اثرات هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC)

Improving the processing properties of frozen dough has certain practical significance for realizing large-scale production of high-quality convenient steamed bread. In this study, a new type of hydrophilic colloid (hydroxypropyl methylcellulose, Yang, MC) was applied to frozen dough. اثرات 0.5 ٪ ، 1 ٪ ، 2 ٪) بر خصوصیات پردازش خمیر یخ زده و کیفیت نان بخارپز برای ارزیابی اثر بهبود HPMC مورد بررسی قرار گرفت. Influence on the structure and properties of components (wheat gluten, wheat starch and yeast).

Wheat gluten is the material basis for the formation of dough network structure. آزمایشات نشان داد که افزودن I-IPMC باعث شکستگی پیوندهای YD و دی سولفید بین پروتئین های گلوتن گندم در هنگام ذخیره یخ زده می شود. علاوه بر این ، نتایج حاصل از رزونانس مغناطیسی هسته ای کم میدان و اسکن دیفرانسیل پدیده های انتقال آب و تبلور مجدد آب محدود است و محتوای آب یخ زده در خمیر کاهش می یابد ، از این طریق اثر رشد کریستال یخ را بر ریزساختار گلوتن و ترکیب مکانی آن سرکوب می کند. Scanning electron microscope showed intuitively that the addition of HPMC could maintain the stability of gluten network structure.





فصل 1 مقدمه ......................................................................................................... 1
1.1 وضعیت فعلی تحقیق در خانه و خارج از کشور ……………………………………………………………



1.1.4 مشکلات و چالش های خمیر یخ زده …………………………………………………………………… .3

1.1.6 استفاده از هیدروکلوئیدها در بهبود کیفیت خمیر یخ زده ………………… .5
1.1.7 Hydroxypropyl methyl cellulose (Hydroxypropyl methyl cellulose, I-IPMC) ………. 5
112 هدف و اهمیت مطالعه ....................................................................... 6
1.3 محتوای اصلی مطالعه ....................................................................................... 7


2.2 مواد و روشهای آزمایشی ...............................................................................


2.2.3 روشهای آزمایشی ................................................................................................ 9
2.3 Experimental results and discussion…………………………………………………………………… ． 11
2.3.1 شاخص اجزای اساسی آرد گندم …………………………………………………………………… .1L
2.3.2 تأثیر افزودن HPMC بر خواص فرینیایی خمیر ………………… .11
2.3.3 تأثیر افزودن HPMC بر خصوصیات کششی خمیر …………………………… 12
2.3.4 تأثیر افزودن HPMC و زمان انجماد بر خصوصیات رئولوژیکی خمیر ……………………………. ………………………………………………………………………………………………………….15
2.3.5 اثرات مقدار اضافی HPMC و زمان ذخیره سازی انجماد بر محتوای آب یخ زده (GW) در خمیر یخ زده ……………………………………………………………………………………………… 15
2.3.6 تأثیر افزودن HPMC و زمان انجماد بر کیفیت نان بخارپز ………………………………………………………………………………………………………………………………… 18
2.4 فصل خلاصه ...................................................................................................... 21
Chapter 3 Effects of HPMC addition on the structure and properties of wheat gluten protein under freezing conditions………………………………………………………………………………………...................24

3.2.1 مواد تجربی ...................................................................................................
3.2.2 دستگاه آزمایشی ....................................................................................... 25

3.2.4 روشهای آزمایشی .............................................................................................. 25

3.3.1 تأثیر افزودن HPMC و زمان انجماد بر خصوصیات رئولوژیکی توده گلوتن مرطوب ……………………………………………………………………………………………………………………………………… .29

3.3.3 Effects of HPMC addition amount and freezing storage time on free sulfhydryl content (C vessel) …………………………………………………………………………………………………………. ． 34
3.3.4 تأثیر مقدار اضافی HPMC و زمان ذخیره سازی انجماد در زمان آرامش عرضی (N) توده گلوتن مرطوب ………………………………………………………………………………… 35





4.1 Introduction .............................................................................................................................. ． 44
4.2 Experimental materials and methods ................................................................................． 45



4.3 Analysis and discussion ..........................................................................................................． 48
4.3.1 Content of basic components of wheat starch ……………………………………………………. 48
4.3.2 اثرات مقدار اضافی I-IPMC و زمان ذخیره سازی یخ زده بر خصوصیات ژلاتین نشاسته گندم ……………………………………………………………………………………………… .48
4.3.3 Effects of HPMC addition and freezing storage time on the shear viscosity of starch paste………………………………………………………………………………………………………………………………………. 52
4.3.4 اثرات مقدار اضافی HPMC و زمان ذخیره سازی یخ زده بر ویسکوالاستیک پویا از خمیر نشاسته ………………………………………………………………………………………………… .55

4.3.6 Effects of I-IPMC addition amount and frozen storage time on the thermodynamic properties of starch ………………………………………………………………………………………………………. ． 57

4.4 فصل خلاصه .....................................................................................................． 6 1
فصل 5 اثرات افزودن HPMC بر میزان بقای مخمر و فعالیت تخمیر در شرایط ذخیره سازی یخ زده ……………………………………………………………………………………………………. ． 62
5.1Introduction ...................................................................................................................................． 62
5.2 مواد و روش ها ............................................................................................... 62

5.2.2 روش های آزمایشی. بشر بشر ． ． ……………………………………………………………………………………. 63
5.3 نتایج و بحث .................................................................................................. 64


5.3.3 تأثیر اضافه کردن مقدار HPMC و زمان انجماد بر محتوای گلوتاتیون در خمیر ……………………………………………………………………………………………………………………… 66. "
5.4 Chapter Summary .......................................................................................................................． 67
فصل 6 نتیجه گیری و چشم انداز ................................................................................ ……… 68
6.1 Conclusion ................................................................................................................................. ． 68
6.2 Outlook .........................................................................................................................................． 68
لیست تصاویر
Figure 1.1 The structural formula of hydroxypropyl methylcellulose………………………. ． 6



Figure 2.4 The effect of HPMC addition and freezing time on the elasticity of steamed bread………………………………………………………………………………………………………………………………. ． 20
شکل 3.1 تأثیر افزودن HPMC و زمان انجماد بر خصوصیات رئولوژیکی گلوتن مرطوب ……………………………………………………………………………………………………………………………. 30
Figure 3.2 Effects of HPMC addition and freezing time on the thermodynamic properties of wheat gluten………………………………………………………………………………………………………………. ． 34
شکل 3.3 اثرات افزودن HPMC و زمان انجماد بر محتوای سولفیدریل رایگان گلوتن گندم …………………………………………………………………………………………………………………………………………… 35



شکل 3.7 تأثیر افزودن HPMC و زمان انجماد در ساختار شبکه گلوتن میکروسکوپی ………………………………………………………………………………………………………………………………… 43
Figure 4.1 Starch gelatinization characteristic curve ..............................................................． 51
Figure 4.2 Fluid thixotropy of starch paste ................................................................................． 52
Figure 4.3 Effects of adding amount of MC and freezing time on the viscoelasticity of starch paste……………………………………………………………………………………………………………………... ． 57

Figure 4.5 Effects of HPMC addition and freezing storage time on the thermodynamic properties of starch…………………………………………………………………………………………………………. ． 59


Figure 5.2 The effect of HPMC addition and freezing time on the yeast survival rate…………………………………………………………………………………………………………………………………... ． 67
Figure 5.3 Microscopic observation of yeast (microscopic examination) …………………………………………………………………………………………………………………………. 68

لیست فرم ها
Table 2.1 The basic ingredient content of wheat flour…………………………………………………. 11
جدول 2.2 تأثیر افزودن I-IPMC بر خواص فرینیایی خمیر …………… 11
جدول 2.3 تأثیر افزودن I-IPMC بر خواص کششی خمیر ……………………………………… .14


جدول 3.1 محتوای مواد اولیه در گلوتن …………………………………………………………………… .25
جدول 3.2 اثرات مقدار اضافی I-IPMC و زمان ذخیره سازی انجماد در آنتالپی انتقال فاز (YI IV) و محتوای آب فریزر (چت E) گلوتن مرطوب …………………………. 31
جدول 3.3 اثرات مقدار اضافی HPMC و زمان ذخیره سازی انجماد در دمای اوج (محصول) دناتوراسیون حرارتی گندم گلوتن …………………………………………………. 33


Table 3.6 Effects of I-IPMC addition and freezing storage time on the surface hydrophobicity of wheat gluten……………………………………………………………………………………………. 41


Table 4.3 Effects of I-IPMC addition and freezing time on the shear viscosity of wheat starch paste…………………………………………………………………………………………………………………………. 55



1.1.1 انتخاب به نان بخارپز
نان بخارپز به غذای تهیه شده از خمیر پس از اثبات و بخارپز اشاره دارد. به عنوان یک غذای سنتی ماکارونی چینی ، نان بخارپز سابقه ای طولانی دارد و به عنوان "نان شرقی" شناخته می شود. Because its finished product is hemispherical or elongated in shape, soft in taste, delicious in taste and rich in nutrients [l], it has been widely popular among the public for a long time. این غذای اصلی کشور ما ، به ویژه ساکنان شمالی است. The consumption accounts for about 2/3 of the dietary structure of products in the north, and about 46% of the dietary structure of flour products in the country [21].
1.1.2 وضعیت جستجوی نان بخارپز

1)Development of new characteristic steamed buns. از طریق نوآوری مواد اولیه نان بخارپز و افزودن مواد فعال کاربردی ، انواع جدیدی از نان های بخارپز تهیه شده است که هم از نظر تغذیه و هم عملکرد دارند. Established the evaluation standard for the quality of miscellaneous grain steamed bread by principal component analysis; Fu et a1. (2015) added lemon pomace containing dietary fiber and polyphenols to steamed bread, and evaluated the antioxidant activity of steamed bread; Hao & Beta (2012) studied barley bran and flaxseed (rich in bioactive substances) The production process of steamed bread [5]; Shiau et a1. (2015) evaluated the effect of adding pineapple pulp fiber on dough rheological properties and steamed bread quality [6].
2)Research on the processing and compounding of special flour for steamed bread. The effect of flour properties on the quality of dough and steamed buns and the research on new special flour for steamed buns, and based on this, an evaluation model of flour processing suitability was established [7]; به عنوان مثال ، اثرات روشهای مختلف آسیاب آرد بر کیفیت آرد و نان های بخارپز [7] 81 ؛ تأثیر ترکیب چندین آرد گندم مومی بر کیفیت نان بخارپز [9J و همکاران ؛ Zhu, Huang, &Khan (2001) evaluated the effect of wheat protein on the quality of dough and northern steamed bread, and considered that gliadin/ Glutenin was significantly negatively correlated with dough properties and steamed bread quality [lo]; Zhang, et a1. (2007) analyzed the correlation between gluten protein content, protein type, dough properties and steamed bread quality, and concluded that the content of high molecular weight glutenin subunit (1ligh.molecular-weight, HMW) and total protein content are all related to the quality of northern steamed bread. have a significant impact [11].
3) تحقیقات در مورد تهیه خمیر و فناوری تهیه نان بخارپز. Research on the influence of steamed bread production process conditions on its quality and process optimization; Liu Changhong et al. (2009) showed that in the process of dough conditioning, process parameters such as water addition, dough mixing time, and dough pH value have an impact on the whiteness value of steamed bread. It has a significant impact on sensory evaluation. If the process conditions are not suitable, it will cause the product to turn blue, dark or yellow. The research results show that during the dough preparation process, the amount of water added reaches 45%, and the dough mixing time is 5 minutes, ~ When the pH value of the dough was 6.5 for 10 min, the whiteness value and sensory evaluation of the steamed buns measured by the whiteness meter were the best. When rolling the dough 15-20 times at the same time, the dough is flaky, smooth, elastic and shiny surface; when the rolling ratio is 3:1, the dough sheet is shiny, and the whiteness of the steamed bread increases [l to; لی ، و A1. (2015) روند تولید خمیر تخمیر شده مرکب و کاربرد آن در پردازش نان بخارپز را بررسی کرد [13].
4)Research on quality improvement of steamed bread. تحقیقات در مورد افزودن و استفاده از اصلاحات کیفیت نان بخارپز ؛ mainly including additives (such as enzymes, emulsifiers, antioxidants, etc.) and other exogenous proteins [14], starch and modified starch [15], etc. The addition and optimization of the corresponding process It is particularly noteworthy that in recent years, through the use of some exogenous proteins and other additives, gluten-free (free. gluten) pasta products have been developed to meet the requirements of celiac disease (نیازهای رژیم غذایی بیماران مبتلا به بیماری سلیاک [16.1 CIT.
5)Preservation and anti-aging of steamed bread and related mechanisms. Pan Lijun et al. (2010) optimized the composite modifier with good anti-aging effect through experimental design [l do not; Wang, et a1. (2015) studied the effects of gluten protein polymerization degree, moisture, and starch recrystallization on the increase of steamed bread hardness by analyzing the physical and chemical properties of steamed bread. نتایج نشان داد که از دست دادن آب و تبلور مجدد نشاسته دلایل اصلی پیری نان بخارپز است [20].
6)Research on the application of new fermented bacteria and sourdough. Jiang, et a1. (2010) Application of Chaetomium sp. fermented to produce xylanase (with thermostable) in steamed bread [2l'; Gerez, et a1. (2012) used two kinds of lactic acid bacteria in fermented flour products and evaluated their quality [221; وو ، و همکاران. (2012) studied the influence of sourdough fermented by four kinds of lactic acid bacteria (Lactobacillus plantarum, Lactobacillus, sanfranciscemis , Lactobacillus brevis and Lactobacillus delbrueckii subsp bulgaricus) on the quality (specific volume, texture, fermentation flavor, etc.) of northern steamed bread [23]; و Gerez ، et A1. (2012) used the fermentation characteristics of two kinds of lactic acid bacteria to accelerate the hydrolysis of gliadin to reduce the allergenicity of flour products [24] and other aspects.
7) تحقیقات در مورد کاربرد خمیر یخ زده در نان بخارپز.
Among them, steamed bread is prone to aging under conventional storage conditions, which is an important factor restricting the development of steamed bread production and processing industrialization. After aging, the quality of steamed bread is reduced - the texture becomes dry and hard, dregs, shrinks and cracks, the sensory quality and flavor deteriorate, the digestion and absorption rate decreases, and the nutritional value decreases. این نه تنها روی ماندگاری آن تأثیر می گذارد ، بلکه زباله های زیادی نیز ایجاد می کند. طبق آمار ، ضرر سالانه به دلیل پیری 3 ٪ از تولید محصولات آرد است. 7 ٪ With the improvement of people's living standards and health awareness, as well as the rapid development of the food industry, how to industrialize the traditional popular staple noodle products including steamed bread, and obtain products with high quality, long shelf life and easy preservation to meet the needs of the growing demand for fresh, safe, high-quality and convenient food is a long-standing technical problem. Based on this background, frozen dough came into being, and its development is still in the ascendant.

Frozen dough is a new technology for the processing and production of flour products developed in the 1950s. این ماده به طور عمده به استفاده از آرد گندم به عنوان ماده اولیه و آب یا شکر به عنوان مواد اصلی کمکی اشاره دارد. فرآیندهای پخته شده ، بسته بندی شده یا بسته بندی نشده ، فرآیند سریع و سایر فرآیندهای باعث می شود که محصول به حالت یخ زده برسد و برای محصولات منجمد در 18 "C ، محصول نهایی باید ذوب ، اثبات ، پخته شده و غیره باشد. [251].
با توجه به فرآیند تولید ، خمیر یخ زده تقریباً به چهار نوع تقسیم می شود.

ب) روش خمیر قبل از ضد عفونی و انجماد: خمیر به یک قسمت تقسیم می شود ، یک قسمت اثبات می شود ، یک یخ زده سریع است ، دیگری یخ زده ، دیگری ذوب شده ، دیگری اثبات شده و دیگری پخته می شود (پخت ، بخار و غیره))

د) خمیر یخ زده کاملاً فرآوری شده: خمیر به یک قطعه ساخته شده و تشکیل می شود ، سپس کاملاً اثبات شده ، و سپس کاملاً پخته شده اما یخ زده ، یخ زده و ذخیره شده و گرم شده و گرم.
The emergence of frozen dough not only creates conditions for the industrialization, standardization, and chain production of fermented pasta products, it can effectively shorten processing time, improve production efficiency, and reduce production time and labor costs. بنابراین ، پدیده پیری غذای ماکارونی به طور موثری مهار می شود و تأثیر طولانی شدن ماندگاری محصول حاصل می شود. Therefore, especially in Europe, America, Japan and other countries, frozen dough is widely used in white bread (Bread), French Sweet Bread (French Sweet Bread), small muffin (muffin), bread rolls (Rolls), French baguette (- Stick), cookies and frozen
Cakes and other pasta products have different degrees of application [26-27]. طبق آمار ناقص ، تا سال 1990 ، 80 ٪ از نانوایی ها در ایالات متحده از خمیر یخ زده استفاده می کردند. 50 ٪ از نانوایی ها در ژاپن نیز از خمیر یخ زده استفاده می کردند. قرن بیستم
در دهه 1990 ، فناوری پردازش خمیر یخ زده به چین معرفی شد. With the continuous development of science and technology and the continuous improvement of people's living standards, frozen dough technology has broad development prospects and huge development space



بیشتر مطالعات نشان داده اند که شکل گیری و رشد کریستال های یخ در غذاهای منجمد عامل مهمی است که منجر به وخامت کیفیت محصول می شود [291]. Ice crystals not only reduce the survival rate of yeast, but also weaken the gluten strength, affect the starch crystallinity and gel structure, and damage the yeast cells and release the reducing glutathione, which further reduces the gas holding capacity of gluten. In addition, in the case of frozen storage, temperature fluctuations can cause ice crystals to grow due to recrystallization [30]. Therefore, how to control the adverse effects of ice crystal formation and growth on starch, gluten and yeast is the key to solving the above problems, and it is also a hot research field and direction. در ده سال گذشته ، بسیاری از محققان درگیر این کار بوده اند و به نتایج تحقیقاتی مثمر ثمر رسیده اند. However, there are still some gaps and some unresolved and controversial issues in this field, which need to be further explored, such as:
الف) نحوه مهار وخامت کیفیت خمیر یخ زده با گسترش زمان ذخیره یخ زده ، به ویژه نحوه کنترل تأثیر شکل گیری و رشد کریستال های یخ بر ساختار و خواص سه مؤلفه اصلی خمیر (نشاسته ، گلوتن و مخمر) ، هنوز هم مسئله ای است. نقاط مهم و موضوعات اساسی در این زمینه تحقیق ؛

c)Expand, optimize and use new frozen dough quality improvers, which is conducive to the optimization of production enterprises and the innovation and cost control of product types. در حال حاضر ، هنوز هم باید بیشتر تقویت و گسترش یابد.


با توجه به مشکلات فوق و چالش های خمیر یخ زده ، تحقیقات نوآورانه طولانی مدت در مورد استفاده از فناوری خمیر یخ زده ، کنترل کیفیت و بهبود محصولات خمیر یخ زده و مکانیسم مربوط به تغییرات در ساختار و خصوصیات اجزای مادی در سیستم خمیر یخ زده و بدتر شدن کیفیت چنین تحقیقاتی یک مسئله داغ در زمینه تحقیقات خمیر یخ زده در سالهای اخیر است. Specifically, the main domestic and foreign researches in recent years mainly focus on the following points:
I.Study تغییرات در ساختار و خصوصیات خمیر یخ زده با گسترش زمان ذخیره سازی انجماد ، به منظور کشف دلایل خراب شدن کیفیت محصول ، به ویژه تأثیر تبلور یخ بر ماکرومولکول های بیولوژیکی (پروتئین ، نشاسته و غیره) ، به عنوان مثال تبلور یخ. Formation and growth and its relationship with water state and distribution; changes in wheat gluten protein structure, conformation and properties [31]; changes in starch structure and properties; changes in dough microstructure and related properties, etc. 361.
مطالعات نشان داده اند که دلایل اصلی وخامت خصوصیات پردازش خمیر یخ زده عبارتند از: 1) در طی فرآیند انجماد ، بقای مخمر و فعالیت تخمیر آن به طور قابل توجهی کاهش می یابد. 2) ساختار مداوم و کامل شبکه خمیر از بین می رود و در نتیجه ظرفیت نگه داشتن هوا خمیر ایجاد می شود. and the structural strength is greatly reduced.
ii. Optimization of frozen dough production process, frozen storage conditions and formula. در حین تولید خمیر یخ زده ، کنترل دما ، شرایط تصحیح ، درمان قبل از انجماد ، سرعت انجماد ، شرایط انجماد ، رطوبت ، محتوای پروتئین گلوتن و روشهای ذوب همه بر خصوصیات پردازش خمیر یخ زده تأثیر می گذارد [37]. به طور کلی ، میزان انجماد بالاتر کریستال های یخی را تولید می کند که از نظر اندازه کوچکتر و به طور یکنواخت تر توزیع می شوند ، در حالی که نرخ انجماد پایین تر کریستال های یخ بزرگتر تولید می کند که به طور یکنواخت توزیع نمی شوند. In addition, a lower freezing temperature even below the glass transition temperature (CTA) can effectively maintain its quality, but the cost is higher, and the actual production and cold chain transportation temperatures are usually small. علاوه بر این ، نوسانات دمای انجماد باعث تبلور مجدد می شود که بر کیفیت خمیر تأثیر می گذارد.
iii استفاده از مواد افزودنی برای بهبود کیفیت محصول خمیر یخ زده. In order to improve the product quality of frozen dough, many researchers have made explorations from different perspectives, for example, improving the low temperature tolerance of material components in frozen dough, using additives to maintain the stability of the dough network structure [45.56], etc. Among them, the use of additives is an effective and widely used method. Mainly include, i) enzyme preparations, such as, transglutaminase, O [. Amylase; ii) emulsifiers, such as monoglyceride stearate, DATEM, SSL, CSL, DATEM, etc.; iii) antioxidants, ascorbic acid, etc.; iv) polysaccharide hydrocolloids, such as guar gum, yellow Originalgum, gum Arabic, konjac gum, sodium alginate, etc.; v) other functional substances, such as Xu, et a1. (2009) added Ice-structuring Proteins to wet gluten mass under freezing conditions, and studied its protective effect and mechanism on the structure and function of gluten protein [y71.
ⅳ Breeding of antifreeze yeast and application of new yeast antifreeze [58-59]. Sasano, et a1. (2013) obtained freeze-tolerant yeast strains through hybridization and recombination between different strains [60-61], and S11i, Yu, & Lee (2013) studied a biogenic ice nucleating agent derived from Erwinia Herbicans used to protect the fermentation viability of yeast under freezing conditions [62J.

The chemical nature of hydrocolloid is a polysaccharide, which is composed of monosaccharides (glucose, rhamnose, arabinose, mannose, etc.) through 0 [. 1-4. Glycosidic bond or/and 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 آدامس های Konjac ، آدامس عربی ؛ hydrophilic colloids gives food Many functions, properties, and qualities of hydrocolloids are closely related to the interaction between polysaccharides and water and other macromolecular substances. At the same time, due to the multiple functions of thickening, stabilizing, and water retention, hydrocolloids are widely used to include in the food processing of flour products. وانگ شین و همکاران. (2007) studied the effect of adding seaweed polysaccharides and gelatin on the glass transition temperature of dough [631. وانگ یوشنگ و همکاران. (2013) معتقد بود که افزودن ترکیب انواع کلوئیدهای آبگریز می تواند جریان خمیر را به میزان قابل توجهی تغییر دهد. خصوصیات را تغییر دهید ، استحکام کششی خمیر را بهبود بخشید ، کشش خمیر را تقویت کنید ، اما قابلیت گسترش خمیر را کاهش دهید [حذف.
1.1.7 هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (هیدروکسی پروپیل متیل سلولز ، I-IPMC)

با توجه به وجود پیوندهای هیدروژن در زنجیره مولکولی خطی و ساختار کریستالی ، سلولز دارای حلالیت آب ضعیف است که این امر همچنین دامنه کاربرد آن را محدود می کند. However, the presence of substituents on the side chain of HPMC breaks the intramolecular hydrogen bonds, making it more hydrophilic [66l], which can quickly swell in water and form a stable thick colloidal dispersion at low temperatures Tie. As a cellulose derivative-based hydrophilic colloid, HPMC has been widely used in the fields of materials, papermaking, textiles, cosmetics, pharmaceuticals and food [6 71]. به طور خاص ، به دلیل خاصیت ترمو ژلینگ برگشت پذیر منحصر به فرد ، HPMC اغلب به عنوان یک جزء کپسول برای داروهای آزاد شده کنترل شده استفاده می شود. in food, HPMC is also used as a surfactant, Thickeners, emulsifiers, stabilizers, etc., and play a role in improving the quality of related products and realizing specific functions. For example, the addition of HPMC can change the gelatinization characteristics of starch and reduce the gel strength of starch paste. , HPMC can reduce the loss of moisture in food, reduce the hardness of bread core, and effectively inhibit the aging of bread.
اگرچه HPMC تا حدی در ماکارونی مورد استفاده قرار گرفته است ، اما عمدتاً به عنوان یک ماده ضد پیری و ماده نگهدارنده آب برای نان و غیره مورد استفاده قرار می گیرد ، که می تواند حجم خاص محصول ، خواص بافت و طولانی مدت ماندگاری را بهبود بخشد [71.74]. However, compared with hydrophilic colloids such as guar gum, xanthan gum, and sodium alginate [75-771], there are not many studies on the application of HPMC in frozen dough, whether it can improve the quality of steamed bread processed from frozen dough. There is still a lack of relevant reports on its effect.

It is precisely because the relevant application research of HPMC in Chinese noodles is still relatively lacking. بنابراین ، هدف از این آزمایش گسترش کاربرد HPMC در خمیر یخ زده و تعیین بهبود پردازش خمیر یخ زده توسط HPMC از طریق ارزیابی کیفیت نان بخارپز است. علاوه بر این ، HPMC به سه مؤلفه اصلی خمیر (پروتئین گندم ، نشاسته و مایع مخمر) اضافه شد و تأثیر HPMC بر ساختار و خواص پروتئین گندم ، نشاسته و مخمر به طور سیستماتیک مورد مطالعه قرار گرفت. And explain its related mechanism problems, in order to provide a new feasible path for the quality improvement of frozen dough, so as to expand the application scope of HPMC in the food field, and to provide theoretical support for the actual production of frozen dough suitable for making steamed bread.

به طور کلی اعتقاد بر این است که خمیر یک سیستم ماده نرم پیچیده معمولی با ویژگی های چند جزء ، چند رابط ، چند فاز و چند مقیاس است.

1)Select a new type of hydrophilic colloid, hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) as an additive, and study the addition amount of HPMC under different freezing time (0, 15, 30, 60 days; the same below) conditions. (0 ٪ ، 0.5 ٪ ، 1 ٪ ، 2 ٪ ؛ همان در زیر) در مورد خصوصیات رئولوژیکی و ریزساختار خمیر یخ زده ، و همچنین بر کیفیت محصول خمیر - نان بخارپز (از جمله حجم خاص نان بخارپز) ، بافت) ، بررسی تأثیر اضافه کردن HPMC به خمیر Frozen در مورد ویژگی های پردازش شده در مورد REAPMENTIONS OF REAPMENT OF DOUGH WREATE OF DOUGH و SOUPMENTION OF DOUGH و REAPMENT OF TREATION OF REAPMENT OF DOUGH و READEMATE OF DOUGH OF DOUGU properties of the frozen dough;
2) از منظر مکانیسم بهبود ، اثرات افزودنیهای مختلف HPMC بر خواص رئولوژیکی توده گلوتن مرطوب ، انتقال وضعیت آب و ساختار و خواص گلوتن گندم در شرایط زمان ذخیره سازی انجماد مختلف مورد بررسی قرار گرفت.



2.1 مقدمه
Generally speaking, the material composition of dough used for making fermented flour products mainly includes biological macromolecular substances (starch, protein), inorganic water, and yeast of organisms, and is formed after hydration, cross-linking and interaction. A stable and complex material system with a special structure has been developed. مطالعات بیشماری نشان داده است که خواص خمیر تأثیر قابل توجهی در کیفیت محصول نهایی دارد. بنابراین ، با بهینه سازی ترکیب برای دستیابی به محصول خاص و این یک جهت تحقیق برای بهبود فرمولاسیون خمیر و فناوری کیفیت محصول یا مواد غذایی برای استفاده است. on the other hand, improving or improving the properties of dough processing and preservation to ensure or improve the quality of the product is also an important research issue.
همانطور که در مقدمه ذکر شد ، اضافه کردن HPMC به یک سیستم خمیر و بررسی تأثیرات آن بر خصوصیات خمیر (فارین ، کشیدگی ، رئولوژی و غیره) و کیفیت محصول نهایی دو مطالعه نزدیک است.
بنابراین ، این طرح آزمایشی عمدتاً از دو جنبه انجام می شود: تأثیر افزودن HPMC بر خواص سیستم خمیر یخ زده و تأثیر بر کیفیت محصولات نان بخارپز.

2.2.1 مواد آزمایشی
Zhongyu Wheat Flour Binzhou Zhongyu Food Co., Ltd.; Angel Active Dry Yeast Angel Yeast Co., Ltd.; HPMC (درجه تعویض متیل 28 ٪ .30 ٪ ، درجه تعویض هیدروکسی پروپیل 7 ٪ .12 ٪) شرکت معرف شیمیایی علاءالدین (شانگهای). تمام معرفهای شیمیایی مورد استفاده در این آزمایش از درجه تحلیلی هستند.


BPS 500CL constant temperature and humidity box


DHG 9070A Blast Drying Oven
sm. میکسر خمیر 986s
C21 KT2134 Induction Cooker
Powder meter. اشمیه
Extensometer. اشمیه


FD 1B. 50 خشک کن خلاء
کوره خفه کن SX2.4.10

سازنده


سارتوریوس ، آلمان





شرکت TA آمریکایی
شرکت TA آمریکایی
شرکت آزمایشگاه آزمایشی پکن بو یی کانگ ، آموزشی ویبولیتین
شرکت تجهیزات پزشکی Huang Shi Heng Feng ، Ltd.
شرکت Foss دانمارکی



2.2.3.2 تعیین خصوصیات آرد خمیر
با توجه به روش مرجع GB/T 14614.2006 تعیین خواص Farinaceace از خمیر [821.



به فرآیند ساخت خمیر GB/T 17320.1998 مراجعه کنید [84]. Weigh 450 g of flour and 5 g of active dry yeast into the bowl of the dough mixer, stir at low speed to fully mix the two, and then add 245 mL of low-temperature (Distilled water (pre-stored in the refrigerator at 4°C for 24 hours to inhibit the activity of yeast), first stir at low speed for 1 min, then at medium speed for 4 min until dough is formed. Take out the dough and divide it into about 180g / portion, knead it into a cylindrical shape, then seal it with a ziplock bag, and put it in. Freeze at 18°C for 15, 30, and 60 days. Add 0.5%, 1%, 2% (w/w, dry basis) HPMC to replace the corresponding proportion of flour quality to make dough, and the rest of the production methods remain unchanged. The 0-day frozen storage (unfrozen storage) was used as the control experimental group.
2.2.3.5 تعیین خصوصیات رئولوژیکی خمیر
پس از زمان انجماد مربوطه ، نمونه های خمیر را بیرون بیاورید ، آنها را به مدت 4 ساعت در یخچال در دمای 4 درجه سانتیگراد قرار دهید و سپس آنها را در دمای اتاق قرار دهید تا نمونه های خمیر کاملاً ذوب شوند. The sample processing method is also applicable to the experimental part of 2.3.6.
A sample (about 2 g) of the central part of the partially melted dough was cut and placed on the bottom plate of the rheometer (Discovery R3). First, the sample was subjected to dynamic strain scanning. The specific experimental parameters were set as follows: A parallel plate with a diameter of 40 mm was used, the gap was set to 1000 mln, the temperature was 25 °C, and the scanning range was 0.01%. 100 ٪ ، زمان استراحت نمونه 10 دقیقه و فرکانس روی 1 هرتز تنظیم شده است. منطقه ویسکوالاستیک خطی (LVR) از نمونه های آزمایش شده با اسکن کرنش تعیین شد. Then, the sample was subjected to a dynamic frequency sweep, and the specific parameters were set as follows: the strain value was 0.5% (in the LVR range), the resting time, the fixture used, the spacing, and the temperature were all consistent with the strain sweep parameter settings. Five data points (plots) were recorded in the rheology curve for each 10-fold increase in frequency (linear mode). پس از هر افسردگی گیره ، نمونه اضافی به آرامی با تیغه خراشیده شد و لایه ای از روغن پارافین به لبه نمونه اعمال شد تا در طول آزمایش از ریزش آب جلوگیری شود. Each sample was repeated three times.

نمونه ای از حدود 15 میلی گرم از قسمت مرکزی خمیر کاملاً ذوب شده را وزن کنید ، آن را در یک آلومینیوم قابلمه (مناسب برای نمونه های مایع) ببندید و آن را با یک کالری سنجی اسکن دیفرانسیل (DSC) اندازه گیری کنید. The specific program parameters are set. به شرح زیر: اول تعادل در دمای 20 درجه سانتیگراد به مدت 5 دقیقه ، سپس به دمای 30 درجه سانتیگراد با سرعت 10 "c/min ، به مدت 10 دقیقه نگه دارید و در نهایت به 25 درجه سانتیگراد با سرعت 5" c/min بروید ، گاز پاکسازی نیتروژن (N2) است و میزان جریان آن 50 میلی لیتر در دقیقه است. با استفاده از کاردی آلومینیوم خالی به عنوان یک مرجع ، منحنی DSC به دست آمده با استفاده از نرم افزار تجزیه و تحلیل جهانی تجزیه و تحلیل جهانی 2000 مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و آنتالپی ذوب (روز) کریستال یخ با ادغام قله واقع در حدود 0 درجه سانتیگراد بدست آمد. Freezable water content (CFW) is calculated by the following formula [85.86]:

در میان آنها ، 厶 نشان دهنده گرمای نهان رطوبت است و ارزش آن 334 J Dan است. MC (total Moisture Content) represents the total moisture content in the dough (measured according to GB 50093.2010t78]). Each sample was repeated three times.

2.2.3.8 ارزیابی کیفیت نان بخارپز
(1) تعیین حجم خاص نان بخارپز

حجم خاص نان بخارپز (cm3 / g) = حجم نان بخارپز (cm3) / توده نان بخارپز (G)
(2) تعیین خواص بافت هسته نان بخارپز
Refer to the method of Sim, Noor Aziah, Cheng (2011) [88] with minor modifications. یک نمونه هسته 20 20 20 20 20 MN'13 از نان بخارپز از ناحیه مرکزی نان بخارپز بریده شد و TPA (تجزیه و تحلیل مشخصات بافت) نان بخارپز توسط یک تستر خاصیت فیزیکی اندازه گیری شد. پارامترهای خاص: کاوشگر P/100 است ، میزان قبل از اندازه گیری 1 میلی متر در ثانیه ، میزان اندازه گیری میانی 1 میلی متر در ثانیه است ، میزان اندازه گیری پس از اندازه گیری 1 میلی متر در ثانیه ، متغیر تغییر شکل فشرده سازی 50 ٪ و فاصله زمانی بین دو فشرده سازی 30 ثانیه است ، نیروی ماشه 5 گرم است. Each sample was repeated 6 times.
2.2.3.9 پردازش داده ها
تمام آزمایشات حداقل سه بار تکرار شد مگر اینکه در غیر این صورت مشخص شده باشد ، و نتایج تجربی به عنوان میانگین (میانگین) انحراف استاندارد (انحراف استاندارد) بیان شد. از آمار SPSS 19 برای تجزیه و تحلیل واریانس (تجزیه و تحلیل واریانس ، ANOVA) استفاده شد و سطح اهمیت O. 05 بود. Use Origin 8.0 to draw relevant charts.
2.3 نتایج تجربی و بحث
2.3.1 شاخص ترکیب اساسی آرد گندم
تب 2． 1 محتوای تشکیل دهنده ابتدایی آرد گندم

As shown in Table 2.2, with the increase of HPMC addition, the water absorption of dough increased significantly, from 58.10% (without adding HPMC dough) to 60.60% (adding 2% HPMC dough). علاوه بر این ، افزودن HPMC باعث بهبود زمان پایداری خمیر از 10.2 دقیقه (خالی) به 12.2 دقیقه (اضافه شده 2 ٪ HPMC) شد. However, with the increase of HPMC addition, both the dough forming time and the dough weakening degree decreased significantly, from the blank dough forming time of 2.10 min and the weakening degree of 55.0 FU, respectively, to the addition of 2% HPMC, the dough forming time was 1. .50 min and weakening degree of 18.0 FU, decreased by 28.57% and 67.27%, respectively.
از آنجا که HPMC دارای احتباس آب قوی و ظرفیت نگه داشتن آب است و از نشاسته گندم و گندم گندم بیشتر جاذب است [8 "01 ، بنابراین ، افزودن HPMC میزان جذب آب خمیر را بهبود می بخشد. زمان تشکیل خمیر زمانی است که قوام خمیر به 500 زمان مورد نیاز برای FU می رسد ، علاوه بر این HPMC باعث کاهش زمان Dough می شود که باعث کاهش زمان Dough می شود. dough. The dough stability time is the time when the dough consistency is maintained above 500 FU, and HPMC increases the dough stability time, which is due to the dough It is caused by the shortening of the forming time and the relative stability of the dough consistency. The degree of weakening represents the difference between the maximum consistency of the dough and the final consistency, and the reduction of the weakening degree of the dough by HPMC shows that HPMC can play a role in stabilizing the consistency of the dough. Dough stability time the increase of α and the decrease of dough weakening degree indicate that under the action of mechanical shearing force, the dough structure added with HPMC is more stable, and these results are similar to the research results of Rosell, Collar, & Haros (2007).

2.3.3 تأثیر افزودن HPMC بر خواص کششی خمیر

در جدول 2.3 اثرات مقادیر مختلف HPMC (O ، 0.5 ٪ ، 1 ٪ و 2 ٪) و اثبات متفاوت 1'9 (45 دقیقه ، 90 دقیقه و 135 دقیقه) بر خواص کششی خمیر (انرژی ، مقاومت در برابر کشش ، حداکثر مقاومت در برابر کشش ، طول کشش ، نسبت کشش و نسبت کشش ذکر شده است. نتایج تجربی نشان می دهد که خواص کششی کلیه نمونه های خمیر با گسترش زمان اثبات به جز کشیدگی که با گسترش زمان اثبات کاهش می یابد ، افزایش می یابد. برای مقدار انرژی ، از 0 تا 90 دقیقه ، مقدار انرژی بقیه نمونه های خمیر به تدریج به جز افزودن 1 ٪ HPMC افزایش می یابد و مقدار انرژی همه نمونه های خمیر به تدریج افزایش می یابد. هیچ تغییر قابل توجهی وجود ندارد. این نشان می دهد که وقتی زمان اثبات 90 دقیقه است ، ساختار شبکه خمیر (اتصال متقابل بین زنجیره های مولکولی) کاملاً تشکیل می شود. Therefore, the proofing time is further extended, and there is no significant difference in the energy value. At the same time, this can also provide a reference for determining the proofing time of the dough. As the proofing time prolongs, more secondary bonds between molecular chains are formed and the molecular chains are more closely cross-linked, so the tensile resistance and the maximum tensile resistance increase gradually. At the same time, the deformation rate of molecular chains also decreased with the increase of secondary bonds between molecular chains and the tighter cross-linking of molecular chains, which led to the decrease of the elongation of the dough with the excessive extension of the proofing time. The increase in tensile resistance/maximum tensile resistance and the decrease in elongation resulted in an increase in tensile LL/maximum tensile ratio.
However, the addition of HPMC can effectively suppress the above trend and change the tensile properties of the dough. با افزایش علاوه بر HPMC ، مقاومت کششی ، مقاومت حداکثر کششی و مقدار انرژی خمیر همه به طور متناوب کاهش می یابد ، در حالی که کشیدگی افزایش یافته است. Specifically, when the proofing time was 45 min, with the increase of HPMC addition, the dough energy value decreased significantly, from 148.20-J: 5.80 J (blank) to 129.70-J respectively: 6.65 J (add 0.5% HPMC), 120.30 ± 8.84 J (add 1% HPMC), and 110.20-a: 6.58
J (2 ٪ HPMC اضافه شده است). At the same time, the maximum tensile resistance of the dough decreased from 674.50-a: 34.58 BU (blank) to 591.80--a: 5.87 BU (adding 0.5% HPMC), 602.70± 16.40 BU (1% HPMC added), and 515.40-a: 7.78 BU (2% HPMC added). با این حال ، کشیدگی خمیر از 154.75+7.57 MITI (خالی) به 164.70-A افزایش یافته است: 2.55 M/RL (اضافه کردن 0.5 ٪ HPMC) ، 162.90-A: 4 .05 دقیقه (1 ٪ HPMC اضافه شده) و 1 67.20-A: 1.98 دقیقه (2 ٪ HPMC اضافه شده). This may be due to the increase of the plasticizer-water content by adding HPMC, which reduces the resistance to the deformation of the gluten protein molecular chain, or the interaction between HPMC and the gluten protein molecular chain changes its stretching behavior, which in turn affects It improves the tensile properties of the dough and increases the extensibility of the dough, which will affect the quality (eg, specific volume, texture) of the final product.

2.3.4 تأثیر مقدار اضافی HPMC و زمان ذخیره سازی انجماد بر خصوصیات رئولوژیکی خمیر
خصوصیات رئولوژیکی خمیر جنبه مهمی از خصوصیات خمیر است ، که می تواند به طور سیستماتیک خصوصیات جامع خمیر مانند ویسکوالاستیک ، پایداری و ویژگی های پردازش و همچنین تغییر در خواص در هنگام پردازش و ذخیره سازی را منعکس کند.

شکل 2.1 تغییر مدول ذخیره سازی (مدول الاستیک ، G ') و مدول از دست دادن (مدول چسبناک ، G ") خمیر با محتوای مختلف HPMC از 0 روز به 60 روز را نشان می دهد. نتایج نشان می دهد که با طولانی شدن زمان ذخیره سازی انجماد ، G' از خمیر بدون اضافه کردن HPMC به طور قابل توجهی کاهش می یابد ، در حالی که تغییر G". این ممکن است به این دلیل باشد که ساختار شبکه خمیر در هنگام ذخیره انجماد توسط کریستال های یخ آسیب دیده است ، که باعث کاهش استحکام ساختاری آن می شود و بنابراین مدول الاستیک به طور قابل توجهی کاهش می یابد. با این حال ، با افزایش علاوه بر HPMC ، تغییر G 'به تدریج کاهش می یابد. In particular, when the added amount of HPMC was 2%, the variation of G' was the smallest. This shows that HPMC can effectively inhibit the formation of ice crystals and the increase in the size of ice crystals, thereby reducing the damage to the dough structure and maintaining the structural strength of the dough. In addition, the G' value of dough is greater than that of wet gluten dough, while the G" value of dough is smaller than that of wet gluten dough, mainly because the dough contains a large amount of starch, which can be adsorbed and dispersed on the gluten network structure. It increases its strength while retaining excess moisture.

تمام رطوبت موجود در خمیر نمی تواند کریستال های یخ را در دمای کم خاص تشکیل دهد ، که مربوط به وضعیت رطوبت (جریان آزاد ، محدود ، همراه با سایر مواد و غیره) و محیط آن است. آب یخ زده آب در خمیر است که می تواند دچار تغییر فاز شود تا کریستال های یخ در دماهای پایین تشکیل شود. مقدار آب یخ زده به طور مستقیم بر تعداد ، اندازه و توزیع تشکیل کریستال یخ تأثیر می گذارد. علاوه بر این ، محتوای آب یخ زده نیز تحت تأثیر تغییرات محیطی مانند گسترش زمان ذخیره سازی انجماد ، نوسان دمای ذخیره سازی انجماد و تغییر ساختار و خواص سیستم مواد است. برای خمیر یخ زده بدون اضافه کردن HPMC ، با طولانی شدن زمان ذخیره سازی انجماد ، q سیلیکون به طور قابل توجهی افزایش یافته است ، از 32/0 32 32 32 /32 ٪ (ذخیره یخ زده به مدت 0 روز) به 0.64 ± 39.13 ٪ (ذخیره یخ زده به مدت 0 روز). Tibetan for 60 days), the increase rate was 20.47%. با این حال ، پس از 60 روز ذخیره یخ زده ، با افزایش علاوه بر HPMC ، افزایش CFW کاهش یافته و به دنبال آن 18.41 ٪ ، 13.71 ٪ و 48 /12 ٪ (جدول 2.4). At the same time, the o∥ of the unfrozen dough decreased correspondingly with the increase of the amount of HPMC added, from 32.48a-0.32% (without adding HPMC) to 31.73±0.20% in turn. (adding0.5% HPMC), 3 1.29+0.03% (adding 1% HPMC) and 30.44±0.03% (adding 2% HPMC) Water holding capacity, inhibits the free flow of water and reduces the amount of water that can be frozen. در فرآیند ذخیره سازی انجماد ، همراه با تبلور مجدد ، ساختار خمیر از بین می رود ، به طوری که بخشی از آب غیر فرآیند به آب یخ زده تبدیل می شود و در نتیجه محتوای آب یخ زده را افزایش می دهد. However, HPMC can effectively inhibit the formation and growth of ice crystals and protect the stability of the dough structure, thus effectively inhibiting the increase of the freezable water content. این مطابق با قانون تغییر محتوای آب یخ زده در خمیر گلوتن مرطوب یخ زده است ، اما از آنجا که خمیر حاوی نشاسته بیشتری است ، مقدار CFW از مقدار G∥ تعیین شده توسط خمیر گلوتن مرطوب کوچکتر است (جدول 3.2).

2.3.6 اثرات افزودن IIPMC و زمان انجماد بر کیفیت نان بخارپز

حجم خاص نان بخارپز بهتر می تواند ظاهر و کیفیت حسی نان بخارپز را منعکس کند. The larger the specific volume of the steamed bread, the larger the volume of the steamed bread of the same quality, and the specific volume has a certain influence on the appearance, color, texture, and sensory evaluation of the food. Generally speaking, steamed buns with larger specific volume are also more popular with consumers to a certain extent.

شکل 2． 2 اثر اضافه HPMC و ذخیره سازی منجمد بر حجم خاص نان بخارپز چینی
حجم خاص نان بخارپز بهتر می تواند ظاهر و کیفیت حسی نان بخارپز را منعکس کند. The larger the specific volume of the steamed bread, the larger the volume of the steamed bread of the same quality, and the specific volume has a certain influence on the appearance, color, texture, and sensory evaluation of the food. Generally speaking, steamed buns with larger specific volume are also more popular with consumers to a certain extent.

شکل 2． 3 اثر اضافه کردن HPMC و ذخیره یخ زده بر سختی نان بخارپز چینی

The hardness of the steamed bread made of frozen dough with 2% HPMC increased from 208.233 ± 15.566 g (frozen storage for 0 days) to 564.978 ± 82.849 g (frozen storage for 60 days). Fig 2．4 Effect of HPMC addition and frozen storage on springiness of Chinese steamed bread In terms of elasticity, the elasticity of steamed bread made from frozen dough without adding HPMC decreased from 0.968 ± 0.006 (freezing for 0 days) to 0.689 ± 0.022 (frozen for 60 days); Frozen with 2% HPMC added the elasticity of the steamed buns made of dough decreased from 1.176 ± 0.003 (freezing for 0 days) to 0.962 ± 0.003 (freezing for 60 days). بدیهی است که با افزایش میزان اضافه شده HPMC در خمیر منجمد در دوره ذخیره سازی یخ زده ، میزان افزایش سختی و کاهش میزان کشش کاهش می یابد. این نشان می دهد که افزودن HPMC می تواند به طور مؤثر کیفیت نان بخارپز را بهبود بخشد. In addition, Table 2.5 lists the effects of HPMC addition and frozen storage time on other texture indexes of steamed bread. ) had no significant change (P>0.05); با این حال ، در 0 روز انجماد ، با افزایش علاوه بر HPMC ، لکه بینی و جویدن به طور قابل توجهی کاهش یافته است (P

On the other hand, with the prolongation of freezing time, the cohesion and restoring force of steamed bread decreased significantly. برای نان بخارپز ساخته شده از خمیر یخ زده بدون اضافه کردن HPMC ، انسجام آن توسط O. 86-4-0.03 گرم (ذخیره یخ زده 0 روز) به 0.49+0.06 گرم (ذخیره یخ زده به مدت 60 روز) کاهش یافت ، در حالی که نیروی ترمیم شده از 0.04/0 برای 0.04 گرم (0.01) به میزان 0.17 روز به مدت 0 روز به مدت 0 روز (Frozen Storage به مدت 0 روز) کاهش یافت. با این حال ، برای نان های بخارپز ساخته شده از خمیر یخ زده با 2 ٪ HPMC اضافه شده ، انسجام از 0.93+0.02 گرم (0 روز یخ زده) به 0.61+0.07 گرم (ذخیره یخ زده 60 روز) کاهش یافته است ، در حالی که نیروی ترمیم از 0.01 گرم (60 گرم) (Frozen Storage Storage به مدت 0 روز) به مدت 0.27+4-0.02 کاهش یافته است. In addition, with the prolongation of frozen storage time, the stickiness and chewiness of steamed bread increased significantly. For the steamed bread made from frozen dough without adding HPMC, the stickiness was increased by 336.54+37. 24 (0 days of frozen storage) increased to 1232.86±67.67 (60 days of frozen storage), while chewiness increased from 325.76+34.64 (0 days of frozen storage) to 1005.83+83.95 (frozen for 60 days); however, for the steamed buns made from frozen dough with 2% HPMC added, the stickiness increased from 206.62+1 1.84 (frozen for 0 days) to 472.84. 96+45.58 (frozen storage for 60 days), while chewiness increased from 200.78+10.21 (frozen storage for 0 days) to 404.53+31.26 (frozen storage for 60 days). This shows that the addition of HPMC can effectively inhibit the changes in the texture properties of steamed bread caused by freezing storage. In addition, the changes in the texture properties of steamed bread caused by freezing storage (such as the increase of stickiness and chewiness and the decrease of recovery force) There is also a certain internal correlation with the change of steamed bread specific volume. Thus, dough properties (eg, farinality, elongation, and rheological properties) can be improved by adding HPMC to frozen dough, and HPMC inhibits the formation, growth, and redistribution of ice crystals (recrystallization process), making frozen dough The quality of the processed steamed buns is improved.
2.4 خلاصه فصل

On the other hand, the experimental results showed that the addition of HPMC also had a good quality control and improvement effect on steamed bread made from frozen dough. برای نمونه های ناخوشایند ، افزودن HPMC باعث افزایش حجم خاص نان بخارپز شده و خاصیت بافت نان بخارپز شده را بهبود می بخشد - سختی نان بخارپز را کاهش می دهد ، خاصیت ارتجاعی آن را افزایش می دهد و در عین حال چسبندگی و جویدن نان بخارپز را کاهش می دهد. علاوه بر این ، افزودن HPMC مانع از وخیم تر شدن کیفیت نان های بخارپز ساخته شده از خمیر یخ زده با گسترش زمان ذخیره سازی انجماد - کاهش درجه افزایش سختی ، چسبندگی و جویدن بندهای بخارپز و همچنین کاهش قابلیت اطمینان از نان های بخارپز ، همخوانی و کاهش نیروی بازیابی است.


3.1 مقدمه

علاوه بر این ، از دیدگاه میکروسکوپی ، تشکیل ساختار شبکه سه بعدی خمیر با تشکیل پیوندهای کووالانسی بین مولکولی و درون مولکولی (مانند پیوندهای دی سولفید) و پیوندهای غیر کووالانسی (مانند پیوندهای هیدروژن ، نیروهای هیدروفوبیک) همراه است [103]. اگرچه انرژی پیوند ثانویه

For frozen dough, under freezing conditions, the formation and growth of ice crystals (crystallization and recrystallization process) will cause the dough network structure to be physically squeezed, and its structural integrity will be destroyed, and microscopically. همراه با تغییر در ساختار و خواص پروتئین گلوتن [105'1061. As Zhao, et a1. (2012) دریافت که با طولانی شدن زمان انجماد ، وزن مولکولی و شعاع غرق شدن مولکولی پروتئین گلوتن کاهش یافته است [107J ، که نشان داد پروتئین گلوتن تا حدی دپلیمر شده است. علاوه بر این ، تغییرات ساختاری مکانی و خواص ترمودینامیکی پروتئین گلوتن بر خصوصیات پردازش خمیر و کیفیت محصول تأثیر می گذارد. بنابراین ، در فرآیند ذخیره سازی انجماد ، بررسی تغییرات وضعیت آب (حالت کریستال یخ) و ساختار و خواص پروتئین گلوتن در شرایط زمان ذخیره سازی انجماد مختلف از اهمیت خاصی برخوردار است.
همانطور که در مقدمه ذکر شد ، به عنوان یک هیدروکلوئید مشتق سلولز ، استفاده از هیدروکسی پروپیل متیل سلولز (HPMC) در خمیر یخ زده زیاد مورد مطالعه قرار نمی گیرد و تحقیقات در مورد مکانیسم عمل آن حتی کمتر است.
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, and then explore دلایل تغییر در خصوصیات پردازش خمیر یخ زده و نقش مکانیسم HPMC ، به منظور بهبود درک مشکلات مرتبط.
3.2 مواد و روش ها
3.2.1 مواد آزمایشی



Discovery. سنجش R3



JSM 6490LV Tungsten Filament Scanning Electron Microscope

BC/BD. 272SC refrigerator
BCD 201LCT refrigerator



FD 1B. 50 خشک کن خلاء

Thermo Fisher FC خواننده میکروپلیت اسکن طول موج کامل
PB مدل 10 pH متر
myp ll همزن مغناطیسی نوع 2
MX نوسان ساز فعلی Eddy Type
کوره خفه کن SX2.4.10
Kjeltec TM 8400 آنالایزر نیتروژن Kjeldahl اتوماتیک
سازنده
شرکت TA آمریکایی
شرکت TA آمریکایی
شرکت نیومت شانگهای
شرکت ابزارهای طیف شانگهای ، آموزشی ویبولیتین

کارخانه ابزار تجربی جینچنگ گووشنگ
گروه چینگدائو هایر

سارتوریوس ، آلمان
ترمو فیشر ، ایالات متحده
Thermo Nicolet ، ایالات متحده
شرکت آزمایشگاه آزمایشی پکن بو یی کانگ ، آموزشی ویبولیتین
شرکت Anhui Zhong Ke Zhong Jia Scientific Co. ، Ltd.
ترمو فیشر ، ایالات متحده
Certoris آلمان
شرکت شانگهای می ying Pu Instrument ، Ltd.
Scilogex ، ایالات متحده

شرکت Foss دانمارکی


3.2.4 روش آزمایشی
3.2.4.1 تعیین اجزای اساسی گلوتن

رفت و برگشت فرکانس ، پارامترهای تجربی خاص به شرح زیر تنظیم شده است - کرنش 0.5 ٪ (در LVR) و دامنه جارو فرکانس 0.1 هرتز است. 10 هرتز ، در حالی که پارامترهای دیگر همانند پارامترهای رفت و برگشت کرنش هستند. Scanning data is acquired in logarithmic mode, and 5 data points (plots) are recorded in the rheological curve for every 10-fold increase in frequency, so as to obtain the frequency as the abscissa, the storage modulus (G') and the loss modulus (G') is the rheological discrete curve of the ordinate. It is worth noting that after each time the sample is pressed by the clamp, the excess sample needs to be gently scraped with a blade, and a layer of paraffin oil is applied to the edge of the sample to prevent moisture during the experiment. of loss. Each sample was replicated three times.
3.2.4.4 تعیین خواص ترمودینامیکی

(1) تعیین محتوای آب انجماد (سیلیکون CF) در توده گلوتن مرطوب

Freeze-dry the frozen-storage-treated sample, grind it again, and pass it through a 100-mesh sieve to obtain gluten protein powder (this solid powder sample is also applicable to 2.8). یک نمونه پروتئین گلوتن 10 میلی گرم در یک آلومینیوم (برای نمونه های جامد) وزن و مهر و موم شد. The DSC measurement parameters were set as follows, equilibrated at 20 °C for 5 min, and then increased to 100 °C at a rate of 5 °C/min, using nitrogen as the purge gas, and its flow rate was 80 mL/min. Using a sealed empty crucible as a reference, and use the analysis software Universal Analysis 2000 to analyze the obtained DSC curve to obtain the peak temperature of thermal denaturation of wheat gluten protein (Yes). Each sample is replicated three times.
3.2.4.5 تعیین محتوای سولفیدریل رایگان (ج) گلوتن گندم

Among them, 73.53 is the extinction coefficient; A مقدار جذب است. D عامل رقیق سازی است (1 در اینجا) ؛ G غلظت پروتئین است. هر نمونه سه بار تکرار شد.
3.2.4.6 تعیین 1H I "2 زمان آرامش

Using the CONTIN algorithm in the Provencher analysis software combined with the Laplace inverse transformation, the inversion is performed to obtain a continuous distribution curve. هر نمونه سه بار تکرار شد

در این آزمایش ، یک طیف سنج مادون قرمز تبدیل فوریه مجهز به یک لوازم جانبی بازتاب تک بازتاب تک ضعیف (ATR) برای تعیین ساختار ثانویه پروتئین گلوتن استفاده شد و از یک کریستال ویلورید جیوه کادمیوم به عنوان آشکارساز استفاده شد. هر دو نمونه و پس زمینه 64 بار با وضوح 4 سانتی متر ~ و دامنه اسکن 4000 سانتی متر مربع -500 سانتی متر ~ اسکن شدند. مقدار کمی از پودر جامد پروتئین را روی سطح الماس روی اتصالات ATR پخش کنید ، و سپس ، پس از 3 چرخش در جهت عقربه های ساعت ، می توانید شروع به جمع آوری سیگنال طیف مادون قرمز نمونه کنید و در نهایت موج موج (موج ، CM-1) را به عنوان آبسیز دریافت کنید و به عنوان Abscissa جذب کنید. (Absorption) is the infrared spectrum of the ordinate.
از نرم افزار OMNIC برای انجام تصحیح خودکار پایه و تصحیح پیشرفته ATR در طیف مادون قرمز کامل موج دار به دست آمده استفاده کنید و سپس از Peak استفاده کنید. Fit 4.12 software performs baseline correction, Fourier deconvolution and second derivative fitting on the amide III band (1350 cm-1.1200 cm'1) until the fitted correlation coefficient (∥) reaches 0. 99 or more, the integrated peak area corresponding to the secondary structure of each protein is finally obtained, and the relative content of each secondary structure is calculated. Amount (%), that is, the peak area/total peak area. Three parallels were performed for each sample.


محلول 40 IL Ans (15.0 میلی مول در لیتر) به هر محلول نمونه شیب (4 میلی لیتر) اضافه شد ، به خوبی لرزید و متزلزل شد ، سپس به سرعت به یک مکان پناهگاه منتقل شد و قطره های L نور از لوله نمونه با غلظت کم به نوبه خود کشیده شدند. نور و 484 AM به عنوان نور انتشار به صورت خطی با غلظت پروتئین مجهز شده است زیرا آبسیسا با مقدار شیب به دست آمده از منحنی شدت فلورسانس به عنوان مرتبه مشخص می شود.
3.2.4.9 مشاهده میکروسکوپ الکترونی
پس از خشک کردن توده گلوتن مرطوب بدون اضافه کردن HPMC و اضافه کردن 2 ٪ HPMC که به مدت 0 روز و 60 روز منجمد شده بود ، برخی از نمونه ها بریده شدند ، با طلای 90 ثانیه با یک قطعه الکترون اسپری شدند و سپس در میکروسکوپ الکترونی اسکن قرار گرفتند (JSM.649LV). Morphological observation was carried out. The accelerating voltage was set to 20 KV and the magnification was 100 times.

تمام نتایج به عنوان میانگین انحراف 4 استاندارد بیان شده است ، و آزمایش های فوق حداقل سه بار به جز اسکن میکروسکوپ الکترونی تکرار شد. Use Origin 8.0 to draw charts, and use SPSS 19.0 for one. تجزیه و تحلیل روش واریانس و آزمون دامنه چندگانه دانکن ، سطح اهمیت 0.05 بود.
3. نتایج و بحث

شکل 3． 1 اثر افزودنی HPMC و ذخیره یخ زده بر خصوصیات رئولوژیکی خمیر گلوتن

در حین ذخیره سازی یخ زده ، رطوبت در توده گلوتن مرطوب متبلور می شود زیرا درجه حرارت پایین تر از نقطه انجماد آن است ، و با یک فرآیند تبلور مجدد به مرور زمان (به دلیل نوسانات در دما ، مهاجرت و توزیع رطوبت ، تغییر در حالت رطوبت و غیره) همراه است ، که به نوبه خود باعث رشد ذرات می شود و باعث رشد یخ (افزایش در اندازه) می شود که باعث رشد یخ (افزایش در اندازه) می شود و این باعث می شود که یخ (افزایش در اندازه) ایجاد شود (افزایش در اندازه) باعث می شود که یخ ها (افزایش در اندازه) ایجاد می شود (افزایش در اندازه) باعث می شود که یخ ها (افزایش در اندازه) ایجاد می شود (باعث رشد یخ) می شود (باعث رشد یخ) می شود (باعث افزایش یخ) می شود (افزایش در اندازه) باعث می شود که یخ ها (افزایش در اندازه) ایجاد می شود (افزایش در اندازه) که باعث افزایش اندازه یخ (افزایش در اندازه) می شود و این باعث می شود که یخ ها (افزایش در اندازه) ایجاد شود (افزایش در اندازه) باعث می شود که یخ (افزایش در اندازه) ایجاد شود. chemical bonds through physical extrusion. با این حال ، با مقایسه با مقایسه گروه ها نشان داد که افزودن HPMC می تواند به طور مؤثر مهار شکل گیری و رشد کریستال های ICE را مهار کند ، از این طریق از یکپارچگی و استحکام ساختار شبکه گلوتن محافظت می کند و در یک محدوده خاص ، اثر مهاری با میزان HPMC اضافه شده همبستگی دارد.
3.3.2 تأثیر مقدار اضافی HPMC و زمان ذخیره سازی انجماد بر میزان رطوبت فریزر (CFW) و پایداری حرارتی
3.3.2.1 تأثیر مقدار اضافی HPMC و زمان ذخیره سازی انجماد بر میزان رطوبت انجماد (CFW) در خمیر گلوتن مرطوب
Ice crystals are formed by the phase transition of freezable water at temperatures below its freezing point. Therefore, the content of freezable water directly affects the number, size and distribution of ice crystals in the frozen dough. نتایج تجربی (جدول 3.2) نشان می دهد که از آنجا که زمان ذخیره سازی انجماد از 0 روز به 60 روز تمدید می شود ، سیلیکون چینی توده گلوتن به تدریج بزرگتر می شود ، که مطابق با نتایج تحقیق دیگران است [117'11 81]. به طور خاص ، پس از 60 روز ذخیره یخ زده ، آنتالپی انتقال فاز (روز) توده گلوتن مرطوب بدون HPMC از 134.20 j/g (0 d) به 166.27 J/g (60 d) افزایش یافته است ، یعنی افزایش 23.90 ٪ ، در حالی که میزان رطوبت آزاد (CF Silicon) از 40.08 ٪ افزایش یافته است. با این حال ، برای نمونه های تکمیل شده با 0.5 ٪ ، 1 ٪ و 2 ٪ HPMC ، پس از 60 روز انجماد ، C-CHAT به ترتیب 20.07 ٪ ، 16 ، 63 ٪ و 15.96 ٪ افزایش یافته است که سازگار با Matuda و et A1 است. (2008) found that the melting enthalpy (Y) of the samples with added hydrophilic colloids decreased compared with the blank samples [119].



The thermal stability of gluten has an important influence on the grain formation and product quality of thermally processed pasta [211]. شکل 3.2 منحنی DSC به دست آمده را با دما (درجه سانتیگراد) به عنوان آبسیسا و جریان گرما (مگاوات) به عنوان ترتیب نشان می دهد. The experimental results (Table 3.3) found that the heat denaturation temperature of gluten protein without freezing and without adding I-IPMC was 52.95 °C, which was consistent with Leon, et a1. (2003) and Khatkar, Barak, & Mudgil (2013) reported very similar results [120m11. With the addition of 0% unfrozen, O. Compared with the heat denaturation temperature of gluten protein with 5%, 1% and 2% HPMC, the heat deformation temperature of gluten protein corresponding to 60 days increased by 7.40℃, 6.15℃, 5.02℃ and 4.58℃, respectively. Obviously, under the condition of the same freezing storage time, the increase of denaturation peak temperature (N) decreased sequentially with the increase of HPMC addition. This is consistent with the change rule of the results of Cry. علاوه بر این ، برای نمونه های ناعادلانه ، با افزایش مقدار HPMC ، مقادیر N به صورت متوالی کاهش می یابد. This may be due to the intermolecular interactions between HPMC with molecular surface activity and gluten, such as the formation of covalent and non-covalent bonds [122J].

توجه: حروف کوچک کوچک فوق العاده در همان ستون نشان دهنده تفاوت معنی داری است (P <0.05) علاوه بر این ، مایرز (1990) معتقد است که ANG بالاتر به این معنی است که مولکول پروتئین گروههای آبگریز بیشتری را در معرض دید قرار می دهد و در فرآیند دناتوراسیون مولکول شرکت می کند [1231]. Therefore, more hydrophobic groups in gluten were exposed during freezing, and HPMC could effectively stabilize the molecular conformation of gluten.





شکل 3．4 تأثیر افزودن FIPMC و ذخیره یخ زده بر منحنی های توزیع زمان آرامش عرضی برای خمیر گلوتن

با مقایسه خمیر گلوتن مرطوب با مقادیر اضافی مختلف HPMC که به مدت 60 روز در ذخیره سازی یخ زده ذخیره شده و به ترتیب ذخیره سازی غیرقانونی ذخیره شده است ، مشخص شد که سطح توزیع کل T21 و T24 تفاوت معنی داری را نشان نمی دهد ، نشان می دهد که افزودن HPMC به میزان قابل توجهی مقدار نسبی آب محدود را افزایش نمی دهد. محتوا ، که ممکن است به این دلیل باشد که مواد اصلی اتصال به آب (پروتئین گلوتن با مقدار کمی نشاسته) با افزودن مقدار کمی HPMC به طور قابل توجهی تغییر نکرده است. On the other hand, by comparing the distribution areas of T21 and T24 of wet gluten mass with the same amount of HPMC added for different freezing storage times, there is also no significant difference, which indicates that the bound water is relatively stable during the freezing storage process, and has a negative impact on the environment. Changes are less sensitive and less affected.
با این حال ، تفاوت های آشکاری در ارتفاع و مساحت توزیع T23 از توده گلوتن مرطوب وجود دارد که یخ زده نبوده و حاوی افزودنی های مختلف HPMC بود ، و با افزایش علاوه بر این ، ارتفاع و مساحت توزیع T23 افزایش یافته است (شکل 3.4). This change shows that HPMC can significantly increase the relative content of limited water, and it is positively correlated with the added amount within a certain range. In addition, with the extension of freezing storage time, the height and area of ​​T23 distribution of the wet gluten mass with the same HPMC content decreased to varying degrees. بنابراین ، در مقایسه با آب محدود ، آب محدود تأثیر خاصی در ذخیره سازی انجماد نشان داد. حساسیت This trend suggests that the interaction between the gluten protein matrix and the confined water becomes weaker. This may be because more hydrophobic groups are exposed during freezing, which is consistent with the thermal denaturation peak temperature measurements. In particular, the height and area of ​​the T23 distribution for the wet gluten mass with 2% HPMC addition did not show a significant difference. این نشان می دهد که HPMC می تواند مهاجرت و توزیع مجدد آب را محدود کند و می تواند در طی فرآیند انجماد ، تغییر وضعیت آب از حالت محدود به حالت آزاد را مهار کند.
علاوه بر این ، ارتفاع و مساحت توزیع T24 توده گلوتن مرطوب با محتوای مختلف HPMC به طور معنی داری متفاوت بود (شکل 3.4 ، A) ، و محتوای نسبی آب آزاد با مقدار HPMC اضافه شده منفی بود. This is just the opposite of the Dang distribution. بنابراین ، این قانون تنوع نشان می دهد که HPMC دارای ظرفیت نگه داشتن آب است و آب آزاد را به آب محدود تبدیل می کند. با این حال ، پس از 60 روز انجماد ، ارتفاع و مساحت توزیع T24 به درجات مختلف افزایش یافته است ، که نشان می دهد وضعیت آب از آب محدود به حالت آزاد در طی فرآیند انجماد تغییر یافته است. این عمدتا به دلیل تغییر ساختار پروتئین گلوتن و تخریب واحد "لایه" در ساختار گلوتن است که وضعیت آب محدود موجود در آن را تغییر می دهد. Although the content of freezable water determined by DSC also increases with the extension of freezing storage time, however, due to the difference in the measurement methods and characterization principles of the two, the freezable water and free water are not completely equivalent. For the wet gluten mass added with 2% HPMC, after 60 days of freezing storage, none of the four distributions showed significant differences, indicating that HPMC can effectively retain the water state due to its own water-holding properties and its interaction with gluten. and stable liquidity.

به طور کلی ، ساختار ثانویه پروتئین به چهار نوع ، α-spial ، β برابر ، β- گوشه ها و فرهای تصادفی تقسیم می شود. The most important secondary bonds for the formation and stabilization of the spatial conformation of proteins are hydrogen bonds. بنابراین ، دناتوراسیون پروتئین فرآیند شکستن پیوند هیدروژن و تغییرات ساختاری است.
طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR) به طور گسترده ای برای تعیین توان بالا ساختار ثانویه نمونه های پروتئین مورد استفاده قرار گرفته است. گروههای مشخصه در طیف مادون قرمز پروتئین ها به طور عمده شامل ، باند آمید I (1700.1600 cm-1) ، باند آمید II (1600.1500 cm-1) و باند آمید III (1350.1200 cm-1) هستند. Correspondingly, the amide I band the absorption peak originates from the stretching vibration of the carbonyl group (-C=O-.), the amide II band is mainly due to the bending vibration of the amino group (-NH-) [1271], and the amide III band is mainly due to the amino bending vibration and .CN-．Synchronous compound vibration in the same plane of bond stretching vibration, and has a high sensitivity to changes in protein secondary structure [128'1291. اگرچه سه باند مشخصه همه قله های جذب مادون قرمز مشخصه پروتئین ها هستند ، اما به عبارت دیگر ، شدت جذب باند آمید II پایین تر است ، بنابراین دقت نیمه کمی ساختار ثانویه پروتئین ضعیف است. while the peak absorption intensity of amide I band is higher, so many researchers analyze the secondary structure of protein by this band [ 1301, but the absorption peak of water and the amide I band are overlapped at about 1640 cm. 1 wavenumber (Overlapped), which in turn affects the accuracy of the results. Therefore, the interference of water limits the determination of the amide I band in protein secondary structure determination. In this experiment, in order to avoid the interference of water, the relative contents of four secondary structures of gluten protein were obtained by analyzing the amide III band. Peak position (wavenumber interval) of
انتساب و تعیین در جدول 3.4 ذکر شده است.
Tab 3．4 موقعیت های اوج و انتساب سازه های ثانویه از باند Amide III در طیف FT-IR سرچشمه گرفته است

Figure 3.5 is the infrared spectrum of the amide III band of gluten protein added with different contents of HPMC for 0 days after being frozen for 0 days after deconvolution and fitting of the second derivative. (2001) مشتق دوم را برای متناسب با قله های تجزیه شده با شکل های اوج مشابه اعمال کرد [1321]. In order to quantify the relative content changes of each secondary structure, Table 3.5 summarizes the relative percentage content of the four secondary structures of gluten protein with different freezing times and different HPMC additions (corresponding peak integral area/peak total area).


توجه: A طیف مادون قرمز پروتئین گلوتن گندم بدون اضافه کردن HPMC به مدت 0 روز ذخیره یخ زده است. B is the infrared spectrum of wheat gluten protein of frozen storage for 0 days with 2% HPMC added
With the prolongation of frozen storage time, the secondary structure of gluten protein with different additions of HPMC changed to different degrees. It can be seen that both frozen storage and addition of HPMC have an effect on the secondary structure of gluten protein. Regardless of the amount of HPMC added, B. The folded structure is the most dominant structure, accounting for about 60%. After 60 days of frozen storage, add 0%, OB Gluten of 5% and 1% HPMC. محتوای نسبی چین ها به ترتیب با 3.66 ٪ ، 1.87 ٪ و 1.16 ٪ افزایش یافته است ، که مشابه نتایج تعیین شده توسط Meziani و همکاران بود. (2011) [l33J]. با این حال ، در حین ذخیره یخ زده برای گلوتن با 2 ٪ HPMC تفاوت معنی داری مشاهده نشد. علاوه بر این ، هنگامی که به مدت 0 روز یخ زده ، با افزایش HPMC ، ص. The relative content of folds increased slightly, especially when the addition amount was 2%, p. The relative content of folds increased by 2.01%. D. ساختار تاشو را می توان به p بین مولکولی تقسیم کرد. Folding (caused by aggregation of protein molecules), antiparallel p. Folded and parallel p. Three substructures are folded, and it is difficult to determine which substructure occurs during the freezing process
تغییر کرد Some researchers believe that the increase in the relative content of the B-type structure will lead to an increase in the rigidity and hydrophobicity of the steric conformation [41], and other researchers believe that p. The increase in folded structure is due to part of the new β-Fold formation is accompanied by a weakening of the structural strength maintained by hydrogen bonding [421]. β- افزایش در ساختار تاشو نشان می دهد که پروتئین از طریق پیوندهای آبگریز پلیمریزاسیون می شود ، که مطابق با نتایج اوج دناتوراسیون حرارتی اندازه گیری شده توسط DSC و توزیع زمان آرامش عرضی اندازه گیری شده توسط رزونانس مغناطیسی هسته ای کم میدان است. Protein denaturation. On the other hand, added 0.5%, 1% and 2% HPMC gluten protein α-whirling. The relative content of helix increased by 0.95%, 4.42% and 2.03% respectively with the prolongation of freezing time, which is consistent with Wang, et a1. (2014) found similar results [134]. 0 of gluten without added HPMC. تغییر معنی داری در محتوای نسبی مارپیچ در طی فرآیند ذخیره سازی منجمد وجود ندارد ، اما با افزایش مقدار اضافی یخ به مدت 0 روز. There were significant differences in the relative content of α-whirling structures.






مولکول های پروتئین شامل گروه های آبگریز و آبگریز هستند. به طور کلی ، سطح پروتئین از گروه های آبگریز تشکیل شده است ، که می توانند آب را از طریق پیوند هیدروژن به هم متصل کنند تا یک لایه هیدراتاسیون تشکیل شود تا از مولکول های پروتئین از آگلومره شدن جلوگیری کند و ثبات ساختاری آنها را حفظ کند. The interior of the protein contains more hydrophobic groups to form and maintain the secondary and tertiary structure of the protein through the hydrophobic force. Denaturation of proteins is often accompanied by exposure of hydrophobic groups and increased surface hydrophobicity.


توجه: در همان ردیف ، یک حرف فوق العاده بدون M و B وجود دارد که نشان می دهد تفاوت معنی داری وجود دارد (05/0).



3.3.7 تأثیر مقدار اضافی HPMC و زمان ذخیره سازی انجماد بر ساختار میکرو شبکه گلوتن



Note: A is the microstructure of gluten network without adding HPMC and frozen for 0 days; B is the microstructure of gluten network without adding HPMC and frozen for 60 days; C ریزساختار شبکه گلوتن با 2 ٪ HPMC اضافه شده و به مدت 0 روز منجمد و یخ زده است: D ساختار ساختار شبکه گلوتن با 2 ٪ HPMC اضافه شده و به مدت 60 روز منجمد شده است

مورفولوژی شبیه اسفنجی متخلخل کوچک. However, after 60 days of frozen storage, the cells in the gluten microstructure without HPMC became larger in size, irregular in shape, and unevenly distributed (Fig. 3.7, A, B), mainly due to the This is caused by the fracture of the "wall", which is consistent with the measurement results of the free thiol group content, that is, during the freezing process, the ice crystal squeezes and breaks the disulfide bond, which affects the strength and integrity of the structure. همانطور که توسط Kontogiorgos & Goff (2006) و Kontogiorgos (2007) گزارش شده است ، مناطق بینابینی شبکه گلوتن به دلیل یخبندان یخ زده فشرده می شوند و در نتیجه اختلال در ساختاری ایجاد می شود [138. 1391]. علاوه بر این ، به دلیل کم آبی و چگالش ، یک ساختار فیبری نسبتاً متراکم در ساختار اسفنجی تولید شد ، که ممکن است دلیل کاهش محتوای تیول آزاد پس از 15 روز ذخیره یخ زده باشد ، زیرا پیوندهای دی سولفید بیشتر تولید شده و ذخیره یخ زده است. The gluten structure was not severely damaged for a shorter time, which is consistent with Wang, et a1. (2014) observed similar phenomena [134]. در عین حال ، تخریب ریزساختار گلوتن منجر به مهاجرت آب آزاد و توزیع مجدد می شود ، که مطابق با نتایج اندازه گیری رزونانس مغناطیسی هسته ای کم میدان (TD-NMR) است. Some studies [140, 105] reported that after several freeze-thaw cycles, the gelatinization of rice starch and the structural strength of the dough became weaker, and the water mobility became higher. با این وجود ، پس از 60 روز ذخیره سازی یخ زده ، ریزساختار گلوتن با اضافه کردن 2 ٪ HPMC کمتر ، با سلول های کوچکتر و شکل های منظم تر از گلوتن بدون افزودن HPMC تغییر کرد (شکل 3.7 ، B ، D). This further indicates that HPMC can effectively inhibit the destruction of gluten structure by recrystallization.


فصل 4 تأثیر HPMC بر ساختار و خصوصیات نشاسته در ذخیره یخ زده
4.1 مقدمه
نشاسته یک پلی ساکارید زنجیره ای با گلوکز به عنوان مونومر است. کلید) دو نوع. From a microscopic point of view, starch is usually granular, and the particle size of wheat starch is mainly distributed in two ranges of 2-10 pro (B starch) and 25-35 pm (A starch). از منظر ساختار کریستال ، گرانولهای نشاسته شامل مناطق کریستالی و مناطق آمورف (JE ، مناطق غیر کریستالی) هستند و اشکال کریستالی بیشتر به انواع A ، B و C تقسیم می شود (پس از ژلاتین سازی کامل از نوع V می شود). به طور کلی ، منطقه کریستالی از آمیلوپکتین تشکیل شده است و منطقه آمورف عمدتاً از آمیلوز تشکیل شده است. این امر به این دلیل است که علاوه بر زنجیره C (زنجیره اصلی) ، آمیلوپکتین نیز دارای زنجیره های جانبی است که از زنجیرهای B (زنجیره شاخه) و C (زنجیره کربن) تشکیل شده است ، که باعث می شود آمیلوپکتین در نشاسته خام "درخت مانند" ظاهر شود. The shape of the crystallite bundle is arranged in a certain way to form a crystal.
نشاسته یکی از مؤلفه های اصلی آرد است و محتوای آن به اندازه 75 ٪ (مبنای خشک) است. در عین حال ، به عنوان یک کربوهیدرات که به طور گسترده در غلات وجود دارد ، نشاسته نیز ماده اصلی منبع انرژی در مواد غذایی است. In the dough system, starch is mostly distributed and attached to the network structure of gluten protein. در طول پردازش و ذخیره سازی ، نشاسته ها اغلب تحت مراحل ژلاتین سازی و پیری قرار می گیرند.



در این آزمایش ، با افزودن محتوای مختلف HPMC (0 ، 0.5 ٪ ، 1 ٪ ، 2 ٪) به سیستم تعلیق نشاسته ، مقدار HPMC اضافه شده در یک دوره انجماد خاص (0 ، 15 ، 30 ، 60 روز) مورد بررسی قرار گرفت. on starch structure and its gelatinization influence of nature.

4.2.1 مواد آزمایشی
Wheat Starch Binzhou Zhongyu Food Co., Ltd.; شرکت معرف شیمیایی HPMC علاءالدین (شانگهای) ، آموزشی ویبولیتین ؛



BSAL24S تعادل الکترونیکی
یخچال BC/BD-272SC
یخچال BCD-201LCT
کوره خفه کن SX2.4.10
DHG 9070A Blast Drying Oven



d/max2500v نوع X. پراش سنج پرتو
کوره خفه کن SX2.4.10
سازنده

سارتوریوس ، آلمان

شرکت Hefei Meiling ، Ltd.



شرکت TA آمریکایی
شرکت TA آمریکایی
شرکت تولید Rigaku ، Ltd.

4.2.3 روش آزمایشی
4.2.3.1 آماده سازی و ذخیره یخ زده تعلیق نشاسته
وزن 1 گرم نشاسته ، 9 میلی لیتر آب مقطر اضافه کنید ، کاملاً تکان دهید و مخلوط کنید تا یک تعلیق نشاسته 10 ٪ (وزنی/وزنی) تهیه شود. Then place the sample solution. 18 ℃ refrigerator, frozen storage for 0, 15 d, 30 d, 60 d, of which 0 day is the fresh control. Add 0.5%, 1%, 2% (w/w) HPMC instead of the corresponding quality starch to prepare samples with different addition amounts, and the rest of the treatment methods remain unchanged.
4.2.3.2 خصوصیات رئولوژیکی



1.5 میلی لیتر محلول نمونه را بکشید و آن را به مرکز مرحله نمونه Rheometer اضافه کنید ، خصوصیات ژلاتینیزاسیون نمونه را با توجه به پارامترهای برنامه فوق اندازه گیری کنید و زمان (min) را به عنوان آبسه ، ویسکوزیته (PA) و درجه حرارت (درجه سانتیگراد) به عنوان منحنی ژلاتینیزاسیون نشاسته از مرتبه بدست آورید. According to GB/T 14490.2008 [158], the corresponding gelatinization characteristic indicators—gelatinization peak viscosity (field), peak temperature (Ang), minimum viscosity (high), final viscosity (ratio) and decay value (Breakdown) are obtained. مقدار ، BV) و مقدار بازسازی (مقدار بازگرداندن ، SV) ، که در آن ، مقدار پوسیدگی = ویسکوزیته اوج - حداقل ویسکوزیته ؛ مقدار Resback = ویسکوزیته نهایی - حداقل ویسکوزیته. هر نمونه سه بار تکرار شد.
(2) تست جریان پایدار خمیر نشاسته


(1) تهیه نمونه

(3) استحکام ژل نشاسته (قدرت ژل)

لایه ای از بنزین به آرامی در لبه ژل نشاسته ای که در بالا به دست آمده بود برای جلوگیری از ریزش آب در طی آزمایش های بعدی استفاده شد. با اشاره به روش Abebe & Ronda [1601] ، ابتدا برای تعیین ناحیه ویسکوالاستیک خطی (LVR) ، یک فشار سوخت نوسان انجام شد ، محدوده رفت و برگشت کرنش 0.01-100 ٪ ، فرکانس 1 هرتز بود و پس از ایستادن در دمای 25 درجه سانتیگراد به مدت 10 دقیقه شروع شد.
Then, sweep the oscillation frequency, set the strain amount (strain) to 0.1% (according to the strain sweep results), and set the frequency range to O. 1 to 10 Hz. هر نمونه سه بار تکرار شد.

(1) تهیه نمونه
پس از زمان درمان انجماد مربوطه ، نمونه ها بیرون آمدند ، کاملاً ذوب شدند و در دمای 40 درجه سانتیگراد به مدت 48 ساعت خشک شدند. سرانجام ، برای بدست آوردن یک نمونه پودر جامد برای استفاده (مناسب برای آزمایش XRD) از طریق یک الک 100 ماله زمین قرار گرفت. See Xie, et a1. (2014) روش برای تهیه نمونه و تعیین خصوصیات ترمودینامیکی 1611 ، وزن 10 میلی گرم نمونه نشاسته به یک آلومینیوم مایع با یک تعادل تحلیلی فوق العاده میکرو ، 20 میلی گرم آب مقطر را در یک نسبت 1: 2 اضافه کنید ، آن را مطبوعات و مهر و موم کنید و آن را در 4 درجه سانتیگراد در یخچال و فریزر قرار دهید ، به مدت 24 ساعت تعادل. در دمای 18 درجه سانتیگراد (0 ، 15 ، 30 و 60 روز) یخ بزنید. برای جایگزینی کیفیت مربوط به نشاسته ، 0.5 ٪ ، 1 ٪ ، 2 ٪ (وزنی/وزنی) HPMC را اضافه کنید و سایر روشهای آماده سازی بدون تغییر باقی می مانند. After the freezing storage time is over, take out the crucible and equilibrate at 4 °C for 4 h.

با در نظر گرفتن صلیب خالی به عنوان مرجع ، سرعت جریان نیتروژن 50 میلی لیتر در دقیقه بود ، در دمای 20 درجه سانتیگراد به مدت 5 دقیقه تعادل و سپس تا 100 درجه سانتیگراد در 5 درجه سانتیگراد در دقیقه گرم می شود. سرانجام ، جریان گرما (جریان گرما ، مگاوات) منحنی DSC از Ordinate است ، و اوج ژلاتینیزاسیون با تجزیه و تحلیل جهانی 2000 یکپارچه و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. هر نمونه حداقل سه بار تکرار شد.

The thawed frozen starch samples were dried in an oven at 40 °C for 48 h, then ground and sieved through a 100-mesh sieve to obtain starch powder samples. مقدار مشخصی از نمونه های فوق را بگیرید ، از D/Max 2500V Type X استفاده کنید. فرم کریستال و تبلور نسبی توسط پراش سنج اشعه ایکس تعیین شد. The experimental parameters are voltage 40 KV, current 40 mA, using Cu. Ks as X. ray source. At room temperature, the scanning angle range is 30--400, and the scanning rate is 20/min. Relative crystallinity (%) = crystallization peak area/total area x 100%, where the total area is the sum of the background area and the peak integral area [1 62].
4.2.3.6 تعیین قدرت تورم نشاسته




4.3.1 محتوای اجزای اساسی نشاسته گندم
طبق GB 50093.2010 ، GB/T 5009.9.2008 ، GB 50094.2010 (78 -S0) ، اجزای اصلی نشاسته گندم - رطوبت ، آمیلوز/آمیلوپکتین و خاکستر تعیین شد. نتایج در جدول 4 نشان داده شده است.


4.3.2 اثرات مقدار اضافی HPMC و زمان ذخیره یخ زده بر خصوصیات ژلاتینیزاسیون نشاسته گندم
The starch suspension with a certain concentration is heated at a certain heating rate to make the starch gelatinized. پس از شروع ژلاتین ، مایع زباله به دلیل گسترش نشاسته به تدریج خمیر می شود و ویسکوزیته به طور مداوم افزایش می یابد. پس از آن ، گرانول های نشاسته و ویسکوزیته کاهش می یابد. هنگامی که خمیر با یک خنک کننده خاص خنک می شود ، خمیر ژل می شود و مقدار ویسکوزیته بیشتر می شود. مقدار ویسکوزیته هنگام خنک شدن تا 50 درجه سانتیگراد مقدار ویسکوزیته نهایی است (شکل 4.1).
در جدول 4.2 تأثیر چندین شاخص مهم از خصوصیات ژلاتینیزاسیون نشاسته ، از جمله ویسکوزیته اوج ژلاتینیزاسیون ، حداقل ویسکوزیته ، ویسکوزیته نهایی ، ارزش پوسیدگی و ارزش قدردانی ذکر شده است و منعکس کننده تأثیر افزودن HPMC و زمان انجماد در خمیر نشاسته است. effects of chemical properties. The experimental results show that the peak viscosity, the minimum viscosity and the final viscosity of starch without frozen storage increased significantly with the increase of HPMC addition, while the decay value and recovery value decreased significantly. Specifically, the peak viscosity gradually increased from 727.66+90.70 CP (without adding HPMC) to 758.51+48.12 CP (adding 0.5% HPMC), 809.754-56.59 CP (adding 1 %HPMC), and 946.64+9.63 CP (adding 2% HPMC); حداقل ویسکوزیته از 391.02+18.97 CP (خالی اضافه نمی شود) به 454.95+36.90 (اضافه کردن O .5 ٪ HPMC) ، 485.56+54.0.5 (اضافه کردن 1 ٪ HPMC) و 553.03+55.57 cp (اضافه کردن 2 ٪ HPMC) افزایش یافته است. ویسکوزیته نهایی از 794.62.412.84 CP (بدون اضافه کردن HPMC) به 22.40 CP (اضافه کردن 0.5 ٪ HPMC) ، 846.04+12.66 CP (اضافه کردن 1 ٪ HPMC) و 910.884-34.57 CP (اضافه کردن 2 ٪ HPMC) افزایش یافته است. however, the attenuation value gradually decreased from 336.644-71.73 CP (without adding HPMC) to 303.564-11.22 CP (adding 0.5% HPMC), 324.19±2.54 CP (Add
With 1% HPMC) and 393.614-45.94 CP (with 2% HPMC), the retrogradation value decreased from 403.60+6.13 CP (without HPMC) to 427.29+14.50 CP, respectively (0.5% HPMC added), 360.484-41.39 CP (15 HPMC added) and 357.85+21.00 CP (2 ٪ HPMC اضافه شده است). This and the addition of hydrocolloids such as xanthan gum and guar gum obtained by Achayuthakan & Suphantharika (2008) and Huang (2009) can increase the gelatinization viscosity of starch while reducing the retrogradation value of starch. This may be mainly because HPMC acts as a kind of hydrophilic colloid, and the addition of HPMC increases the gelatinization peak viscosity due to the hydrophilic group on its side chain which makes it more hydrophilic than starch granules at room temperature. In addition, the temperature range of the thermal gelatinization process (thermogelation process) of HPMC is larger than that of starch (results not shown), so that the addition of HPMC can effectively suppress the drastic decrease in viscosity due to the disintegration of starch granules. Therefore, the minimum viscosity and final viscosity of starch gelatinization increased gradually with the increase of HPMC content.


The final viscosity of starch suspension without adding HPMC increased from 794.62 ± 12.84 CP (frozen storage for 0 days) to 1413.15 ± 45.59 CP (frozen storage for 60 days). ویسکوزیته اوج تعلیق نشاسته از 22.40 CP 228224 CP (ذخیره یخ زده به مدت 0 روز) به 36.23 CP 1322.86 CP (ذخیره یخ زده به مدت 60 روز) افزایش یافته است. ویسکوزیته اوج تعلیق نشاسته با 1 ٪ HPMC اضافه شده ویسکوزیته از 12.66 CP 846.04 CP (ذخیره سازی یخ زده 0 روز) به 88.57 ± 88.57 CP (ذخیره یخ زده به مدت 60 روز) افزایش یافته است. و ویسکوزیته اوج ژلاتینیزاسیون تعلیق نشاسته با 2 ٪ HPMC از 34.57 ± 34.57 CP افزایش یافته است

P (ذخیره سازی یخ زده به مدت 0 روز) تا 16.20 ± 38.20 CP (ذخیره یخ زده به مدت 60 روز). مقدار رتروگراد تعلیق نشاسته با 0.5 ٪ HPMC اضافه شده از 427 42.50 CP CP (ذخیره یخ زده به مدت 0 روز) به 35.99 CP 740.93 افزایش یافته است (ذخیره یخ زده به مدت 60 روز). the retrogradation value of starch suspension added with 1% HPMC increased from 360.48±41. 39 CP (frozen storage for 0 days) increased to 666.46 ± 21.40 CP (frozen storage for 60 days); while the retrogradation value of starch suspension added with 2% HPMC increased from 357.85 ± 21.00 CP (frozen storage for 60 days). 0 days) increased to 515.51 ± 20.86 CP (60 days frozen).
It can be seen that with the prolongation of freezing storage time, the starch gelatinization characteristics index increased, which is consistent with Tao et a1. F2015) 1. سازگار با نتایج آزمایشی ، آنها دریافتند که با افزایش تعداد چرخه های یخ زدگی ، ویسکوزیته اوج ، حداقل ویسکوزیته ، ویسکوزیته نهایی ، ارزش پوسیدگی و ارزش رتروگراد شدن ژلاتینیزاسیون نشاسته همه به درجات مختلف افزایش یافته است [166J]. This is mainly because in the process of freezing storage, the amorphous region (Amorphous Region) of starch granules is destroyed by ice crystallization, so that the amylose (the main component) in the amorphous region (non-crystalline region) undergoes phase separation (Phase. separated) phenomenon, and dispersed in the starch suspension, resulting in an increase in the viscosity of starch gelatinization, and an increase in the related attenuation value and retrogradation value. However, the addition of HPMC inhibited the effect of ice crystallization on starch structure. Therefore, the peak viscosity, minimum viscosity, final viscosity, decay value and retrogradation rate of starch gelatinization increased with the addition of HPMC during frozen storage. increase and decrease sequentially.







از جدول 4.3 مشاهده می شود که تمام شاخص های مشخصه جریان ، 2 ، کمتر از 1. هستند. بنابراین ، خمیر نشاسته (خواه HPMC اضافه شده باشد یا اینکه یخ زده است یا نه) متعلق به مایع شبه پلاستیک است ، و همه نشان می دهد پدیده نازک کننده برش (با افزایش میزان برشی ، ویسکوزیته برشی سیال کاهش می یابد). In addition, the shear rate scans ranged from 0.1 s, respectively. 1 increased to 100 s ~, and then decreased from 100 sd to O. The rheological curves obtained at 1 sd do not completely overlap, and the fitting results of K, s are also different, so the starch paste is a thixotropic pseudoplastic fluid (whether HPMC is added or whether it is frozen or not). با این حال ، در همان زمان ذخیره سازی انجماد ، با افزایش علاوه بر HPMC ، تفاوت بین نتایج اتصالات مقادیر K N از دو اسکن به تدریج کاهش می یابد ، که نشان می دهد افزودن HPMC باعث می شود ساختار خمیر نشاسته ای زیر تنش برشی باشد. It remains relatively stable under the action and reduces the "thixotropic ring"
(Thixotropic Loop) area, which is similar to Temsiripong, et a1. (2005) همان نتیجه گیری را گزارش داد [167]. این ممکن است عمدتاً به این دلیل باشد که HPMC می تواند پیوندهای متقاطع بین مولکولی را با زنجیره های نشاسته ژلاتینی (عمدتا زنجیرهای آمیلوز) تشکیل دهد ، که "جداسازی" آمیلوز و آمیلوپکتین را تحت عمل نیروی برشی "محدود می کند". ، به منظور حفظ ثبات و یکنواختی نسبی ساختار (شکل 4.2 ، منحنی با میزان برشی به عنوان abscissa و تنش برشی به عنوان مرتبه).
از طرف دیگر ، برای نشاسته بدون ذخیره یخ زده ، مقدار k آن با افزودن HPMC ، از 1.661 pa 78.240 Pa · Sn (بدون اضافه کردن HPMC) به 1.661 ± 65.240 PA · SN (بدون اضافه کردن HPMC) به طور قابل توجهی کاهش یافته است. 683±1.035 Pa ·sn (add 0.5% Hand MC), 43.122±1.047 Pa ·sn (add 1% HPMC), and 13.926±0.330Pa·Sn (add 2% HPMC), while the n value increased significantly, from 0.277 ± 0.011 (without adding HPMC) to 0.277 ± 0.011 in turn. 310 ± 0.009 (add 0.5% HPMC), O. 323 ± 0.013 (add 1% HPMC) and O. 43 1 ± 0.0 1 3 (adding 2% HPMC), which is similar to the experimental results of Techawipharat, Suphantharika, & BeMiller (2008) and Turabi, Sumnu, & Sahin (2008), and the increase of n value shows این که افزودن HPMC باعث می شود مایع تمایل به تغییر از شبه پلاستیک به نیوتنی داشته باشد [168'1691]. در همین زمان ، برای نشاسته که به مدت 60 روز یخ زده است ، مقادیر K ، N با افزایش افزودن HPMC همان قانون تغییر را نشان داد.
However, with the prolongation of freezing storage time, the values ​​of K and n increased to different degrees, among which the value of K increased from 78.240 ± 1.661 Pa·sn (unadded, 0 days) to 95.570 ± 1, respectively. 2.421 Pa·sn (no addition, 60 days), increased from 65.683±1.035 Pa ·S n (addition of O. 5% HPMC, 0 days) to 51.384±1.350 Pa ·S n (Add to 0.5% HPMC, 60 days), increased from 43.122±1.047 Pa ·sn (adding 1% HPMC, 0 days) to 56.538±1.378 Pa ·sn (adding 1% HPMC, 60 days) ), and increased from 13.926 ± 0.330 Pa ·sn (adding 2% HPMC, 0 days) to 16.064 ± 0.465 Pa ·sn (adding 2% HPMC, 60 days); 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 (add 1% HPMC, 60 days), and from 0.431 ± 0.013 (add 1% HPMC, 60 days) 2% HPMC, 0 days) to 0.404+0.020 (add 2% HPMC, 60 days). By comparison, it can be found that with the increase of the addition amount of HPMC, the change rate of K and Knife value decreases successively, which shows that the addition of HPMC can make the starch paste stable under the action of shearing force, which is consistent with the measurement results of starch gelatinization characteristics. سازگار

رفت و برگشت فرکانس پویا می تواند به طور موثری ویسکوالاستیک ماده را منعکس کند و برای خمیر نشاسته ای از این می توان برای توصیف قدرت ژل آن (قدرت ژل) استفاده کرد. شکل 4.3 تغییرات مدول ذخیره سازی/مدول الاستیک (G ') و مدول از دست دادن/ویسکوزیته (G ") ژل نشاسته را در شرایط اضافه کردن HPMC مختلف و زمان انجماد نشان می دهد.


توجه: A تغییر ویسکوالاستیک نشاسته HPMC بدون گسترش با گسترش زمان ذخیره سازی انجماد است. B is the addition of O. The change of viscoelasticity of 5% HPMC starch with the extension of freezing storage time; C is the change of the viscoelasticity of 1% HPMC starch with the extension of freezing storage time; D تغییر ویسکوالاستیک نشاسته 2 ٪ HPMC با گسترش زمان ذخیره سازی انجماد است
فرآیند ژلاتینیزاسیون نشاسته با تجزیه گرانول های نشاسته ، ناپدید شدن ناحیه کریستالی و پیوند هیدروژن بین زنجیره های نشاسته و رطوبت همراه است ، نشاسته ژلاتین شده برای تشکیل ژل ناشی از گرما (گرما) با قدرت ژل خاص. As shown in Figure 4.3, for starch without frozen storage, with the increase of HPMC addition, the G' of starch decreased significantly, while G" had no significant difference, and tan 6 increased (Liquid. 1ike), which shows that during the gelatinization process, HPMC interacts with starch, and due to the water retention of HPMC, the addition of HPMC reduces the water loss of starch during the gelatinization process. At the same time, Chaisawang & Suphantharika (2005) found that, adding guar gum and xanthan gum to tapioca starch, the G' of the starch paste also decreased [170]. In addition, with the extension of the freezing storage time, the G' of starch gelatinized decreased to different degrees. This is mainly because during the frozen storage process of starch, the amylose in the amorphous region of starch گرانول ها برای تشکیل نشاسته آسیب دیده (نشاسته آسیب دیده) از هم جدا می شوند ، که باعث کاهش میزان اتصال متقابل بین مولکولی پس از ژلاتینیزاسیون نشاسته و درجه اتصال متقابل پس از اتصال متقاطع می شود. 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 finally caused قدرت ژل نشاسته برای کاهش. با این حال ، با افزایش علاوه بر HPMC ، روند کاهش G 'سرکوب شد و این اثر با افزودن HPMC با همبستگی مثبت بود. این نشان داد که افزودن HPMC می تواند به طور مؤثر اثر کریستال های یخ را بر ساختار و خواص نشاسته در شرایط ذخیره سازی منجمد مهار کند.

The swelling ratio of starch can reflect the size of starch gelatinization and water swelling, and the stability of starch paste under centrifugal conditions. As shown in Figure 4.4, for starch without frozen storage, with the increase of HPMC addition, the swelling force of starch increased from 8.969+0.099 (without adding HPMC) to 9.282- -L0.069 (adding 2% HPMC), which shows that the addition of HPMC increases the swelling water absorption and makes starch more stable after gelatinization, which is consistent with the conclusion of starch gelatinization characteristics. However, with the extension of frozen storage time, the swelling power of starch decreased. Compared with 0 days of frozen storage, the swelling power of starch decreased from 8.969-a:0.099 to 7.057+0 after frozen storage for 60 days, respectively. .007 (no HPMC added), reduced from 9.007+0.147 to 7.269-4-0.038 (with O.5% HPMC added), reduced from 9.284+0.157 to 7.777 +0.014 (adding 1% HPMC), reduced from 9.282+0.069 to 8.064+0.004 (adding 2% HPMC). The results showed that the starch granules were damaged after freezing storage, resulting in the precipitation of part of the soluble starch and centrifugation. بنابراین ، حلالیت نشاسته افزایش یافته و قدرت تورم کاهش یافته است. In addition, after freezing storage, starch gelatinized starch paste, its stability and water holding capacity decreased, and the combined action of the two reduced the swelling power of starch [1711]. از طرف دیگر ، با افزایش علاوه بر HPMC ، کاهش قدرت تورم نشاسته به تدریج کاهش می یابد ، نشان می دهد که HPMC می تواند میزان نشاسته آسیب دیده ایجاد شده در هنگام ذخیره سازی انجماد را کاهش داده و میزان آسیب گرانول نشاسته را مهار کند.


4.3.6 اثرات مقدار اضافی HPMC و زمان ذخیره یخ زده بر خواص ترمودینامیکی نشاسته
The gelatinization of starch is an endothermic chemical thermodynamic process. Therefore, DSC is often used to determine the onset temperature (Dead), peak temperature (To), end temperature (T p), and gelatinization enthalpy of starch gelatinization. (TC). Table 4.4 shows the DSC curves of starch gelatinization with 2% and without HPMC added for different freezing storage times.

شکل 4． 5 اثر افزودن HPMC و ذخیره یخ زده بر خواص حرارتی چسباندن نشاسته گندم


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% HPMC), but 4H is significant Decrease, from 9.450 ± 0.095 (without adding HPMC) to 8.53 ± 0.030 (adding 0.5% HPMC), 8.242A: 0.080 (adding 1% HPMC) and 7 .736 ± 0.066 (add 2% HPMC). این شبیه به ژو ، و A1 است. (2008) found that adding a hydrophilic colloid decreased the starch gelatinization enthalpy and increased the starch gelatinization peak temperature [172]. این امر عمدتاً به این دلیل است که HPMC از آبگریز بهتر برخوردار است و ترکیب آن با آب از نشاسته آسان تر است. در عین حال ، به دلیل محدوده دمای زیاد فرآیند ژل شتاب گرم شده از HPMC ، افزودن HPMC باعث افزایش دمای اوج ژلاتینیزاسیون نشاسته می شود ، در حالی که آنتالپی ژلاتینیزاسیون کاهش می یابد.








4.4 خلاصه فصل
Starch is the most abundant dry matter in dough, which, after gelatinization, adds unique qualities (specific volume, texture, sensory, flavor, etc.) to the dough product. از آنجا که تغییر ساختار نشاسته بر خصوصیات ژلاتینیزاسیون آن تأثیر می گذارد ، که بر کیفیت محصولات آرد نیز تأثیر خواهد گذاشت ، در این آزمایش ، ویژگی های ژلاتینیزاسیون ، جریان پذیری و جریان پذیری نشاسته پس از ذخیره منجمد با بررسی تعلیق های نشاسته با محتوای مختلف HPMC اضافه شد. از تغییرات در خواص رئولوژیکی ، خواص ترمودینامیکی و ساختار کریستالی برای ارزیابی اثر محافظتی افزودن HPMC بر ساختار گرانول نشاسته و خصوصیات مرتبط استفاده شد. نتایج تجربی نشان داد که پس از 60 روز ذخیره سازی منجمد ، خصوصیات ژلاتینی نشاسته (اوج ویسکوزیته ، حداقل ویسکوزیته ، ویسکوزیته نهایی ، ارزش پوسیدگی و ارزش رتروگراد شدن) همه به دلیل افزایش قابل توجه در تبلور نسبی نشاسته و افزایش محتوای نشاسته آسیب دیده افزایش یافته است. The gelatinization enthalpy increased, while the gel strength of starch paste decreased significantly; however, especially the starch suspension added with 2% HPMC, the relative crystallinity increase and starch damage degree after freezing were lower than those in the control group Therefore, the addition of HPMC reduces the degree of changes in gelatinization characteristics, gelatinization enthalpy, and gel strength, which indicates that the addition of HPMC keeps the starch structure and its gelatinization properties relatively stable.


مخمر یک میکروارگانیسم یوکاریوتی تک سلولی است ، ساختار سلول آن شامل دیواره سلولی ، غشای سلولی ، میتوکندری و غیره است و نوع تغذیه ای آن یک میکروارگانیسم بی هوازی است. Under anaerobic conditions, it produces alcohol and energy, while under aerobic conditions it metabolizes to produce carbon dioxide, water and energy.
Yeast has a wide range of applications in fermented flour products (sourdough is obtained by natural fermentation, mainly lactic acid bacteria), it can use the hydrolyzed product of starch in the dough - glucose or maltose as a carbon source, under aerobic conditions, using Substances produce carbon dioxide and water after respiration. The carbon dioxide produced can make the dough loose, porous and bulky. At the same time, the fermentation of yeast and its role as an edible strain can not only improve the nutritional value of the product, but also significantly improve the flavor characteristics of the product. بنابراین ، میزان بقا و فعالیت تخمیر مخمر تأثیر مهمی بر کیفیت محصول نهایی (حجم خاص ، بافت و طعم و غیره) دارد [175].

Because HPMC has strong water retention and water holding capacity, adding it to the dough system can inhibit the formation and growth of ice crystals. در این آزمایش ، مقادیر مختلفی از HPMC به خمیر اضافه شد و پس از مدت زمان مشخصی پس از ذخیره یخ زده ، مقدار مخمر ، فعالیت تخمیر و میزان گلوتاتیون در توده واحد خمیر برای ارزیابی اثر محافظ HPMC در مخمر تحت شرایط یخ زدگی تعیین شد.
5.2 مواد و روش ها



BPS 500CL constant temperature and humidity box

sp. Model 754 UV Spectrophotometer
جدول عملیاتی استریل فوق العاده تمیز


bds 200 میکروسکوپ بیولوژیکی وارونه

سازنده


3M شرکت آمریکا
شرکت ابزارهای علمی طیف شانگهای ، آموزشی ویبولیتین




5.2.2 روش آزمایشی

Weigh 3 g of active dry yeast, add it to a sterilized 50 mL centrifuge tube under aseptic conditions, and then add 27 mL of 9% (w/V) sterile saline to it, shake it up, and prepare 10% (w/w) yeast broth. سپس ، به سرعت به سمت. در یخچال در دمای 18 درجه سانتیگراد ذخیره کنید. پس از 15 روز ، 30 روز و 60 روز از ذخیره منجمد ، نمونه ها برای آزمایش بیرون آمدند. 0.5 ٪ ، 1 ٪ ، 2 ٪ HPMC (W/W) را اضافه کنید تا درصد مربوط به توده مخمر خشک فعال را جایگزین کنید. به طور خاص ، پس از وزن HPMC ، باید به مدت 30 دقیقه در زیر لامپ ماوراء بنفش برای عقیم سازی و ضد عفونی تحت تابش قرار گیرد.

به Meziani ، et A1 مراجعه کنید. (2012)'s experimental method [17 cited, with slight modifications. Weigh 5 g of frozen dough into a 50 mL colorimetric tube, press the dough to a uniform height of 1.5 cm at the bottom of the tube, then place it upright in a constant temperature and humidity box, and incubate for 1 h at 30 °C and 85% RH, after taking it out, measure the proofing height of the dough with a millimeter ruler (retain two digits after the decimal point). برای نمونه هایی با انتهای فوقانی ناهموار پس از اثبات ، 3 یا 4 نقطه را در فواصل مساوی انتخاب کنید تا ارتفاعات مربوطه آنها (به عنوان مثال ، هر 900) اندازه گیری شود و مقادیر ارتفاع اندازه گیری شده به طور متوسط. هر نمونه سه بار موازی شد.



از روش Alloxan برای تعیین محتوای گلوتاتیون استفاده شد. اصل این است که محصول واکنش گلوتاتیون و آلوکسان اوج جذب در 305 نانومتر دارند. روش تعیین خاص: پیپت 5 میلی لیتر محلول مخمر به یک لوله سانتریفیوژ 10 میلی لیتری ، سپس سانتریفیوژ در 3000 دور در دقیقه به مدت 10 دقیقه ، 1 میلی لیتر مایع رویی را در یک لوله سانتریفیوژ 10 میلی لیتر قرار دهید ، 1 میلی لیتر از 0.1 mol/میلی لیتر به لوله L Alloxan اضافه کنید ، کاملاً مخلوط کنید ، سپس به طور کامل ، سپس محلول را اضافه کنید. 6 دقیقه ، و بلافاصله 1 متر اضافه کنید ، NaOH محلول 1 میلی لیتر بود و میزان جذب در 305 نانومتر با یک اسپکتروفتومتر UV پس از مخلوط کردن کامل اندازه گیری شد. The glutathione content was calculated from the standard curve. Each sample was paralleled three times.
5.2.2.5 پردازش داده ها
Experimental results are presented as 4-standard deviation of the mean, and each experiment was repeated at least three times. تجزیه و تحلیل واریانس با استفاده از SPSS انجام شد و سطح معنی داری 05/0 بود. برای ترسیم نمودارها از Origin استفاده کنید.


ارتفاع اثبات خمیر اغلب تحت تأثیر اثر ترکیبی فعالیت تولید گاز تخمیر مخمر و قدرت ساختار شبکه خمیر قرار می گیرد. Among them, yeast fermentation activity will directly affect its ability to ferment and produce gas, and the amount of yeast gas production determines the quality of fermented flour products, including specific volume and texture. فعالیت تخمیر مخمر عمدتاً تحت تأثیر عوامل خارجی (مانند تغییر در مواد مغذی مانند منابع کربن و نیتروژن ، دما ، pH و غیره) و عوامل داخلی (چرخه رشد ، فعالیت سیستم های آنزیم متابولیک و غیره) است.

شکل 5． 1 اثر افزودن HPMC و ذخیره یخ زده در ارتفاع ضد خمیر
همانطور که در شکل 5.1 نشان داده شده است ، هنگامی که به مدت 0 روز یخ زده ، با افزایش مقدار HPMC اضافه شده ، ارتفاع اثبات خمیر از 4.234-0.11 سانتی متر به 4.274 سانتی متر بدون اضافه کردن HPMC افزایش یافته است. -0.12 cm (0.5% HPMC added), 4.314-0.19 cm (1% HPMC added), and 4.594-0.17 cm (2% HPMC added) This may be mainly due to HPMC Addition changes the properties of the dough network structure (see Chapter 2). با این حال ، پس از یخ زدن به مدت 60 روز ، ارتفاع اثبات خمیر به درجات مختلف کاهش یافته است. Specifically, the proofing height of the dough without HPMC was reduced from 4.234-0.11 cm (freezing for 0 days) to 3 .18+0.15 cm (frozen storage for 60 days); the dough added with 0.5% HPMC was reduced from 4.27+0.12 cm (frozen storage for 0 days) to 3.424-0.22 cm (frozen storage for 0 days). 60 days); the dough added with 1% HPMC decreased from 4.314-0.19 cm (frozen storage for 0 days) to 3.774-0.12 cm (frozen storage for 60 days); while the dough added with 2% HPMC woke up. The hair height was reduced from 4.594-0.17 cm (frozen storage for 0 days) to 4.09-±0.16 cm (frozen storage for 60 days). مشاهده می شود که با افزایش مقدار اضافی HPMC ، میزان کاهش در ارتفاع اثبات خمیر به تدریج کاهش می یابد. This shows that under the condition of frozen storage, HPMC can not only maintain the relative stability of the dough network structure, but also better protect the survival rate of yeast and its fermentation gas production activity, thereby reducing the quality deterioration of fermented noodles.
5.3.2 تأثیر افزودن I-IPMC و زمان انجماد بر میزان بقای مخمر



It can be seen from Figure 5.2 that there is no significant difference in the number of yeast colonies in samples with different contents of HPMC added without freezing treatment. This is similar to the result determined by Heitmann, Zannini, & Arendt (2015) [180]. However, after 60 days of freezing, the number of yeast colonies decreased significantly, from 3.08x106 CFU to 1.76x106 CFU (without adding HPMC); from 3.04x106 CFU to 193x106 CFU (adding 0.5% HPMC); reduced from 3.12x106 CFU to 2.14x106 CFU (added 1% HPMC); reduced from 3.02x106 CFU to 2.55x106 CFU (added 2% HPMC). By comparison, it can be found that the freezing storage environment stress led to the decrease of the yeast colony number, but with the increase of HPMC addition, the degree of the decrease of the colony number decreased in turn. This indicates that HPMC can better protect yeast under freezing conditions. The mechanism of protection may be the same as that of glycerol, a commonly used strain antifreeze, mainly by inhibiting the formation and growth of ice crystals and reducing the stress of low temperature environment to yeast. شکل 5.3 نوری نگار گرفته شده از قطعه آزمایش سریع شمارش مخمر 3M پس از آماده سازی و معاینه میکروسکوپی است که مطابق با مورفولوژی خارجی مخمر است.



گلوتاتیون یک ترکیب تریپتید است که از اسید گلوتامیک ، سیستئین و گلیسین تشکیل شده است و دارای دو نوع است: کاهش یافته و اکسیده شده است. هنگامی که ساختار سلول مخمر از بین می رود و از بین می رود ، نفوذپذیری سلول ها افزایش می یابد و گلوتاتیون داخل سلولی به خارج از سلول آزاد می شود و کاهنده است. It is particularly worth noting that reduced glutathione will reduce the disulfide bonds (-SS-) formed by the cross-linking of gluten proteins, breaking them to form free sulfhydryl groups (.SH), which in turn affects the dough network structure. stability and integrity, and ultimately lead to the deterioration of the quality of fermented flour products. Usually, under environmental stress (such as low temperature, high temperature, high osmotic pressure, etc.), yeast will reduce its own metabolic activity and increase its stress resistance, or produce spores at the same time. When the environmental conditions are suitable for its growth and reproduction again, then restore the metabolism and proliferation vitality. However, some yeasts with poor stress resistance or strong metabolic activity will still die if they are kept in a frozen storage environment for a long time.

شکل 5 ．4 اثر افزودنی HPMC و ذخیره سازی یخ زده بر محتوای گلوتاتیون (GSH)
همانطور که در شکل 5.4 نشان داده شده است ، محتوای گلوتاتیون صرف نظر از اینکه HPMC اضافه شده است یا خیر ، افزایش یافته است ، و تفاوت معنی داری بین مقادیر اضافی متفاوت وجود ندارد. This may be because some of the active dry yeast used to make the dough have poor stress resistance and tolerance. Under the condition of low temperature freezing, the cells die, and then glutathione is released, which is only related to the characteristics of the yeast itself. It is related to the external environment, but has nothing to do with the amount of HPMC added. Therefore, the content of glutathione increased within 15 days of freezing and there was no significant difference between the two. However, with the further extension of the freezing time, the increase of glutathione content decreased with the increase of HPMC addition, and the glutathione content of the bacterial solution without HPMC was increased from 2.329a: 0.040mg/ g (frozen storage for 0 days) increased to 3.8514-0.051 mg/g (frozen storage for 60 days); while the yeast liquid added 2% HPMC, its glutathione content increased from 2.307+0 .058 mg/g (frozen storage for 0 days) rose to 3.351+0.051 mg/g (frozen storage for 60 days). This further indicated that HPMC could better protect yeast cells and reduce the death of yeast, thereby reducing the content of glutathione released to the outside of the cell. This is mainly because HPMC can reduce the number of ice crystals, thereby effectively reducing the stress of ice crystals to yeast and inhibiting the increase of extracellular release of glutathione.

Yeast is an indispensable and important component in fermented flour products, and its fermentation activity will directly affect the quality of the final product. در این آزمایش ، اثر محافظ HPMC بر مخمر در سیستم خمیر یخ زده با مطالعه تأثیر افزودنی های مختلف HPMC بر فعالیت تخمیر مخمر ، تعداد بقای مخمر و محتوای گلوتاتیون خارج سلولی در خمیر منجمد مورد بررسی قرار گرفت. از طریق آزمایشات ، مشخص شد که افزودن HPMC می تواند فعالیت تخمیر مخمر را بهتر حفظ کند و میزان کاهش در ارتفاع اثبات خمیر را پس از 60 روز انجماد کاهش دهد ، بنابراین تضمینی را برای حجم خاص محصول نهایی فراهم می کند. علاوه بر این ، افزودن HPMC به طور مؤثر کاهش تعداد بقای مخمر مهار شد و افزایش میزان کاهش محتوای گلوتاتیون کاهش می یابد ، در نتیجه کاهش آسیب گلوتاتیون به ساختار شبکه خمیر کاهش می یابد. This suggests that HPMC can protect yeast by inhibiting the formation and growth of ice crystals.