В протоколе описан способ заделки матча с сывороточным белком и карбоксиметилхитозаном и обработки пшеничной муки в микроволновой печи для получения свежей лапши матча со стабильным цветом.
Методическая статья
В протоколе описан способ заделки матча с сывороточным белком и карбоксиметилхитозаном и обработки пшеничной муки в микроволновой печи для получения свежей лапши матча со стабильным цветом.
Матча, как полезная пищевая добавка, широко используется в традиционных продуктах, таких как лапша, печенье и хлеб. Тем не менее, существует несколько проблем, которые необходимо решить в отношении качества продуктов с добавлением матча, наиболее важной из которых является предотвращение обесцвечивания матча. В этом исследовании мы представляем новый подход, включающий включение матча с сывороточным протеином (0,08 г/мл) и карбоксиметилхитозаном (0,04 г/мл) в сочетании с микроволновой обработкой при 700 Вт в течение 60 с пшеничной муки для производства свежей лапши матча со стабильным цветом. В статье представлены все этапы процесса производства свежей лапши матча, включая обработку заделки матча, обработку пшеничной муки в микроволновой печи, замешивание теста, оставление для расстойки, деление теста, раскатывание теста и нарезку листов лапшичным прессом. Результаты показали снижение на 72,13% обесцвечивания свежей лапши матча после заделки и обработки в микроволновой печи по сравнению с необработанной свежей лапшой матча. Более того, комбинированный процесс не оказал никакого негативного влияния на органолептические свойства лапши матча, включая ее аромат и вкус. Таким образом, новый метод, предложенный в этом исследовании, обладает значительным потенциалом для повышения стабильности цвета свежей лапши матча во время приготовления.
Лапша является основным продуктом традиционной зерновой кухни в Китае, при этом около 40% производства пшеницы в азиатских странах используется для переработки лапши. Тем не менее, основной питательный компонент пшеничной муки недостаточен для удовлетворения растущих потребностей потребителей в питании. Поэтому некоторые исследователи решили заменить часть пшеничной муки в лапше альтернативными натуральными ингредиентами, такими как овсяные отруби2, молочный белок3, сладкийкартофель 4 и цитрусовые максима5, чтобы улучшить питательные и функциональные качества лапши. Матча является богатым биологически активным соединением, обладающим антиоксидантными и противовоспалительными свойствами, которые могут снизить риск сердечно-сосудистых заболеваний и предотвратить хронические заболевания6. В связи с этим возник растущий интерес к изучению интеграции матча в традиционные кулинарные блюда, включая китайский хлеб на пару, рисовые лепешки и, в частности, свежую лапшу.
Однако свежая лапша склонна к зависимому от времени потемнению, что приводит к неблагоприятным изменениям внешнего вида продукта, что создает значительную проблему для хранения свежейлапши7. Широко распространено мнение, что изменение цвета, наблюдаемое при хранении свежей лапши, в основном вызвано присутствием полифенолоксидазы (РПО)7,8. Кроме того, указано, что растворимая белковая фракция участвует в процессе потемнения неполифенолоксидазы (не-ППО)9. В последние годы были предприняты значительные усилия по смягчению последствий потемнения PPO во время хранения. Предыдущие исследования показали, что ингибиторы кислот и термическая обработка, применяемые к сырой лапше, могут эффективно достичь этой цели путем денатурации белков и, следовательно, ингибирования активности ферментов10,11. Хлорофилл чувствителен к изменениям pH, температуры и тепла, а яркий зеленый оттенок лапши с зеленым чаем в первую очередь связан с хлорофиллом10. Очевидно, что существуют ограничения в эффективном контроле цвета лапши зеленого чая путем прямого добавления ингибиторов кислот и термической обработки.
В дополнение к термической обработке пшеничной муки, важным фактором является сохранение хлорофилла в лапше матча. Предложено несколько методов продления времени хранения хлорофилла и сохранения его пигмента, в том числе с использованием подщелачивающих агентов, медных комплексообразователей и низкотемпературногохранения12. К сожалению, большинство процессов требуют уровня рН, близкого к естественному, чтобы уменьшить возникновение неблагоприятных химических реакций. Проблема стабильности может быть потенциально смягчена медным комплексом производных хлорофилла, которые демонстрируют зеленый цвет, напоминающий природный хлорофилл. Тем не менее, люди отдают предпочтение натуральному хлорофиллу перед искусственными красителями. Методы микрокапсулирования стали жизнеспособным решением проблемы повышения стабильности биологически активных соединений путем создания барьеров против условий окружающей среды, таких как кислород, pH, ионная сила и температура 13,14,15. До сих пор экстракт чая, катехины и хлорофилл постоянно изучались на предмет их стабильности и контролируемых свойств высвобождения при встраивании в различные материалы стен14. Однако включение микрокапсул в лапшу пока не предлагалось15.
В этом исследовании мы описали метод, который включает матча с сывороточным протеином и карбоксиметилхитозаном, а также пшеничную муку, обработанную в микроволновой печи, для получения свежей лапши матча со стабильным цветом. Добавление микрокапсулированных биоактивных соединений в пищу способствует созданию новых функциональных продуктов питания, сохраняя при этом присущие им качественные характеристики. Мы представляем результаты, полученные с использованием этого протокола обработки, для исследования изменений цветовых значений лапши матча после хранения. Конкретная цель исследования заключалась в том, чтобы определить оптимальный подход к приготовлению лапши матча, которая демонстрирует исключительный цвет и вкус.
1. Производство закладной подвески матча
2. Микроволновая обработка пшеничной муки
3. Производство лапши матча
4. Органолептическая оценка и анализ физических свойств
5. Анализ данных
Этот протокол позволял проводить органолептический и физический анализ обработанных продуктов питания и лапши, включенных в состав матча, начиная с обработки матча и продолжая промежуточными стадиями обработки до конечного продукта. Этот протокол был объединен с встраиванием и микроволновой печью для производства лапши матча (Рисунок 3). Свежая лапша с неинкапсулированным маття, со встроенным маття и микроволновой обработкой, а также без матча была помечена как M-Noodles, ME-Noodles и контрольная соответственно. С точки зрения органолептической оценки трех образцов лапши, было замечено, что микроволновая печь и добавление материалов стенки не оказали заметного негативного влияния на органолептические свойства лапши матча, включая ее аромат и вкус (Рисунок 4). Образец лапши ME-Noodles показал умеренный уровень свежего цвета, в то время как ее цвет и гладкость в приготовленном виде превосходили контрольные, а ее вкус и твердость получили самую высокую оценку.
Контрольную группу, группу свежей М-лапши и группу свежей лапши МЭ характеризовали с помощью колориметра, определяющего абсолютную дисперсию (Δ) между 24-часовыми и начальными показаниями на протяжении всего периода хранения. Значения L (черно-белый), a (краснота-зеленость) и b (желтизна-голубизна) для оценки цвета поверхности каждого образца регистрировались с помощью хромаметра. ΔE* рассчитывали следующим образом:
(ΔE*=
)
Значения вареных групп были описаны путем вычисления абсолютной разницы между вареной лапшой и свежей лапшой (рис. 5). Общая цветовая дисперсия (ΔE*) свежей М-лапши за 24 ч уменьшилась, в то время как минимальный цветовой сдвиг был обнаружен у свежей МЭ-лапши. Результаты показали, что свежая лапша МЭ лучше сохраняла цвет (ΔE*= 1,98 ± 0,12), чем лапша М (ΔE*= 6,98 ± 0,21). Подобное явление было обнаружено и в приготовленных образцах. Как показано в таблице 1, твердость, пружинистость и жевательность группы ME-лапши были значительно выше, чем у группы M-лапши и контроля, при этом существенной разницы в адгезии среди всех 3 образцов не было. Приведенные выше результаты указывают на то, что качество текстуры свежей лапши было улучшено за счет добавления встроенного матча и микроволновой печи.

Рисунок 1: Принципиальная схема производства матча-закладной суспензии. На рисунке показано (1) раствор карбоксиметилхитозана, (2) раствор сывороточного белка, (3) суспензия матча и (4) предварительно сформированная суспензия, вложенная в матча. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Рисунок 2: Принципиальная схема производства лапши матча. (А) Микроволновая обработка пшеничной муки; (B) производство лапши матча. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Рисунок 3: Фотография образцов лапши. (А) Контроль, свежая лапша без матча; (Б) свежая лапша с неинкапсулированным матча; (В) свежая лапша со встроенным маття и микроволновой печью; (D) вареная лапша без матча; (E) вареная лапша с неинкапсулированным матча; (F) вареная лапша со встроенным маття и микроволновой печью. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Рисунок 4: Органолептические характеристики качества образцов лапши. В контрольной группе была лапша без матча, в группе M-Noodles была лапша с неинкапсулированным маття, а в группе ME-Noodles была лапша со встроенным маття и микроволновой обработкой. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

Рисунок 5: Хроматическая аберрация образцов лапши. (A) Значение ΔL* образцов лапши при различных обработках. (В) Величина Δa* образцов лапши, обработанных различными способами. (В) Значение Δb* образцов лапши, подвергнутых различным обработкам. (D) Значение ΔE* образцов лапши, подвергнутых различным обработкам. Полосы погрешностей представляют среднее значение ± SD (n= 6). Alphabet указывает на значимую разницу при p <0,05 при использовании ANOVA. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.
| Образец | Твердость/г | Адгезия / г с | Упругость | Жевательность/г |
| Контроль | 3179.3 ± 136.5А | 68,22 ± 8,9А | 0,895 ± 0,012А | 2373.12 ± 94.9а |
| Приготовленная M-Noodles | 3929,9 ± 154,8млрд | 63,39 ± 10,4А | 0,813 ± 0,013млрд | 2623.09 ± 89.4а |
| Вареная лапша МЕ | 4763.4 ± 205.8с | 59,23 ± 15,6а | 0,972 ± 0,022°C | 3713.30 ± 178.6б |
Таблица 1: Физические характеристики качества образцов вареной лапши. Значения представляют среднее значение ± SD (n= 6). Alphabet указывает на значимую разницу при p <0,05 при использовании ANOVA.
По сравнению с лапшой быстрого приготовления, мелкосухой лапшой и другими подобными продуктами, свежая лапша обладает большей способностью сохранять свой первоначальный вкус и аромат, что делает ее очень перспективной на рынке. Предыдущее исследование показало, что зеленый чай может вопределенной степени улучшить общее качество свежей лапши. Таким образом, включение чая в систему мучных изделий из свежей лапши направлено на то, чтобы отдать приоритет как высокому качеству, так и пользе для здоровья, в соответствии с современной тенденцией продвижения натурального и зеленого и здорового питания. Тем не менее, такие соединения, как полифенолы и пигменты из чая, становятся более восприимчивыми к окислению или разложению микроорганизмами в окружающей среде хранения свежей лапши, настоянной на чае. Это не только приводит к снижению питательных и полезных свойств свежей лапши, настоянной на чае, но и значительно влияет на ее визуальную привлекательность и другие качественные характеристики, что может снизить приемлемость для потребителей. Чтобы избежать вышеупомянутых проблем, вызванных добавлением чая, в этом исследовании мы представляем метод стабилизации цвета и качества лапши матча.
На качество свежей лапши влияет сырье, технология обработки и условия хранения. Сложный состав свежей лапши может приводить к различным физико-химическим и биохимическим реакциям при хранении, в результате чего происходит потемнение. Ферментативноепобурение 1,17 и неферментативноепобурение 9,18 могут вызвать потемнение, или появление черных пятен в цвете влажной лапши, а физические факторы также могут повлиять на их внешний вид. В настоящее время методы ингибирования ферментативного потемнения в лапше включают добавление ингибиторов, микроволновую обработку, обработку перегретым паром, ультразвуковую обработку и другие методы. Поскольку оптимальный pH для активности PPO в пшенице был определен равным 6,5, ферментативная активность PPO может быть эффективно ингибирована путем регулировки условий pH путем добавления регуляторов кислотности, таких как лимонная кислота и яблочная кислота15. Кроме того, тепловая обработка является широко используемым методом инактивации ферментов, обычно достигаемым путем повышения температуры до 50-90 °С19. В отличие от пшеничной лапши, лапша матча содержит высокую концентрацию хлорофилла. Обработка лапши матча приводит к неизбежному взаимодействию между РПО в пшеничной муке и хлорофиллом, а также к воздействию воды и кислорода. Это нарушает стабильность двух независимых систем и способствует ферментативному потемнению во время обработки, что в конечном итоге приводит к нестабильной окраске чайной лапши.
В этом протоколе изложен высокоэффективный подход, в котором используется низкоинтенсивная микроволновая термическая обработка для эффективного смягчения ухудшения цвета лапши матча при одновременном улучшении удержания пигмента и пассивации ферментов. При воздействии микроволнового излучения пшеничная мука демонстрирует не только нетепловые эффекты, т.е. при отсутствии значительного повышения температуры, воздействие электромагнитного поля микроволн может вызывать устойчивую биологическую реакцию, тем самым уничтожая бактерии, предотвращая рост плесени и дезактивируя ферменты, но и поглощает электромагнитную энергию, в результате чего возникает определенная степень теплового эффекта, который дезактивирует PPO20. Кроме того, деградация полифенолов усугубляется длительной варкой лапши. Микроволновая термическая обработка теста и желатинизация в основе лапши позволяют эффективно сократить необходимое время приготовления21,22. Такой подход не только сокращает процесс приготовления лапши матча, но и улучшает ее микроструктуру, тем самым способствуя удержанию полифенолов.
Яркий зеленый оттенок лапши матча в первую очередь приписывают хлорофиллу. Однако хлорофилл подвержен изменениям pH, температуры и химических реакций10. Очевидно, что прямое добавление ингибиторов кислот и термическая обработка для контроля цвета в лапше зеленого чая имеет определенные ограничения. В настоящее время технология защиты цвета чайных напитков включает в себя антиоксиданты, ферментные препараты и ионы металлов. В технологии ионной защиты цвета ионы цинка обычно сочетаются с хлорофиллом для повышения термической стабильности хлорофилла23. Ключевой особенностью этого протокола является то, что для повышения стабильности цвета лапши матча были использованы методы встраивания. Сывороточные протеины и карбоксиметилхитозан, а также другие углеводы обладают отличными компаундирующими и связывающими свойствами, и они могут усиливать свойства комплексов за счет синергетическогодействия. Более того, этот протокол также демонстрирует, что микроволновая печь и встраивание не оказывают никакого вредного воздействия на физические свойства и сенсорные характеристики лапши матча.
Этот протокол может быть легко адаптирован для моделирования производства других обработанных пищевых продуктов матча. Например, суспензии, настоянные на матча, используются в производстве различных традиционных продуктов питания, а также оберток для пельменей или парового хлеба15,25. Важным ограничением этого протокола является то, что для приготовления суспензии, настоянной на матча, требуется вода в качестве среды. Если процесс производства продукта не требует использования воды, этот метод может быть нецелесообразным.
В заключение, в данном протоколе представлена методология производства свежей лапши матча с улучшенным вкусом и постоянным цветом за счет использования встраивания и микроволновой обработки. Кроме того, снижение обесцвечивания более чем на 70% является сильным порогом, обеспечивающим стабильность лапши матча. Тем не менее, масштабирование до промышленных условий должно быть протестировано, чтобы убедиться, что продукт имеет те же характеристики, что и лапша, полученная в соответствии с этим протоколом.
Авторам нечего раскрывать.
Это исследование было поддержано CARS-tea и инновационным проектом для Китайской академии сельскохозяйственных наук (CAAS-ASTIP-TRI).
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Карбоксиметилхитозан | Колориметр Mackin | ||
| 3nh | NH-300+ | ||
| Тестомес | ACA | AM-CG108 | |
| Морозильник | Haier | BCD-252KS | |
| Нагревательная магнитная мешалка | Yuhua | DF-101S | |
| Магнитная мешалка | Keezo | KMS-521D | |
| Матча | Jinhua Feicui | ||
| Микроволновая печь | Panasonic | NN-GF351X | |
| NaCl | Китайская национальная корпорация | ||
| лапши | Tianxi | JCD-10 | |
| Анализатор текстуры | Lotun Science | TA-XT plus | |
| Пшеничная мука | |||
| Queen Сывороточный белок | Yuanye |
Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE
Запросить разрешение