6 Minutės
Kodėl įprasti spagečiai ištveria intensyvų virimą, o kai kurie be glitimo makaronai subyra į lipnius trupinius? Nauji Lund universiteto tyrimai atskleidžia, kad ne tik baltymas glitimas, bet ir virinimo vandenyje ištirpusi druska vaidina esminį vaidmenį išlaikant makaronų mikroskopinę architektūrą — o kartu ir galutinę tekstūrą ant lėkštės. Tyrimas susieja maisto chemijos, mašinų inžinerijos ir sensorinių savybių žinias, kad paaiškintų, kodėl vieni makaronai išlaiko elastingumą ir vientisumą, o kiti greitai praranda formą ir tampa trupantys arba per minkšti. Šios įžvalgos yra svarbios tiek namų virėjams, siekiantiems optimalios tekstūros, tiek gamintojams, kurie kuria patikimesnes ir maistingesnes be glitimo alternatyvas.
Pasta vidaus struktūros tyrimas: įrankiai ir metodai
Kad suprastų, kaip makaronai atlaiko šilumą ir mechaninį judėjimą, tyrėjai ištyrė komercinius spagečius nanomasteliu. Jie sujungė mažo kampo neutronų sklaidą (small-angle neutron scattering, SANS) ir rentgeno sklaidos metodus, kad kartografuotų baltymų ir krakmolo vidinį išsidėstymą iki milijardinės metro dalies. Tokios difrakcinės ir sklaidos technikos leidžia aptikti heterogeniškas sritis, matuoti koreliacijos ilgius, nustatyti dalelių dydžių pasiskirstymą ir stebėti, kaip krakmolo granulių ir baltymų tinklo sąveikos keičiasi virimo metu. Šios išvados susiejamos su kasdienėmis savybėmis — kietumu (firmness), laikymo trukme, atsparumu virimui ir net glikeminiu atsaku po suvartojimo.
Naudodami SANS ir rentgeno sklaidą, mokslininkai gali išmatuoti ne tik bendrąsias struktūras, bet ir subtilius pokyčius, pvz., kaip krakmolas gelatinizuojasi ar kaip gliuteninas ir gliadinas susijungia į erdvinį tinklą. Tokia nanostruktūrinė informacija padeda food scientists (maisto mokslininkams) koreliuoti laboratorinius parametrus su sensorinėmis vertėmis, gamybos procesų optimizavimu ir galutinio produkto stabilumu. Be to, šie metodai leidžia tirti, kaip įvairios gamybos sąlygos — minkymas, ekstrudavimas, džiovinimas — veikia galutinę mikrostruktūrą, kas yra svarbu kuriant didelio našumo makaronus ir be glitimo alternatyvas.
Glitimas kaip makaronų saugos tinklas
Tyrimų komanda nustatė, kad glitimas daro daugiau nei suteikia kramtymo pojūtį: jis suformuoja atsparų, baltyminį tinklą, kuris palaiko ir sulaiko krakmolo granules virimo metu. Kvietinių makaronuose šis glitimo matriksas veikia tarsi saugos tinklas — jis riboja krakmolo brinkimą ir lėtina jo išsisklaidymą į virimo vandenį. Dėl to spagečiai išlieka vientisi, elastingi ir maloniai al dente plačiame virimo parametrų diapazone. Glitimo tinklo elastingumas, ištemptumas ir atminimas yra susiję su baltymų kryžminiais ryšiais, jų molekuline konformacija ir tarpmolekulinėmis jėgomis, kurios kartu sureguliuoja vandens įsisavinimą ir krakmolo gelatinizacijos eigą.
Priešingai, daugelis be glitimo makaronų remiasi inžinerinėmis, nebaltyminėmis matricomis: modifikuotais krakmolais, hydrocolloidais (pvz., ksantano arba guar gum) ar augalinės kilmės baltymų izoliatais. Tokios sudėtinės struktūros gali pasiekti priimtiną tekstūrą, tačiau dažnai tik siaurame technologinių parametrų intervalo ribose. Jei be glitimo markę pervirinsite ar naudojate netinkamą druskos koncentraciją, dirbtinė matrica gali susilpnėti arba iširtį — palikdama makaronus tirštus, lipnius arba trupinius. Taip pat svarbu paminėti, kad skirtingų be glitimo žaliavų (ryžių, kukurūzų, sorų, ankštinių baltymų) molekulinės savybės skiriasi, o tai dar labiau komplikuoja stabilios tekstūros pasiekimą be tradicinio glitimo tinklo.
Druska svarbesnė nei gali pasirodyti
Be glitimo ir krakmolo, tyrimas pabrėžia, kad druska virinimo vandenyje daro reikšmingą įtaką makaronų struktūriniam atsparumui. Pagrindinis tyrimo vadovas Andrea Scotti pažymi, kad druskos buvimas ir koncentracija keičia, kaip baltymų–krakmolo tinklas reaguoja į šilumą. Ionių stipris ir elektrostatinis ekranavimas, kurį suteikia Na+ ir Cl- jonai, gali moduliuoti baltymų sąveikas, pakeisti vandens prieinamumą krakmolo granulioms ir šiek tiek perkelti krakmolo gelatinizacijos temperatūrą. Dėl šių priežasčių įprasti kvietiniai makaronai priima platesnį virimo laiko ir druskos lygio spektrą, tuo tarpu kai kurios be glitimo formulės praranda struktūrinį atsparumą, kai sąlygos nukrypsta nuo optimalių.
Iš praktinės pusės kulinarai dažnai rekomenduoja virinimo vandenį pasūdyti prieš dedant makaronus — tai turi įtakos ne tik skonio formavimuisi, bet ir paviršiaus savybėms bei molekulinių sąveikų balansui. Tradiciškai siūlomas kiekis virtuvėje siekia apie 10 g druskos litrui vandens (apie 1 %), tačiau optimali koncentracija gali skirtis priklausomai nuo makaronų sudėties ir pageidaujamos tekstūros. Tyrimas atveria kelią gilesniam ioninių sąlygų, baltymų ir krakmolo sąveikų supratimui, kas yra svarbu gamybos parametrų valdymui ir kokybės užtikrinimui.
Ką tai reiškia virėjams ir gamintojams
Namuose gaminant: makaronų vandens pasūdymas nėra tik apie skonį — tai taip pat apie tekstūrą. Maži pokyčiai druskos kiekyje arba virimo laike gali žymiai pakeisti galutinį rezultatą, ypač kai dirbate su be glitimo produktais. Paprasti praktiški patarimai: sekti gamintojo nurodymus, daryti bandymų ryžtą, tikrinti tekstūrą ranka arba kandant, ir atkreipti dėmesį į vandens druskos santykį. Taip pat verta prisiminti, kad makaronų formos (ilgi spagečiai, trumpi makaronai, vamzdeliai) ir paviršiaus tekstūra keičia, kaip karštis ir vanduo prasiskverbia į vidų, o tai lemia tinkamiausius virimo laikus ir druskos kiekius.
Gamintojams: tyrimas nurodo kelią tobulinant be glitimo makaronus per struktūros inžineriją, imituojant glitimo stabilizuojančią funkciją. Tai apima pažangius ingredientų mišinius — baltymų izoliatus, modifikuotus krakmolus, hidroksimetilceliuliozę, ir natūralius gumas — bei gamybos parametrų optimizavimą, tokių kaip ekstrudavimo slėgis, džiovinimo temperatūra ir formų geometrija. Eksperimentai su skirtingomis formomis, gamybos procesais ir ingredientų kombinacijomis gali padėti sukurti be glitimo produktus, kurie išlaiko struktūrą platesniame paruošimo diapazone ir pasižymi geresnėmis sensorinėmis bei maistinėmis savybėmis. Tyrėjai taip pat žada tolesnius bandymus, kuriuose bus tirti ne tik formos ir gamybos procesai, bet ir tai, kaip virškinimas keičia makaronų cheminę struktūrą pasiekus skrandį ir žarnyną.
Poveikis mitybai ir produkto dizainui
Šios nanoskalės įžvalgos gali padėti kurti be glitimo makaronus, kurie būtų tiek atsparūs, tiek maistingi. Susiedami mikrostruktūrą su glikeminiu indeksu ir virimo tolerancija, maisto mokslininkai gali optimizuoti formules taip, kad būtų pasiektas geresnis tekstūros ir sveikatos santykis. Pavyzdžiui, tankesnis baltymų tinklas ar specifinis krakmolo modifikavimas gali sulėtinti gliukozės išsiskyrimą žarnyne, mažindamas greitą glikemijos pakilimą. Taip pat yra galimybių įterpti skaidulų, baltymų arba kitų funkcinių ingredientų, kad be glitimo produktai būtų ne tik patvaresni termiškai, bet ir turtingesni maistingųjų medžiagų.
„Didėjant poreikiui be glitimo alternatyvų, tikimės, kad mūsų metodai padės kurti tvaresnius ir maistingesnius gaminius,“ sako Andrea Scotti, vyresnysis lektorius fizikinės chemijos srityje Lund universitete. Tokios tiriamosios priemonės ne tik suteikia techninę perspektyvą, bet ir padeda gamintojams priimti duomenimis pagrįstus sprendimus, optimizuoti receptūras ir gamybos grandines. Galiausiai tai gali lemti platesnį pasirinkimą vartotojams, ieškantiems patikimų, skanių ir sveikų makaronų alternatyvų.
Trumpai: paprastas baltymas glitimas ir žiupsnelis druskos iš esmės formuoja makaronų patirtį molekuliniame lygyje — ir suprasdami tą struktūrą atveriame kelią geresniems, patikimesniems makaronams visiems vartotojams. Šios žinios leidžia racionaliau derinti ingredientus, tiksliau valdyti gamybos procesus ir pateikti kulinarams bei vartotojams konkretų, moksliškai paremtą patarimų rinkinį, kaip pasiekti pageidaujamą tekstūrą neprarandant maistinės vertės.
Šaltinis: scitechdaily
Palikite komentarą