يصف البروتوكول طريقة لتضمين الماتشا مع بروتين مصل اللبن وكربوكسي ميثيل الشيتوزان ودقيق القمح المعالج بالميكروويف للحصول على نودلز ماتشا الطازجة المستقرة اللون.
مقالة منهجية
يصف البروتوكول طريقة لتضمين الماتشا مع بروتين مصل اللبن وكربوكسي ميثيل الشيتوزان ودقيق القمح المعالج بالميكروويف للحصول على نودلز ماتشا الطازجة المستقرة اللون.
تم استخدام Matcha ، كمضاف غذائي صحي ، على نطاق واسع في الأطعمة التقليدية مثل المعكرونة والبسكويت والخبز. ومع ذلك ، هناك العديد من التحديات التي يجب معالجتها في جودة الأطعمة المدمجة في الماتشا ، وأهمها منع تغير لون الماتشا. في هذه الدراسة ، نقدم نهجا جديدا يتضمن دمج الماتشا مع بروتين مصل اللبن (0.08 جم / مل) وكربوكسي ميثيل الشيتوزان (0.04 جم / مل) ، مصحوبا بمعالجة الميكروويف عند 700 واط لمدة 60 ثانية من دقيق القمح لإنتاج نودلز ماتشا طازجة مستقرة اللون. يتم عرض جميع الخطوات التي تنطوي عليها عملية إنتاج نودلز ماتشا الطازجة في المقالة ، بما في ذلك معالجة تضمين الماتشا ، ومعالجة دقيق القمح بالميكروويف ، وعجن العجين ، وتركه لإثبات ، وتقسيم العجين ، وطرح العجين وتقطيع الأوراق بواسطة مكبس المعكرونة. كشفت النتائج عن انخفاض بنسبة 72.13٪ في تغير لون نودلز الماتشا الطازجة بعد التضمين والعلاج بالميكروويف ، مقارنة بنودلز الماتشا الطازجة غير المعالجة. علاوة على ذلك ، لم يكن للعملية المدمجة أي تأثير ضار على السمات الحسية لنودلز ماتشا ، بما في ذلك رائحتها وطعمها. لذلك ، فإن الطريقة الجديدة المقترحة في هذه الدراسة تحمل إمكانات كبيرة لتعزيز استقرار لون نودلز الماتشا الطازجة أثناء التحضير.
تعتبر المعكرونة عنصرا أساسيا في المطبخ التقليدي القائم على الحبوب في الصين ، حيث يتم استخدام ما يقرب من 40٪ من إنتاج القمح في البلدان الآسيوية لمعالجة المعكرونة1. ومع ذلك ، فإن المكون الغذائي الأساسي لدقيق القمح غير كاف لتلبية الاحتياجات الغذائية المتزايدة للمستهلكين. لذلك ، اختار العديد من الباحثين استبدال جزء من دقيق القمح في المعكرونة بمكونات طبيعية بديلة ، مثل نخالة الشوفان2 ، وبروتين الحليب3 ، والبطاطا الحلوة4 ، والحمضيات القصوى5 ، من أجل تعزيز الصفات الغذائية والوظيفية للمعكرونة. ماتشا هو مركب نشط بيولوجيا وفير يمتلك خصائص مضادة للأكسدة ومضادة للالتهابات ، والتي لديها القدرة على التخفيف من مخاطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية ومنع الأمراض المزمنة6. وبالتالي ، كان هناك اهتمام متزايد بالتحقيق في دمج الماتشا في أجرة الطهي التقليدية ، بما في ذلك الخبز الصيني المطهو على البخار وكعكة الأرز وخاصة المعكرونة الطازجة.
ومع ذلك ، فإن المعكرونة الطازجة عرضة للسواد المعتمد على الوقت ، مما يؤدي إلى تغييرات غير مواتية في المظهر المرئي للمنتج ، مما يشكل تحديا كبيرا لتخزين المعكرونة الطازجة7. من المتفق عليه على نطاق واسع أن تغير اللون الذي لوحظ أثناء تخزين المعكرونة الطازجة ناتج بشكل رئيسي عن وجود أوكسيديز البوليفينول (PPO)7,8. بالإضافة إلى ذلك ، تمت الإشارة إلى أن جزء البروتين القابل للذوبان يشارك في عملية تغميق أوكسيديز غير البوليفينول (غير PPO)9. تم تكريس جهود مكثفة في السنوات الأخيرة للتخفيف من سواد PPO أثناء التخزين. اقترحت الدراسات السابقة أن مثبطات الحمض والمعالجة الحرارية المطبقة على المعكرونة الخام يمكن أن تحقق هذا الهدف بشكل فعال عن طريق تغيير طبيعة البروتينات وبالتالي تثبيط نشاط الإنزيم10,11. الكلوروفيل عرضة للتغيرات في درجة الحموضة ودرجة الحرارة والحرارة ، ويعزى اللون الأخضر النابض بالحياة لنودلز الشاي الأخضر في المقام الأول إلى الكلوروفيل10. من الواضح أن هناك قيودا في التحكم الفعال في لون نودلز الشاي الأخضر من خلال الإضافة المباشرة لمثبطات الحمض والمعالجة الحرارية.
بالإضافة إلى المعالجة الحرارية لدقيق القمح ، يعد الحفاظ على الكلوروفيل في نودلز الماتشا عاملا حاسما يجب مراعاته. تم اقتراح عدة طرق لإطالة وقت تخزين الكلوروفيل والحفاظ على صبغته ، بما في ذلك استخدام العوامل القلوية ، وتعقيدات النحاس ، والتخزين بدرجة حرارة منخفضة12. لسوء الحظ ، تتطلب غالبية العمليات مستوى درجة الحموضة قريبا من الطبيعة من أجل الحد من حدوث تفاعلات كيميائية غير مواتية. يمكن تخفيف القلق بشأن الاستقرار من خلال مركب النحاس لمشتقات الكلوروفيل ، والتي تظهر لونا أخضر يذكرنا بالكلوروفيل الطبيعي. ومع ذلك ، يظهر الأفراد تفضيلا للكلوروفيل الطبيعي على الألوان الاصطناعية. برزت تقنيات الكبسلة الدقيقة كحل قابل للتطبيق للتحدي المتمثل في تحسين استقرار المركبات النشطة بيولوجيا من خلال توفير حواجز ضد الظروف البيئية مثل الأكسجين ودرجة الحموضة والقوة الأيونية ودرجة الحرارة13،14،15. حتى الآن ، تمت دراسة مستخلص الشاي والكاتيكين والكلوروفيل باستمرار من أجل ثباتها وخصائص الإطلاق الخاضعة للرقابة عند تضمينها في مواد جدارية مختلفة14. ومع ذلك ، لم يتم اقتراح دمج الكبسولات الدقيقة في المعكرونةبعد 15.
في هذه الدراسة ، وصفنا طريقة تقوم بتضمين الماتشا مع بروتين مصل اللبن وكربوكسي ميثيل الشيتوزان ودقيق القمح المعالج بالميكروويف للحصول على نودلز ماتشا الطازجة المستقرة اللون. تسهل إضافة المركبات النشطة بيولوجيا ذات الكبسولات الدقيقة إلى الطعام إنشاء منتجات غذائية وظيفية جديدة مع الحفاظ على السمات النوعية المتأصلة. نقدم النتائج التي تم الحصول عليها باستخدام بروتوكول المعالجة هذا للتحقيق في التغيرات في قيم ألوان نودلز ماتشا بعد التخزين. كان الهدف المحدد للدراسة هو تحديد النهج الأمثل لإعداد نودلز الماتشا التي تظهر لونا ونكهة استثنائية.
1. إنتاج تعليق ماتشا جزءا لا يتجزأ من
2. المعالجة بالموجات الدقيقة لدقيق القمح
3. إنتاج نودلز ماتشا
4. التقييم الحسي وتحليل الخصائص الفيزيائية
5. تحليل البيانات
سمح هذا البروتوكول بتحليل الخصائص الحسية والفيزيائية للأطعمة والمعكرونة المصنعة المدمجة في الماتشا ، بدءا من علاج الماتشا والاستمرار خلال المراحل المتوسطة من المعالجة إلى المنتج النهائي. اقترن هذا البروتوكول بالتضمين والميكروويف لإنتاج نودلز ماتشا (الشكل 3). تم تمييز المعكرونة الطازجة مع الماتشا غير المغلفة ، مع معالجة الماتشا والميكروويف المضمنة ، وبدون أي ماتشا على أنها M-Noodles و ME-Noodles والتحكم ، على التوالي. من حيث التقييم الحسي لثلاث عينات من المعكرونة ، لوحظ أن الميكروويف وإضافة مواد الجدار لم يكن لهما أي تأثير سلبي ملحوظ على السمات الحسية لنودلز الماتشا ، بما في ذلك رائحتها ونكهتها (الشكل 4). أظهرت عينة ME-Noodles مستوى معتدلا من اللون الطازج ، في حين أن لونها المطبوخ ونعومته كانا متفوقين على تلك الموجودة في المجموعة الضابطة ، وحصلت نكهته وثباته على أعلى الثناء.
تميزت المجموعة الضابطة ومجموعة M-noodles الطازجة ومجموعة المعكرونة ME-noodles الطازجة بمقياس الألوان ، وتحديد التباين المطلق (Δ) بين 24 ساعة والقراءات الأولية طوال مدة التخزين. تم تسجيل قيم L (أسود-أبيض) و a (احمرار - خضرة) و b (اصفرار - أزرق) لتقييم لون سطح كل عينة باستخدام مقياس كرومامتر. تم حساب ΔE * على النحو التالي:
(ΔE * =
)
تم وصف قيم المجموعات المطبوخة من خلال حساب الفرق المطلق بين المعكرونة المطبوخة والمعكرونة الطازجة (الشكل 5). انخفض إجمالي تباين اللون (ΔE *) لنودلز M-Noodles الطازجة في 24 ساعة ، بينما تم العثور على الحد الأدنى من تغير اللون في ME-Noodles الطازجة. أشارت النتائج إلى أن نودلز ME-Noodles الطازجة احتفظت بلون أفضل (ΔE * = 1.98 ± 0.12) من M-Noodles (ΔE * = 6.98 ± 0.21). تم العثور على ظاهرة مماثلة في العينات المطبوخة. كما هو موضح في الجدول 1 ، كانت صلابة ونابض ومضغ مجموعة ME-Noodles أعلى بكثير من تلك الخاصة بمجموعة M-Noodles والتحكم ، بينما لم يكن هناك فرق كبير في الالتصاق بين جميع العينات الثلاث. تشير النتائج المذكورة أعلاه إلى أن جودة قوام المعكرونة الطازجة قد تحسنت عن طريق إضافة معالجة ماتشا وميكروويف مدمجة.

الشكل 1: رسم تخطيطي لإنتاج نظام التعليق المضمن في الماتشا. يوضح الشكل (1) محلول كربوكسي ميثيل الشيتوزان ، (2) محلول بروتين مصل اللبن ، (3) معلق ماتشا ، و (4) معلق مضمن في الماتشا مشكل مسبقا. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2: رسم تخطيطي لإنتاج نودلز الماتشا. (أ) معالجة دقيق القمح بالموجات الدقيقة؛ ب: إنتاج نودلز الماتشا. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 3: صورة لعينات المعكرونة. (أ) الكنترول ، المعكرونة الطازجة بدون ماتشا ؛ (ب) المعكرونة الطازجة مع ماتشا غير مغلفة ؛ (ج) المعكرونة الطازجة مع معالجة ماتشا المدمجة والموجات الدقيقة ؛ (د) المعكرونة المطبوخة بدون ماتشا ؛ (ه) المعكرونة المطبوخة مع ماتشا غير مغلفة ؛ (F) المعكرونة المطبوخة مع الماتشا المدمجة ومعالجة الميكروويف. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 4: خصائص الجودة الحسية لعينات المعكرونة. كانت المجموعة الضابطة تحتوي على نودلز بدون ماتشا ، وكانت مجموعة M-Noodles تحتوي على نودلز مع ماتشا غير مغلفة ، وكانت مجموعة ME-Noodles تحتوي على نودلز مع ماتشا مدمجة ومعالجة ميكروويف. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 5: الانحراف اللوني لعينات المعكرونة. (أ) قيمة ΔL* لعينات المعكرونة ذات العلاجات المختلفة. (ب) قيمة Δa* لعينات المعكرونة ذات العلاجات المختلفة. (ج) قيمة Δb* لعينات المعكرونة ذات المعالجات المختلفة. (د) قيمة ΔE* لعينات المعكرونة ذات المعالجات المختلفة. تمثل أشرطة الخطأ متوسط ± SD (n = 6). تشير الأبجدية إلى وجود فرق كبير عند p <0.05 باستخدام ANOVA. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
| عينة | صلابة / ز | الالتصاق / ز ق | الينابيع | مضغ / ز |
| تحكم | 3179.3 ± 136.5أمبير | 68.22 ± 8.9أمبير | 0.895 ± 0.012أ | 2373.12 ± 94.9أمبير |
| نودلز M المطبوخة | 3929.9 ± 154.8ب | 63.39 ± 10.4أمبير | 0.813 ± 0.013ب | 2623.09 ± 89.4أمبير |
| المعكرونة المطبوخة ME | 4763.4 ± 205.8ج | 59.23 ± 15.6أمبير | 0.972 ± 0.022ج | 3713.30 ± 178.6ب |
الجدول 1: خصائص الجودة الفيزيائية لعينات المعكرونة المطبوخة. تمثل القيم متوسط ± SD (ن = 6). تشير الأبجدية إلى وجود فرق كبير عند p <0.05 باستخدام ANOVA.
بالمقارنة مع المعكرونة سريعة التحضير والمعكرونة المجففة جيدا وغيرها من المنتجات المماثلة ، تتمتع المعكرونة الطازجة بقدرة أكبر على الحفاظ على مذاقها ونكهتها الأصلية ، مما يجعلها واعدة للغاية في السوق. أظهرت دراسة سابقة أن الشاي الأخضر يمكن أن يعزز الجودة الشاملة للمعكرونة الطازجة إلى درجة معينة16. لذلك ، فإن دمج الشاي في نظام منتجات الدقيق للنودلز الطازجة يهدف إلى إعطاء الأولوية لكل من الجودة العالية والفوائد الصحية ، بما يتماشى مع الاتجاه المعاصر لتعزيز الطبيعة واتباع نظام غذائي أخضر وصحي. ومع ذلك ، فإن المركبات مثل البوليفينول والأصباغ من الشاي تصبح أكثر عرضة للأكسدة أو التدهور بواسطة الكائنات الحية الدقيقة في بيئة التخزين المحيطة للمعكرونة الطازجة المشبعة بالشاي10. هذا لا يؤدي فقط إلى انخفاض في الخصائص الغذائية والمعززة للصحة للنودلز الطازجة المشبعة بالشاي ولكن أيضا يؤثر بشكل كبير على جاذبيتها البصرية وسمات الجودة الأخرى ، مما قد يقلل من قبول المستهلك. لتجنب المشاكل المذكورة أعلاه الناجمة عن إضافة الشاي ، نقدم طريقة لتثبيت اللون والجودة من المعكرونة ماتشا في هذه الدراسة.
تتأثر جودة المعكرونة الطازجة بالمواد الخام وتكنولوجيا المعالجة وظروف التخزين. يمكن أن يؤدي التركيب المعقد للنودلز الطازجة إلى تفاعلات فيزيائية كيميائية وكيميائية حيوية مختلفة أثناء التخزين ، مما يؤدي إلى اللون البني. قد يتسبب اللون البنيالأنزيمي 1،17 وغير الأنزيمي9،18 في حدوث سواد أو بقع سوداء في لون المعكرونة الرطبة ، ويمكن أن تؤثر العوامل الفيزيائية أيضا على مظهرها. حاليا ، تشمل تقنيات تثبيط التحمير الأنزيمي في المعكرونة إضافة مثبطات ، ومعالجة الميكروويف ، والمعالجة بالبخار المسخن ، والعلاج بالموجات فوق الصوتية ، وطرق أخرى. نظرا لأن الرقم الهيدروجيني الأمثل لنشاط PPO في القمح قد تم تحديده ليكون 6.5 ، يمكن تثبيط النشاط الأنزيمي ل PPO بشكل فعال عن طريق ضبط ظروف الأس الهيدروجيني من خلال إضافة منظمات الحموضة مثل حامض الستريك وحمض الماليك15. علاوة على ذلك ، فإن المعالجة الحرارية هي تقنية مستخدمة على نطاق واسع لتعطيل الإنزيمات ، وعادة ما يتم تحقيقها عن طريق رفع درجات الحرارة إلى 50-90 درجة مئوية19. على عكس نودلز القمح ، تحتوي نودلز ماتشا على تركيز عال من الكلوروفيل. تؤدي معالجة نودلز الماتشا إلى تفاعل لا مفر منه بين PPO في دقيق القمح والكلوروفيل ، وكذلك التعرض للماء والأكسجين. هذا يعطل استقرار النظامين المستقلين ويسهل التحمير الأنزيمي أثناء المعالجة ، مما يؤدي في النهاية إلى تلوين غير مستقر لنودلز الشاي.
يحدد هذا البروتوكول نهجا عالي الكفاءة يستخدم المعالجة الحرارية منخفضة الكثافة بمساعدة الميكروويف للتخفيف بشكل فعال من تدهور لون نودلز الماتشا مع تحسين الاحتفاظ بالأصباغ وإنزيمات التخميل في نفس الوقت. عند تعرضه لإشعاع الميكروويف ، لا يظهر دقيق القمح التأثيرات غير الحرارية فحسب ، أي في حالة عدم وجود ارتفاع كبير في درجة الحرارة ، يمكن أن يؤدي تأثير المجال الكهرومغناطيسي لأفران الميكروويف إلى استجابة بيولوجية قوية ، وبالتالي القضاء على البكتيريا ، ومنع نمو العفن وإلغاء تنشيط الإنزيمات - ولكن أيضا يمتص الطاقة الكهرومغناطيسية ، مما يؤدي إلى درجة معينة من التأثير الحراري الذي يعطل PPO20. علاوة على ذلك ، يتفاقم تدهور البوليفينول بسبب الطهي المطول للمعكرونة. يمكن أن تؤدي المعالجة الحرارية بالميكروويف للعجين والجيلاتين في قلب المعكرونة إلى تقصير وقت الطهي المطلوب بشكل فعال21,22. لا يؤدي هذا النهج إلى تقصير عملية الطهي لنودلز الماتشا فحسب ، بل يعزز أيضا بنيتها المجهرية ، وبالتالي يعزز الاحتفاظ بالبوليفينول.
يعزى اللون الأخضر النابض بالحياة لنودلز الماتشا في المقام الأول إلى الكلوروفيل. ومع ذلك ، فإن الكلوروفيل عرضة للتغيرات في درجة الحموضة ودرجة الحرارة والتفاعلات الكيميائية10. من الواضح أن الإضافة المباشرة لمثبطات الحمض والمعالجة الحرارية للتحكم في اللون في نودلز الشاي الأخضر تقدم بعض القيود. حاليا ، تشمل تقنية حماية اللون لمشروبات الشاي مضادات الأكسدة ومستحضرات الإنزيم وأيونات المعادن. في تقنية حماية اللون الأيوني ، عادة ما يتم إقران أيونات الزنك بالكلوروفيل لزيادة الاستقرار الحراري للكلوروفيل23. الميزة الرئيسية لهذا البروتوكول هي أنه تم استخدام تقنيات التضمين لتعزيز استقرار لون نودلز الماتشا. تتميز بروتينات مصل اللبن والكربوكسي ميثيل الشيتوزان ، وكذلك الكربوهيدرات الأخرى ، بخصائص مركبة وملزمة كبيرة ، ويمكنها تعزيز خصائص المجمعات من خلال العمل التآزري24. علاوة على ذلك ، يوضح هذا البروتوكول أيضا أن العلاج بالميكروويف والتضمين ليس له أي تأثير ضار على الخصائص الجسدية والسمات الحسية لنودلز الماتشا.
يمكن تكييف هذا البروتوكول بسهولة لمحاكاة إنتاج منتجات ماتشا الغذائية المصنعة الأخرى. على سبيل المثال ، يتم استخدام المعلقات المشبعة بالماتشا في تصنيع الأطعمة التقليدية المختلفة ، وكذلك أغلفة الزلابية أو الخبز المطهو على البخار15,25. أحد القيود المهمة لهذا البروتوكول هو أن تحضير المعلق المشبع بالماتشا يتطلب الماء كوسيط. إذا كانت عملية إنتاج المنتج لا تتطلب استخدام الماء ، فقد لا تكون هذه الطريقة مناسبة.
في الختام ، يقدم هذا البروتوكول منهجية لإنتاج نودلز الماتشا الطازجة بنكهة محسنة ولون متسق من خلال استخدام التضمين ومعالجة الميكروويف. علاوة على ذلك ، يبدو أن انخفاض اللون بأكثر من 70٪ هو عتبة قوية تضمن استقرار نودلز الماتشا. ومع ذلك ، يجب اختبار التوسع في الظروف الصناعية للتأكد من أن المنتج له نفس خصائص المعكرونة التي تم الحصول عليها في هذا البروتوكول.
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
تم دعم هذا البحث من قبل CARS-tea ومشروع الابتكار للأكاديمية الصينية للعلوم الزراعية (CAAS-ASTIP-TRI).
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| كربوكسي ميثيل شيتوزان | ماكين | ||
| مقياس الألوان | 3nh | NH-300 + | |
| خلاط العجين | ACA | AM-CG108 | |
| فريزر | هاير | BCD-252KS | |
| المحرك المغناطيسي للتدفئة | Yuhua | DF-101S | |
| النمام المغناطيسي | Keezo | KMS-521D | |
| Matcha | Jinhua Feicui | ||
| الميكروويف | باناسونيك | NN-GF351X | |
| NaCl | الوطنية الصينية لصناعة | ||
| صانع المعكرونة | Tianxi | JCD-10 | |
| محلل الملمس | Lotun Science | TA-XT بالإضافة إلى | |
| دقيق القمح | كوين | ||
| مصل اللبن بروتين | Yuanye |
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن