粘贴和西非荔枝果面团流变特性(Blighia sapida假种皮粉:寻找小麦面粉替代品

文摘

小麦是世界上使用最广泛的谷物。然而,研究认为小麦面粉团的低营养质量,现在有更大的公众意识的乳糜泻和麸质不耐症。因此,消费者要求更健康,更多样的食品。因此,小麦面粉是由面粉代替全部或部分从其他来源与高质量。因此,这项工作的主要目的是报告的影响混合面粉与西非荔枝果假种皮面粉、小麦面粉的总替换之前,粘贴和面团流变特性。分析了五种不同水平的混合:小麦西非荔枝果假种皮粉质量比为100:0,75:25日,50:50岁,25日:75和0:100。粘贴属性(粘贴温度、峰值粘度、方便烹饪,肿胀,最终粘度50°C,和触变性进行了分析;和稳态剪切测量被用来获得一致性系数( )和流动行为指数( )数据拟合后幂律和Herschel-Bulkley模型。逐渐增加的西非荔枝果假种皮面粉分数产生灰分的增加,脂肪,蛋白质,纤维含量;而水和碳水化合物含量显示相反的行为获得的复合面粉。因此,部分或全部替代小麦面粉的流变特性产生了团,以及最终产品的质量。这些变化主要是与蛋白质和碳水化合物含量的西非荔枝果假种皮面粉分数。一般来说,团呈假塑性行为与触变性,其粘度降低的西非荔枝果假种皮粉增加。面粉糊化性质涉及25% - -75%的混合西非荔枝果假种皮演示包括这些面粉产品的可行性进行高温处理,如罐装产品或者生产的芯片和面食。

1。介绍

小麦是一种使用最广泛的谷物面粉生产(1]。小麦面粉使用遍布世界,因为谷蛋白的分数,负责面团的弹性1]。然而,众所周知,小麦面粉团被认为是低营养质量,现在有更大的公众意识的乳糜泻和麸质不耐症2),以及消费者对健康食品的需求和各种食品(3]。

另一方面,小麦等主要农作物在加勒比国家不是一个哥伦比亚;因此,小麦面粉进口成为强制性的来满足当地的需求4]。因此,小麦面粉的部分或全部替代面粉与本土起源和更好的营养资料无疑会提高产品的营养品质(5,6),满足当前需求的健康饮食和多种多样的食品7]。

有一个兴趣代替常见的无谷蛋白配方制成的无谷蛋白精制面粉、淀粉(8),而凝胶(9)与其他富含谷蛋白功能成分(10]。然而,应该牢记的是,小麦面粉,面粉的替代其他原材料将改变面团的流变特性11),以及最终产品的质量(12]。

关于上面的,Blighia sapida是一个树原产于西非产生西非荔枝果水果(13]。树属于无患子科家庭;和它的果实由豆荚,纸浆,假种皮覆盖种子(14]。假种皮的水果只有成为食用和绝对安全时,成熟的水果打开自发地揭示种子(已知有毒)和肉质假种皮(15]。这些可食用的假种皮富含蛋白质、脂肪、维生素a、B1、B2、C (14),因此,作为一个潜在的无谷蛋白替代小麦(16]。

西非荔枝果主要消耗在牙买加用于国家菜:西非荔枝果和咸鱼。为此,果实通常轻轻煮半小时。然而,尽管西非荔枝果水果很便宜,膳食蛋白质含量高(20%以上),有一些声称疾病预防属性,没有得到充分利用,目前世界数量消耗相对较低(13]。全世界低消费可能的一个原因是,众所周知,当摄入生,西非荔枝果产生呕吐和致命的中毒病例(17]。果”,这项研究的作者认为,这种低摄入量可以得到解决,如果新形式的消费/使用水果,同时附加价值。作为一个例子,Essuman et al。18)生产的芯片从西非荔枝果假种皮面粉。尽管如此,没有进行基本的工程研究ackee-based产品。在这方面,流变特性的研究是非常重要的在食品科学6),自定义质量属性的知识是有用的食品;和理解也便于包装和稳定存储样本的预测(19]。

各种研究已经开展研究不同的影响面粉的比例在小麦面粉混合物面团流变特性(11,20.,21]。所有这些研究声称部分或全部替代小麦面粉的流变特性产生了团,以及最终产品的质量。

小麦面粉的替代其他类型的面粉是很重要的,从经济的角度在哥伦比亚和拉丁美洲,由于小麦是主要进口的产品在这些领域(4]。此外,小麦面粉被认为是低营养品质(2]。在这方面,西非荔枝果假种皮粉有潜力作为小麦面粉替代品在这些水果很容易种植以来世界区域(4),很便宜,膳食蛋白质含量高4,13,22),并声称功能性质如溶解性好,肿胀,吸油能力,起泡能力,泡沫稳定性,乳化能力和乳化稳定性23]。考虑到上述所有和我们最好的知识,无论是粘贴属性的研究还是面粉面团的流变行为从西非荔枝果假种皮已经报道,这项工作的主要目的是分析影响混合面粉与西非荔枝果假种皮面粉,直到完全替代小麦粉粘贴和面团流变特性,提高功能性质的设计目的,产品质量、加工面粉的性能。

2。材料和方法

2.1。植物、水果丰收,假种皮Obtention

西非荔枝果(b . sapida)单个基因型的树生长在一个私人农场位于城市周边的直辖市塞卡拉希拉(哥伦比亚)。根据Benkeblia [24)、水果完全开放时收获同样的树和同一时期(3月)。后来,水果被确认和验证在实验室(Valledupar、哥伦比亚)。后立即收获,假种皮被小心地从种子和皮拉着柔软的红膜。这种分离是容易做,水果已经成熟,红膜很软。他们分手后,假种皮挤在聚苯乙烯盒在4°C进一步使用。

2.2。面粉生产从西非荔枝果假种皮

西非荔枝果假种皮在55°C用水洗和焯烫过的10分钟。之后,蔬菜材料干在烤箱60°C 72 h (Digiheat,摩根大通(J.P. Selecta S.A.、哥伦比亚)。在的过程中,发现干假种皮样本来自,这使它稍微难以获得细面。因此,干样品与锤式粉碎机磨成面粉和使用比例面粉/己烷溶剂脱脂的1/10 ( )24 h。然后,脱脂面粉反复洗了干净的水再次摆脱一切多余的己烷和干60°C 3 h。后来,干面粉又磨了一个金属筛,筛分孔径2毫米。最后,阿开木假种皮粉在密闭容器和密封装一塑料袋保存在一个冰箱在4°C到可以使用了。

2.3。面粉混合

商业小麦粉收集从本地市场Valledupar(塞萨尔)。与小麦面粉混合物,西非荔枝果假种皮粉质量比为100:0 (T1);75:25 (T2);50:50 (T3), 25日:75 (T4)和0:100 (T5)准备。消极的控制样本100%小麦面粉(T1)。每个样本在高速搅拌机混合金属筛进行筛分2毫米的孔的大小。

2.4。面粉的理化性质

小麦面粉的理化分析,西非荔枝果假种皮面粉,和wheat-ackee假种皮面粉混合物进行了基于官方批准的分析方法采用AOAC公认的(25]。西非荔枝果假种皮样本分析关于水分(方法925.10)在103°C的烤箱,直到体重没有变化超过0.1%;923.03灰(方法)通过燃烧的有机内容,离开无机矿物在烤箱500°C -600°C 24小时;通过索氏提取脂肪999.13(方法);蛋白质由凯氏法990.03(方法);978.10粗纤维(方法)在五个步骤(酸消化、洗涤、碱性消化、清洗、脱脂);最后总碳水化合物含量的差异。

2.5。粘贴属性

粘贴样本的属性使用流变仪测定TA AR 1500®(TA仪器,美国),标准配置文件如前所述,辛格et al。26),与修改。为此,5克面粉样品中直接称重罐,和40毫升蒸馏水是补充道。加热和冷却循环是程序开始以一个恒定的价值50°C,加热到95°C在12°C min¹,2.67年代的剪切速率¹,然后在150年代期间95°C,和冷却这一次在12°C分钟50°C¹和相同的频率扫描。参数记录粘贴温度、峰值粘度、方便烹饪,肿胀,最终在50°C,粘度和触变性。

2.6。面团的流变测量

稳态剪切测量进行了流变仪TA AR 1500使用40毫米的板由助教通用分析®软件5.2版本一式三份测量。面团样品准备在前面描述的平衡在25°C约15分钟。然后稳态剪切实验进行了剪切速率( )0.01年代¹-100年代¹300年代的剪切速率控制模式在25°C。面团的流变行为流曲线所描述的是安装在幂律和Herschel-Bulkley模型由方程(1)和方程(2),分别。 在哪里是剪切应力(Pa),是屈服应力(Pa),是剪切速率(s⁻¹),一致性系数(Pa·sⁿ),是流动行为指数(无量纲),表明牛顿行为偏离的程度(27]。

2.7。实验设计

实验后进行单因素完全随机设计(CRD)。这个因素是小麦/西非荔枝果假种皮面粉质量比,后逐步替代小麦粉的西非荔枝果假种皮面粉。分析了五种不同水平的混合使用小麦西非荔枝果假种皮粉质量比为100:0 (T1;纯小麦面粉);75:25 (T2);50:50 (T3), 25日:75 (T4)和0:100 (T5;纯西非荔枝果假种皮粉)。实验重复三次,总共18实验单位。响应变量是粘贴和流变参数。

2.8。统计分析

所有数据的均值和标准差计算。方差分析(方差分析)和图基测试在5%的显著性水平被用来确定混合的影响西非荔枝果假种皮粉与小麦粉在粘贴和面团流变特性。数据处理是由使用STATGRAPHICS®百夫长十六(StatPoint技术,美国),而曲线拟合是通过原点®7.5(起源实验室公司、美国)。

3所示。结果与讨论

这项研究集中在评估粘贴和流变特性的小麦面粉(T1)、西非荔枝果假种皮粉(T5)和wheat-ackee假种皮面粉混合(T2、T3和T4),与渐进的小麦面粉替换西非荔枝果假种皮面粉。本节的第一部分是致力于分析纯面粉的理化成分和它们的混合物。之后,进行评估,粘贴和面团流变特性进行相关的先前的物化的结果。粘贴温度、峰值粘度、易于烹饪,肿胀,最终粘度50°C,触变性进行了分析,当粘贴特性进行了研究。然后,steady-shear测量被用来获取和分析的一致性系数(和流动行为指数( )参数数据拟合后得到幂律和Herschel-Bulkley模型。屈服应力参数( )后也获得通过使用Herschel-Bulkley模型数据拟合。

3.1。物理化学性质不同的小麦面粉

表1显示了组成的小麦面粉,西非荔枝果假种皮面粉,和它们的混合物。值与不同小写字母在同一个行表1有统计上显著差异( )。我们可以看到在桌子上1,逐渐增加的西非荔枝果假种皮粉复合面粉产生物理化学成分的变化获得的面粉混合。连续增加西非荔枝果假种皮粉火山灰分数产生了连续增加,脂肪,蛋白质,碳水化合物和纤维含量,而水和内容显示相反的行为。根据以前的报道涉及西非荔枝果假种皮粉(18,22),逐渐获得混合成分的变化是由于蛋白质含量相当高的西非荔枝果假种皮面粉。

另外,统计上显著差异( )被发现在所有关于水分和灰分含量的配方。脂肪和碳水化合物含量而言,只有T4和T5没有显著差异( )。这种缺乏显著差异( )也观察到对t1 - t2和T3-T4蛋白质和纤维含量。

一般来说,常量营养元素内容和拟线性关系观察面粉的质量比。因此,西非荔枝果假种皮粉有更高的蛋白质含量比纯小麦面粉。面粉的蛋白质含量没有西非荔枝果假种皮蛋白质含量为12%;虽然增加25%、50%、75%,总替代100%的西非荔枝果假种皮粉导致面粉的蛋白质含量为13%,16%,22%,和23%,分别展示无疑蛋白贡献的西非荔枝果假种皮面粉。我们可以看到在桌子上1西非荔枝果,几乎有一个线性关系假种皮面粉分数和最终复合面粉的蛋白质含量。在这一点上,它应该指出,高蛋白质含量在西非荔枝果假种皮面粉代表一个营养的机会这个原料作为发展中国家的廉价和可用的蛋白质来源,如哥伦比亚和加勒比地区最特别。

3.2。粘贴属性

粘贴复合面粉的性质由混合面粉与西非荔枝果假种皮粉在不同质量比例(100:0,75:25、50:50岁,25日:75和0:100)如表所示2。结果表明,增加了西非荔枝果假种皮面粉比例逐步降低粘贴参数。这种行为主要是与蛋白质含量的逐渐增加(和碳水化合物含量的减少)分析团(28]。然而,统计分析显示,只有一些粘贴混合水平的重要影响参数。因此,我们可以看到在桌子上2在面团,西非荔枝果假种皮粉的比例没有显著影响( )粘贴的温度。显著差异( )只是观察到当纯西非荔枝果假种皮粉(T5)进行了分析。粘贴温度值这项工作中发现类似报道了木薯面团(29日]。粘贴在这项研究中发现温度可以使它可行,包括这些面粉产品进行高温处理,如罐装产品(30.),甚至生产的意大利面(20.]。

T1(纯小麦面粉)和T2(25%的质量西非荔枝果假种皮粉)峰值最高和最终粘度在50°C。这些参数都是由碳水化合物含量较高,直接影响小麦flour-rich团和淀粉颗粒的合成肿胀礼物(28]。膨胀颗粒之间的摩擦和水吸收淀粉和nongelatinized颗粒之间的竞争也影响28肿胀的权力。这些现象也反映在T1和T2的肿胀最高权力。

对于前面提到的,混合水平显著影响( )肿胀的力量。然而,在西非荔枝果假种皮粉质量分数在75%以上(T4和T5),在肿胀(没有明显差异 )。西非荔枝果的假种皮面粉内容可能干扰胶淀粉颗粒之间的相互作用,导致低胶力量渗水困难,从而降低了肿胀的权力(5]。另一方面,高触变性的值被发现,表明高粘弹性和高度的恢复的内部面团结构(31日]。最后,高价值的方便烹饪团中发现了高西非荔枝果假种皮面粉分数;面团的最高价值被发现含有75%的质量西非荔枝果假种皮粉(T4)。

3.3。面团的流变行为

图1显示了剪切应力和剪切速率对小麦面团西非荔枝果假种皮粉质量比为100:00 (T1), 75: 25 (T2)、50: 50 (T3), 25日:75 (T4)和0:100 (T5)。我们可以看到在图1,所有曲线开始速度剪切stress-shear起源的阴谋,但凹向上;剪切速率的增加,剪切应力低于比例增加。这是观察到的在所有情况下无论初始配方。上述是一个典型的剪切稀化行为或假塑性流体。剪切稀化可以被认为是由于分解的结构单位食物,因为水动力产生在剪切力。在这种特殊情况下,这一现象与淀粉颗粒形成的网络的小麦粉面团包含西非荔枝果假种皮粉不粘附在凝胶化,导致解体的长链聚合物,允许应用压力下容易断裂;因此,流阻降低(27]。

steady-shear测量后进行这项工作,一致性系数( ),流动行为指数( ),和屈服应力( )参数数据拟合后得到幂律和Herschel-Bulkley模型。这些结果如表所示3。我们可以看到在桌子上3幂律模型是描述的一个最好的面团流的行为,考虑到最高,在这个模型中,回归系数( )被发现。

它也观察到表中3的值 ,反映了流动行为,都小于1,从而支持所有样品的假塑性行为。此外,逐步增加西非荔枝果假种皮面粉显著增加( ) 值在T3、T4和T5(团有50%,75%,和100%西非荔枝果假种皮面粉,分别)当幂律模型评估。上述建议减少假塑性行为(剪切稀化下降)。然而,这些治疗方法不存在显著差异( )。Herschel-Bulkley评估的数据模型和有关价值观、流动行为是相似的和没有明显差异治疗与小麦面粉含量高于25%。减少剪切稀化的阿开木粉在粘贴早些时候观察实验。

另一方面,一致性指数( )团评估的幂律模型减少与更高的西非荔枝果假种皮面粉,统计上显著差异( )到治疗75%的西非荔枝果假种皮面粉。这个建议的假塑性的依赖内容西非荔枝果假种皮面粉。最高一致性指数获得T1(小麦粉面团的100%),而一致性指数最低,T4和T5获得(分别为西非荔枝果面粉面团与75%和100%)。前面的治疗他们的一致性指数下降近30%相比,T1。总的来说,这些结果表明,淀粉颗粒的相互作用依赖于淀粉酶/支链淀粉比例,这决定了淀粉凝胶的强度和行为(32]。数据装有Herschel-Bulkley模型时,一致性指数趋势类似于上述情况下的幂律模型,但显著降低( )才发现当T5进行了分析。此外,屈服应力的增加( )观察的内容与西非荔枝果假种皮面粉团,凝胶化过程中反映出一些交联结构的存在和冷却(27,32]。

这些差异中发现不同的面团复合材料的流变行为与这些面粉的蛋白质含量和组成的变化。在另一个类似的研究,Katyal et al。28)评估复合面粉的面团流变特性制成的面粉面筋强度不同。作者强烈混合面粉很弱,弱和中等小麦面粉。五个不同水平的混合得到的质量比率高筋面粉:很弱弱/媒介面粉(100:0,75:25、50:50岁,25日:75和0:100)。作者声称,复合面粉的蛋白质含量逐渐减少,强大的小麦面粉的比例减少,从而改变面团流变特性。此外,Katyal et al。28)表示,强劲的小麦面粉的流变行为的差异与融合的很弱,弱,和中型面粉可能是由于在这些面粉蛋白质含量和组成的变化,如发现这项工作。

4所示。结论

逐步替代小麦粉的西非荔枝果假种皮面粉糊化性质和面团流变学的影响。这一现象与面粉组成的近线性变化与西非荔枝果假种皮粉的增加,主要是蛋白质和碳水化合物含量有关。此外,团从逐步获得小麦面粉替换与西非荔枝果假种皮粉显示出假塑性行为与触变性,其粘度降低的西非荔枝果假种皮粉增加。

根据混合的程度,用复合材料不同的粘贴和流变特性,适用于不同的糕点产品,还可以通过修改西非荔枝果假种皮分数的复合面粉。这些面粉通过添加西非荔枝果假种皮粉有前途的营养配置文件,这可能代表一个廉价和可用的低收入人群的营养来源,比如哥伦比亚加勒比地区,受影响最严重的地区之一,贫困和武装冲突。因此,粘贴属性发现ackee-wheat面粉混合物包括西非荔枝果假种皮从25%到75%的面粉混合获得在这个工作指示使用这些面粉的可能性产品进行高温处理,如罐头产品,甚至生产的芯片和面食。

这些结果代表一个突破发展的小麦面粉替代品,这的确是一个当前食品科学面临的挑战。在这方面,考虑到物理化学,粘贴,和面团的流变特性评估工作,获得的西非荔枝果假种皮粉具有相当大的潜在的使用,应该进一步研究优化小麦面粉的替代率的可能应用在食品工业中对特定的配方和产品等(但不限于)罐头食品,意大利面,烘焙食品,需要高温、汤、酱汁、香肠、果冻、儿童食品和其他产品的面包店。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

所有作者宣称他们没有利益冲突。

确认

作者承认金融支持计划加强和可持续性的研究小组识别和分类的科学(Minciencias)来自哥伦比亚,行政决定01430/2019。

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