Zubereitung von frischen Matcha-Nudeln mit stabiler Farbe mit der Einbettungsmethode und der Mikrowellenbehandlung

Zusammenfassung

Das Protokoll beschreibt ein Verfahren zur Einbettung von Matcha mit Molkenprotein und Carboxymethylchitosan und mikrowellenbehandeltem Weizenmehl, um farbstabile Matcha-Frischnudeln zu erhalten.

Zusammenfassung

Matcha als gesunder Lebensmittelzusatzstoff wird häufig in traditionellen Lebensmitteln wie Nudeln, Keksen und Brot verwendet. Es gibt jedoch mehrere Herausforderungen, die bei der Qualität von Matcha-Lebensmitteln angegangen werden müssen, wobei die wichtigste die Verhinderung von Matcha-Verfärbungen ist. In dieser Studie stellen wir einen neuartigen Ansatz vor, bei dem Matcha mit Molkenprotein (0,08 g/ml) und Carboxymethylchitosan (0,04 g/ml) eingearbeitet wird, begleitet von einer Mikrowellenbehandlung bei 700 W für 60 s Weizenmehl, um farbstabile Matcha-Frischnudeln herzustellen. In diesem Artikel werden alle Schritte vorgestellt, die mit dem Herstellungsprozess von frischen Matcha-Nudeln verbunden sind, einschließlich der Matcha-Einbettungsbehandlung, der Mikrowellenbehandlung von Weizenmehl, des Kneten des Teigs, des Gärens des Teigs, des Teilens des Teigs, des Ausrollens des Teigs und des Schneidens der Blätter mit der Nudelpresse. Die Ergebnisse zeigten eine 72,13%ige Verringerung der Verfärbung von frischen Matcha-Nudeln nach dem Einbetten und der Mikrowellenbehandlung im Vergleich zu unbehandelten frischen Matcha-Nudeln. Darüber hinaus hatte das kombinierte Verfahren keine nachteiligen Auswirkungen auf die sensorischen Eigenschaften von Matcha-Nudeln, einschließlich ihres Aromas und Geschmacks. Daher birgt die in dieser Studie vorgeschlagene neuartige Methode ein erhebliches Potenzial zur Verbesserung der Farbstabilität von frischen Matcha-Nudeln während der Zubereitung.

Einleitung

Nudeln sind ein Grundnahrungsmittel der traditionellen getreidebasierten Küche in China, wobei etwa 40 % der Weizenproduktion in asiatischen Ländern für die Nudelverarbeitung verwendet werden¹. Dennoch reicht die ernährungsphysiologische Grundkomponente von Weizenmehl nicht aus, um den steigenden Ernährungsbedarf der Verbraucher zu decken. Daher haben sich mehrere Forscher dafür entschieden, einen Teil des Weizenmehls in den Nudeln durch alternative natürliche Zutaten wie Haferkleie², Milchprotein³, Süßkartoffel⁴ und Citrus Maxima⁵ zu ersetzen, um die ernährungsphysiologischen und funktionellen Eigenschaften der Nudeln zu verbessern. Matcha ist eine reichlich vorhandene bioaktive Verbindung mit antioxidativen und entzündungshemmenden Eigenschaften, die das Potenzial haben, das Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu verringern und chronischen Krankheiten vorzubeugen⁶. Infolgedessen gab es ein wachsendes Interesse an der Erforschung der Integration von Matcha in traditionelle kulinarische Gerichte, einschließlich chinesischem gedämpftem Brot, Reiskuchen und besonders frischen Nudeln.

Frische Nudeln neigen jedoch zu einer zeitabhängigen Verdunkelung, was zu ungünstigen Veränderungen im optischen Erscheinungsbild des Produkts führt, was eine erhebliche Herausforderung für die Lagerung von frischen Nudeln darstellt⁷. Es besteht weitgehende Einigkeit darüber, dass die Verfärbungen, die bei der Lagerung von frischen Nudeln beobachtet werden, hauptsächlich durch das Vorhandensein von Polyphenoloxidase (PPO) verursacht ^werden7,8. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass die lösliche Proteinfraktion am Prozess der Verdunkelung durch Nicht-Polyphenoloxidase (Nicht-PPO) beteiligt ist⁹. In den letzten Jahren wurden umfangreiche Anstrengungen unternommen, um die Verdunkelung von PPO während der Lagerung zu mildern. Frühere Studien haben gezeigt, dass Säureinhibitoren und Wärmebehandlung, die auf rohe Nudeln angewendet werden, dieses Ziel effektiv erreichen könnten, indem Proteine denaturiert und folglich die Enzymaktivität gehemmt^{werden 10,11}. Chlorophyll ist anfällig für Veränderungen des pH-Werts, der Temperatur und der Hitze, und der leuchtend grüne Farbton von Grüntee-Nudeln wird hauptsächlich auf Chlorophyll¹⁰ zurückgeführt. Es ist offensichtlich, dass es Einschränkungen bei der effektiven Kontrolle der Farbe von Grüntee-Nudeln durch die direkte Zugabe von Säureinhibitoren und Wärmebehandlung gibt.

Neben der thermischen Verarbeitung von Weizenmehl ist die Konservierung von Chlorophyll in Matcha-Nudeln ein kritischer Faktor, den es zu berücksichtigen gilt. Es wurden mehrere Verfahren vorgeschlagen, um die Lagerzeit von Chlorophyll zu verlängern und sein Pigment zu erhalten, einschließlich der Verwendung von Alkalisierungsmitteln, Kupferkomplexierungen und der Lagerung bei niedrigen Temperaturen¹². Leider ist für die meisten Prozesse ein naturnaher pH-Wert erforderlich, um das Auftreten ungünstiger chemischer Reaktionen zu reduzieren. Die Stabilitätsbedenken könnten möglicherweise durch den Kupferkomplex von Chlorophyllderivaten gemildert werden, der eine grüne Farbe aufweist, die an natürliches Chlorophyll erinnert. Menschen zeigen jedoch eine Vorliebe für natürliches Chlorophyll gegenüber künstlichen Farbstoffen. Mikroverkapselungstechniken haben sich als praktikable Lösung für die Herausforderung erwiesen, die Stabilität bioaktiver Verbindungen zu verbessern, indem sie Barrieren gegen Umweltbedingungen wie Sauerstoff, pH-Wert, Ionenstärke und Temperatur bereitstellen 13,14,15. Bisher wurden Teeextrakt, Catechine und Chlorophyll kontinuierlich auf ihre Stabilität und kontrollierten Freisetzungseigenschaften untersucht, wenn sie in verschiedene Wandmaterialien eingebettet sind¹⁴. Der Einbau von Mikrokapseln in Nudeln wurde jedoch noch nicht vorgeschlagen¹⁵.

In dieser Studie haben wir eine Methode beschrieben, bei der Matcha mit Molkenprotein und Carboxymethyl-Chitosan eingebettet und Weizenmehl in der Mikrowelle behandelt wird, um farbstabile Matcha-Frischnudeln zu erhalten. Die Zugabe von mikroverkapselten bioaktiven Verbindungen zu Lebensmitteln erleichtert die Herstellung neuartiger funktioneller Lebensmittelprodukte unter Beibehaltung der inhärenten qualitativen Eigenschaften. Wir präsentieren die Ergebnisse, die mit diesem Verarbeitungsprotokoll erzielt wurden, um Veränderungen der Farbwerte von Matcha-Nudeln nach der Lagerung zu untersuchen. Das spezifische Ziel der Studie war es, den optimalen Ansatz für die Zubereitung von Matcha-Nudeln zu ermitteln, die sowohl eine außergewöhnliche Farbe als auch einen außergewöhnlichen Geschmack aufweisen.

Protokoll

1. Herstellung von Matcha-eingebetteten Suspensionen

1. 4 g Carboxymethyl-Chitosan (siehe Werkstofftabelle) werden in 100 ml destilliertes Wasser gegeben, um eine 0,04 g/ml Carboxymethyl-Chitosan-Stammlösung herzustellen. Zum Auflösen von Carboxymethyl-Chitosan erhitzen Sie es auf 60 °C auf einem Magnetrührer mit konstanter Temperatur.
2. 4 g Molkenprotein (siehe Materialtabelle) in 50 ml destilliertem Wasser auflösen, um eine Molkenprotein-Stammlösung von 0,08 g/ml herzustellen.
3. Lagern Sie die Lösungen nach dem Abkühlen in einem Gefrierschrank und kühlen Sie sie über Nacht, um das Polymermolekül vollständig zu sättigen.
4. Geben Sie 8 g Matcha und 4 g NaCl (siehe Materialtabelle) in ein Becherglas und fügen Sie 50 ml steriles abgekochtes Wasser hinzu, um Matcha-Schlamm zuzubereiten. Unterstützen Sie den Auflösungsprozess mit einem Glasrührstab. Steriles Wasser ist deionisiertes Wasser, das 15 Minuten lang in einem Topf gekocht wurde.
5. Matcha-Aufschlämmung mit 50 ml Carboxymethyl-Chitosan-Lösung mischen und mit einem Magnetrührgerät bei 300 U/min bei Raumtemperatur mischen.
6. 25 ml Molkenprotein in die Mischung träufeln und 30 Minuten lang bei 300 U/min rühren, um eine eingebettete Suspension zu erhalten. (siehe Abbildung 1). Die Suspension sollte gleichzeitig mit der Nudelherstellung hergestellt und am selben Tag bei einer Temperatur von 4 °C gelagert werden.
   HINWEIS: Der pH-Wert der Matcha-eingebetteten Suspensionslösung wurde nicht eingestellt und wurde daher ausschließlich durch das Matcha- oder Wandmaterial beeinflusst.

2. Mikrowellenbehandlung von Weizenmehl

1. 300 g Weizenmehl in einem runden Plastikbehälter verteilen. Decken Sie den Behälter mit Frischhaltefolie ab und stellen Sie ihn für 60 s bei 700 W in die Mikrowelle. Bewahren Sie danach den Behälter mit dem Mehl draußen auf, bis er sich kühl anfühlt.

3. Herstellung von Matcha-Nudeln

1. Teigmischung: Gießen Sie 125 ml vorgeformte Matcha-eingebettete Suspension und 15 ml Wasser langsam in 300 g mikrowellenbehandeltes Weizenmehl. Ziehen Sie das Mehl vorsichtig Stück für Stück in die Mitte, bis die eingebettete Suspension eingearbeitet ist.
   1. Für nicht mikrowellenbehandeltes Weizenmehl verwenden Sie 125 ml Wasser anstelle von Matcha-eingebetteter Suspension, um Nudeln zuzubereiten, die als leere Nudeln gekennzeichnet sind (Kontrolle). Geben Sie 125 ml Wasser und 8 g Matcha zu nicht mikrowellenbehandeltem Weizenmehl, um Nudeln zuzubereiten, und bezeichnen Sie diese als Matcha-Nudeln (M-Nudeln).
2. Teig kneten: Den Nudelteig mit einem Teigkneter 7 Min. kneten. Der Teig sollte glatt und biegsam sein, nicht nass oder klebrig, wenn er fertig ist.
3. Ruhen: Die Teigkugel wieder in die Rührschüssel legen und mit einem feuchten Geschirrtuch abdecken. 30 min bei Raumtemperatur ruhen lassen.
4. Bereiten Sie die Nudeln wie unten beschrieben zu.
   1. Den Teig in 4 gleich große Stücke teilen, dann wieder 3 einwickeln und beiseite stellen. Bemehlen Sie das ausgepackte Stück leicht und heben Sie es gelegentlich an, um sicherzustellen, dass es nicht klebt.
   2. Stellen Sie den Walzenabstand der Teigpresse auf 3,5 mm ein. Den Teig auf eine Teigpresse zum Blech legen und dann compoundieren. Drücken Sie das Teigblatt immer wieder, bis es eine glatte und geschmeidige Konsistenz erreicht.
   3. Das Teigblatt auf 1 mm verdünnen. Ausgehend von 3,5 mm stellen Sie den Abstand der Presswalze auf 2 mm und dann auf 1 mm ein. Drücken Sie das Blech 3x in jeden Walzenabstand.
   4. Locker mit Frischhaltefolie abdecken und dann die Schritte 3.4.1-3.4.3 mit dem restlichen Teig wiederholen.
      HINWEIS: Um sicherzustellen, dass der Pressvorgang jeder Probencharge konsistent ist, wird der Presserollenabstand einmal und der nächste Abstand nach jeder Probe angepasst.
   5. Die Nudelstränge in 22 cm lange, 1 mm dicke und 3,0 mm breite Proben schneiden (siehe Abbildung 2). Etwa 3,75 g Grieß bestäuben, damit die Nudeln nicht zusammenkleben.

4. Sensorische Bewertung und Analyse der physikalischen Eigenschaften

1. Sensorische Bewertung
   1. 30 g Nudeln in 600 ml kochendes Wasser geben und 5 Min. kochen lassen. Tauchen Sie gekochte Nudeln sofort in kaltes Wasser, bevor Sie sie testen.
   2. Führen Sie eine sensorische Bewertung von Nudelproben mit Hilfe der quantitativen deskriptiven Analyse (QDA) durch, wie in Li et ^al.12 beschrieben. Stellen Sie sicher, dass die sensorischen Eigenschaften der Proben von 12 geschulten Panelisten anhand einer neunstufigen hedonischen Skala bewertet werden, wobei 9 für extrem und 1 für extreme Abneigung steht.
2. Farbmessung
   1. Gekochte sowie frische Proben in ca. 10 cm große Stücke schneiden und unter die instrumentelle Öffnung des Kolorimeters legen.
   2. Drücken Sie die Instrumententaste, um die Farbe der frischen Nudeln zu messen, und wiederholen Sie den Test 6x für jede Probe.
3. Textur-Analysator
   1. Bestimmen Sie die Textureigenschaft von gekochten sowie frischen Nudeln mit einem Texturanalysator und berechnen Sie auf Basis der Texturprofilanalyse (TPA).
   2. Legen Sie fünf Nudelnstränge auf den Prüfstand und wiederholen Sie den Test 6x für jede Probe.

5. Datenanalyse

1. Analysieren Sie die Daten durch Varianzanalyse (ANOVA) und betrachten Sie die Differenz als signifikant, wenn p 0,05 <.

Ergebnisse

Dieses Protokoll ermöglichte die Analyse der sensorischen und physikalischen Eigenschaften von verarbeiteten Matcha-Lebensmitteln und Nudeln, beginnend mit der Matcha-Behandlung und fortgesetzt über die Zwischenstufen der Verarbeitung bis zum Endprodukt. Dieses Protokoll wurde mit Embedding und Mikrowelle gekoppelt, um Matcha-Nudeln herzustellen (Abbildung 3). Die frischen Nudeln mit unverkapseltem Matcha, mit eingebettetem Matcha und Mikrowellenbehandlung und ohne Matcha ...

Diskussion

Im Vergleich zu Instantnudeln, fein getrockneten Nudeln und anderen ähnlichen Produkten haben frische Nudeln eine größere Fähigkeit, ihren ursprünglichen Geschmack und ihr Aroma zu bewahren, was sie auf dem Markt sehr vielversprechend macht. Eine frühere Studie hat gezeigt, dass grüner Tee die Gesamtqualität von frischen Nudeln bis zu einem gewissen Grad verbessern kann¹⁶. Daher zielt die Einbeziehung von Tee in das Mehlproduktsystem frischer Nudeln darauf ab, sowohl die hohe Qualität als...

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
Carboxymethyl chitosan	Mackin
Colorimeter	3nh	NH-300+
Dough mixer	ACA	AM-CG108
Freezer	Haier	BCD-252KS
Heating magnetic stirrer	Yuhua	DF-101S
Magnetic stirrer	Keezo	KMS-521D
Matcha	Jinhua Feicui
Microwave	Panasonic	NN-GF351X
NaCl	China National Salt Industry Corporation
Noodle maker	Tianxi	JCD-10
Texture analyzer	Lotun Science	TA-XT plus
Wheat flour	Queen
Whey protein	Yuanye