O protocolo descreve um método para incorporar matcha com proteína de soro de leite e carboximetilquitosana e farinha de trigo tratada com micro-ondas para obter macarrão fresco matcha com cor estável.
Artigo de método
O protocolo descreve um método para incorporar matcha com proteína de soro de leite e carboximetilquitosana e farinha de trigo tratada com micro-ondas para obter macarrão fresco matcha com cor estável.
Matcha, como aditivo alimentar saudável, tem sido amplamente utilizado em alimentos tradicionais, como macarrão, biscoitos e pão. No entanto, existem vários desafios que devem ser enfrentados na qualidade dos alimentos incorporados ao matcha, sendo o mais significativo a prevenção da descoloração do matcha. Neste estudo, introduzimos uma nova abordagem envolvendo a incorporação de matcha com proteína de soro de leite (0,08 g/mL) e carboximetilquitosana (0,04 g/mL), acompanhada de tratamento de microondas a 700 W por 60 s de farinha de trigo para produzir macarrão fresco matcha com cor estável. Todas as etapas envolvidas no processo de produção de macarrão fresco matcha são apresentadas no artigo, incluindo tratamento de incorporação de matcha, tratamento de microondas de farinha de trigo, amassar a massa, deixar provar, dividir a massa, estender a massa e fatiar as folhas por prensa de macarrão. Os resultados revelaram uma redução de 72,13% na descoloração do macarrão matcha fresco após a incorporação e o tratamento com micro-ondas, em comparação com o macarrão matcha fresco não tratado. Além disso, o processo combinado não teve nenhum impacto prejudicial nos atributos sensoriais do macarrão matcha, incluindo seu aroma e sabor. Portanto, o novo método proposto neste estudo possui um potencial significativo para melhorar a estabilidade da cor do macarrão matcha fresco durante a preparação.
O macarrão é um alimento básico da culinária tradicional à base de grãos na China, com aproximadamente 40% da produção de trigo nos países asiáticos sendo utilizada para o processamento de macarrão1. No entanto, o componente nutricional básico da farinha de trigo é insuficiente para satisfazer as crescentes necessidades nutricionais dos consumidores. Portanto, vários pesquisadores optaram por substituir uma porção da farinha de trigo no macarrão por ingredientes naturais alternativos, como farelo de aveia2, proteína do leite3, batata-doce4 e citrus maxima5, a fim de melhorar as qualidades nutricionais e funcionais do macarrão. O matcha é um composto bioativo abundante que possui propriedades antioxidantes e anti-inflamatórias, que têm o potencial de mitigar o risco de doenças cardiovasculares e prevenir doenças crônicas6. Consequentemente, tem havido um interesse crescente em investigar a integração do matcha na culinária tradicional, incluindo pão chinês cozido no vapor, bolo de arroz e, particularmente, macarrão fresco.
No entanto, o macarrão fresco é propenso ao escurecimento dependente do tempo, levando a mudanças desfavoráveis na aparência visual do produto, o que representa um desafio significativo para o armazenamento de macarrão fresco7. É amplamente aceito que a descoloração observada durante o armazenamento de macarrão fresco é causada principalmente pela presença de polifenol oxidase (PPO)7,8. Além disso, foi indicado que a fração de proteína solúvel está envolvida no processo de escurecimento da não-polifenol oxidase (não-PPO)9. Esforços extensivos foram dedicados nos últimos anos para mitigar o escurecimento do PPO durante o armazenamento. Estudos anteriores sugeriram que inibidores de ácido e tratamento térmico aplicados ao macarrão cru poderiam efetivamente atingir esse objetivo, desnaturando proteínas e, consequentemente, inibindo a atividade enzimática10,11. A clorofila é suscetível a mudanças no pH, temperatura e calor, e a tonalidade verde vibrante do macarrão de chá verde é atribuída principalmente à clorofila10. É evidente que existem limitações no controle eficaz da cor do macarrão de chá verde por meio da adição direta de inibidores de ácido e tratamento térmico.
Além do processamento térmico da farinha de trigo, a preservação da clorofila no macarrão matcha é um fator crítico a ser considerado. Vários métodos têm sido propostos para prolongar o tempo de armazenamento da clorofila e preservar seu pigmento, incluindo o uso de agentes alcalinizantes, complexações de cobre e armazenamento em baixa temperatura12. Infelizmente, a maioria dos processos requer um nível de pH próximo à natureza para reduzir a ocorrência de reações químicas desfavoráveis. A preocupação com a estabilidade pode ser potencialmente mitigada pelo complexo de cobre dos derivados da clorofila, que exibem uma cor verde que lembra a clorofila natural. No entanto, os indivíduos exibem preferência pela clorofila natural em relação aos corantes artificiais. As técnicas de microencapsulação surgiram como uma solução viável para o desafio de melhorar a estabilidade dos compostos bioativos, fornecendo barreiras contra condições ambientais como oxigênio, pH, força iônica e temperatura 13,14,15. Até agora, o extrato de chá, as catequinas e a clorofila têm sido continuamente estudados por sua estabilidade e propriedades de liberação controlada quando incorporados em diferentes materiais de parede14. No entanto, a incorporação de microcápsulas em macarrão ainda não foi proposta15.
Neste estudo, descrevemos um método que incorpora matcha com proteína de soro de leite e carboximetilquitosana e farinha de trigo tratada com micro-ondas para obter macarrão fresco matcha com cor estável. A adição de compostos bioativos microencapsulados aos alimentos facilita a criação de novos produtos alimentícios funcionais, preservando os atributos qualitativos inerentes. Apresentamos os resultados obtidos usando este protocolo de processamento para investigar alterações nos valores de cor do macarrão matcha após o armazenamento. O objetivo específico do estudo foi determinar a abordagem ideal para preparar macarrão matcha que demonstre cor e sabor excepcionais.
1. Produção de suspensão embutida em matcha
2. Tratamento de microondas de farinha de trigo
3. Produção de macarrão matcha
4. Avaliação sensorial e análise de propriedades físicas
5. Análise dos dados
Este protocolo permitiu a análise das propriedades sensoriais e físicas de alimentos e macarrão incorporados com matcha processados, começando com o tratamento com matcha e continuando pelas etapas intermediárias de processamento até o produto final. Este protocolo foi acoplado com incorporação e micro-ondas para produzir macarrão matcha (Figura 3). O macarrão fresco com matcha não encapsulado, com matcha embutido e tratamento de micro-ondas e sem matcha foi marcado como M-Noodles, ME-Noodles e controle, respectivamente. Em termos de avaliação sensorial de três amostras de macarrão, observou-se que o micro-ondas e a adição de materiais de parede não tiveram nenhum impacto negativo perceptível nos atributos sensoriais do macarrão matcha, incluindo seu aroma e sabor (Figura 4). A amostra ME-Noodles apresentou um nível moderado de cor fresca, enquanto sua cor cozida e suavidade foram superiores às do controle, e seu sabor e firmeza receberam os maiores elogios.
O grupo controle, o grupo macarrão M fresco e o grupo macarrão ME fresco foram caracterizados por um colorímetro, determinando a variância absoluta (Δ) entre as leituras de 24 h e as leituras iniciais ao longo do tempo de armazenamento. Os valores L (preto-branco), a (vermelhidão-verde) e b (amarelecimento-azul) para avaliar a cor da superfície de cada amostra foram registrados por meio de um cromametro. O ΔE* foi calculado da seguinte forma:
(ΔE*=
)
Os valores dos grupos cozidos foram descritos calculando-se a diferença absoluta entre macarrão cozido e macarrão fresco (Figura 5). A variação total da cor (ΔE*) do macarrão M fresco em 24 h diminuiu, enquanto uma mudança mínima de cor foi encontrada no macarrão M fresco. Os resultados indicaram que o macarrão ME fresco reteve melhor a cor (ΔE*= 1,98 ± 0,12) do que o macarrão M (ΔE*= 6,98 ± 0,21). Um fenômeno semelhante foi encontrado nas amostras cozidas. Conforme mostrado na Tabela 1, a dureza, elasticidade e mastigabilidade do grupo ME-Noodles foram significativamente maiores do que as do grupo M-Noodles e controle, enquanto não houve diferença significativa na adesividade entre todas as 3 amostras. Os resultados acima indicam que a qualidade da textura do macarrão fresco foi melhorada com a adição de matcha incorporado e tratamento de micro-ondas.

Figura 1: Diagrama esquemático da produção de suspensão embutida em matcha. A figura mostra (1) solução de carboximetilquitosana, (2) solução de proteína de soro de leite, (3) suspensão de matcha e (4) suspensão pré-formada de matcha. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 2: Diagrama esquemático da produção de macarrão matcha. (A) Tratamento de farinha de trigo por microondas; (B) produção de macarrão matcha. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 3: Fotografia de amostras de macarrão. (A) Controle, macarrão fresco sem matcha; (B) macarrão fresco com matcha não encapsulado; (C) macarrão fresco com matcha embutido e tratamento de microondas; (D) macarrão cozido sem matcha; (E) macarrão cozido com matcha não encapsulado; (F) macarrão cozido com matcha embutido e tratamento de microondas. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 4: Características de qualidade sensorial de amostras de macarrão. O grupo controle comeu macarrão sem matcha, o grupo M-Noodles teve macarrão com matcha não encapsulado e o grupo ME-Noodles teve macarrão com matcha embutido e tratamento com micro-ondas. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 5: Aberração cromática de amostras de macarrão. (A) O valor de ΔL* de amostras de macarrão com diferentes tratamentos. (B) O valor de Δa* de amostras de macarrão com diferentes tratamentos. (C) O valor de Δb* de amostras de macarrão com diferentes tratamentos. (D) O valor de ΔE* de amostras de macarrão com diferentes tratamentos. As barras de erro representam ± média (n = 6). O alfabeto indica uma diferença significativa em p <0,05 usando ANOVA. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
| Amostra | Dureza/g | Adesividade/ g s | Springiness | Mastigabilidade/g |
| Controle | 3179,3 ± 136,5A | 68,22 ± 8,9A | 0,895 ± 0,012A | 2373,12 ± 94,9a |
| Macarrão M Cozido | 3929,9 ± 154,8b | 63,39 ± 10,4A | 0,813 ± 0,013b | 2623.09 ± 89.4A |
| Macarrão ME cozido | 4763,4 ± 205,8c | 59,23 ± 15,6a | 0,972 ± 0,022c | 3713,30 ± 178,6b |
Tabela 1: Características de qualidade física de amostras de macarrão cozido. Os valores representam ± média DP (n= 6). O alfabeto indica uma diferença significativa em p <0,05 usando ANOVA.
Em comparação com o macarrão instantâneo, macarrão seco fino e outros produtos similares, o macarrão fresco tem maior capacidade de preservar seu sabor e sabor originais, tornando-o altamente promissor no mercado. Um estudo anterior mostrou que o chá verde pode melhorar a qualidade geral do macarrão fresco atécerto ponto. Portanto, a incorporação do chá no sistema de produtos de farinha de macarrão fresco visa priorizar a alta qualidade e os benefícios para a saúde, em linha com a tendência contemporânea de promover o natural e buscar uma dieta verde e saudável. No entanto, compostos como polifenóis e pigmentos do chá tornam-se mais suscetíveis à oxidação ou degradação por microrganismos no ambiente de armazenamento de macarrão fresco com infusão de chá10. Isso não apenas leva a uma redução nas propriedades nutricionais e de promoção da saúde do macarrão fresco com infusão de chá, mas também afeta significativamente seu apelo visual e outros atributos de qualidade, o que pode diminuir a aceitação do consumidor. Para evitar os problemas acima mencionados causados pela adição de chá, apresentamos um método para estabilização de cor e qualidade de macarrão matcha neste estudo.
A qualidade do macarrão fresco é influenciada pelas matérias-primas, tecnologia de processamento e condições de armazenamento. A composição complexa do macarrão fresco pode levar a várias reações físico-químicas e bioquímicas durante o armazenamento, resultando em escurecimento. O escurecimento enzimático 1,17 e não enzimático 9,18 pode causar escurecimento ou manchas pretas na cor do macarrão úmido, e fatores físicos também podem afetar sua aparência. Atualmente, as técnicas para inibir o escurecimento enzimático em macarrão abrangem a adição de inibidores, tratamento de microondas, tratamento com vapor superaquecido, tratamento ultrassônico e outros métodos. Como o pH ideal para a atividade do PPO no trigo foi determinado em 6,5, a atividade enzimática do PPO pode ser efetivamente inibida ajustando as condições de pH por meio da adição de reguladores de acidez, como ácido cítrico e ácido málico15. Além disso, o tratamento térmico é uma técnica amplamente empregada para a inativação de enzimas, normalmente obtida elevando as temperaturas para 50-90 °C19. Em contraste com o macarrão de trigo, o macarrão matcha contém uma alta concentração de clorofila. O processamento do macarrão matcha leva a uma interação inevitável entre o PPO na farinha de trigo e na clorofila, bem como a exposição à água e ao oxigênio. Isso interrompe a estabilidade dos dois sistemas independentes e facilita o escurecimento enzimático durante o processamento, levando a uma coloração instável do macarrão de chá.
Este protocolo descreve uma abordagem altamente eficiente que utiliza tratamento térmico assistido por micro-ondas de baixa intensidade para aliviar efetivamente a deterioração da cor do macarrão matcha, ao mesmo tempo em que melhora a retenção de pigmento e as enzimas passivadoras. Quando submetida à radiação de micro-ondas, a farinha de trigo demonstra não apenas efeitos não térmicos, ou seja, na ausência de elevação significativa da temperatura, o efeito do campo eletromagnético das micro-ondas pode provocar uma resposta biológica robusta, erradicando bactérias, impedindo o crescimento de fungos e desativando enzimas - mas também absorve energia eletromagnética, resultando em um certo grau de efeito térmico que desativa o PPO20. Além disso, a degradação dos polifenóis é exacerbada pelo cozimento prolongado do macarrão. O tratamento térmico de massa por microondas e a gelatinização no núcleo do macarrão podem efetivamente reduzir o tempo de cozimento necessário21,22. Essa abordagem não apenas encurta o processo de cozimento do macarrão matcha, mas também melhora sua microestrutura, promovendo assim a retenção de polifenóis.
A tonalidade verde vibrante do macarrão matcha é atribuída principalmente à clorofila. No entanto, a clorofila é suscetível a mudanças no pH, temperatura e reações químicas10. É evidente que a adição direta de inibidores de ácido e tratamento térmico para controle de cor em macarrão de chá verde apresenta certas limitações. Atualmente, a tecnologia de proteção de cor para bebidas de chá abrange antioxidantes, preparações enzimáticas e íons metálicos. Na tecnologia de proteção de cor iônica, os íons de zinco são normalmente emparelhados com clorofila para aumentar a estabilidade térmica da clorofila23. A principal característica deste protocolo é que técnicas de incorporação foram empregadas para aumentar a estabilidade da cor do macarrão matcha. As proteínas do soro de leite e a carboximetilquitosana, assim como outros carboidratos, têm ótimas propriedades de composição e ligação, e podem melhorar as propriedades dos complexos por meio de ação sinérgica24. Além disso, este protocolo também demonstra que o tratamento com micro-ondas e incorporação não tem nenhum impacto prejudicial na propriedade física e nas características sensoriais do macarrão matcha.
Este protocolo pode ser facilmente adaptado para simular a produção de outros produtos alimentícios matcha processados. Por exemplo, suspensões com infusão de matcha são utilizadas na fabricação de vários alimentos tradicionais, bem como embalagens de bolinhos ou pão cozido no vapor15,25. Uma limitação importante deste protocolo é que a preparação da suspensão com infusão de matcha requer água como meio. Se o processo de produção do produto não exigir o uso de água, este método pode não ser apropriado.
Em conclusão, este protocolo apresenta uma metodologia para a produção de macarrão matcha fresco com sabor realçado e cor consistente através da utilização de embedding e tratamento de microondas. Além disso, uma redução de mais de 70% na descoloração parece ser um forte limiar que garante a estabilidade do macarrão matcha. No entanto, a expansão para condições industriais precisa ser testada para garantir que o produto tenha as mesmas características do macarrão obtido neste protocolo.
Os autores não têm nada a divulgar.
Esta pesquisa foi apoiada pelo CARS-tea e pelo Projeto de Inovação da Academia Chinesa de Ciências Agrícolas (CAAS-ASTIP-TRI).
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Carboximetil quitosana | Mackin | ||
| Colorímetro | 3nh | NH-300 + | |
| misturador de massa | ACA | AM-CG108 | |
| Freezer | Haier | BCD-252KS | |
| Agitador magnético de aquecimento | Yuhua | DF-101S | |
| Agitador magnético | Keezo | KMS-521D | |
| Matcha | Jinhua Feicui | ||
| Microondas | Panasonic | NN-GF351X | |
| NaCl | China National Salt Industry Corporation | ||
| Fabricante de macarrão | Tianxi | JCD-10 | |
| Analisador de textura | Lotun Science | TA-XT mais | |
| farinha de trigo | Rainha | ||
| Proteína de soro de leite | Yuanye |
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