Вплив часу варіння та відпочинку кукурудзяного зерна (Zea mayz l.) нікстамалізований, щодо фізико-хімічних, реологічних, структурних та фактурних характеристик зернових, маса та кукурудзяних коржів

часу

Вілла Arámbula Геронімо, Баррон Авіла Лаура, Гонсалес Ернандес Ж., Морено Мартінес Ернесто та Луна Барсенас Габріель

Центр досліджень та перспективних досліджень IPN. Керетаро-Мексиканський підрозділ, Автономний університет Керетаро

Ключові слова: Коржик, нікстамалізація, кукурудза.

ВСТУП

Під час знання зерна виникають біохімічні реакції, зшивки та молекулярні взаємодії, які змінюють як фізико-хімічні, структурні та реологічні характеристики тіста, так і структурні та структурні властивості утвореної коржики (4). Високий відсоток цих змін обумовлений змінами в структурі крохмалю, основного хімічного компонента кукурудзи, 72-73 г/100 г (5). На відміну від пшеничного тіста, де реологічні, структурні та структурні властивості модифікуються у відповідь на зміни, що відбуваються в білках, що входять до його складу, у кукурудзі саме крохмаль найбільше впливає на ці зміни. Після виготовлення нікстамалу його подрібнюють у масу. Отримана таким чином маса являє собою суміш матеріалу, звареного різною мірою (6), що розвиває характерні властивості зчеплення та адгезії. У цьому дослідженні оцінювались фізико-хімічні, реологічні та структурні властивості зерна під час знань та відпочинку, а також фізико-хімічні, структурні та текстові характеристики тіста та коржиків, виготовлених із нікстамалу.

МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ

Використовували зерно білої кукурудзи харчового сорту. Готувальний розчин був приготований з використанням харчового вапна Ca (OH) 2 (El topo, Monterrey, N.L, Мексика) та комерційної електрочистої води.

Виготовлення нікстамалу

9 л води з 0,1 г/100 г вапна Ca (OH) 2 поміщали в ємність і нагрівали до 92 ° C. Додавали 3 кг зерна кукурудзи-сирцю. Його витримували при 92ºC, поки зерно не зварилося (45 хв). Через цей час нікстамаль зняли з вогню і давали постояти 12 годин. Зразки зерна відбирали від початку варіння до кінця стояння. Під час варіння відбирали зразки кожні 10 хв, а під час стояння кожні 20 хв на початку та більше з інтервалом у подальшому. Було зроблено три повтори всього процесу, і було взято кілька зразків у кожен заздалегідь визначений час.

Приготування тіста

Тісто з адекватними характеристиками для утворення коржів отримували за допомогою нікстамалу з більш ніж 45 хв процесу (відразу після варіння та зразки з відпочинком). З обробок кукурудзи з часом варіння 45 хв і більше відбирали зразки 1 кг. З цього кілограма взяли 500 г і зробили деякі визначення. Решту подрібнювали в кам'яному млині (FUMASA, модифікація US-25) і додавали достатню кількість води до отримання тіста з хорошою консистенцією для приготування коржиків. Було визначено структуру тіста та виготовлені коржі.

Приготування коржиків

Придатне тісто для приготування коржиків вимішували протягом трьох хвилин і штампували в ручному роликовому тортиляльному апараті (Casa Herrera, Мексика). Фізичні характеристики коржиків були: діаметр 12 см; товщина, 1,85 мм; і вагою 28 ± 2 г. Коржики готували на металевій сковороді при температурі 260-320 ° C, використовуючи наступний час: 25 с з одного боку, 26 з іншого боку і до надування з першого боку. Шість коржів з кожної обробки клали на тканинні серветки і зберігали для аналізу через 30 хв після приготування. Решту зберігали при кімнатній температурі, загорнувши в тканинну серветку, для аналізу через 12 год після приготування, після нагрівання в мікрохвильовій печі (Gold Star, мод. MA-1465M) при повній потужності протягом 3 хвилин.

Нікстамальна волога та коржі

Вологість нікстамалу та коржиків визначали за допомогою методики AACC 22-45 (7). Відбирали 2 г зразка, попередньо подрібненого в млині (Braun, тип 4-041, мод. KSM-2), і поміщали в сушильну піч (Felisa, мод. FE-2434) на 2 год при 135 ° C. Вологість отримували за допомогою різниці у вазі до і після зневоднення матеріалу.

Максимальна в'язкість (RVA)

Це визначення було отримано з ніксамалізованого, зневодненого та подрібненого зерна. Він проводився за допомогою обладнання Rapid Visco Analyzer (RVA-3D). Поміщали 3 г зразка, доводили до 14 г/100 г вологості та води, достатньої для 28 г Криві отримували, застосовуючи цикл нагрівання та охолодження наступним чином: він починався при 50ºC, залишався при цій температурі протягом однієї хвилини, потім застосовувався підйом температури до 7,5ºC/хв до досягнення 92ºC, залишався при цій температурі протягом 5 хв, потім охолоджували з тією ж швидкістю нагрівання (7,5 ° С/хв) до 50 ° С, залишалися при 50 ° С протягом 1 хв і закінчували тест через 22 хв. З кривої була отримана максимальна в'язкість, розвинена в сантипуазах.

Дифракція рентгенівських променів та відсоток кристалічності

Для цих визначень був використаний рентгенівський дифрактометр марки Perkin-Elmer, модель 234. Зразки меленого матеріалу (зерно, нікстамаль, маса та коржик) були взяті та пропущені через сітку № 60 (Mont Inox USA). Їх поміщали в тримач для зразків, і сканування проводили від 20 до 60º за шкалою 2 q. Для отримання відсотка кристалічності отримували загальну площу під дифракційною кривою, включаючи піки, і віднімали площу, що відповідає некогерентній дифракції. Площа піків сирої кукурудзи вважалася 100% кристалічністю.

Відсоток пошкодженого крохмалю

Це визначення було зроблено згідно з методом 76-31, AACC (7). Використовували УФ-видимий спектрофотометр марки Perkin-Elmer, модель Lambda 3.

Масова клейкість

Цей параметр був отриманий за допомогою обладнання Texture-Analyzer TA-XT2 (Texture Technologies Corp., Scardale, NY/Stable Micro System, Godalming, Surrey, UK) з аксесуаром TA-90 (сфера з нержавіючої сталі, діаметр 4 мм). Умовами випробування були: швидкість руху, 2 мм/с, відстань траєкторії, 3 мм. Зразки тіста, сформовані у формі кільця заввишки 12 мм і діаметром 70 мм, розміщувались на гладкій металевій поверхні та вставлявся аксесуар для текстурометра. Силу зчеплення (натяг) отримували в грамах сили.

Втрата ваги під час приготування омлету

Цей параметр визначали шляхом обчислення відсотка за вагою матеріалу, втраченого під час варіння тіста в коржик, зважуючи коржик до і після варіння, на тригранній шкалі (Ohaus, гл. 2200 г). Це повідомлялося у відсотках до ваги.

Випробування текстури коржиків

Рухливість

Рухливість коржиків, здатність коржів перетворювати форму тако без розриву, визначали, використовуючи метод, запропонований Бедоллою (8). Цілу коржик, через 30 хв після виготовлення, обмотали навколо скляного стрижня діаметром 2 см і спостерігали ступінь поломки. Ступінь розбиття коржів оцінювали суб'єктивно за шкалою від 1 до 5, де 1 відповідала перерві 0%, 2, перерві від 1 до 25%, 3, від 26 до 50%, 4, від 51 до 75% і 5 від 76 до 100% поломки довжини коржика.

Еластичність і крій

Для випробування на еластичність з центральної частини коржика вирізали смужку у формі пробірки ("I"), уникаючи країв. Розміри смуги становили 3,5 х 2 см, а в тонкій частині смуги - 1,8 см. Випробування на еластичність було отримано за допомогою обладнання Texture Analyzer TA-XT2 з аксесуаром TA-65. Цей аксесуар являє собою фіксуючий затискач, в який смужку коржиків поміщали і піддавали натягу до тих пір, поки вона не зламалася. З отриманої кривої отримали нахил, розроблений до точки руйнування, останній розглядався як еластичність коржика (> значення

Одним із способів оцінити деградацію крохмалів є визначення пошкодженого крохмалю. На рис. 1в показано еволюцію деградації крохмалю під час варіння та відпочинку кукурудзяного зерна. На цьому малюнку видно, що пошкоджений крохмаль швидко збільшувався, поки не стабілізувався на рівні приблизно 14 г/100 г, із зворотною тенденцією до розвитку в'язкості. Пошкодження крохмалю в основному спричинене желатинізацією, спричиненою варінням та відпочинком, нанесеним на зерно.

Важливим параметром, з комерційної точки зору, є відсоток втрат води під час варіння коржику, оскільки це відображається на загальному врожаї. На малюнку 2b видно, що коржі, виготовлені з матеріалів із загальним часом варіння та відпочинку менше 120 хв, представляли найвищі відсотки втрат води під час приготування коржиків, стабілізуючи цей параметр після цього часу. Цей ефект, мабуть, пов’язаний з тим, що ці терміни варіння та відпочинку коротші за час, необхідний для проникнення води в зерно та взаємодії з рештою компонентів. Це дозволяє більше зв’язувати воду, уникаючи її усунення під час нагрівання.

При аналізі прокатності було помічено, що всі коржі, виготовлені з матеріалів з обробкою їжі та спокою понад 180 хв, мали оцінку 1 (хороша прокатність), тому це суб’єктивне визначення не показало відмінностей між оціненими обробками.

На рис. 3 показані результати вологості розроблених коржів та їх основні характеристики текстури, еластичності та міцності при різанні. На малюнку 3а видно, що, як і в ніксамалізованому зерні, коржі, виготовлені з обробленим нікстамальним тістом з найкоротшим загальним часом варіння та відпочинку, мали найнижчу вологість, менше 40 г/100 г. Коржик з дуже низькою вологістю крихкий і має дуже погані характеристики текстури. Вологість коржів, виготовлених з обробленого нікстамального тіста з часом приготування та відпочинку більше 180 хв, досягала максимуму 48 г/100 г, маючи адекватну текстуру. Повідомляється про хорошу кореляцію між характеристиками коржиків та їх вмістом вологи, чим вища вологість, тим кращі характеристики текстури (12). На малюнках 3b та c показані результати, отримані для текстурних змінних утворених коржиків. На малюнках 3b і 3c видно, що коржі з невеликим часом обробки (

Вологість (а), еластичність (б) та сила зсуву (в)

никстамалізованих коржів із зернового тіста до різних

накопичений час приготування та стояння.

Середнє значення та стандартна похибка трьох повторень з двома вимірами за раз

Вологість (a), пошкоджений крохмаль (b) та максимальна в'язкість (c) кукурудзи на етапах переробки при розробці тортилії. Середнє значення та стандартна похибка трьох повторень та двох вимірювань на виріб

На рисунку 5 показані рентгенівські дифрактограми та кристалічність кукурудзи на етапах процесу приготування коржиків. На цьому малюнку видно, що всі матеріали представляли характерні дифракційні піки кукурудзяного крохмалю. Для кожного з кристалічних піків відповідний плоский інтервал вказаний на рівні 3.8; 4,4; 5,1 і 5,8 Å). Також можна помітити, що кристалічність матеріалу зменшується в міру проходження різних стадій процесу. Піки, що відповідають 3,8; 5,1 і 5,8 Å, характерні для крохмалю типу А, мають тенденцію до зменшення, і присутні 4,4 Å, що відповідає крохмалю типу A + V. Така поведінка відповідає тій, яку повідомив Зобель (13), який показує, що коли крохмаль типу А піддається вологому тепловому процесу, він змінюється на структуру типу А + V. Найбільша втрата кристалічності спостерігалася при переході від тіста до коржика. Цей параметр узгоджується з результатами максимальної в'язкості, представленими в цій статті, які пов'язані зі ступенем желатинизації гранул кукурудзяного крохмалю. Збільшуючи ступінь желатинізації, зменшується як ступінь кристалічності, так і максимальна в'язкість (12).

Рентгенівські дифрактограми та кристалічність кукурудзи на стадіях технологічного процесу

При співвідношенні оцінюваних змінних той, що представляв найвищі коефіцієнти, пошкодив крохмаль. Зі збільшенням відсотка пошкодженого крохмалю вміст вологи як у зерні, так і в коржі зростає (R = 0,94241 р. 2. Серна-Сальдівар С.О., Гомес М.Х. та Руні Л.В. Технологія, хімія та харчова цінність лужно-варених кукурудзяних продуктів, глава 4. У: Досягнення в галузі зернових наук та технологій, том X., Ю. Померанц (ред.) Американська асоціація хіміків зернових культур, Сент-Пол, Міннесота, 1990, с. 243-307. [Посилання]

3. Трехо-Гонсалес А, Ферія-Моралес А та Дикий Альтамірано С. Валок вапна при лужній обробці кукурудзи для приготування тортилії. В: Адв. Серія хім. No 198. Ред. Р. Е. Фіні та Дж. Р. Уітакер. Американське хімічне товариство. 1982, с. 245-263. [Посилання]

4. Родрігес М.Є., Яньєс Ж.М., Фігероа Ж.Д.К., Мартінес Б.Ф., Гонсалес-Ернандес Дж. І Мартінес-Монтес Ж.Л. Вплив гашеного вапна на умови переробки варених коржів з кукурудзи: зміни теплових, структурних та реологічних властивостей. Z Lebensm Unters Forsch. 1995; 201: 236-240. [Посилання]

5. Інглетт Г.Е. Кукурудза: культура, переробка, продукція. вид. AVI Publishing Company, Inc., Лондон, англ. 1970. С.145. [Посилання]

6. Гомес М.Х., Ваніска Р.Д. та Руні Л.В. Вплив нікстамалізації на умови помелу на крохмаль у масі. Крохмаль/Stärke 1990; 42: 475-482. [Посилання]

7. Американська асоціація хіміків зернових. Затверджені методи Американської асоціації хіміків зернових. 8-е видання Св. Павла М.Н. 1993. Т. I і II. стор. 296. [Посилання]

8. Бедолла С. Розробка та характеристика борошна швидкого приготування коржів із сорго та кукурудзи шляхом інфрачервоного варіння (мікронізація) та екструзійного варіння. Кандидатська дисертація, Техас, Університет A&M, Коледж-Стейшн. 1983. с. 207. [Посилання]

9. Система статистичного аналізу (SAS). Посібник користувача SAS. Версія 6 видання Institute Cary NC. 1989. с. 438. [Посилання]

10. Вагенас Г.К. та Каратанос В.Т. Прогнози дифузійності вологи в гранульованих матеріалах із особливим застосуванням до харчових продуктів. Біотехнол. Prog. 1991; 7: 419-426. [Посилання]

11. Рамірес-Вонг Б, Пот В.Є., Торрес П.І. та Руні Л.В. Час приготування, помел та вплив вологи на свіжу текстуру Маси. Зернові хімії. 1994; 71: 337-343. 1 [Посилання]

12. Arámbula VG, Mauricio SRA, Figueroa JDC, González-Hernández J і Ordorica FCA. Кукурудзяна маса та коржі з екструдованого кукурудзяного борошна швидкого приготування, що містить гідроколоїди та вапно. Журнал харчової науки. 1999; 64 (1): 120-124. [Посилання]

13. Зобель, Х. Ф. Перетворення кристалів крохмалю та їх промислове значення. Крохмаль/Стерке, 1998; 40: 1-4. [Посилання]