Przygotowanie świeżego makaronu Matcha o stabilnym kolorze metodą zatapiania i obróbki mikrofalowej

Podsumowanie

Protokół opisuje metodę osadzania matchy w białku serwatkowym i karboksymetylochitozanie oraz mąki pszennej poddanej obróbce mikrofalowej w celu uzyskania stabilnego kolorystycznie świeżego makaronu matcha.

Streszczenie

Matcha, jako dodatek do zdrowej żywności, jest szeroko stosowana w tradycyjnych potrawach, takich jak makaron, ciastka i chleb. Istnieje jednak kilka wyzwań, z którymi należy się zmierzyć, jeśli chodzi o jakość żywności zawierającej matchę, z których najważniejszym jest zapobieganie przebarwieniom matchy. W tym badaniu wprowadzamy nowatorskie podejście polegające na włączeniu matchy z białkiem serwatkowym (0,08 g / ml) i karboksymetylochitozanem (0,04 g / ml), któremu towarzyszy obróbka mikrofalowa przy 700 W przez 60 s mąki pszennej w celu uzyskania stabilnego koloru świeżego makaronu matcha. W artykule przedstawiono wszystkie etapy procesu produkcji świeżego makaronu matcha, w tym obróbkę zatapiania matchy, obróbkę mikrofalową mąki pszennej, ugniatanie ciasta, pozostawianie do wyrośnięcia, dzielenie ciasta, rozwałkowanie ciasta i krojenie arkuszy za pomocą prasy do makaronu. Wyniki wykazały 72,13% zmniejszenie przebarwień świeżego makaronu matcha po zatopieniu i obróbce mikrofalowej, w porównaniu z nieprzetworzonym świeżym makaronem matcha. Co więcej, połączony proces nie miał negatywnego wpływu na cechy sensoryczne makaronu matcha, w tym na jego aromat i smak. Dlatego nowatorska metoda zaproponowana w tym badaniu ma znaczny potencjał w zakresie poprawy stabilności koloru świeżego makaronu matcha podczas przygotowania.

Wprowadzenie

Makaron jest podstawą tradycyjnej kuchni opartej na zbożu w Chinach, a około 40% produkcji pszenicy w krajach azjatyckich jest wykorzystywane do przetwarzania makaronu¹. Niemniej jednak podstawowy składnik odżywczy mąki pszennej jest niewystarczający do zaspokojenia rosnących potrzeb żywieniowych konsumentów. Dlatego kilku badaczy zdecydowało się zastąpić część mąki pszennej w makaronie alternatywnymi naturalnymi składnikami, takimi jak otręby owsiane², białko mleka³, słodkie ziemniaki⁴ i citrus maxima⁵, w celu poprawy wartości odżywczych i funkcjonalnych makaronu. Matcha jest powszechnie występującym związkiem bioaktywnym o właściwościach przeciwutleniających i przeciwzapalnych, które mogą zmniejszać ryzyko chorób sercowo-naczyniowych i zapobiegać chorobom przewlekłym⁶. W związku z tym rośnie zainteresowanie badaniem integracji matchy z tradycyjnymi potrawami kulinarnymi, w tym chińskim chlebem gotowanym na parze, ciastem ryżowym, a zwłaszcza świeżym makaronem.

Jednakże, świeży makaron jest podatny na zależne od czasu ciemnienie, co prowadzi do niekorzystnych zmian w wyglądzie produktu, co stanowi poważne wyzwanie dla przechowywania świeżego makaronu⁷. Powszechnie przyjmuje się, że przebarwienia obserwowane podczas przechowywania świeżego makaronu są spowodowane głównie obecnością oksydazy polifenolowej (PPO)^7,8. Dodatkowo wskazano, że rozpuszczalna frakcja białkowa bierze udział w procesie ciemnienia oksydazy niepolifenolowej (non-PPO)⁹. W ostatnich latach podjęto szeroko zakrojone wysiłki w celu złagodzenia ciemnienia PPO podczas przechowywania. Wcześniejsze badania sugerowały, że inhibitory kwasów i obróbka cieplna stosowana do surowego makaronu mogą skutecznie osiągnąć ten cel poprzez denaturację białek, a w konsekwencji hamowanie aktywności enzymów^10,11. Chlorofil jest podatny na zmiany pH, temperatury i ciepła, a żywy zielony odcień makaronu z zielonej herbaty przypisuje się przede wszystkim chlorofilowi¹⁰. Oczywiste jest, że istnieją ograniczenia w skutecznym kontrolowaniu koloru makaronu z zielonej herbaty poprzez bezpośrednie dodawanie inhibitorów kwasów i obróbkę cieplną.

Oprócz termicznego przetwarzania mąki pszennej, zachowanie chlorofilu w makaronie matcha jest kluczowym czynnikiem do rozważenia. Zaproponowano kilka metod mających na celu wydłużenie czasu przechowywania chlorofilu i zachowanie jego pigmentu, w tym stosowanie środków alkalizujących, kompleksów miedzi i przechowywanie w niskiej temperaturze¹². Niestety, większość procesów wymaga poziomu pH zbliżonego do naturalnego, aby ograniczyć występowanie niekorzystnych reakcji chemicznych. Obawy dotyczące stabilności mogą być potencjalnie złagodzone przez kompleks miedziowy pochodnych chlorofilu, który wykazuje zielony kolor przypominający naturalny chlorofil. Jednak osoby preferują naturalny chlorofil zamiast sztucznych barwników. Techniki mikroenkapsulacji okazały się realnym rozwiązaniem problemu, jakim jest poprawa stabilności związków bioaktywnych poprzez zapewnienie barier przed warunkami środowiskowymi, takimi jak tlen, pH, siła jonowa i temperatura^13,14,15. Do tej pory ekstrakt z herbaty, katechiny i chlorofil były stale badane pod kątem ich stabilności i właściwości kontrolowanego uwalniania po osadzeniu w różnych materiałach ściennych¹⁴. Jednak włączenie mikrokapsułek do makaronu nie zostało jeszcze zaproponowane¹⁵.

W tym badaniu opisaliśmy metodę, która łączy matchę z białkiem serwatkowym i karboksymetylochitozanem oraz mąkę pszenną poddawaną obróbce mikrofalowej w celu uzyskania stabilnego koloru świeżego makaronu matcha. Dodanie do żywności mikrokapsułkowanych związków bioaktywnych ułatwia tworzenie nowych funkcjonalnych produktów spożywczych przy jednoczesnym zachowaniu nieodłącznych cech jakościowych. Przedstawiamy wyniki uzyskane przy użyciu tego protokołu przetwarzania w celu zbadania zmian wartości kolorów makaronu matcha po przechowywaniu. Celem szczegółowym badania było określenie optymalnego podejścia do przygotowania makaronu matcha, który wykazuje się zarówno wyjątkowym kolorem, jak i smakiem.

Protokół

1. Produkcja zawiesiny osadzonej w matcha

1. Umieścić 4 g karboksymetylochitozanu (patrz tabela materiałów) w 100 ml wody destylowanej, aby przygotować 0,04 g/ml roztworu podstawowego karboksymetylochitozanu. Aby rozpuścić karboksymetylochitozan, podgrzać do 60 °C przy podgrzewaniu mieszadła magnetycznego o stałej temperaturze.
2. Rozpuścić 4 g białka serwatkowego (patrz tabela materiałów) w 50 ml wody destylowanej, aby przygotować 0,08 g/ml roztworu podstawowego białka serwatkowego.
3. Po ostygnięciu roztworów przechowuj je w zamrażarce i przechowuj w lodówce przez noc, aby w pełni nasycić cząsteczkę polimeru.
4. Umieść 8 g matchy i 4 g NaCl (patrz tabela materiałów) w zlewce i dodaj 50 ml sterylnej przegotowanej wody, aby przygotować zawiesinę matchy. Wspomagać proces rozpuszczania za pomocą szklanego pręta do mieszania. Woda sterylna to woda dejonizowana, która gotowała się w garnku przez 15 minut.
5. Wymieszać zawiesinę matchy z 50 ml roztworu karboksymetylochitozanu i zmieszać z mieszadłem magnetycznym przy 300 obr./min w temperaturze pokojowej.
6. Wlej 25 ml białka serwatkowego do mieszanki i mieszaj z prędkością 300 obr./min przez 30 minut, aby uzyskać osadzoną zawiesinę. (patrz Rysunek 1). Zawiesina powinna być przygotowywana równocześnie z produkcją makaronu i przechowywana w temperaturze 4 °C tego samego dnia.
   UWAGA: pH roztworu zawiesiny zatopionej w matcha pozostało nieskorygowane, a więc wpływ miał wyłącznie materiał matchy lub ścianki.

2. Mikrofalowa obróbka mąki pszennej

1. Rozprowadź 300 g mąki pszennej w okrągłym plastikowym pojemniku. Przykryj pojemnik folią spożywczą i wstaw do kuchenki mikrofalowej o mocy 700 W na 60 sekund. Następnie trzymaj pojemnik z mąką na zewnątrz, aż ostygnie.

3. Produkcja makaronu matcha

1. Mieszanie ciasta: Powoli wlej 125 ml wstępnie uformowanej zawiesiny zatopionej w matcha i 15 ml wody do 300 g mąki pszennej poddanej działaniu kuchenki mikrofalowej. Delikatnie wciągaj mąkę do środka, kawałek po kawałku, aż osadzona zawiesina zostanie włączona.
   1. W przypadku mąki pszennej poddanej działaniu kuchenki mikrofalowej użyj 125 ml wody zamiast zawiesiny zatopionej w matcha do przygotowania makaronu, który jest oznaczony jako czysty makaron (kontrola). Dodaj 125 ml wody i 8 g matchy do mąki pszennej niepoddanej działaniu kuchenki mikrofalowej, aby przygotować makaron i oznacz go jako makaron matcha (M-makaron).
2. Ugniatanie ciasta: Ciasto na makaron wyrabiać mikserem do ciasta przez 7 minut. Ciasto powinno być gładkie i giętkie, nie mokre ani lepkie po upieczeniu.
3. Odpoczynek: Włóż kulkę ciasta do miski i przykryj ją wilgotną ściereczką. Odstaw na 30 minut w temperaturze pokojowej.
4. Przygotuj makaron zgodnie z poniższym opisem.
   1. Ciasto podzielić na 4 równe części, a następnie zawinąć 3 i odstawić. Lekko posyp mąką nieopakowany kawałek, od czasu do czasu podnosząc go, aby się nie przykleił.
   2. Dostosuj rozstaw wałków dociskowych prasy do ciasta na 3,5 mm. Umieść ciasto na prasie do ciasta do arkusza, a następnie wymieszaj. Kilkakrotnie dociskaj arkusz ciasta, aż osiągnie gładką i giętką konsystencję.
   3. Rozcieńczyć arkusz ciasta do 1 mm. Zaczynając od 3,5 mm, wyreguluj rozstaw wałków dociskowych na 2 mm, a następnie 1 mm. Dociśnij arkusz 3x w każdym rozstawie wałków.
   4. Przykryj luźno folią spożywczą, a następnie powtórz kroki 3.4.1-3.4.3 z pozostałym ciastem.
      UWAGA: Aby zapewnić spójność procesu prasowania każdej partii próbek, odstępy między rolkami prasy są regulowane raz, a kolejne odstępy są regulowane po przejściu każdej próbki.
   5. Pokrój pasma makaronu na próbki o długości 22 cm, grubości 1 mm i szerokości 3,0 mm (patrz Rysunek 2). Posyp około 3,75 g kaszy manny, aby makaron się nie sklejał.

4. Ocena sensoryczna i analiza właściwości fizycznych

1. Ocena sensoryczna
   1. Umieść 30 g makaronu w 600 ml wrzącej wody i gotuj przez 5 minut. Ugotowany makaron zanurz natychmiast w zimnej wodzie, przed badaniem.
   2. Przeprowadź ocenę sensoryczną próbek makaronu za pomocą ilościowej analizy opisowej (QDA), jak opisano w Li et al.¹². Upewnij się, że cechy sensoryczne próbek są oceniane przez 12 przeszkolonych panelistów przy użyciu dziewięciopunktowej skali hedonicznej, gdzie 9 oznacza skrajnie lubią, a 1 oznacza skrajną niechęć.
2. Pomiar koloru
   1. Pokrój ugotowane i świeże próbki na kawałki o długości około 10 cm i umieść je pod instrumentalnym otworem kolorymetru.
   2. Naciśnij przycisk instrumentalny, aby zmierzyć kolor świeżego makaronu i powtórz test 6x dla każdej próbki.
3. Analizator tekstur
   1. Określ właściwości tekstury gotowanego i świeżego makaronu za pomocą analizatora tekstury i oblicz na podstawie analizy profilu tekstury (TPA).
   2. Umieść pięć pasm makaronu na stanowisku testowym i powtórz test 6 razy dla każdej próbki.

5. Analiza danych

1. Przeanalizuj dane za pomocą analizy wariancji (ANOVA) i rozważ, że różnica jest znacząca, gdy p < 0,05.

Wyniki

Niniejszy protokół umożliwiał analizę właściwości sensorycznych i fizycznych przetworzonych żywności oraz makaronów z dodatkiem matchi, począwszy od obróbki matchą, przez pośrednie etapy procesu technologicznego, aż do produktu końcowego. Protokół ten połączono z enkapsulacją i obróbką mikrofalową w celu wytworzenia makaronów z matchą (Rysunek 3). Świeże makarony z nieenkapsułowaną matchą, z enkapsułowaną matchą i obróbką mikrofalową oraz bez dodatku matchy oznaczono odpowie...

Dyskusja

W porównaniu z makaronem instant, drobno suszonym makaronem i innymi podobnymi produktami, świeży makaron ma większą zdolność do zachowania swojego oryginalnego smaku i aromatu, co czyni go bardzo obiecującym na rynku. Poprzednie badania wykazały, że zielona herbata może do pewnego stopnia poprawić ogólną jakość świeżego makaronu¹⁶. Dlatego włączenie herbaty do systemu produktów mącznych świeżego makaronu ma na celu nadanie priorytetu zarówno wysokiej jakości, jak i korzyściom zdrowotnym, zgodnie ...

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule

Nazwa	Firma	Numer katalogowy	Komentarze
Karboksymetylochitozan	Kolorymetr Mackin
	3nh	NH-300 +
Mikser do ciasta	ACA	AM-CG108
Zamrażarka	Haier	BCD-252KS
Podgrzewacze mieszadło magnetyczne	Yuhua	DF-101S
Mieszadło magnetyczne	Keezo	KMS-521D
Matcha	Jinhua Feicui
Kuchenka mikrofalowa	Panasonic	NN-GF351X
NaCl	China National Salt Industry Corporation
Maszyna do makaronu	Tianxi	JCD-10
Analizator tekstur	Lotun Science	TA-XT plus
Mąka pszenna	Queen
Whey białko serwatkowe	Yuanye