesure.
Fig 2．2 Effet de l'addition HPMC et du stockage congelé sur un volume spécifique de pain cuit à la vapeur chinois
Le volume spécifique de pain cuit à la vapeur peut mieux refléter l'apparence et la qualité sensorielle du pain cuit à la vapeur. Plus le volume spécifique du pain cuit à la vapeur est grand, plus le volume du pain cuit à la vapeur de la même qualité, et le volume spécifique a une certaine influence sur l'apparence, la couleur, la texture et l'évaluation sensorielle des aliments. De manière générale, les petits pains à la vapeur avec un volume spécifique plus important sont également plus populaires auprès des consommateurs dans une certaine mesure.
Cependant, le volume spécifique du pain cuit à la vapeur à base de pâte congelée a diminué avec l'extension du temps de stockage congelé. Parmi eux, le volume spécifique du pain à la vapeur fabriqué à partir de la pâte congelée sans ajouter de HPMC était de 2,835 ± 0,064 cm3 / g (stockage congelé). 0 jours) à 1,495 ± 0,070 cm3 / g (stockage congelé pendant 60 jours); tandis que le volume spécifique de pain à la vapeur à base de pâte congelée ajoutée avec 2% de HPMC est passé de 3,160 ± 0,041 cm3 / g à 2,160 ± 0,041 cm3 / g. 451 ± 0,033 cm3 / g, par conséquent, le volume spécifique du pain cuit à la vapeur fabriqué à partir de la pâte congelée ajoutée avec HPMC a diminué avec l'augmentation de la quantité ajoutée. Étant donné que le volume spécifique de pain cuit à la vapeur n'est pas seulement affecté par l'activité de fermentation de levure (production de gaz de fermentation), la capacité de maintien du gaz modéré de la structure du réseau de pâte a également un impact important sur le volume spécifique du produit final [96'9 cité. Les résultats de mesure des propriétés rhéologiques ci-dessus montrent que l'intégrité et la résistance structurelle de la structure du réseau de pâte sont détruites pendant le processus de stockage de congélation, et le degré de dommage est intensifié avec l'extension du temps de stockage de congélation. Pendant le processus, sa capacité de rétention de gaz est mauvaise, ce qui entraîne à son tour une diminution du volume spécifique du pain cuit à la vapeur. Cependant, l'ajout de HPMC peut protéger plus efficacement l'intégrité de la structure du réseau de pâte, de sorte que les propriétés de rétention d'air de la pâte sont mieux maintenues, par conséquent, dans O. pendant la période de stockage congelée de 60 jours, avec l'augmentation de l'addition de HPMC, le volume spécifique du pain à vapeur correspondant a diminué progressivement.
2.3.6.2 Effets de la quantité d'addition HPMC et du temps de stockage gelé sur les propriétés de texture du pain cuit à la vapeur
TPA (analyses de profil textural) Le test de propriété physique peut refléter de manière approfondie les propriétés mécaniques et la qualité des aliments de pâtes, y compris la dureté, l'élasticité, la cohésion, la mât et la résilience. La figure 2.3 montre l'effet de l'addition HPMC et du temps de congélation sur la dureté du pain cuit à la vapeur. Les résultats montrent que pour la pâte frais sans traitement de congélation, avec l'augmentation de l'addition de HPMC, la dureté du pain cuit à la vapeur augmente considérablement. Diminue de 355,55 ± 24,65 g (échantillon vide) à 310,48 ± 20,09 g (ajouter O.5% HPMC), 258,06 ± 20,99 g (ajouter 1% T-IPMC) et 215,29 + 13,37 g (2% HPMC ajouté). Cela peut être lié à l'augmentation du volume spécifique de pain cuit à la vapeur. De plus, comme on peut le voir sur la figure 2.4, à mesure que la quantité de HPMC ajoute augmente, le ressort du pain à la vapeur fabriqué à partir de pâte frais augmente considérablement, de 0,968 ± 0,006 (blanc) à 1, respectivement. 0,020 ± 0,004 (ajouter 0,5% HPMC), 1,073 ± 0,006 (ajouter 1% I-IPMC) et 1,176 ± 0,003 (ajouter 2% HPMC). Les changements de dureté et d'élasticité du pain cuit à la vapeur ont indiqué que l'ajout de HPMC pourrait améliorer la qualité du pain cuit à la vapeur. Cela est conforme aux résultats de la recherche de Rosell, Rojas, Benedito de Barber (2001) [95] et Barcenas, Rosell (2005) [Worms], c'est-à-dire que le HPMC peut réduire considérablement la dureté du pain et améliorer la qualité du pain.
Fig 2．3 Effet de l'addition HPMC et du stockage congelé sur la dureté du pain cuit à la vapeur chinois
D'un autre côté, avec la prolongation du temps de stockage congelé de la pâte congelée, la dureté du pain cuit à la vapeur a augmenté de manière significative (p <0,05), tandis que l'élasticité a diminué de manière significative (p <0,05). Cependant, la dureté des petits pains à la vapeur fabriqués à partir de pâte congelée sans HPMC ajoutée est passée de 358,267 ± 42,103 g (stockage congelé pendant 0 jours) à 1092,014 ± 34,254 g (stockage gelé pendant 60 jours);
La dureté du pain cuit à la vapeur en pâte congelée avec 2% de HPMC est passée de 208,233 ± 15,566 g (stockage gelé pendant 0 jours) à 564,978 ± 82,849 g (stockage gelé pendant 60 jours). Fig 2．4 Effet de l'addition HPMC et du stockage congelé sur la ressort du pain cuit à la vapeur chinois en termes d'élasticité, l'élasticité du pain cuit à la vapeur à base de pâte congelée sans ajouter de HPMC a diminué de 0,968 ± 0,006 (gel pendant 0 jours) à 0,689 ± 0,022 (figé pendant 60 jours); Frozen avec 2% de HPMC a ajouté que l'élasticité des petits pains à la vapeur en pâte diminuait de 1,176 ± 0,003 (congélation pendant 0 jours) à 0,962 ± 0,003 (congélation pendant 60 jours). De toute évidence, l'augmentation du taux de dureté et la diminution du taux d'élasticité ont diminué avec l'augmentation de la quantité supplémentaire de HPMC dans la pâte congelée pendant la période de stockage congelée. Cela montre que l'ajout de HPMC peut améliorer efficacement la qualité du pain cuit à la vapeur. De plus, le tableau 2.5 répertorie les effets de l'addition HPMC et du temps de stockage congelé sur d'autres index de texture du pain cuit à la vapeur. ) n'a eu aucun changement significatif (p> 0,05); Cependant, à 0 jours de congélation, avec l'augmentation de l'addition de HPMC, la gomme et la mât
D'un autre côté, avec la prolongation du temps de congélation, la cohésion et la force de restauration du pain cuit à la vapeur ont diminué de manière significative. Pour le pain cuit à la vapeur à base de pâte congelée sans ajouter de HPMC, sa cohésion a été augmentée de O. 86-4-0,03 g (stockage gelé 0 jours) a été réduit à 0,49 + 0,06 g (stockage congelé pendant 60 jours), tandis que la force de restauration a été réduite de 0,48 + 0,04 g (stockage congelé pour 0,0 jours) à 0,17 ± 0,01 (FROPING (FROCKAGE PERS) à 0,17 ± 0,01 (FROPELT CONSEMPLE) à 0,17 ± 0,01 (FROPEL PERSURS); Cependant, pour les petits pains à la vapeur à base de pâte congelée avec 2% de HPMC ajouté, la cohésion a été réduite de 0,93 + 0,02 g (0 jours congelé) à 0,61 + 0,07 g (stockage congelé pendant 60 jours), tandis que la force de restauration a été réduite de 0,53 + 0,01 g (stockage congelé pendant 0,0 jours) à 0,27 + 4-0,02. De plus, avec la prolongation du temps de stockage congelé, l'adhérence et la mastication du pain cuit à la vapeur ont considérablement augmenté. Pour le pain cuit à la vapeur à base de pâte congelée sans ajouter de HPMC, l'adhérence a été augmentée de 336,54 + 37. 24 (0 jours de stockage congelé) ont augmenté à 1232,86 ± 67,67 (60 jours de stockage congelé), tandis que la mât est passée de 325,76 + 34,64 (0 jours de stockage congelé) à 1005,83 + 83,95 (congelés pendant 60 jours); Cependant, pour les petits pains à la vapeur à base de pâte congelée avec 2% de HPMC ajouté, l'adhérence est passée de 206,62 + 1 1,84 (congelée pendant 0 jours) à 472,84. 96 + 45,58 (stockage congelé pendant 60 jours), tandis que la mastication est passée de 200,78 + 10,21 (stockage congelé pendant 0 jours) à 404,53 + 31,26 (stockage congelé pendant 60 jours). Cela montre que l'ajout de HPMC peut inhiber efficacement les changements dans les propriétés de texture du pain cuit à la vapeur causée par le stockage de congélation. De plus, les changements dans les propriétés de texture du pain cuit à la vapeur provoqué par le stockage de congélation (comme l'augmentation de l'adhérence et de la mastication et la diminution de la force de récupération) existe également une certaine corrélation interne avec le changement du volume spécifique au pain cuit à la vapeur. Ainsi, les propriétés de la pâte (par exemple, la farinalité, l'allongement et les propriétés rhéologiques) peuvent être améliorées en ajoutant du HPMC à la pâte congelée, et le HPMC inhibe la formation, la croissance et la redistribution des cristaux de glace (processus de recristallisation), ce qui fait de la pâte figée La qualité des Buns à la vapeur traitée est améliorée.
2.4 Résumé du chapitre
L'hydroxypropyl méthylcellulose (HPMC) est une sorte de colloïd hydrophile, et ses recherches d'applications en pâte congelée avec des aliments de pâtes de style chinois (comme le pain cuit à la vapeur) car le produit final fait encore défaut. L'objectif principal de cette étude est d'évaluer l'effet de l'amélioration du HPMC en étudiant l'effet de l'ajout de HPMC sur les propriétés de traitement de la pâte congelée et la qualité du pain à la vapeur, afin de fournir un soutien théorique à l'application du HPMC dans le pain cuit à la vapeur et d'autres produits de farine de style chinois. Les résultats montrent que le HPMC peut améliorer les propriétés farinacées de la pâte. Lorsque la quantité d'addition de HPMC est de 2%, le taux d'absorption d'eau de la pâte passe de 58,10% dans le groupe témoin à 60,60%; 2 min augmentés à 12,2 min; Dans le même temps, le temps de formation de la pâte a diminué de 2,1 min dans le groupe témoin à 1,5 million; Le degré d'affaiblissement a diminué de 55 Fu dans le groupe témoin à 18 Fu. De plus, HPMC a également amélioré les propriétés de traction de la pâte. Avec l'augmentation de la quantité de HPMC ajoutée, l'allongement de la pâte a augmenté de manière significative; considérablement réduit. De plus, pendant la période de stockage congelée, l'ajout de HPMC a réduit le taux d'augmentation de la teneur en eau glacial dans la pâte, inhibant ainsi les dommages à la structure du réseau de pâte causée par une cristallisation de glace, en maintenant la stabilité relative de la viscoélasticité de la pâte et l'intégrité de la structure du réseau, améliorant ainsi la stabilité de la structure du réseau de pâte. La qualité du produit final est garantie.
D'un autre côté, les résultats expérimentaux ont montré que l'ajout de HPMC avait également un bon contrôle de qualité et un effet d'amélioration sur le pain à la vapeur à base de pâte congelée. Pour les échantillons non prorisés, l'ajout de HPMC a augmenté le volume spécifique du pain cuit à la vapeur et a amélioré les propriétés de texture du pain cuit à la vapeur - a réduit la dureté du pain cuit à la vapeur, a augmenté son élasticité et a en même temps réduit l'adhérence et la mastication du pain cuit à la vapeur. De plus, l'ajout de HPMC a inhibé la détérioration de la qualité des petits pains à la vapeur à base de pâte congelée avec l'extension du temps de stockage de congélation - réduisant le degré d'augmentation de la dureté, de l'adhérence et de la mastication des petits pains à la vapeur, ainsi que de la diminution de l'élasticité des petits pains à la vapeur, de la réduction de la force de cohésion.
En conclusion, cela montre que le HPMC peut être appliqué au traitement de la pâte congelée avec du pain à la vapeur comme produit final, et a pour effet de mieux maintenir et améliorer la qualité du pain cuit à la vapeur.
Chapitre 3 Effets de l'ajout de HPMC sur la structure et les propriétés du gluten de blé dans des conditions de congélation
3.1 Introduction
Le gluten de blé est la protéine de stockage la plus abondante dans les grains de blé, représentant plus de 80% de la protéine totale. Selon la solubilité de ses composants, il peut être à peu près divisé en gluténine (soluble en solution alcaline) et gliadine (soluble en solution alcaline). en solution d'éthanol). Parmi eux, le poids moléculaire (MW) de la gluténine est aussi élevé que 1x107da, et il a deux sous-unités, qui peuvent former des liaisons disulfure intermoléculaires et intramoléculaires; Bien que le poids moléculaire de la gliadine ne soit que 1x104da, et il n'y a qu'une seule sous-unité, qui peut former des molécules liaison disulfure interne [100]. Campos, Steffe, & ng (1 996) ont divisé la formation de la pâte en deux processus: l'apport d'énergie (processus de mélange avec la pâte) et l'association des protéines (formation de la structure du réseau de pâte). On pense généralement que pendant la formation de la pâte, la gluténine détermine l'élasticité et la force structurelle de la pâte, tandis que la gliadine détermine la viscosité et la fluidité de la pâte [102]. On peut voir que la protéine de gluten a un rôle indispensable et unique dans la formation de la structure du réseau de pâte, et confonde la pâte avec cohésion, viscoélasticité et absorption d'eau.
De plus, d'un point de vue microscopique, la formation de la structure de réseau tridimensionnelle de la pâte est accompagnée de la formation de liaisons covalentes intermoléculaires et intramoléculaires (telles que des liaisons disulfures) et des liaisons non covalentes (telles que des liaisons hydrogène, des forces hydrophobes) [103]. Bien que l'énergie du lien secondaire
La quantité et la stabilité sont plus faibles que les liaisons covalentes, mais elles jouent un rôle important dans le maintien de la conformation du gluten [1041].
Pour la pâte congelée, dans des conditions de congélation, la formation et la croissance des cristaux de glace (procédé de cristallisation et de recristallisation) entraîneront la structure physique du réseau de pâte, et son intégrité structurelle sera détruite et microscopiquement. Accompagné de changements dans la structure et les propriétés de la protéine de gluten [105'1061. Comme zhao, et a1. (2012) ont constaté qu'avec la prolongation du temps de congélation, le poids moléculaire et le rayon de giration moléculaire de la protéine de gluten diminuaient [107J, ce qui a indiqué que la protéine de gluten s'est partiellement dépolymérisée. De plus, les changements conformationnels spatiaux et les propriétés thermodynamiques de la protéine de gluten affecteront les propriétés de traitement de la pâte et la qualité du produit. Par conséquent, dans le processus de stockage de congélation, il est d'une certaine signification de la recherche d'étudier les changements de l'état d'eau (état de cristal de glace) et la structure et les propriétés de la protéine de gluten dans différentes conditions de stockage de congélation.
Comme mentionné dans la préface, en tant qu'hydrocolloïde dérivé de la cellulose, l'application de l'hydroxypropyl méthylcellulose (HPMC) dans la pâte congelée n'est pas beaucoup étudiée, et la recherche sur son mécanisme d'action est encore moindre.
Therefore, the purpose of this experiment is to use the wheat gluten dough (Gluten Dough) as the research model to investigate the content of HPMC (0, 0.5%) under different freezing storage time (0, 15, 30, 60 days) , 1%, 2%) on the state and distribution of water in the wet gluten system, gluten protein rheological properties, thermodynamic properties, and its physicochemical properties, puis explorez les raisons des changements dans les propriétés de traitement de la pâte congelée et le rôle des problèmes de mécanisme HPMC, afin d'améliorer la compréhension des problèmes connexes.
3.2 Matériaux et méthodes
3.2.1 Matériaux expérimentaux
Gluten Anhui Rui Fu Xiang Food Co., Ltd.; Hydroxypropyl méthylcellulose (HPMC, comme ci-dessus) Aladdin Chemical Reagent Co., Ltd.
3.2.2 Appareil expérimental
Nom de l'équipement
Découverte. Rhéomètre R3
DSC. Calorimètre à balayage différentiel Q200
PQ00 1 instrument RMN à bas niveau
Spectrophotomètre 722E
JSM. 6490LV Microscope électronique à balayage de filament tungstène
HH Digital constante à température d'eau du bain d'eau
BC / BD. Réfrigérateur 272SC
BCD. Réfrigérateur 201LCT
MOI. 5 équilibre ultra-microélectronique
Lecteur de microplaques automatiques
Spectromètre infrarouge de transformée de Fourier Nicolet 67
Fd. 1b. 50 sèche-linge sous vide
KDC. Centrifuge réfrigérée à grande vitesse de 160 heures
Thermo Fisher FC Reader de microplaques de balayage de longueur d'onde complète
PB. Modèle de pH du modèle 10
Myp ll. Type 2 Magnétique
MX. S de type Eddy Current Oscillateur
SX2.4.10 Four de moufle
Kjeltec TM 8400 Analyseur d'azote Kjeldahl automatique Kjeldahl
Fabricant
American TA Company
American TA Company
SHANGHAI NIUMET Company
Shanghai Spectrum Instrument Co., Ltd.
Nippon Electronics Manufacturing Co., Ltd.
JINTAN JINCHENG GUOSHENG ENTRUMENT
Groupe Qingdao Haier
Hefei Mei Ling Co., Ltd.
Sartorius, Allemagne
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 Allemagne
Shanghai Mei Ying Pu Instrument Co., Ltd.
SCILOGEX, USA
Huangshi Hengfeng Medical Equipment Co., Ltd.
Danish Foss Company
3.2.3 Réactifs expérimentaux
Tous les réactifs chimiques utilisés dans les expériences étaient de qualité analytique.
3.2.4 Méthode expérimentale
3.2.4.1 Détermination des composants de base du gluten
Selon GB 5009.5_2010, GB 50093.2010, GB 50094.2010, GB / T 5009.6.2003T78-81], le contenu de la protéine, de l'humidité, de la cendre et du lipide dans le gluten a été déterminé respectivement et les résultats sont indiqués dans le tableau 3.1 montré.
3.2.4.2 Préparation de la pâte à gluten humide congelée (pâte à gluten)
Passer 100 g de gluten dans un bécher, ajouter de l'eau distillée (40%, p / p), remuer avec une tige de verre pendant 5 min, puis la placer dans un réfrigérateur de 4 "C pendant 1 h pour le faire hydrater complètement pour obtenir la masse du gluten humide. Après l'avoir retirée, le sceller dans un sac frais, et le congeler pendant 24 heures à .30 ℃. Des jours, 30 jours et 60 jours).
3.2.4.3 Détermination des propriétés rhéologiques de la masse du gluten humide
Lorsque le temps de congélation correspondant est terminé, retirez la masse du gluten humide congelée et placez-la dans un réfrigérateur de 4 ° C à équilibrer pendant 8 heures. Ensuite, retirez l'échantillon et placez-le à température ambiante jusqu'à ce que l'échantillon soit complètement décongelé (cette méthode de décongélation de la masse du gluten humide est également applicable à une partie ultérieure des expériences, 2.7.1 et 2.9). Un échantillon (environ 2 g) de la zone centrale de la masse de gluten humide fondu a été coupé et placé sur le support d'échantillon (plaque inférieure) du rhéomètre (découverte R3). Val-déformation) Pour déterminer la région de viscoélasticité linéaire (LVR), les paramètres expérimentaux spécifiques sont définis comme suit - le luminaire est une plaque parallèle avec un diamètre de 40 usines, l'espace est réglé sur 1000 mrn et la température est réglée à 25 ° C, la plage de balayage de déformation est de 0,01%. 100%, la fréquence est définie sur 1 Hz. Ensuite, après avoir changé l'échantillon, laissez-le reposer 10 minutes, puis effectuez dynamique
Valonage de fréquence, les paramètres expérimentaux spécifiques sont définis comme suit - la déformation est de 0,5% (à LVR), et la plage de balayage de fréquence est de 0,1 Hz. 10 Hz, tandis que les autres paramètres sont les mêmes que les paramètres de balayage de déformation. Les données de balayage sont acquises en mode logarithmique, et 5 points de données (parcelles) sont enregistrés dans la courbe rhéologique pour chaque augmentation de 10 fois de la fréquence, afin d'obtenir la fréquence comme l'abscisse, le module de stockage (G ') et le module de perte (G') est la courbe discret rhéologique de l'ordonnée. Il convient de noter qu'après chaque fois que l'échantillon est pressé par la pince, l'échantillon en excès doit être gratté doucement avec une lame et une couche d'huile de paraffine est appliquée au bord de l'échantillon pour prévenir l'humidité pendant l'expérience. de perte. Chaque échantillon a été reproduit trois fois.
3.2.4.4 Détermination des propriétés thermodynamiques
Selon la méthode de Bot (2003) [1081, le calorimètre à balayage différentiel (DSC Q.200) a été utilisé dans cette expérience pour mesurer les propriétés thermodynamiques pertinentes des échantillons.
(1) Détermination de la teneur en eau glacable (silicium CF) dans la masse du gluten humide
Un échantillon de 15 mg de gluten humide a été pesé et scellé dans un creuset en aluminium (adapté aux échantillons liquides). La procédure de détermination et les paramètres sont les suivants: Équilibrer à 20 ° C pendant 5 min, puis tomber à 0,30 ° C à un débit de 10 ° C / min, conserver la température pendant 10 min et enfin augmenter à 25 ° C à un taux de 5 ° C / min, purger le gaz (gaz de purge) était un amende (N2) et un taux d'écoulement était une référence. La courbe DSC obtenue a été analysée à l'aide du logiciel d'analyse Universal Analysis 2000, en analysant les pics situés vers 0 ° C. Intégrale pour obtenir l'enthalpie fondante des cristaux de glace (jour Yu). Ensuite, la teneur en eau glaciable (CFW) est calculée par la formule suivante [85-86]:
Parmi eux, trois, représente la chaleur latente de l'humidité, et sa valeur est de 334 J / g; MC représente la teneur en humidité totale du gluten humide mesuré (mesuré selon GB 50093.2010 [. 78]). Chaque échantillon a été reproduit trois fois.
(2) Détermination de la température de crête de dénaturation thermique (TP) de la protéine de gluten de blé
Freeze-sèche l'échantillon de stockage congelé, le broyez à nouveau et le passe à travers un tamis à 100 maille pour obtenir de la poudre de protéine de gluten (cet échantillon de poudre solide est également applicable à 2,8). Un échantillon de protéine de gluten de 10 mg a été pesé et scellé dans un creuset en aluminium (pour les échantillons solides). Les paramètres de mesure du DSC ont été définis comme suit, équilibrés à 20 ° C pendant 5 min, puis augmentés à 100 ° C à une vitesse de 5 ° C / min, en utilisant l'azote comme gaz de purge, et son débit était de 80 ml / min. En utilisant un creuset vide scellé comme référence et utilisez le logiciel d'analyse Universal Analysis 2000 pour analyser la courbe DSC obtenue pour obtenir la température de pointe de la dénaturation thermique de la protéine de gluten de blé (oui). Chaque échantillon est reproduit trois fois.
3.2.4.5 Détermination de la teneur en sulfhydryle libre (C) du gluten de blé
La teneur en groupes de sulfhydryls libres a été déterminée selon la méthode de Beveridg, Toma et Nakai (1974) [Hu], avec des modifications appropriées. Pesez 40 mg d'échantillon de protéines de gluten de blé, secouez-le bien et faites-le disperser dans 4 ml de dodécyl sulfonate
Sodium sodium (SDS). Tris-hydroxyméthyl aminométhane (Tris). Glycine (gly). L'acide tétraacétique 7, le tampon d'amine (EDTA) (10,4% de Tris, 6,9 g de glycine et 1,2 g EDTA / L, pH 8,0, abrégé sous forme de TGE, puis 2,5% SDS Il a été ajouté à la solution TGE ci-dessus (c'est-à-dire préparé dans le tampon SDS-TGE), incubée à 25 ° Col pendant 30 min et a agressé chaque min. 10 min à 4 ° C et 5000 × g. Un bain-marie de 25 ℃, ajoutez une absorbance de 412 nm et le tampon ci-dessus a été utilisé comme contrôle vide.
Parmi eux, 73,53 est le coefficient d'extinction; A est la valeur d'absorbance; D est le facteur de dilution (1 ici); G est la concentration en protéines. Chaque échantillon a été reproduit trois fois.
3.2.4.6 Détermination de 1H i "2 Temps de relaxation
Selon Kontogiorgos, Goff et Kasapis (2007) [1111, 2 g de masse de gluten humide ont été placés dans un tube magnétique nucléaire de 10 mm de diamètre, scellé avec une enveloppe en plastique, puis placée dans un appareil à résonance magnétique nucléaire à faible champ pour mesurer le temps transversal (n), la résistance spécifique est définie: 32 ℃ Equilibre La fréquence de résonance est de 18,169 Hz, et la séquence d'impulsions est Carr-Purcell-Meiboom-Gill (CPMG), et les durées d'impulsion de 900 et 1 800 ont été fixées à 13¨s et 25¨s, respectivement, et l'intervalle de pouls était aussi petit que possible pour réduire l'interférence et la diffusion de la courbe de dédommagement. Dans cette expérience, il a été réglé sur O. 5 m s. Chaque test a été scanné 8 fois pour augmenter le rapport signal / bruit (SNR), avec un intervalle de 1 s entre chaque scan. Le temps de relaxation est obtenu à partir de l'équation intégrale suivante:
Parmi eux, m est la fonction de la somme de décroissance exponentielle de l'amplitude du signal avec le temps (t) comme variable indépendante; Yang) est la fonction de la densité du nombre de protons hydrogène avec le temps de relaxation (d) comme variable indépendante.
En utilisant l'algorithme continu dans le logiciel d'analyse de Provencher combiné avec la transformation inverse de Laplace, l'inversion est effectuée pour obtenir une courbe de distribution continue. Chaque échantillon a été répété trois fois
3.2.4.7 Détermination de la structure secondaire de la protéine de gluten de blé
Dans cette expérience, un spectromètre infrarouge à transformée de Fourier équipé d'un accessoire de réflexion totale atténué (ATR) atténué atténué a été utilisé pour déterminer la structure secondaire de la protéine de gluten, et un cristal Telluride de mercure de cadmium a été utilisé comme détecteur. L'échantillon et la collecte d'arrière-plan ont été scannés 64 fois avec une résolution de 4 cm ~ et une plage de balayage de 4000 cmq-500 cm ~. Étalez une petite quantité de poudre solide de protéines à la surface du diamant sur le raccord ATR, puis, après 3 tours dans le sens des aiguilles d'une montre, vous pouvez commencer à collecter le signal du spectre infrarouge de l'échantillon, et enfin d'obtenir le nombre d'ondes (nombre d'onde, CM-1) comme abscisse et d'absorbance comme abscissa. (Absorption) est le spectre infrarouge de l'ordonnée.
Utilisez un logiciel Omnic pour effectuer une correction de base automatique et une correction ATR avancée sur le spectre infrarouge complet obtenu, puis utilisez le pic. Le logiciel FIT 4.12 effectue une correction de base, une déconvolution de Fourier et un deuxième ajustement dérivé sur la bande Amide III (1350 cm-1.1200 cm'1) jusqu'à ce que le coefficient de corrélation ajusté (∥) atteigne 0. 99 ou plus, la zone de pic intégrée correspondant à la structure secondaire de chaque protéine est enfin obtenue, et le contenu relatif de chaque structure secondaire est calculé. Montant (%), c'est-à-dire la zone de pointe / la zone de pic totale. Trois parallèles ont été effectués pour chaque échantillon.
3.2.4.8 Détermination de l'hydrophobicité de surface de la protéine de gluten
Selon la méthode de Kato et Nakai (1980) [112], l'acide naphtalène sulfonique (ANS) a été utilisé comme sonde fluorescente pour déterminer l'hydrophobicité de surface du gluten de blé. Peser 100 mg d'échantillon de poudre solide de protéine de gluten, le disperser dans 15 ml, 0,2 m, pH 7,0 saline tamponnée au phosphate (PBS), remuer magnétiquement pendant 20 min à température ambiante, puis remuer à 7000 tr / min, 4 "à la condition de C, centrifuge pendant 10 min, et prendre le supernage. Résultats, le surnageant est dilué avec du PBS pour 5 gradients de concentration à son tour, et la concentration en protéines est à 0,02,0,5 mg / ml.
Absorber 40 Il Ans Solution (15,0 mmol / L) a été ajouté à chaque solution d'échantillon de gradient (4 ml), secoué et bien secoué, puis rapidement déplacé vers un endroit abrité, et 200 "L de gouttes de lumière ont été tirées du tube d'échantillon avec une faible concentration à une concentration élevée à tour de rôle. Lumière et 484 AM en tant que lumière d'émission.
3.2.4.9 Observation du microscope électronique
Après avoir lyophilisé la masse du gluten humide sans ajouter de HPMC et ajouter 2% de HPMC qui avait été congelé pendant 0 jours et 60 jours, certains échantillons ont été découpés, pulvérisés en or 90 s avec une pulvérisation d'électrons, puis placés dans un microscope électronique à balayage (JSM.6490lv). Une observation morphologique a été effectuée. La tension d'accélération a été fixée à 20 kV et le grossissement était de 100 fois.
3.2.4.10 Traitement des données
Tous les résultats sont exprimés en déviation moyenne à 4 standard, et les expériences ci-dessus ont été répétées au moins trois fois à l'exception de la microscopie électronique à balayage. Utilisez Origin 8.0 pour dessiner des graphiques et utilisez SPSS 19.0 pour un. Analyse de la variance de la manière et le test de la plage multiple de Duncan, le niveau de signification était de 0,05.
3. Résultats et discussion
3.3.1 Effets de la quantité d'addition HPMC et du temps de stockage de congélation sur les propriétés rhéologiques de la masse du gluten humide
Les propriétés rhéologiques sont un moyen efficace de refléter la structure et les propriétés des matériaux alimentaires et de prédire et d'évaluer la qualité des produits [113J. Comme nous le savons tous, la protéine de gluten est le principal composant matériel qui donne une viscoélasticité de pâte. Comme le montre la figure 3.1, les résultats du balayage de fréquence dynamique (0,1,10 Hz) montrent que le module de stockage (module élastique, g ') de tous les échantillons de masse de gluten humide est supérieur à la masse du gluten humide a montré des caractéristiques rhéologiques de type solide (figure 3,1). La structure de réticulation formée par une interaction covalente ou non covalente est la squelette de la structure du réseau de pâte [114]. 1% de HPMC ajouté a montré différents degrés de diminution (Fig. 3.1, 115). Différences sexuelles (figure 3.1, d). Cela indique que la structure du réseau tridimensionnel de la masse du gluten humide sans HPMC a été détruite par les cristaux de glace formés pendant le processus de congélation, ce qui est cohérent avec les résultats trouvés par Kontogiorgos, Goff et Kasapis (2008), qui pensaient que le temps de congélation prolongé a provoqué la fonctionnalité et la stabilité de la structure de la pâte.
Fig 3．1 Effet de l'addition HPMC et du stockage congelé sur les propriétés rhéologiques de la pâte à gluten
Remarque: Parmi eux, A est le résultat de balayage de fréquence oscillant du gluten humide sans ajouter du HPMC: B est le résultat de balayage de fréquence oscillant d'un gluten humide ajoutant 0,5% de HPMC; C est le résultat de balayage de fréquence oscillant de l'ajout de 1% de HPMC: D est le résultat de balayage de fréquence oscillant de l'ajout de résultats de balayage de fréquence d'oscillation de gluten humide de HPMC.
During frozen storage, the moisture in the wet gluten mass crystallizes because the temperature is lower than its freezing point, and it is accompanied by a recrystallization process over time (due to fluctuations in temperature, migration and distribution of moisture, changes in moisture state, etc.) , which in turn leads to the growth of ice crystals (increase in size), which makes the ice crystals located in the dough network structure destroy their integrity and break some chemical liens par extrusion physique. Cependant, en comparant la comparaison des groupes a montré que l'ajout de HPMC pouvait efficacement inhiber efficacement la formation et la croissance des cristaux de glace, protégeant ainsi l'intégrité et la force de la structure du réseau de gluten, et dans une certaine plage, l'effet inhibiteur a été corrélé positivement avec la quantité de HPMC ajoutée.
3.3.2 Effets de la quantité d'addition HPMC et du temps de stockage de congélation sur la teneur en humidité du congélateur (CFW) et la stabilité thermique
3.3.2.1 Effets de la quantité d'addition HPMC et du temps de stockage de congélation sur la teneur en humidité glacial (CFW) dans la pâte à gluten humide
Les cristaux de glace sont formés par la transition de phase de l'eau glaciable à des températures inférieures à son point de congélation. Par conséquent, la teneur en eau glacable affecte directement le nombre, la taille et la distribution des cristaux de glace dans la pâte congelée. Les résultats expérimentaux (tableau 3.2) montrent que lorsque le temps de stockage de congélation est étendu de 0 jours à 60 jours, la masse de gluten humide de la masse chinoise en silicium devient progressivement plus grande, ce qui est cohérent avec les résultats de recherche d'autres [117'11 81]. En particulier, après 60 jours de stockage congelé, l'enthalpie de transition de phase (jour) de la masse du gluten humide sans HPMC est passée de 134,20 j / g (0 d) à 166,27 J / g (60 jours), c'est-à-dire l'augmentation a augmenté de 23,90%, tandis que la teneur en humidité glaciable (CF Silicon) a augmenté de 40,08% à 49.78%, augmentation de 19.59%. Cependant, pour les échantillons complétés avec 0,5%, 1% et 2% de HPMC, après 60 jours de congélation, le C-CAT a augmenté de 20,07%, 16, 63% et 15,96%, respectivement, ce qui est cohérent avec Matuda, et A1. (2008) ont constaté que l'enthalpie de fusion (Y) des échantillons avec des colloïdes hydrophiles ajoutés diminuait par rapport aux échantillons à blanc [119].
L'augmentation de CFW est principalement due au processus de recristallisation et au changement de la conformation de la protéine du gluten, qui change l'état d'eau de l'eau non congelable à l'eau glacial. Ce changement de l'état d'humidité permet aux cristaux de glace d'être piégés dans les interstices de la structure du réseau, la structure du réseau (pores) devient progressivement plus grande, ce qui conduit à son tour à une plus grande compression et destruction des murs des pores. Cependant, la différence significative de 0W entre l'échantillon avec un certain contenu de HPMC et l'échantillon vide montre que le HPMC peut maintenir l'état d'eau relativement stable pendant le processus de congélation, réduisant ainsi les dommages des cristaux de glace à la structure du réseau de gluten, et même inhibant la qualité du produit. détérioration.
3.3.2.2 Effets de l'ajout de différents contenus du HPMC et du temps de stockage de congélation sur la stabilité thermique de la protéine de gluten
La stabilité thermique du gluten a une influence importante sur la formation des grains et la qualité du produit des pâtes traitées thermiquement [211]. La figure 3.2 montre la courbe DSC obtenue avec la température (° C) comme l'abscisse et le flux de chaleur (MW) comme ordonnée. Les résultats expérimentaux (tableau 3.3) ont révélé que la température de dénaturation thermique de la protéine de gluten sans gel et sans ajouter I-IPMC était de 52,95 ° C, ce qui était cohérent avec Leon, et a1. (2003) et Khatkar, Barak et Mudgil (2013) ont rapporté des résultats très similaires [120m11. Avec l'ajout de 0% non chéris, O. Par rapport à la température de dénaturation thermique de la protéine de gluten avec 5%, 1% et 2% de HPMC, la température de déformation thermique de la protéine de gluten correspondant à 60 jours a augmenté de 7,40 ℃, 6,15 ℃, 5,02 ℃ et 4,58 ℃, respectivement. De toute évidence, dans la condition du même temps de stockage de congélation, l'augmentation de la température de crête de dénaturation (N) a diminué séquentiellement avec l'augmentation de l'addition de HPMC. Cela est conforme à la règle de changement des résultats du cri. De plus, pour les échantillons non prorisés, à mesure que la quantité d'ajout HPMC augmente, les valeurs N diminuent séquentiellement. Cela peut être dû aux interactions intermoléculaires entre le HPMC avec l'activité de la surface moléculaire et le gluten, comme la formation de liaisons covalentes et non covalentes [122J].
Remarque: Différentes lettres minuscules en exposant dans la même colonne indiquent une différence significative (p <0,05) en outre, Myers (1990) a cru qu'un Ang plus élevé signifie que la molécule de protéine expose plus de groupes hydrophobes et participe au processus de dénaturation de la molécule [1231]. Par conséquent, plus de groupes hydrophobes dans le gluten ont été exposés pendant le gel, et le HPMC pourrait stabiliser efficacement la conformation moléculaire du gluten.
Fig 3．2 Thermogrammes DSC typiques de protéines de gluten avec 0 ％ HPMC (A) ； avec O．5 ％ HPMC (B) ； avec 1 ％ HPMC (C) ； avec 2 ％ HPMC (d) après le temps le plus élevé dans chaque graphique ， de 0D Remarque: A est la courbe DSC du gluten de blé sans ajouter de HPMC; B est l'ajout de la courbe O. DSC de gluten de blé avec 5% de HPMC; C est la courbe DSC du gluten de blé avec 1% de HPMC; D est la courbe DSC du gluten de blé avec 2% de HPMC 3.3.3 Effets de la quantité d'addition HPMC et du temps de congélation sur la teneur en sulfhydrylique libre (C-SH) Les liaisons covulaires intermoléculaires et intramoléculaires sont très importantes pour la stabilité de la structure du réseau de pâte. Une liaison disulfure (-SS-) est une liaison covalente formée par déshydrogénation de deux groupes sulfhydryles libres (.sh). La gluténine est composée de gluténine et de gliadine, la première peut former des liaisons disulfure intramoléculaires et intermoléculaires, tandis que les seconds ne peuvent former que des liaisons disulfure intramoléculaires [1241], les liaisons disulfure sont donc une liaison disulfure intramoléculaire / intermoléculaire. moyen important de réticulation. Comparé à l'ajout de 0%, O. Le C-Sh de 5% et 1% de HPMC sans traitement de congélation et le C-Sh of Gluten après 60 jours de congélation ont respectivement des degrés différents. Plus précisément, le visage sans HPMC ajoutait le gluten C. SH a augmenté de 3,74 "mol / g à 8,25" mol / g, tandis que C.SH, les crustacés, avec du gluten supplémenté avec 0,5% et 1% de HPMC ont augmenté de 2,76 "mol / g à 7,25" "mol / g et 1,33" mol / g à 5,66 "mol / g (Fig. 3.3). Zha. Des jours de stockage congelé, le contenu des groupes de thiol libres a augmenté de manière significative [1071. Il convient de noter que le C-Sh de la protéine de gluten était significativement inférieur à celui des autres périodes de stockage congelées où la période de congélation était de 15 jours, ce qui peut être attribué au temps de congélation de la structure des protéines glutens plus a été plus locale et intra-léculaire. [1161.
Fig 3．3 Effet de l'addition HPMC et du stockage congelé sur le contenu de la SH libre pour les protéines de gluten Comme mentionné ci-dessus, l'eau glacial peut former des cristaux de glace à basse température et distribuer dans les interstices du réseau de gluten. Par conséquent, avec la prolongation du temps de congélation, les cristaux de glace deviennent plus grands, ce qui serre la structure des protéines de gluten plus sérieusement et conduit à la rupture de certains liaisons disulfure intermoléculaires et intramoléculaires, ce qui augmente la teneur en groupes sulfhydryl libres. D'un autre côté, les résultats expérimentaux montrent que le HPMC peut protéger la liaison disulfure des dommages à l'extrusion des cristaux de glace, inhibant ainsi le processus de dépolymérisation de la protéine de gluten. 3.3.4 Effets de la quantité d'addition de HPMC et du temps de stockage de congélation sur le temps de relaxation transversale (T2) de la masse du gluten humide La distribution du temps de relaxation transversale (T2) peut refléter le modèle et le processus dynamique de la migration de l'eau dans les matériaux alimentaires [6]. La figure 3.4 montre la distribution de la masse du gluten humide à 0 et 60 jours avec différents ajouts HPMC, y compris 4 intervalles de distribution principaux, à savoir 0,1,1 ms (T21), 1,10 ms (T22), 10,100 ms (morts;) et 1 00-1 000 ms (T24). Bosmans et al. (2012) ont trouvé une distribution similaire de la masse du gluten humide [1261], et ils ont suggéré que les protons avec des temps de relaxation inférieurs à 10 ms pourraient être classés comme des protons relaxants rapidement, qui sont principalement dérivés d'une mauvaise mobilité de l'eau liée, tandis que Dang peut caractériser la distribution de temps de relaxation de l'eau liée à une petite quantité de la protéine du gluée. De plus, Kontogiorgos (2007) - T11¨, les "volets" de la structure du réseau de protéines de gluten sont composés de plusieurs couches (feuilles) à environ 5 nm, et l'eau contenue dans ces couches est de l'eau limitée (ou de l'eau en vrac, de l'eau de phase), la mobilité de cette eau se situe entre la mobilité de l'eau liée et de l'eau libre. Et le T23 peut être attribué à la distribution du temps de relaxation de l'eau restreinte. La distribution T24 (> 100 ms) a un long temps de relaxation, donc il caractérise l'eau libre avec une forte mobilité. Cette eau existe dans les pores de la structure du réseau, et il n'y a qu'une faible force capillaire avec le système de protéines de gluten.
Fig 3．4 Effet de l'ajout FIPMC et de stockage congelé sur les courbes de distribution du temps de relaxation transversale pour la pâte à gluten
Remarque: A et B représentent les courbes de distribution de temps de relaxation transversale (N) du gluten humide avec différents contenus de HPMC ajoutés pendant 0 jours et 60 jours dans le stockage de congélation, respectivement
En comparant les pâtes de gluten humides avec différentes quantités d'addition de HPMC stockées dans un stockage congelé pendant 60 jours et un stockage non congéré respectivement, il a été constaté que la zone de distribution totale de T21 et T24 n'a pas montré de différence significative, indiquant que l'ajout de HPMC n'augmentait pas significativement la quantité relative d'eau liée. Le contenu, qui peut être dû au fait que les principales substances de liaison à l'eau (protéine de gluten avec une petite quantité d'amidon) n'ont pas été significativement modifiées par l'ajout d'une petite quantité de HPMC. D'un autre côté, en comparant les zones de distribution de T21 et T24 de la masse du gluten humide avec la même quantité de HPMC ajoutée pour différents temps de stockage de congélation, il n'y a pas non plus de différence significative, ce qui indique que l'eau liée est relativement stable pendant le processus de stockage de congélation et a un impact négatif sur l'environnement. Les changements sont moins sensibles et moins affectés.
Cependant, il y avait des différences évidentes dans la hauteur et la surface de la distribution T23 de la masse du gluten humide qui n'était pas congelée et contenait des ajouts HPMC différents, et avec l'augmentation de l'addition, la hauteur et la surface de la distribution T23 ont augmenté (Fig. 3.4). Ce changement montre que le HPMC peut augmenter considérablement le contenu relatif de l'eau limitée, et il est positivement corrélé avec la quantité ajoutée dans une certaine plage. De plus, avec l'extension du temps de stockage de congélation, la hauteur et la surface de la distribution T23 de la masse du gluten humide avec la même teneur en HPMC ont diminué à des degrés divers. Par conséquent, par rapport à l'eau liée, l'eau limitée a montré un certain effet sur le stockage de congélation. Sensibilité. Cette tendance suggère que l'interaction entre la matrice des protéines de gluten et l'eau confinée s'affaiblit. Cela peut être dû au fait que davantage de groupes hydrophobes sont exposés pendant le gel, ce qui est cohérent avec les mesures de température de pointe de la dénaturation thermique. En particulier, la hauteur et la surface de la distribution T23 pour la masse du gluten humide avec un ajout de HPMC à 2% n'ont pas montré de différence significative. Cela indique que le HPMC peut limiter la migration et la redistribution de l'eau et peut inhiber la transformation de l'état d'eau de l'état restreint à l'état libre pendant le processus de congélation.
De plus, la hauteur et la surface de la distribution T24 de la masse du gluten humide avec différents contenus de HPMC étaient significativement différentes (Fig. 3.4, A), et la teneur relative de l'eau libre était négativement corrélée avec la quantité de HPMC ajoutée. C'est juste l'opposé de la distribution Dang. Par conséquent, cette règle de variation indique que le HPMC a une capacité de maintien de l'eau et convertit l'eau libre en eau confinée. Cependant, après 60 jours de congélation, la hauteur et la surface de la distribution T24 ont augmenté à des degrés divers, ce qui a indiqué que l'état d'eau est passé de l'eau restreinte à l'état à écoulement libre pendant le processus de congélation. Cela est principalement dû au changement de la conformation de la protéine du gluten et à la destruction de l'unité "couche" dans la structure du gluten, qui change l'état de l'eau confinée qui y est contenue. Bien que le contenu de l'eau glacial déterminée par DSC augmente également avec l'extension du temps de stockage de congélation, cependant, en raison de la différence dans les méthodes de mesure et les principes de caractérisation des deux, l'eau congelable et l'eau libre ne sont pas complètement équivalents. Pour la masse du gluten humide ajoutée avec 2% de HPMC, après 60 jours de stockage de congélation, aucune des quatre distributions n'a montré de différences significatives, ce qui indique que le HPMC peut conserver efficacement l'état d'eau en raison de ses propres propriétés de maintien de l'eau et de son interaction avec le gluten. et la liquidité stable.
3.3.5 Effets de la quantité d'addition HPMC et du temps de stockage de congélation sur la structure secondaire des protéines de gluten
D'une manière générale, la structure secondaire des protéines est divisée en quatre types, α-spiral, β et β, coins β et boucles aléatoires. Les liaisons secondaires les plus importantes pour la formation et la stabilisation de la conformation spatiale des protéines sont les liaisons hydrogène. Par conséquent, la dénaturation des protéines est un processus de rupture de liaison hydrogène et de changements conformationnels.
La spectroscopie infrarouge de la transformée de Fourier (FT-IR) a été largement utilisée pour une détermination à haut débit de la structure secondaire des échantillons de protéines. Les bandes caractéristiques du spectre infrarouge des protéines incluent principalement la bande d'amide I (1700.1600 cm-1), la bande d'amide II (1600,1500 cm-1) et la bande amide III (1350.1200 cm-1). En conséquence, la bande d'amide I Le pic d'absorption provient de la vibration de l'étirement du groupe carbonyle (-c = o-.), La bande Amide II est principalement due à la vibration de flexion du groupe amino (-nh-) [1271], et la bande d'amide III est principalement due à la vibration de la flexion et à la vibration de l'amino, à la vibration de la vibration. et a une sensibilité élevée aux changements dans la structure secondaire des protéines [128'1291. Bien que les trois bandes caractéristiques ci-dessus soient tous des pics d'absorption infrarouge caractéristiques des protéines, les spécifiques en d'autres termes, l'intensité d'absorption de la bande d'amide II est plus faible, donc la précision semi-quantitative de la structure secondaire des protéines est mauvaise; Bien que l'intensité d'absorption maximale de la bande d'amide I soit plus élevée, de nombreux chercheurs analysent la structure secondaire des protéines par cette bande [1301, mais le pic d'absorption de l'eau et de la bande d'amide I se chevauchent vers 1640 cm. 1 nombre d'ondes (chevauché), ce qui à son tour affecte la précision des résultats. Par conséquent, l'interférence de l'eau limite la détermination de la bande amide I dans la détermination de la structure secondaire des protéines. Dans cette expérience, afin d'éviter l'interférence de l'eau, le contenu relatif de quatre structures secondaires de protéine de gluten a été obtenu en analysant la bande amide III. Position maximale (intervalle de nombre d'ondes) de
L'attribution et la désignation sont répertoriées dans le tableau 3.4.
Tab 3．4 Positions Positions et affectation des structures secondaires provenant de la bande Amide III dans les spectres FT-IR
La figure 3.5 est le spectre infrarouge de la bande d'amide III de protéine de gluten ajoutée avec différents contenus de HPMC pendant 0 jours après avoir été congelé pendant 0 jours après la déconvolution et l'ajustement du deuxième dérivé. (2001) ont appliqué le deuxième dérivé pour s'adapter aux pics déconvolués avec des formes de pic similaires [1321]. Afin de quantifier les changements de contenu relatifs de chaque structure secondaire, le tableau 3.5 résume le pourcentage relatif de la teneur en quatre structures secondaires de la protéine de gluten avec différents temps de congélation et différents ajouts HPMC (zone intégrale de pointe correspondante / zone totale maximale).
Fig 3．5 déconvolution de la bande d'amide III du gluten avec O ％ HPMC à 0 d (a) ， avec 2 ％ HPMC à 0 d (b)
Remarque: A est le spectre infrarouge de la protéine de gluten de blé sans ajouter de HPMC pendant 0 jours de stockage congelé; B est le spectre infrarouge de la protéine de gluten de blé du stockage congelé pendant 0 jours avec 2% de HPMC ajouté
Avec la prolongation du temps de stockage congelé, la structure secondaire de la protéine de gluten avec différents ajouts de HPMC a changé à différents degrés. On peut voir que le stockage congelé et l'ajout de HPMC ont un effet sur la structure secondaire de la protéine de gluten. Quelle que soit la quantité de HPMC ajoutée, B. La structure pliée est la structure la plus dominante, représentant environ 60%. Après 60 jours de stockage congelé, ajoutez 0%, OB gluten de 5% et 1% HPMC. La teneur relative des plis a augmenté de manière significative de 3,66%, 1,87% et 1,16%, respectivement, ce qui était similaire aux résultats déterminés par Meziani et al. (2011) [L33J]. Cependant, il n'y avait pas de différence significative pendant le stockage congelé pour le gluten complété avec 2% de HPMC. De plus, lorsqu'il est congelé pendant 0 jours, avec l'augmentation de l'addition de HPMC, p. La teneur relative des plis a légèrement augmenté, en particulier lorsque la quantité d'addition était de 2%, p. La teneur relative des plis a augmenté de 2,01%. D. La structure pliée peut être divisée en p. Pliage (causé par l'agrégation des molécules de protéines), antiparallèle p. Plié et parallèle p. Trois sous-structures sont pliées et il est difficile de déterminer quelle sous-structure se produit pendant le processus de congélation
modifié. Certains chercheurs pensent que l'augmentation du contenu relatif de la structure de type B entraînera une augmentation de la rigidité et de l'hydrophobicité de la conformation stérique [41], et d'autres chercheurs croient que p. L'augmentation de la structure pliée est due à une partie de la nouvelle formation de pliages β s'accompagne d'un affaiblissement de la résistance structurelle maintenue par liaison hydrogène [421]. β - L'augmentation de la structure pliée indique que la protéine est polymérisée par des liaisons hydrophobes, ce qui est cohérent avec les résultats de la température de pointe de la dénaturation thermique mesurée par le DSC et la distribution du temps de relaxation transversale mesurée par une résonance magnétique nucléaire à faible champ. Dénaturation des protéines. D'un autre côté, a ajouté 0,5%, 1% et 2% de la protéine du gluten HPMC α-whirling. La teneur relative de l'hélice a augmenté de 0,95%, 4,42% et 2,03% respectivement avec la prolongation du temps de congélation, ce qui est cohérent avec Wang, ET A1. (2014) ont trouvé des résultats similaires [134]. 0 de gluten sans HPMC ajouté. Il n'y a eu aucun changement significatif dans le contenu relatif de l'hélice pendant le processus de stockage gelé, mais avec l'augmentation de la quantité d'addition de gel pendant 0 jours. Il y avait des différences significatives dans le contenu relatif des structures α-whirling.
Fig 3．6 Description schématique de l'exposition à la fraction hydrophobe (a) ， Redistribution de l'eau (b) ， et changements structurels secondaires (c) dans la matrice de gluten avec le temps de stockage congelé croissant 【31'138】
Tous les échantillons avec l'extension du temps de congélation, p. Le contenu relatif des coins a été considérablement réduit. Cela montre que le virage β est très sensible au traitement de congélation [135. 1361], et si le HPMC est ajouté ou non n'a aucun effet. Wellner, et a1. (2005) ont proposé que le virage de la chaîne β de la protéine de gluten soit lié à la structure du domaine spatial de virage β de la chaîne polypeptidique du gluténine [L 37]. Sauf que la teneur relative de la structure de bobine aléatoire de la protéine de gluten ajoutée avec 2% de HPMC n'a eu aucun changement significatif dans le stockage congelé, les autres échantillons ont été significativement réduits, ce qui peut être causé par l'extrusion de cristaux de glace. De plus, lorsqu'il est congelé pendant 0 jours, le contenu relatif de l'hélice α, la structure de la feuille β et le tour β de la protéine de gluten ajoutés avec 2% de HPMC était significativement différent de ceux de la protéine de gluten sans HPMC. Cela peut indiquer qu'il existe une interaction entre le HPMC et la protéine de gluten, formant de nouvelles liaisons hydrogène puis affectant la conformation de la protéine; ou HPMC absorbe l'eau dans la cavité des pores de la structure de l'espace protéique, qui déforme la protéine et entraîne plus de changements entre les sous-unités. fermer. L'augmentation de la teneur relative de la structure de la feuille β et la diminution de la teneur relative de la structure β-tour et de l'hélice α sont cohérentes avec la spéculation ci-dessus. Pendant le processus de congélation, la diffusion et la migration de l'eau et la formation de cristaux de glace détruisent les liaisons hydrogène qui maintiennent la stabilité conformationnelle et exposent les groupes hydrophobes de protéines. De plus, du point de vue de l'énergie, plus l'énergie de la protéine est petite, plus elle est stable. À basse température, le comportement d'auto-organisation (repliement et dépliage) des molécules de protéines se déroule spontanément et conduit à des changements conformationnels.
En conclusion, lorsqu'une teneur plus élevée de HPMC a été ajoutée, en raison des propriétés hydrophiles du HPMC et de son interaction avec la protéine, le HPMC pourrait efficacement inhiber le changement de la structure secondaire de la protéine de gluten pendant le processus de congélation et maintenir la conformation de la protéine stable.
3.3.6 Effets de la quantité d'addition HPMC et du temps de stockage de congélation sur l'hydrophobicité de surface des protéines de gluten
Les molécules protéiques comprennent à la fois des groupes hydrophiles et hydrophobes. Généralement, la surface des protéines est composée de groupes hydrophiles, qui peuvent se lier à l'eau par une liaison hydrogène pour former une couche d'hydratation pour empêcher l'agglomération des molécules de protéines et maintenir leur stabilité conformationnelle. L'intérieur de la protéine contient plus de groupes hydrophobes pour former et maintenir la structure secondaire et tertiaire de la protéine à travers la force hydrophobe. La dénaturation des protéines s'accompagne souvent d'une exposition de groupes hydrophobes et d'une hydrophobicité de surface accrue.
Effet TAB3．6 de l'addition HPMC et stockage congelé sur l'hydrophobicité de surface du gluten
Remarque: Dans la même ligne, il y a une lettre en exposant sans M et B, indiquant qu'il y a une différence significative (<0,05);
Différentes lettres majuscules en exposant dans la même colonne indiquent une différence significative (<0,05);
Après 60 jours de stockage congelé, ajoutez 0%, O. L'hydrophobicité de surface du gluten avec 5%, 1% et 2% HPMC a augmenté de 70,53%, 55,63%, 43,97% et 36,69%, respectivement (tableau 3.6). En particulier, l'hydrophobicité de surface de la protéine de gluten sans ajouter de HPMC après avoir été congelée pendant 30 jours a augmenté de manière significative (p <0,05), et elle est déjà supérieure à la surface de la protéine de gluten avec 1% et 2% de HPMC ajouté après congélation pendant 60 jours d'hydrophobicité. Dans le même temps, après 60 jours de stockage congelé, l'hydrophobicité de surface de la protéine de gluten ajoutée avec différents contenus a montré des différences significatives. Cependant, après 60 jours de stockage congelé, l'hydrophobicité de surface de la protéine de gluten ajoutée avec 2% de HPMC n'a fait qu'augmenter de 19,749 à 26,995, ce qui n'était pas significativement différent de la valeur d'hydrophobicité de surface après 30 jours de stockage gelé, et était toujours plus faible que la valeur de la valeur de l'hydrophobicité de surface de l'échantillon. Cela indique que le HPMC peut inhiber la dénaturation de la protéine de gluten, ce qui est cohérent avec les résultats de la détermination du DSC de la température maximale de la déformation thermique. En effet, HPMC peut inhiber la destruction de la structure des protéines par recristallisation et en raison de son hydrophilie
Le HPMC peut se combiner avec les groupes hydrophiles à la surface de la protéine à travers des liaisons secondaires, modifiant ainsi les propriétés de surface de la protéine, tout en limitant l'exposition de groupes hydrophobes (tableau 3.6).
3.3.7 Effets de la quantité d'addition HPMC et du temps de stockage sur la structure de micro-réseau du gluten
La structure du réseau de gluten continu contient de nombreux pores pour maintenir le dioxyde de carbone produit par la levure pendant le processus d'épreuve de la pâte. Par conséquent, la force et la stabilité de la structure du réseau de gluten sont très importantes pour la qualité du produit final, telles que le volume spécifique, la qualité, etc. Structure et évaluation sensorielle. Du point de vue microscopique, la morphologie de surface du matériau peut être observée par microscopie électronique à balayage, qui fournit une base pratique pour le changement de la structure du réseau de gluten pendant le processus de congélation.
Fig 3．7 SEM images of the microstructure of gluten dough，(A)indicated gluten dough with 0％ HPMC for 0d of frozen storage；(B)indicated gluten dough with 0％HPMC for 60d；(C)indicated gluten dough with 2％HPMC for 0d；(D)indicated gluten dough with 2％HPMC for 60d．
Remarque: A est la microstructure du réseau de gluten sans ajouter de HPMC et congelé pendant 0 jours; B est la microstructure du réseau de gluten sans ajouter de HPMC et congelé pendant 60 jours; C est la microstructure du réseau de gluten avec 2% de HPMC ajouté et congelé pendant 0 jours: D est la microstructure du réseau de gluten avec 2% de HPMC ajouté et congelé pendant 60 jours
Après 60 jours de stockage congelé, la microstructure de la masse du gluten humide sans HPMC a été significativement modifiée (Fig. 3.7, AB). À 0 jours, les microstructures de gluten avec 2% ou 0% HPMC ont montré une forme complète, grande
Petite morphologie poreuse en forme d'éponge poreuse. Cependant, après 60 jours de stockage congelé, les cellules de la microstructure au gluten sans HPMC sont devenues de plus grande taille, de forme irrégulière et inégalement distribuées (Fig. 3.7, A, B), principalement en raison de la cecile provoquée par la fracture du "mur", qui est cohérent avec les résultats de la contenu du groupe de thiol libre, le processus de rédaction libre, le processus libre, le processus de glace, le processus de rédaction et le fait que le processus de rédaction, le processus libre, le processus de glace, les crachers de glace, le fait, est, le processus libre, le processus de glace, les crachers de glace et le fait que ce soit, pendant le processus libre, le processus de glace, les craches de vigne liaison disulfure, qui affecte la force et l'intégrité de la structure. Comme l'ont rapporté Kontogiorgos et Goff (2006) et Kontogiorgos (2007), les régions interstitielles du réseau de gluten sont pressées en raison de l'absence de gel, entraînant une perturbation structurelle [138. 1391]. De plus, en raison de la déshydratation et de la condensation, une structure fibreuse relativement dense a été produite dans la structure spongieuse, ce qui peut être la raison de la diminution de la teneur en thiol libre après 15 jours de stockage congelé, car plus de liaisons disulfure ont été générées et un stockage congelé. La structure du gluten n'a pas été gravement endommagée pendant un temps plus court, ce qui est cohérent avec Wang, ET a1. (2014) ont observé des phénomènes similaires [134]. Dans le même temps, la destruction de la microstructure au gluten conduit à une migration et une redistribution plus libres, ce qui est cohérent avec les résultats des mesures de résonance magnétique nucléaire du domaine du temps à faible champ (TD-RMN). Certaines études [140, 105] ont rapporté qu'après plusieurs cycles de congélation, la gélatinisation de l'amidon de riz et la force structurelle de la pâte se sont plus faibles et la mobilité de l'eau est devenue plus élevée. Néanmoins, après 60 jours de stockage congelé, la microstructure du gluten avec un ajout de HPMC à 2% a changé moins, avec des cellules plus petites et des formes plus régulières que le gluten sans addition de HPMC (Fig. 3.7, B, D). Cela indique en outre que le HPMC peut inhiber efficacement la destruction de la structure du gluten par recristallisation.
3.4 Résumé du chapitre
Cette expérience a étudié la rhéologie de la pâte à gluten humide et de la protéine de gluten en ajoutant du HPMC avec différents contenus (0%, 0,5%, 1% et 2%) pendant le stockage de congélation (0, 15, 30 et 60 jours). Propriétés, propriétés thermodynamiques et effets des propriétés physicochimiques. L'étude a révélé que le changement et la redistribution de l'état d'eau pendant le processus de stockage de congélation augmentaient considérablement la teneur en eau glacable dans le système de gluten humide, ce qui a conduit à la destruction de la structure du gluten en raison de la formation et de la croissance des cristaux de glace, et a finalement fait que les propriétés de traitement de la pâte sont différentes. Détérioration de la qualité du produit. Les résultats du balayage de fréquence ont montré que le module élastique et le module visqueux de la masse du gluten humide sans ajouter de HPMC diminuaient considérablement pendant le processus de stockage de congélation, et le microscope électronique à balayage a montré que sa microstructure était endommagée. La teneur en groupe sulfhydryle libre a été significativement augmentée et son groupe hydrophobe a été plus exposé, ce qui a rendu la température de dénaturation thermique et l'hydrophobicité de surface de la protéine de gluten a considérablement augmenté. Cependant, les résultats expérimentaux montrent que l'ajout de I-IPMC peut inhiber efficacement les changements dans la structure et les propriétés de la masse du gluten humide et de la protéine de gluten pendant le stockage de congélation, et dans une certaine plage, cet effet inhibiteur est positivement corrélé avec l'ajout de HPMC. En effet, le HPMC peut réduire la mobilité de l'eau et limiter l'augmentation de la teneur en eau congelable, inhibant ainsi le phénomène de recristallisation et en maintenant la structure du réseau de gluten et la conformation spatiale de la protéine relativement stable. Cela montre que l'ajout de HPMC peut maintenir efficacement l'intégrité de la structure de la pâte congelée, garantissant ainsi la qualité du produit.
Chapitre 4 Effets de l'ajout de HPMC sur la structure et les propriétés de l'amidon sous stockage congelé
4.1 Introduction
L'amidon est un polysaccharide à chaîne avec du glucose comme monomère. clé) deux types. D'un point de vue microscopique, l'amidon est généralement granulaire et la taille des particules de l'amidon de blé est principalement distribuée dans deux gammes de 2-10 pro (Boudon B) et de 25 à 35 pm (une amidon). Du point de vue de la structure cristalline, les granules d'amidon comprennent les régions cristallines et les régions amorphes (JE, régions non cristallines), et les formes cristallines sont divisées en types A, B et C (il devient de type V après une gélatinisation complète). Généralement, la région cristalline se compose d'amylopectine et la région amorphe se compose principalement d'amylose. En effet, en plus de la chaîne C (chaîne principale), l'amylopectine a également des chaînes latérales composées de chaînes B (chaîne de branche) et C (chaîne de carbone), ce qui fait apparaître l'amylopectine "comme un arbre" dans l'amidon brut. La forme du faisceau de cristallites est disposée d'une certaine manière pour former un cristal.
L'amidon est l'un des principaux composants de la farine, et sa teneur est aussi élevée que 75% (base sèche). Dans le même temps, en tant que glucides largement présents dans les grains, l'amidon est également le principal matériau de source d'énergie dans les aliments. Dans le système de pâte, l'amidon est principalement distribué et attaché à la structure du réseau de la protéine de gluten. Pendant le traitement et le stockage, les amidons subissent souvent des étapes de gélatinisation et de vieillissement.
Parmi eux, la gélatinisation de l'amidon fait référence au processus dans lequel les granules d'amidon sont progressivement désintégrés et hydratés dans un système à haute teneur en eau et dans des conditions de chauffage. Il peut être à peu près divisé en trois processus principaux. 1) stade d'absorption de l'eau réversible; Avant d'atteindre la température initiale de la gélatinisation, les granules d'amidon dans la suspension d'amidon (suspension) gardent leur structure unique inchangée, et la forme externe et la structure interne ne changent pas. Seul très peu d'amidon soluble est dispersé dans l'eau et peut être restauré à son état d'origine. 2) le stade d'absorption irréversible de l'eau; À mesure que la température augmente, l'eau pénètre dans l'espace entre les faisceaux de cristallites d'amidon, absorbe irréversiblement une grande quantité d'eau, provoquant une gonflement de l'amidon, le volume se développe plusieurs fois et les liaisons hydrogène entre les molécules d'amidon sont brisées. Il devient étiré et les cristaux disparaissent. Dans le même temps, le phénomène de biréfringence de l'amidon, c'est-à-dire la croix maltaise observée au microscope polarisant, commence à disparaître et la température à ce moment est appelée la température de gélatinisation initiale de l'amidon. 3) Étape de désintégration des granules d'amidon; Les molécules d'amidon entrent complètement dans le système de solution pour former de la pâte d'amidon (gel de pâte / amidon), à ce moment, la viscosité du système est la plus grande, et le phénomène de biréfringence disparaît complètement, et la température à ce moment-là est appelée α-starch complète [141]. Lorsque la pâte est cuite, la gélatinisation de l'amidon entraîne les aliments avec sa texture, sa saveur, son goût, son goût, sa couleur et sa transformation uniques.
En général, la gélatinisation de l'amidon est affectée par la source et le type d'amidon, la teneur relative de l'amylose et de l'amylopectine dans l'amidon, que l'amidon soit modifié et la méthode de modification, l'ajout d'autres substances exogènes, et les conditions de dispersion (telles que l'influence des espèces d'ions sel et la concentration, la valeur du pH, la température, la teneur en humidité, etc.) [142-150]. Par conséquent, lorsque la structure de l'amidon (morphologie de surface, structure cristalline, etc.) est modifiée, les propriétés de gélatinisation, les propriétés rhéologiques, les propriétés vieillissantes, la digestibilité, etc. de l'amidon seront affectées en conséquence.
De nombreuses études ont montré que la force du gel de la pâte d'amidon diminue, il est facile de vieillir et que sa qualité se détériore sous la condition de stockage de congélation, comme CANET, ET A1. (2005) ont étudié l'effet de la température de congélation sur la qualité de la purée d'amidon de pommes de terre; Ferrero, et a1. (1993) ont étudié les effets du taux de congélation et différents types d'additifs sur les propriétés des pâtes d'amidon de blé et de maïs [151-156]. Cependant, il y a relativement peu de rapports sur l'effet du stockage gelé sur la structure et les propriétés des granules d'amidon (amidon natif), qui doit être exploré plus avant. La pâte congelée (à l'exclusion de la pâte congelée précuite) est sous la forme de granules non géfitisés à condition de stockage gelé. Par conséquent, l'étude de la structure et les changements structurels de l'amidon natif en ajoutant du HPMC a un certain effet sur l'amélioration des propriétés de traitement de la pâte congelée. importance.
Dans cette expérience, en ajoutant différents teneurs en HPMC (0, 0,5%, 1%, 2%) à la suspension d'amidon, la quantité de HPMC ajoutée pendant une certaine période de congélation (0, 15, 30, 60 jours) a été étudiée. sur la structure de l'amidon et son influence de la gélatinisation de la nature.
4.2 Matériaux et méthodes expérimentales
4.2.1 Matériaux expérimentaux
Wheat Starch Binzhou Zhongyu Food Co., Ltd.; HPMC Aladdin (Shanghai) Chemical Reagent Co., Ltd.;
4.2.2 Appareil expérimental
Nom de l'équipement
HH Digital constante à température d'eau du bain d'eau
Balance électronique BSAL24S
Réfrigérateur BC / BD-272SC
Réfrigérateur BCD-201LCT
SX2.4.10 Four de moufle
Dhg. 9070a Blast Séchage four
KDC. Centrifuge réfrigérée à grande vitesse de 160 heures
Discovery R3 Rotation Rheomètre
Q. 200 calorimètre à balayage différentiel
D / max2500v Type X. Diffractomètre des rayons
SX2.4.10 Four de moufle
Fabricant
Jiangsu Jintan Jincheng Guosheng Instrument Instrument Factory
Sartorius, Allemagne
Groupe Haier
Hefei Meiling Co., Ltd.
Huangshi Hengfeng Medical Equipment Co., Ltd.
Shanghai Yiheng Scientific Instrument Co., Ltd.
Anhui Zhongke Zhongjia Scientific Instrument Co., Ltd.
American TA Company
American TA Company
Rigaku Manufacturing Co., Ltd.
Huangshi Hengfeng Medical Equipment Co., Ltd.
4.2.3 Méthode expérimentale
4.2.3.1 Préparation et stockage gelé de la suspension d'amidon
Pesez 1 g d'amidon, ajoutez 9 ml d'eau distillée, secouez complètement et mélangez pour préparer une suspension d'amidon à 10% (p / p). Placez ensuite la solution d'échantillon. 18 ℃ Réfrigérateur, stockage congelé pour 0, 15 d, 30 d, 60 jours, dont 0 jour est le nouveau contrôle. Ajouter 0,5%, 1%, 2% (p / p) HPMC au lieu de l'amidon de qualité correspondant pour préparer des échantillons avec différentes quantités d'ajout, et le reste des méthodes de traitement reste inchangé.
4.2.3.2 Propriétés rhéologiques
Sortez les échantillons mentionnés ci-dessus traités avec le temps de congélation correspondant, équilibrez à 4 ° C pendant 4 h, puis passez à la température ambiante jusqu'à ce qu'ils soient complètement décongelés.
(1) Caractéristiques de gélatinisation de l'amidon
Dans cette expérience, un rhéomètre a été utilisé à la place d'un viscostomètre rapide pour mesurer les caractéristiques de gélatinisation de l'amidon. Voir Bae et A1. (2014) Méthode [1571] avec de légères modifications. Les paramètres de programme spécifiques sont définis comme suit: utilisez une plaque avec un diamètre de 40 usines, l'espace (espace) est de 1000 mm et la vitesse de rotation est de 5 rad / s; I) incuber à 50 ° C pendant 1 min; ii) à 5. C / min chauffé à 95 ° C; iii) maintenu à 95 ° C pendant 2,5 min, iv) puis refroidi à 50 ° C à 5 ° C / min; v) Enfin maintenu à 50 ° C pendant 5 min.
Dessinez 1,5 ml de solution d'échantillon et ajoutez-le au centre de l'étape de l'échantillon du rhéomètre, mesurez les propriétés de gélatinisation de l'échantillon en fonction des paramètres de programme ci-dessus et obtenez le temps (min) comme l'abscisse, la viscosité (PA S) et la température (° C) comme courbe de gélinisation de l'amidon de l'ordonnée. Selon GB / T 14490.2008 [158], les indicateurs caractéristiques de gélatinisation correspondants - viscosité de pointe de la gélatinisation (champ), température de pointe (ANG), viscosité minimale (élevée), viscosité finale (rapport) et valeur de décroissance (panne) sont obtenues. Valeur, bv) et valeur de régénération (valeur de retrait, sv), dans laquelle, valeur de désintégration = viscosité maximale - viscosité minimale; Valeur de retrait = viscosité finale - Viscosité minimale. Chaque échantillon a été répété trois fois.
(2) test d'écoulement régulier de la pâte d'amidon
La pâte d'amidon gélatinisée ci-dessus a été soumise au test d'écoulement constant, selon la méthode d'Achayuthakan et de Suphantharika [1591, les paramètres ont été réglés sur: le mode de balayage de flux, se situe à 25 ° C pendant 10 min et la plage de balayage de taux de cisaillement était de 1) 0,1 s un. 100S ～, 2) 100S ～. 0,1 s ～, les données sont collectées en mode logarithmique, et 10 points de données (parcelles) sont enregistrés toutes les 10 fois le taux de cisaillement, et enfin le taux de cisaillement (taux de cisaillement, Si) est considéré comme l'abscisse, et la viscosité de cisaillement (viscosité, pa · s) est la courbe rhéologique de l'ordonnée. Utiliser l'origine 8.0 pour effectuer un ajustement non linéaire de cette courbe et obtenir les paramètres pertinents de l'équation, et l'équation satisfait la loi de puissance (loi de puissance), c'est-à-dire T / = K), Ni, où m est la viscosité de cisaillement (PA · s), K est le coefficient de cohérence (PA · S), dimension index, Sleed) et n est le comportement d'écoulement du comportement d'écoulement.
4.2.3.3 Propriétés du gel de pâte d'amidon
(1) Préparation des échantillons
Prenez 2,5 g d'amyloïde et mélangez-le avec de l'eau distillée dans un rapport de 1: 2 pour faire du lait d'amidon. Greezer à 18 ° C pendant 15 jours, 30 jours et 60 jours. Ajouter 0,5, 1, 2% de HPMC (p / p) pour remplacer l'amidon de la même qualité, et d'autres méthodes de préparation restent inchangées. Une fois le traitement de congélation terminé, retirez-le, équilibrez à 4 ° C pendant 4 h, puis décongelez à température ambiante jusqu'à ce qu'il soit testé.
(3) Force du gel d'amidon (force du gel)
Prenez 1,5 ml de solution d'échantillon et placez-le sur le stade de l'échantillon du rhéomètre (découverte.r3), appuyez sur la plaque de 40 m / n avec un diamètre de 1500 mm, et retirez la solution d'échantillon en excès, et continuez à abaisser la plaque à 1000 mm, sur le moteur, la vitesse a été réglée sur 5 rad / s et rythmée pendant 1 min pour homogénéiser entièrement la solution d'échantillon et éviter la sédimentation de la granule d'étoile. Le balayage de température commence à 25 ° C et se termine à 5. C / min a été élevé à 95 ° C, conservé pendant 2 min, puis abaissé à 25 ° C à 5 "c / min.
Une couche de pétrolatum a été légèrement appliquée au bord du gel d'amidon obtenu ci-dessus pour éviter la perte d'eau au cours des expériences ultérieures. Se référant à la méthode Abebe & Ronda [1601], un balayage de déformation oscillatoire a d'abord été effectué pour déterminer la région de viscoélasticité linéaire (LVR), la plage de balayage de déformation était de 0,01-100%, la fréquence était de 1 Hz et le balayage a été démarré après 25 ° C pendant 10 min.
Ensuite, balayez la fréquence d'oscillation, réglez la quantité de déformation (déformation) à 0,1% (selon les résultats du balayage de déformation) et définissez la plage de fréquence sur O. 1 à 10 Hz. Chaque échantillon a été répété trois fois.
4.2.3.4 Propriétés thermodynamiques
(1) Préparation des échantillons
Après le temps de traitement de congélation correspondant, les échantillons ont été supprimés, décongelés complètement et séchés dans un four à 40 ° C pendant 48 h. Enfin, il a été broyé à travers un tamis de 100 maille pour obtenir un échantillon de poudre solide à utiliser (adapté aux tests XRD). Voir Xie, et a1. (2014) Méthode pour la préparation et la détermination des échantillons des propriétés thermodynamiques 1611, pèse 10 mg d'échantillon d'amidon dans un creuset en aluminium liquide avec un équilibre ultra-micro analytique, ajouter 20 mg d'eau distillée dans un rapport de 1: 2, la presse et le sceller et la placer à 4 ° C dans le réfrigérateur, équipée pendant 24 h. Greezer à 18 ° C (0, 15, 30 et 60 jours). Ajouter 0,5%, 1%, 2% (p / p) HPMC pour remplacer la qualité correspondante de l'amidon, et d'autres méthodes de préparation restent inchangées. Une fois le temps de stockage de congélation terminé, retirez le creuset et équilibrez à 4 ° C pendant 4 h.
(3) Détermination de la température de gélatinisation et du changement d'enthalpie
Prenant le creuset blanc comme référence, le débit d'azote était de 50 ml / min, équilibré à 20 ° C pendant 5 min, puis chauffé à 100 ° C à 5 ° C / min. Enfin, le flux de chaleur (flux de chaleur, MW) est la courbe DSC de l'ordonnée, et le pic de gélatinisation a été intégré et analysé par Universal Analysis 2000. Chaque échantillon a été répété au moins trois fois.
4.2.3.5 Mesure XRD
Les échantillons d'amidon congelés décongelés ont été séchés dans un four à 40 ° C pendant 48 h, puis moulu et tamisé à travers un tamis à 100 maille pour obtenir des échantillons de poudre d'amidon. Prenez une certaine quantité des échantillons ci-dessus, utilisez D / Max 2500V Type X. La forme cristalline et la cristallinité relative ont été déterminées par diffractomètre aux rayons X. Les paramètres expérimentaux sont la tension de 40 kV, le courant de 40 mA, en utilisant Cu. Ks comme x. Ray Source. À température ambiante, la plage d'angle de balayage est de 30 à 400 et la vitesse de balayage est de 20 / min. Crystallinité relative (%) = zone de crête de cristallisation / zone totale x 100%, où la surface totale est la somme de la zone de fond et de la zone intégrale maximale [1 62].
4.2.3.6 Détermination de la puissance de gonflement de l'amidon
Prenez 0,1 g de l'amyloïde séché, sol et tamisé dans un tube à centrifugeuse de 50 ml, ajoutez 10 ml d'eau distillée, secouez bien, laissez-le reposer pendant 0,5 h, puis placez-le dans un bain d'eau à 95 ° C à une température constante. Après 30 min, une fois la gélatinisation terminée, retirez le tube à centrifugeuse et placez-le dans un bain de glace pendant 10 min pour un refroidissement rapide. Enfin, centrifugez à 5000 tr / min pendant 20 min et versez le surnageant pour obtenir un précipité. Power de gonflement = masse de précipitation / masse d'échantillon [163].
4.2.3.7 Analyse et traitement des données
Toutes les expériences ont été répétées au moins trois fois, sauf indication contraire, et les résultats expérimentaux ont été exprimés en moyenne et en écart-type. La statistique SPSS 19 a été utilisée pour l'analyse de la variance (analyse de la variance, ANOVA) avec un niveau de signification de 0,05; Les graphiques de corrélation ont été dessinés en utilisant l'origine 8.0.
4.3 Analyse et discussion
4.3.1 Contenu des composants de base de l'amidon de blé
Selon GB 50093.2010, GB / T 5009.9.2008, GB 50094.2010 (78-S0), les composants de base de l'amidon de blé - humidité, amylose / amylopectine et teneur en cendres ont été déterminés. Les résultats sont présentés dans le tableau 4. 1 illustré.
Tap 4．1 Contenu du constituant de l'amidon de blé
4.3.2 Effets de la quantité d'addition HPMC et du temps de stockage congelé sur les caractéristiques de la gélatinisation de l'amidon de blé
La suspension d'amidon avec une certaine concentration est chauffée à un certain taux de chauffage pour rendre l'amidon gélatinisé. Après avoir commencé à gélatiner, le liquide trouble devient progressivement pâteux en raison de l'expansion de l'amidon, et la viscosité augmente en continu. Par la suite, la rupture des granules d'amidon et la viscosité diminue. Lorsque la pâte est refroidie à un certain rythme de refroidissement, la pâte sera gel et la valeur de viscosité augmentera encore. La valeur de viscosité lorsqu'elle est refroidie à 50 ° C est la valeur de viscosité finale (figure 4.1).
Le tableau 4.2 énumère l'influence de plusieurs indicateurs importants des caractéristiques de la gélatinisation de l'amidon, y compris la viscosité de pointe de la gélatinisation, la viscosité minimale, la viscosité finale, la valeur de désintégration et la valeur d'appréciation, et reflète l'effet de l'addition HPMC et du temps de congélation sur la pâte d'amidon. Effets des propriétés chimiques. Les résultats expérimentaux montrent que la viscosité maximale, la viscosité minimale et la viscosité finale de l'amidon sans stockage congelé ont augmenté de manière significative avec l'augmentation de l'addition de HPMC, tandis que la valeur de désintégration et la valeur de récupération ont diminué de manière significative. Plus précisément, la viscosité maximale est progressivement augmentée de 727,66 + 90,70 cp (sans ajouter de HPMC) à 758,51 + 48,12 cp (ajoutant 0,5% de HPMC), 809,754-56,59 CP (ajoutant 1% de HPMC) et 946.64 + 9,63 CP (ajout 2% HPMC); La viscosité minimale a été augmentée de 391,02 + 18,97 cp (vide sans ajout) à 454,95 + 36,90 (ajoutant O 0,5% HPMC), 485,56 + 54,0,5 (ajouter 1% de HPMC) et 553,03 + 55,57 cp (ajouter 2% HPMC); La viscosité finale est de 794,62,412,84 cp (sans ajout de HPMC) augmentée à 882,24 ± 22,40 cp (ajoutant 0,5% de HPMC), 846,04 + 12,66 CP (ajoutant 1% de HPMC) et 910,884-34,57 CP (ajoutant 2% HPMC) et 910,884-34,57 CP (ajoutant 2% HPMC); Cependant, la valeur d'atténuation a progressivement diminué de 336,644-71,73 cp (sans ajouter de HPMC) à 303,564-11,22 cp (ajoutant 0,5% de HPMC), 324,19 ± 2,54 cp (ajouter (ajouter
Avec 1% de HPMC) et 393.614-45,94 cp (avec 2% HPMC), la valeur de rétrogradation est passée de 403,60 + 6,13 CP (sans HPMC) à 427,29 + 14,50 CP, respectivement (0,5% HPMC ajouté), 360,484-41,39 CP (15 HPMC) et 357.85. CP (2% HPMC ajouté). Cet et l'ajout d'hydrocolloïdes tels que la gomme xanthane et la gomme de guar obtenus par Achayuthakan et Suphantharika (2008) et Huang (2009) peuvent augmenter la viscosité de la gélatinisation de l'amidon tout en réduisant la valeur rétrogradation de l'amidon. Cela peut être principalement dû au fait que le HPMC agit comme une sorte de colloïde hydrophile, et l'ajout de HPMC augmente la viscosité de pic de gélatinisation due au groupe hydrophile sur sa chaîne latérale, ce qui le rend plus hydrophile que les granules d'amidon à température ambiante. De plus, la plage de température du processus de gélatinisation thermique (processus de thermogelation) du HPMC est plus grande que celle de l'amidon (résultats non présentés), de sorte que l'ajout de HPMC peut supprimer efficacement la diminution drastique de la viscosité due à la désintégration des granules d'amidon. Par conséquent, la viscosité minimale et la viscosité finale de la gélatinisation de l'amidon ont augmenté progressivement avec l'augmentation de la teneur en HPMC.
D'un autre côté, lorsque la quantité de HPMC ajoutée était la même, la viscosité maximale, la viscosité minimale, la viscosité finale, la valeur de désintégration et la valeur de rétrogradation de la gélatinisation de l'amidon ont considérablement augmenté avec l'extension du temps de stockage de congélation. Plus précisément, la viscosité maximale de la suspension d'amidon sans ajouter de HPMC est passée de 727,66 ± 90,70 cp (stockage congelé pendant 0 jours) à 1584,44 + 68,11 cp (stockage congelé pendant 60 jours); Ajout de 0,5, la viscosité maximale de la suspension d'amidon avec% HPMC est passée de 758,514-48,12 cp (congélation pendant 0 jours) à 1415,834-45,77 cp (congélation pendant 60 jours); La suspension d'amidon avec 1% de HPMC a ajouté que la viscosité maximale du liquide d'amidon est passée de 809,754-56,59 cp (stockage de congélation pendant 0 jours) à 1298,19- ± 78,13 cp (stockage gelé pendant 60 jours); tandis que la suspension d'amidon avec 2% de HPMC CP a ajouté la viscosité de crête de gélatinisation de 946,64 ± 9,63 cp (0 jours congelé) a augmenté à 1240,224-94,06 cp (60 jours congelés). Dans le même temps, la viscosité la plus basse de la suspension d'amidon sans HPMC est passée de 391,02-41 8,97 cp (congélation pendant 0 jours) à 556,77 ± 29,39 cp (congélation pendant 60 jours); Ajout de 0,5 La viscosité minimale de la suspension d'amidon avec% HPMC est passée de 454,954-36,90 cp (congélation pendant 0 jours) à 581,934-72,22 cp (congélation pendant 60 jours); La suspension d'amidon avec 1% de HPMC a ajouté la viscosité minimale du liquide est passée de 485,564-54,05 cp (congélation pendant 0 jours) à 625,484-67,17 cp (congélation pendant 60 jours); Alors que la suspension d'amidon a ajouté 2% de HPMC CP gélatinisé, la viscosité la plus basse est passée de 553,034-55,57 cp (0 jours congelé) à 682,58 ± 20,29 CP (60 jours congelés).
La viscosité finale de la suspension d'amidon sans ajouter de HPMC est passée de 794,62 ± 12,84 cp (stockage congelé pendant 0 jours) à 1413,15 ± 45,59 cp (stockage gelé pendant 60 jours). La viscosité maximale de la suspension d'amidon est passée de 882,24 ± 22,40 cp (stockage congelé pendant 0 jours) à 1322,86 ± 36,23 cp (stockage gelé pendant 60 jours); La viscosité maximale de la suspension d'amidon ajoutée avec 1% de HPMC La viscosité est passée de 846,04 ± 12,66 cp (stockage gelé 0 jours) à 1291,94 ± 88,57 cp (stockage gelé pendant 60 jours); et la viscosité de crête de gélatinisation de la suspension d'amidon ajoutée avec 2% de HPMC a augmenté de 91 0,88 ± 34,57 cp
(Stockage congelé pendant 0 jours) est passé à 1198,09 ± 41,15 cp (stockage congelé pendant 60 jours). En conséquence, la valeur d'atténuation de la suspension d'amidon sans ajouter de HPMC est passée de 336,64 ± 71,73 cp (stockage gelé pendant 0 jours) à 1027,67 ± 38,72 cp (stockage gelé pendant 60 jours); Ajout de 0,5 La valeur d'atténuation de la suspension d'amidon avec% HPMC est passée de 303,56 ± 11,22 cp (stockage congelé pendant 0 jours) à 833,9 ± 26,45 cp (stockage gelé pendant 60 jours); La suspension d'amidon avec 1% de HPMC ajoutait la valeur d'atténuation du liquide est passée de 324,19 ± 2,54 cp (congélation pendant 0 jours) à 672,71 ± 10,96 cp (congélation pendant 60 jours); tandis que l'ajout de 2% de HPMC ，, la valeur d'atténuation de la suspension d'amidon est passée de 393,61 ± 45,94 cp (congélation pendant 0 jours) à 557,64 ± 73,77 cp (congélation pendant 60 jours); tandis que la suspension d'amidon sans HPMC ajoutait la valeur de rétrogradation augmentée de 403,60 ± 6,13 C
P (stockage congelé pendant 0 jours) à 856,38 ± 16,20 cp (stockage congelé pendant 60 jours); La valeur de rétrogradation de la suspension d'amidon ajoutée avec 0,5% de HPMC est passée de 427,29 ± 14,50 cp (stockage congelé pendant 0 jours) a augmenté à 740,93 ± 35,99 cp (stockage gelé pendant 60 jours); La valeur de rétrogradation de la suspension d'amidon ajoutée avec 1% de HPMC est passée de 360,48 ± 41. 39 cp (stockage congelé pendant 0 jours) ont augmenté à 666,46 ± 21,40 cp (stockage congelé pendant 60 jours); tandis que la valeur de rétrogradation de la suspension d'amidon ajoutée avec 2% de HPMC est passée de 357,85 ± 21,00 cp (stockage congelé pendant 60 jours). 0 jours) ont augmenté à 515,51 ± 20,86 cp (60 jours congelés).
On peut voir qu'avec la prolongation du temps de stockage de congélation, l'indice des caractéristiques de la gélinisation de l'amidon a augmenté, ce qui est cohérent avec Tao et A1. F2015) 1. Conformément aux résultats expérimentaux, ils ont constaté qu'avec l'augmentation du nombre de cycles de congélation, la viscosité maximale, la viscosité minimale, la viscosité finale, la valeur de désintégration et la valeur de rétrogradation de la gélatinisation de l'amidon ont tous augmenté à différents degrés [166J]. Cela est principalement dû au fait que, dans le processus de stockage de congélation, la région amorphe (région amorphe) des granules d'amidon est détruite par la cristallisation de la glace, de sorte que l'amylose (composante principale) dans la région amorphe (région non cristalline) subit une séparation de phase (phase. Gélatinisation, et une augmentation de la valeur d'atténuation et de la valeur rétrogradation connexes. Cependant, l'ajout de HPMC a inhibé l'effet de la cristallisation de la glace sur la structure de l'amidon. Par conséquent, la viscosité maximale, la viscosité minimale, la viscosité finale, la valeur de désintégration et le taux de rétrogradation de la gélatinisation de l'amidon ont augmenté avec l'ajout de HPMC pendant le stockage gelé. augmenter et diminuer séquentiellement.
Fig 4．1 Courbes de collage d'amidon de blé sans HPMC (A) ou avec 2 ％ HPMC①)
4.3.3 Effets de la quantité d'addition HPMC et du temps de stockage congelé sur la viscosité du cisaillement de la pâte d'amidon
L'effet du taux de cisaillement sur la viscosité apparente (viscosité de cisaillement) du fluide a été étudié par le test d'écoulement régulier, et la structure et les propriétés du matériau du fluide ont été réfléchies en conséquence. Le tableau 4.3 répertorie les paramètres d'équation obtenus par ajustement non linéaire, c'est-à-dire le coefficient de cohérence K et l'indice de caractéristique du flux D, ainsi que l'influence de la quantité d'addition de HPMC et le temps de stockage de congélation sur la porte K des paramètres ci-dessus.
Fig 4．2 Thixotropisme de la pâte d'amidon sans HPMC (A) ou avec 2 ％ HPMC (B)
On peut voir à partir du tableau 4.3 que tous les indices caractéristiques de l'écoulement, 2, sont inférieurs à 1. Par conséquent, la pâte d'amidon (que le HPMC soit ajoutée ou si elle est congelée ou non) appartient au fluide pseudoplastique, et montrent tous un phénomène d'éclairage de cisaillement (à mesure que le taux de cisaillement augmente, la viscosité de cisaillement des diminutions du fluide). De plus, les analyses de taux de cisaillement variaient respectivement de 0,1 s. 1 a augmenté à 100 s ~, puis diminué de 100 SD à O. Les courbes rhéologiques obtenues à 1 SD ne se chevauchent pas complètement, et les résultats ajustés de K, S sont également différents, donc la pâte d'amidon est un liquide pseudoplastique thixotrope (si le HPMC est ajouté ou qu'il soit gelé ou non). Cependant, sous le même temps de stockage de congélation, avec l'augmentation de l'addition de HPMC, la différence entre les résultats d'ajustement des valeurs K N des deux scans a progressivement diminué, ce qui indique que l'ajout de HPMC fait la structure de la pâte d'amidon sous contrainte de cisaillement. Il reste relativement stable sous l'action et réduit "l'anneau thixotrope"
(Boucle thixotrope) Zone, qui est similaire à Temsiripong, et a1. (2005) ont rapporté la même conclusion [167]. Cela peut être principalement dû au fait que le HPMC peut former des réticulations intermoléculaires avec des chaînes d'amidon gélatinisées (principalement des chaînes d'amylose), ce qui "lié" la séparation de l'amylose et de l'amylopectine sous l'action de la force de cisaillement. , afin de maintenir la stabilité et l'uniformité relatives de la structure (figure 4.2, la courbe avec le taux de cisaillement sous forme d'abscisse et de contrainte de cisaillement comme ordonnée).
D'un autre côté, pour l'amidon sans stockage congelé, sa valeur K a considérablement diminué avec l'ajout de HPMC, de 78,240 ± 1,661 PA · Sn (sans ajouter de HPMC) à 65,240 ± 1,661 Pa · Sn (sans ajouter de HPMC), respectivement. 683 ± 1,035 PA · Sn (ajouter 0,5% de MC à main), 43,122 ± 1,047 PA · SN (ajouter 1% de HPMC) et 13,926 ± 0,330pa · SN (ajouter 2% HPMC), tandis que la valeur N a augmenté de manière significative, de 0,277 ± 0,011 (sans ajouter HPMC) à 0,277 ± 0,011 dans le tour. 310 ± 0,009 (ajouter 0,5% HPMC), O. 323 ± 0,013 (ajouter 1% HPMC) et O. 43 1 ± 0,0 1 3 (ajoutant 2% de HPMC), qui est similaire aux résultats expérimentaux de Techawipharat, Suphantharika, et de la valeur de la NAB (2008) Le fait que l'ajout de HPMC rend le liquide a tendance à passer du pseudoplastique à la newtonienne [168'1691]. Dans le même temps, pour l'amidon stocké congelé pendant 60 jours, les valeurs K, N ont montré la même règle de changement avec l'augmentation de l'addition de HPMC.
Cependant, avec la prolongation du temps de stockage de congélation, les valeurs de K et N ont augmenté à différents degrés, parmi lesquelles la valeur de K est passée de 78,240 ± 1,661 Pa · Sn (non ajout, 0 jours) à 95,570 ± 1, respectivement. 2,421 PA · Sn (pas d'addition, 60 jours), augmenté de 65,683 ± 1,035 PA · S N (addition d'O. 5% HPMC, 0 jours) à 51,384 ± 1,350 PA · S N (ajouter à 0,5% HPMC, 60 jours), augmenté à partir de 43,122 ± 1,047 PA · SN (ajoutant 1% de HMC, 0 jours) 56,538 ± 1,378 PA · Sn (ajoutant 1% de HPMC, 60 jours)) et augmenté de 13,926 ± 0,330 PA · Sn (ajoutant 2% de HPMC, 0 jours) à 16,064 ± 0,465 PA · SN (ajoutant 2% HPMC, 60 jours); 0.277 ± 0.011 (without adding HPMC, 0 days) rose to O. 334±0.014 (no addition, 60 days), increased from 0.310±0.009 (0.5% HPMC added, 0 day) to 0.336±0.014 (0.5% HPMC added, 60 days), from 0.323 ± 0.013 (add 1% HPMC, 0 days) to 0.340 ± 0,013 (ajouter 1% de HPMC, 60 jours), et à partir de 0,431 ± 0,013 (ajouter 1% de HPMC, 60 jours) 2% HPMC, 0 jours) à 0,404 + 0,020 (ajouter 2% de HPMC, 60 jours). En comparaison, on peut constater qu'avec l'augmentation de la quantité d'addition de HPMC, le taux de changement de K et la valeur du couteau diminue successivement, ce qui montre que l'ajout de HPMC peut rendre la pâte d'amidon stable sous l'action de la force de cisaillement, ce qui est cohérent avec les résultats de mesure des caractéristiques de la gelatinisation d'amidon. cohérent.
4.3.4 Effets de la quantité d'addition HPMC et du temps de stockage congelé sur la viscoélasticité dynamique de la pâte d'amidon
Le balayage de fréquence dynamique peut refléter efficacement la viscoélasticité du matériau, et pour la pâte d'amidon, cela peut être utilisé pour caractériser sa résistance au gel (force du gel). La figure 4.3 montre les modifications du module de stockage / module élastique (G ') et du module de perte / module de viscosité (g ") du gel d'amidon dans les conditions de différents ajout de HPMC et de congélation.
Fig 4．3 Effet de l'addition HPMC et du stockage congelé sur le module élastique et visqueux de la pâte d'amidon
Remarque: A est le changement de viscoélasticité de l'amidon HPMC non ajout avec l'extension du temps de stockage de congélation; B est l'ajout d'O. Le changement de viscoélasticité de 5% d'amidon HPMC avec l'extension du temps de stockage de congélation; C est le changement de la viscoélasticité de 1% d'amidon HPMC avec l'extension du temps de stockage de congélation; D est le changement de viscoélasticité de 2% d'amidon HPMC avec l'extension du temps de stockage de congélation
Le processus de gélatinisation de l'amidon s'accompagne de la désintégration des granules d'amidon, de la disparition de la région cristalline et de la liaison hydrogène entre les chaînes d'amidon et l'humidité, la gélinisation de l'amidon pour former un gel induit par la chaleur (chaleur. Induite) avec une certaine résistance au gel. Comme le montre la figure 4.3, pour l'amidon sans stockage congelé, avec l'augmentation de l'addition de HPMC, le g 'd'amidon a diminué de manière significative, tandis que G "n'avait pas de différence significative, et Tan 6 a augmenté (Liquid. 1ike), ce qui montre que pendant le processus de gélatinisation, le HPMC interagit avec l'amidon, et en raison de la rétention d'eau de HPMC, de l'addition de HPMC réduit la perte d'eau pendant la GELC. En même temps, Chaisawang et Suphantharika (2005) ont constaté que, ajoutant de la gomme de guar et de la gomme de xanthan à la amidon de tapioca, la prolongation du temps de stockage, le G 'du gelène de l'amidon a également diminué. La région amorphe des granules d'amidon est séparée pour former l'amidon endommagé (amidon endommagé), ce qui réduit le degré de réticulation intermoléculaire après la gélatinisation de l'amidon et le degré de réticulation après réticulation. Stability and compactness, and the physical extrusion of ice crystals makes the arrangement of "micelles" (microcrystalline structures, mainly composed of amylopectin) in the starch crystallization area more compact, increasing the relative crystallinity of starch, and at the same time , resulting in insufficient combination of molecular chain and water after starch gelatinization, low extension of molecular chain (molecular chain mobility), and Enfin, la force du gel de l'amidon déclinait. Cependant, avec l'augmentation de l'addition de HPMC, la tendance diminuée de G 'a été supprimée, et cet effet était positivement corrélé avec l'ajout de HPMC. Cela a indiqué que l'ajout de HPMC pourrait efficacement inhiber efficacement l'effet des cristaux de glace sur la structure et les propriétés de l'amidon dans des conditions de stockage congelées.
4.3.5 Effets de la quantité d'addition I-IPMC et du temps de stockage congelé sur la capacité de gonflement de l'amidon
Le rapport de gonflement de l'amidon peut refléter la taille de la gélatinisation de l'amidon et le gonflement de l'eau, et la stabilité de la pâte d'amidon dans des conditions centrifuges. Comme le montre la figure 4.4, pour l'amidon sans stockage congelé, avec l'augmentation de l'addition de HPMC, la force de gonflement de l'amidon est passée de 8,969 + 0,099 (sans ajouter de HPMC) à 9.282- -L0.069 (ajoutant à 2% HPMC), ce qui montre que l'ajout de HPMC augmente l'absorption d'eau gonflante et rend l'ouverture d'ouverture plus stable après Gellatination, ce qui représente l'absorption d'eau gonflante et rend l'ouverture d'ouverture plus stable après Gellatination, ce qui représente le découverte et la conclusion de l'État et le fait de l'ouverture d'État des caractéristiques de gélatinisation de l'amidon. Cependant, avec l'extension du temps de stockage gelé, la puissance de gonflement de l'amidon a diminué. Comparé à 0 jours de stockage congelé, la puissance de gonflement de l'amidon a diminué de 8,969-A: 0,099 à 7,057 + 0 après un stockage congelé pendant 60 jours, respectivement. .007 (aucun HPMC ajouté), réduit de 9,007 + 0,147 à 7,269-4-0.038 (avec O.5% HPMC ajouté), réduit de 9,284 + 0,157 à 7,777 +0,014 (ajoutant 1% de HPMC), réduit de 9,282 + 0,069 à 8,064 + 0,004 (ajouter 2%. Les résultats ont montré que les granules d'amidon ont été endommagés après le stockage de gel, entraînant la précipitation d'une partie de l'amidon soluble et de la centrifugation. Par conséquent, la solubilité de l'amidon a augmenté et la puissance de gonflement a diminué. De plus, après le stockage de congélation, la pâte d'amidon gélatinisée de l'amidon, sa stabilité et sa capacité de maintien de l'eau ont diminué, et l'action combinée des deux a réduit la puissance gonflée de l'amidon [1711]. D'un autre côté, avec l'augmentation de l'addition de HPMC, la baisse de la puissance de gonflement de l'amidon a progressivement diminué, ce qui indique que le HPMC peut réduire la quantité d'amidon endommagé formé pendant le stockage de gel et inhiber le degré de dommages aux granules d'amidon.
Fig 4．4 Effet de l'addition HPMC et du stockage congelé sur la puissance de gonflement de l'amidon
4.3.6 Effets de la quantité d'addition HPMC et du temps de stockage congelé sur les propriétés thermodynamiques de l'amidon
La gélatinisation de l'amidon est un processus thermodynamique chimique endothermique. Par conséquent, le DSC est souvent utilisé pour déterminer la température de début (morte), la température de pointe (à), la température d'extrémité (T P) et l'enthalpie de gélatinisation de la gélatinisation de l'amidon. (TC). Le tableau 4.4 montre les courbes DSC de la gélatinisation de l'amidon avec 2% et sans HPMC ajouté pour différents temps de stockage de congélation.
Fig 4．5 Effet de l'addition HPMC et du stockage congelé sur les propriétés thermiques du collage de l'amidon de blé
Remarque: A est la courbe DSC de l'amidon sans ajouter de HPMC et congelé pour 0, 15, 30 et 60 jours: B est la courbe DSC de l'amidon avec 2% HPMC ajouté et congelé pour 0, 15, 30 et 60 jours
As shown in Table 4.4, for fresh amyloid, with the increase of HPMC addition, starch L has no significant difference, but increases significantly, from 77.530 ± 0.028 (without adding HPMC) to 78.010 ± 0.042 (add 0.5% HPMC), 78.507 ± 0.051 (add 1% HPMC), and 78.606 ± 0.034 (add 2% HPMM), mais 4H est une diminution significative, de 9,450 ± 0,095 (sans ajouter du HPMC) à 8,53 ± 0,030 (ajoutant 0,5% de HPMC), 8,242A: 0,080 (ajoutant 1% de HPMC) et 7,736 ± 0,066 (ajouter 2% HPMC). Ceci est similaire à Zhou, et a1. (2008) ont constaté que l'ajout d'un colloïde hydrophile diminuait l'enthalpie de la gélinisation de l'amidon et a augmenté la température de pic de gélatinisation de l'amidon [172]. Cela est principalement dû au fait que le HPMC a une meilleure hydrophilie et est plus facile à combiner avec l'eau que l'amidon. Dans le même temps, en raison de la grande plage de température du processus de gélification thermiquement accéléré du HPMC, l'ajout de HPMC augmente la température de gélatinisation maximale de l'amidon, tandis que l'enthalpie de gélatinisation diminue.
D'un autre côté, la gélatinisation de l'amidon à, T P, TC, △ T et △ Hall a augmenté avec l'extension du temps de congélation. Specifically, starch gelatinization with 1% or 2% HPMC added had no significant difference after freezing for 60 days, while starch without or with 0.5% HPMC was added from 68.955±0.01 7 (frozen storage for 0 days) increased to 72.340 ± 0.093 (frozen storage for 60 days), and from 69.170 ± 0.035 (frozen storage for 0 days) to 71,613 ± 0,085 (stockage congelé pendant 0 jours) 60 jours); Après 60 jours de stockage congelé, le taux de croissance de la gélatinisation de l'amidon a diminué avec l'augmentation de l'addition de HPMC, comme l'amidon sans HPMC ajouté de 77,530 ± 0,028 (stockage gelé pendant 0 jours) à 81,028. 408 ± 0,021 (stockage congelé pendant 60 jours), tandis que l'amidon a ajouté avec 2% du HPMC est passé de 78,606 ± 0,034 (stockage gelé pendant 0 jours) à 80,017 ± 0,032 (stockage gelé pendant 60 jours). jours); De plus, ΔH a également montré la même règle de changement, qui est passée de 9,450 ± 0,095 (pas d'addition, 0 jours) à 12,730 ± 0,070 (pas d'addition, 60 jours), respectivement, de 8,450 ± 0,095 (pas d'addition, 0 jours) à 12,730 ± 0,070 (pas d'addition, 60 jours), respectivement. 531 ± 0,030 (ajouter 0,5%, 0 jours) à 11,643 ± 0,019 (ajouter 0,5%, 60 jours), à partir de 8,242 ± 0,080 (ajouter 1%, 0 jours) à 10,509 ± 0,029 (addition de 1%, 60 jours), et de 7,736 ± 066 (2%, 0,0 jours) ont augmenté jours). Les principales raisons des changements susmentionnés dans les propriétés thermodynamiques de la gélatinisation de l'amidon pendant le processus de stockage congelé sont la formation d'amidon endommagé, qui détruit la région amorphe (région amorphe) et augmente la cristallinité de la région cristalline. La coexistence des deux augmente la cristallinité relative de l'amidon, ce qui entraîne à son tour une augmentation des indices thermodynamiques tels que la température de pic de gélatinisation de l'amidon et l'enthalpie de gélatinisation. Cependant, par comparaison, on peut constater que sous le même temps de stockage de congélation, avec l'augmentation de l'addition de HPMC, l'augmentation de la gélatinisation de l'amidon à, T P, TC, ΔT et ΔH diminue progressivement. On peut voir que l'ajout de HPMC peut maintenir efficacement la stabilité relative de la structure cristalline d'amidon, inhibant ainsi l'augmentation des propriétés thermodynamiques de la gélatinisation de l'amidon.
4.3.7 Effets de l'addition I-IPMC et du temps de stockage sur la cristallinité relative de l'amidon
X. La diffraction des rayons X (XRD) est obtenue par X. La diffraction des rayons X est une méthode de recherche qui analyse le spectre de diffraction pour obtenir des informations telles que la composition du matériau, la structure ou la morphologie des atomes ou des molécules dans le matériau. Parce que les granules d'amidon ont une structure cristalline typique, le XRD est souvent utilisé pour analyser et déterminer la forme cristallographique et la cristallinité relative des cristaux d'amidon.
Figure 4.6. Comme le montrent A, les positions des pics de cristallisation de l'amidon sont situées respectivement à 170, 180, 190 et 230, et il n'y a pas de changement significatif dans les positions de pic, qu'ils soient traités en congelant ou en ajoutant du HPMC. Cela montre que, en tant que propriété intrinsèque de la cristallisation de l'amidon de blé, la forme cristalline reste stable.
Cependant, avec la prolongation du temps de stockage de congélation, la cristallinité relative de l'amidon est passée de 20,40 + 0,14 (sans HPMC, 0 jours) à 36,50 ± 0,42 (sans HPMC, stockage congelé, respectivement). 60 jours), et est passé de 25,75 + 0,21 (2% HPMC ajouté, 0 jours) à 32,70 ± 0,14 (2% HPMC ajouté, 60 jours) (figure 4.6.b), ceci et tao, et a1. (2016), les règles de changement des résultats de mesure sont cohérentes [173-174]. L'augmentation de la cristallinité relative est principalement causée par la destruction de la région amorphe et l'augmentation de la cristallinité de la région cristalline. De plus, conformément à la conclusion des changements dans les propriétés thermodynamiques de la gélatinisation de l'amidon, l'ajout de HPMC a réduit le degré d'augmentation relative de la cristallinité, qui a indiqué que pendant le processus de congélation, le HPMC pourrait effectivement inhiber relativement stable.
Fig 4．6 Effet de l'addition HPMC et du stockage congelé sur les propriétés XRD
Remarque: a est x. Modèle de diffraction des rayons X; B est le résultat de la cristallinité relative de l'amidon;
4.4 Résumé du chapitre
L'amidon est la matière sèche la plus abondante de la pâte, qui, après la gélatinisation, ajoute des qualités uniques (volume spécifique, texture, sensorielle, saveur, etc.) au produit de la pâte. Étant donné que le changement de structure de l'amidon affectera ses caractéristiques de gélatinisation, ce qui affectera également la qualité des produits de farine, dans cette expérience, les caractéristiques de gélatinisation, la fluidité et la fluidité de l'amidon après le stockage gelé ont été étudiées en examinant les suspensions d'amidon avec différents contenus de HPMC ajoutés. Des changements dans les propriétés rhéologiques, les propriétés thermodynamiques et la structure cristalline ont été utilisées pour évaluer l'effet protecteur de l'ajout de HPMC sur la structure des granules d'amidon et les propriétés associées. Les résultats expérimentaux ont montré qu'après 60 jours de stockage congelé, les caractéristiques de la gélinisation de l'amidon (viscosité maximale, viscosité minimale, viscosité finale, valeur de désintégration et valeur de rétrogradation) ont augmenté en raison de l'augmentation significative de la cristallinité relative de l'amidon et de l'augmentation du contenu de l'amidon endommagé. L'enthalpie de gélatinisation a augmenté, tandis que la force du gel de la pâte d'amidon a diminué de manière significative; Cependant, en particulier la suspension d'amidon ajoutée avec 2% de HPMC, l'augmentation relative de la cristallinité et les dégâts d'amidon après la congélation étaient inférieurs à ceux du groupe témoin Par conséquent, l'ajout de HPMC réduit le degré de changements dans les caractéristiques de gélatinisation, l'enthalpie de la gélatinisation et la résistance au gel, ce qui indique que l'ajout de HPMC maintient la structure d'empilement et sa gel.
Chapitre 5 Effets de l'ajout de HPMC sur le taux de survie des levures et l'activité de fermentation dans des conditions de stockage congelées
5.1 Introduction
La levure est un micro-organisme eucaryote unicellulaire, sa structure cellulaire comprend la paroi cellulaire, la membrane cellulaire, les mitochondries, etc., et son type nutritionnel est un micro-organisme anaérobie facultatif. Dans des conditions anaérobies, il produit de l'alcool et de l'énergie, tandis que dans des conditions aérobies, il se métabolise pour produire du dioxyde de carbone, de l'eau et de l'énergie.
La levure a une large gamme d'applications dans des produits de farine fermentés (le levain est obtenu par fermentation naturelle, principalement des bactéries lactiques), il peut utiliser le produit hydrolysé de l'amidon dans la pâte - glucose ou maltose comme source de carbone, dans des conditions aérobies, en utilisant des substances produit du dioxyde de carbone et de l'eau après respiration. Le dioxyde de carbone produit peut rendre la pâte lâche, poreuse et volumineuse. Dans le même temps, la fermentation de la levure et son rôle de souche comestible peuvent non seulement améliorer la valeur nutritionnelle du produit, mais également améliorer considérablement les caractéristiques de la saveur du produit. Par conséquent, le taux de survie et l'activité de fermentation de la levure ont un impact important sur la qualité du produit final (volume, texture et saveur spécifiques, etc.) [175].
Dans le cas du stockage congelé, la levure sera affectée par le stress environnemental et affectera sa viabilité. Lorsque le taux de congélation est trop élevé, l'eau du système cristallisera rapidement et augmentera la pression osmotique externe de la levure, faisant ainsi perdre l'eau des cellules; Lorsque le taux de congélation est trop élevé. S'il est trop bas, les cristaux de glace seront trop grands et la levure sera pressée et la paroi cellulaire sera endommagée; Les deux réduiront le taux de survie de la levure et son activité de fermentation. De plus, de nombreuses études ont montré qu'après que les cellules de levure se sont rompues en raison de la congélation, elles libèrent une réduction du glutathion réduit par substance, ce qui réduit à son tour la liaison disulfure à un groupe sulfhydryle, qui finira par détruire la structure du réseau de la protéine de gluten, entraînant une diminution de la qualité des produits de pâtes [176-177].
Parce que le HPMC a une forte rétention d'eau et une capacité de maintien de l'eau, l'ajout au système de pâte peut inhiber la formation et la croissance des cristaux de glace. Dans cette expérience, différentes quantités de HPMC ont été ajoutées à la pâte, et après une certaine période de temps après le stockage congelé, la quantité de levure, l'activité de fermentation et la teneur en glutathion dans la masse unitaire de la pâte ont été déterminées pour évaluer l'effet protecteur du HPMC sur les levures dans des conditions de congélation.
5.2 Matériaux et méthodes
5.2.1 Matériaux et instruments expérimentaux
Matériaux et instruments
Angel Active Dry Levure
Bps. Boîte de température et d'humidité constante 500Cl
Colonie solide Colony Rapid Count Test Test
Sp. Modèle 754 Spectrophotomètre UV
Table d'opération stérile ultra-nettoyée
KDC. Centrifuge réfrigérée à grande vitesse de 160 heures
Incubateur à température constante du ZWY-240
BDS. 200 microscope biologique inversé
Fabricant
Angel Levy 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 Méthode expérimentale
5.2.2.1 Préparation du liquide de levure
Pesez 3 g de levure sèche active, ajoutez-la à un tube à centrifugeuse stérilisé de 50 ml dans des conditions aseptiques, puis ajoutez 27 ml de solution saline stérile à 9% (p / v), secouez-la et préparez-vous à 10% (p / p) bouillon de levure. Ensuite, passez rapidement à. Conserver dans un réfrigérateur à 18 ° C. Après 15 jours, 30 jours et 60 jours de stockage congelé, les échantillons ont été supprimés pour les tests. Ajouter 0,5%, 1%, 2% HPMC (p / p) pour remplacer le pourcentage correspondant de masse de levure sèche active. En particulier, une fois le HPMC pesé, il doit être irradié sous une lampe ultraviolette pendant 30 minutes pour la stérilisation et la désinfection.
5.2.2.2 Hauteur d'épreuves de pâte
Voir Meziani, et a1. (2012) Méthode expérimentale [17 citée, avec de légères modifications. Pesez 5 g de pâte congelée dans un tube colorimétrique de 50 ml, appuyez sur la pâte à une hauteur uniforme de 1,5 cm au bas du tube, puis placez-la verticale en température constante et en humidité, et en incubant pendant 1 h à 30 ° C et à 85% de RH, après avoir retiré, mesurez la hauteur de la pâte avec un règlement en millimètre (Retain deux digits après la pointe de la pâte). Pour les échantillons avec des extrémités supérieures inégales après l'épreuve, sélectionnez 3 ou 4 points à des intervalles égaux pour mesurer leurs hauteurs correspondantes (par exemple, chaque 900), et les valeurs de hauteur mesurées ont été moyennées. Chaque échantillon a été parallèle trois fois.
5.2.2.3 CFU (unités de formation de colonies)
Pesez 1 g de pâte, ajoutez-le à un tube à essai avec 9 ml de solution saline normale stérile en fonction des exigences de l'opération aseptique, secouez complètement, enregistrez le gradient de concentration à 101, puis diluez-le dans une série de gradients de concentration jusqu'à 10'1. Dessinez 1 ml de dilution de chacun des tubes ci-dessus, ajoutez-le au centre de la pièce d'essai de comptage rapide de levure 3M (avec sélectivité de déformation) et placez la pièce d'essai ci-dessus dans un incubateur de 25 ° C en fonction des exigences de fonctionnement et des conditions de culture spécifiées par 3M. 5 D, retirez après la fin de la culture, observez d'abord la morphologie de la colonie pour déterminer si elle est conforme aux caractéristiques des colonies de la levure, puis à compter et à examiner au microscopie [179]. Chaque échantillon a été répété trois fois.
5.2.2.4 Détermination du contenu du glutathion
La méthode Alloxan a été utilisée pour déterminer la teneur en glutathion. Le principe est que le produit de réaction du glutathion et de l'alloxane a un pic d'absorption à 305 nl. Specific determination method: pipette 5 mL of yeast solution into a 10 mL centrifuge tube, then centrifuge at 3000 rpm for 10 min, take 1 mL of supernatant into a 10 mL centrifuge tube, add 1 mL of 0.1 mol/mL to the tube L alloxan solution, mixed thoroughly, then add 0.2 M PBS (pH 7.5) and 1 mL of 0.1 M, NaOH solution to it, mix well, let Tenez-vous pendant 6 min et ajoutez immédiatement 1 m, NaOH La solution était de 1 ml et l'absorbance à 305 nm a été mesurée avec un spectrophotomètre UV après un mélange complet. La teneur en glutathion a été calculée à partir de la courbe standard. Chaque échantillon a été parallèle trois fois.
5.2.2.5 Traitement des données
Les résultats expérimentaux sont présentés comme une déviation à 4 standard de la moyenne, et chaque expérience a été répétée au moins trois fois. L'analyse de la variance a été réalisée en utilisant SPSS et le niveau de signification était de 0,05. Utilisez l'origine pour dessiner des graphiques.
5.3 Résultats et discussion
5.3.1 Influence de la quantité d'addition HPMC et du temps de stockage congelé sur la hauteur de la pâte
La hauteur d'épreuves de la pâte est souvent affectée par l'effet combiné de l'activité de production de gaz de fermentation de levure et la résistance à la structure du réseau de pâte. Parmi eux, l'activité de fermentation de levure affectera directement sa capacité à fermenter et à produire du gaz, et la quantité de production de gaz de levure détermine la qualité des produits de farine fermentés, y compris un volume et une texture spécifiques. L'activité de fermentation de la levure est principalement affectée par les facteurs externes (tels que les changements dans les nutriments tels que les sources de carbone et d'azote, la température, le pH, etc.) et les facteurs internes (cycle de croissance, activité des systèmes enzymatiques métaboliques, etc.).
Fig 5．1 Effet de l'addition HPMC et du stockage congelé sur la hauteur de la pâte
Comme le montre la figure 5.1, lorsqu'elle est congelée pendant 0 jours, avec l'augmentation de la quantité de HPMC ajoutée, la hauteur d'épreuve de la pâte est passée de 4,234-0,11 cm à 4,274 cm sans ajouter de HPMC. -0,12 cm (0,5% HPMC ajouté), 4,314-0,19 cm (1% HPMC ajouté) et 4,594-0,17 cm (2% HPMC ajouté) Cela peut être principalement dû à l'addition HPMC modifie les propriétés de la structure du réseau de pâte (voir le chapitre 2). Cependant, après avoir été gelé pendant 60 jours, la hauteur d'épreuves de la pâte a diminué à des degrés divers. Plus précisément, la hauteur d'épreuves de la pâte sans HPMC a été réduite de 4,234-0,11 cm (congélation pendant 0 jours) à 3 .18 + 0,15 cm (stockage congelé pendant 60 jours); La pâte ajoutée avec 0,5% de HPMC a été réduite de 4,27 + 0,12 cm (stockage congelé pendant 0 jours) à 3,424-0,22 cm (stockage congelé pendant 0 jours). 60 jours); La pâte ajoutée avec 1% de HPMC est passée de 4,314-0,19 cm (stockage congelé pendant 0 jours) à 3,774-0,12 cm (stockage congelé pendant 60 jours); tandis que la pâte ajoutée avec 2% de HPMC s'est réveillée. La hauteur des cheveux a été réduite de 4,594-0,17 cm (stockage congelé pendant 0 jours) à 4,09 à 0,16 cm (stockage congelé pendant 60 jours). On peut voir qu'avec l'augmentation de la quantité d'addition de HPMC, le degré de diminution de la hauteur d'épreuves de la pâte diminue progressivement. Cela montre que sous la condition de stockage congelé, le HPMC peut non seulement maintenir la stabilité relative de la structure du réseau de pâte, mais aussi mieux protéger le taux de survie de la levure et son activité de production de gaz de fermentation, réduisant ainsi la détérioration de la qualité des nouilles fermentées.
5.3.2 Effet de l'addition I-IPMC et du temps de congélation sur le taux de survie des levures
Dans le cas du stockage congelé, puisque l'eau congelée dans le système de pâte est convertie en cristaux de glace, la pression osmotique à l'extérieur des cellules de levure est augmentée, de sorte que les protoplastes et les structures cellulaires de la levure sont sous un certain degré de stress. Lorsque la température est abaissée ou maintenue à basse température pendant une longue période, une petite quantité de cristaux de glace apparaîtra dans les cellules de levure, ce qui entraînera la destruction de la structure cellulaire de la levure, l'extravasation du liquide cellulaire, comme la libération de la substance réductrice - glutathion, ou même la mort complète; Dans le même temps, la levure sous stress environnemental, sa propre activité métabolique sera réduite, et certaines spores seront produites, ce qui réduira l'activité de production de gaz de fermentation de la levure.
Fig 5．2 Effet de l'addition HPMC et du stockage congelé sur le taux de survie de la levure
On peut voir sur la figure 5.2 qu'il n'y a pas de différence significative dans le nombre de colonies de levure dans des échantillons avec différents contenus de HPMC ajoutés sans traitement de congélation. Ceci est similaire au résultat déterminé par Heitmann, Zannini et Arendt (2015) [180]. Cependant, après 60 jours de congélation, le nombre de colonies de levure a considérablement diminué, de 3,08x106 CFU à 1,76x106 CFU (sans ajouter de HPMC); de 3,04x106 CFU à 193x106 CFU (ajoutant 0,5% de HPMC); réduit de 3,12x106 CFU à 2,14x106 CFU (ajouté 1% de HPMC); Réduit de 3,02x106 CFU à 2,55x106 CFU (ajouté 2% HPMC). En comparaison, on peut constater que le stress de l'environnement de stockage de congélation a entraîné la diminution du nombre de colonies de levure, mais avec l'augmentation de l'addition de HPMC, le degré de diminution du nombre de colonies a diminué à son tour. Cela indique que le HPMC peut mieux protéger la levure dans des conditions de congélation. Le mécanisme de protection peut être le même que celui du glycérol, un antigel de contrainte couramment utilisé, principalement en inhibant la formation et la croissance des cristaux de glace et en réduisant la contrainte de l'environnement à basse température à la levure. La figure 5.3 est la photomicrographie tirée du test de test rapide de levure 3M après la préparation et l'examen microscopique, qui est conforme à la morphologie externe de la levure.
Fig 5．3 Micrographie de levure
5.3.3 Effets de l'addition HPMC et du temps de congélation sur le contenu du glutathion en pâte
Le glutathion est un composé tripeptide composé d'acide glutamique, de cystéine et de glycine, et a deux types: réduit et oxydé. Lorsque la structure des cellules de levure est détruite et morte, la perméabilité des cellules augmente et le glutathion intracellulaire est libéré à l'extérieur de la cellule, et il est réducteur. Il convient de noter que la réduction du glutathion réduira les liaisons disulfure (-SS-) formées par la réticulation des protéines de gluten, les brisant pour former des groupes de sulfhydryls libres (.sh), ce qui affecte à son tour la structure du réseau de pâte. La stabilité et l'intégrité, et finalement entraîner la détérioration de la qualité des produits de farine fermentés. Habituellement, sous une contrainte environnementale (comme une basse température, une température élevée, une pression osmotique élevée, etc.), la levure réduira sa propre activité métabolique et augmentera sa résistance au stress, ou produira des spores en même temps. Lorsque les conditions environnementales conviennent à nouveau à sa croissance et à sa reproduction, restaurez le métabolisme et la vitalité de la prolifération. Cependant, certaines levures avec une mauvaise résistance au stress ou une forte activité métabolique mourront toujours si elles sont maintenues dans un environnement de stockage congelé pendant longtemps.
Fig 5．4 Effet de l'addition HPMC et du stockage congelé sur le contenu du glutathion (GSH)
Comme le montre la figure 5.4, la teneur en glutathion a augmenté, que le HPMC ait été ajouté ou non, et il n'y avait pas de différence significative entre les différentes quantités d'ajout. Cela peut être dû au fait que certaines des levures sèches actives utilisées pour faire de la pâte ont une mauvaise résistance au stress et une tolérance. Dans la condition de congélation à basse température, les cellules meurent, puis le glutathion est libéré, ce qui n'est lié qu'aux caractéristiques de la levure elle-même. Il est lié à l'environnement externe, mais n'a rien à voir avec la quantité de HPMC ajoutée. Par conséquent, le contenu du glutathion a augmenté dans les 15 jours suivant la congélation et il n'y avait pas de différence significative entre les deux. Cependant, avec la nouvelle extension du temps de congélation, l'augmentation de la teneur en glutathion a diminué avec l'augmentation de l'addition de HPMC, et la teneur en glutathion de la solution bactérienne sans HPMC a été augmentée de 2,329A: 0,040 mg / g (stockage gelé pendant 0 jours) à 3,8514-0,051 MG / g (stockage congelé pendant 60 jours); Alors que le liquide de levure a ajouté 2% de HPMC, sa teneur en glutathion est passée de 2,307 + 0 .058 mg / g (stockage gelé pendant 0 jours) est passé à 3,351 + 0,051 mg / g (stockage congelé pendant 60 jours). Cela a en outre indiqué que le HPMC pourrait mieux protéger les cellules de levure et réduire la mort de la levure, réduisant ainsi le contenu du glutathion libéré à l'extérieur de la cellule. Cela est principalement dû au fait que le HPMC peut réduire le nombre de cristaux de glace, réduisant ainsi efficacement le stress des cristaux de glace à la levure et inhibant l'augmentation de la libération extracellulaire de glutathion.
5.4 Résumé du chapitre
La levure est un composant indispensable et important dans les produits de farine fermentés, et son activité de fermentation affectera directement la qualité du produit final. Dans cette expérience, l'effet protecteur du HPMC sur la levure dans le système de pâte congelé a été évalué en étudiant l'effet de différents ajouts de HPMC sur l'activité de fermentation de la levure, le nombre de survie de levure et la teneur en glutathion extracellulaire dans la pâte congelée. Grâce à des expériences, il a été constaté que l'ajout de HPMC peut mieux maintenir l'activité de fermentation de la levure et réduire le degré de déclin de la hauteur de prestation de la pâte après 60 jours de congélation, offrant ainsi une garantie du volume spécifique du produit final; En outre, l'ajout de HPMC efficacement La diminution du nombre de survie des levures a été inhibée et l'augmentation du taux de teneur en glutathion réduite a été réduite, atténuant ainsi les dommages du glutathion à la structure du réseau de pâte. Cela suggère que le HPMC peut protéger la levure en inhibant la formation et la croissance des cristaux de glace.
Heure du poste: octobre-08-2022