Nudler er en traditionel kinesisk basisfødevare med en lang historie, mange varianter, forskellige smage og lokale karakteristika (såsom Lanzhou Ramen, Shanxi knivbarberede nudler, Bedstefar Zhang hule nudler osv.), og nye varianter af nudler såsom instant-nudler, altædende nudler, LL-nudler og så videre er blevet produceret i moderne tid. Stivelsen, der tilsættes i nudelproduktionen, omfatter rå stivelse, kemisk modificeret stivelse (modificeret stivelse og derivater heraf) og fysisk modificeret stivelse (prægelatiniseret stivelse), som ikke kun forbedrer den spiselige kvalitet af nudler, såsom senet, glat, Q-bouncy osv., men også giver produktet funktioner, såsom langsom fordøjelse, lavt GI osv. og er den mest anvendte ingrediens eller kvalitetsmodifikator i nudelproduktionen.

Almindeligt anvendt råstivelse

I rå tilstand bestemmes de fysiske egenskaber af nudelflager eller nudler hovedsageligt af glutenkomponenten, mens den vigtigste faktor, der påvirker spisekvaliteten af nudler i kogt tilstand, er stivelse. Stivelse, der er egnet til produktion af nudelprodukter, skal generelt have egenskaber som let ekspansion, lav indsætningstemperatur, høj viskositet osv. På nuværende tidspunkt omfatter den almindeligt anvendte råstivelse majsstivelse, tapiokastivelse, kartoffelstivelse osv., som til en vis grad kan forbedre kvaliteten af nudelforarbejdning, madlavning, forbrug og opbevaring.
Tabel 1 Fysiske egenskaber for stivelse fra forskellige plantekilder

I. Kilden til den oprindelige stivelse og dens kemiske sammensætning
Stivelse består hovedsageligt af stivelse med lige kæder (AM) og stivelse med forgreninger (AP), men indeholder også en lille mængde lipider, proteiner og mineraler. Rod- og knoldstivelse indeholder normalt mindre lipid (0,1% for kartoffel- og 0,2% for kassavastivelse) end kornstivelse (0,6%~1,2%), og lipidindholdet er positivt korreleret med AM-indholdet.

Opvarmning af stivelse under overskydende vand disponerer endogene lipider til at danne lipid-stivelseskomplekser med AM og hæmmer derved stivelseshævelse og AM-opløsning. Kartoffelstivelse indeholder relativt høje niveauer af fosfor, som findes i form af fosfatmonoestere, hovedsageligt kovalent bundet til AP.

Tilstedeværelsen af fosfatmonoestere i kartoffelstivelse har en betydelig effekt på dens opsvulmningsadfærd. Den negativt ladede fosfatgruppe forårsager frastødning mellem tilstødende AP-kæder og resulterer i hurtig hydrering af stivelseskornene og betydelig hævelse af kornene. (AM-indholdet i almindelig stivelse er 14% til 29%). Stivelse uden AM kaldes voksagtig stivelse, f.eks. majs, kassava, hvede, kartoffel; der findes også nogle stivelsesprodukter med højt indhold af lige kæder (AM-indhold > 30%).

For det andet anvendelsen af rå stivelse i nudelforarbejdning
Kartoffelstivelse er den eneste stivelse, der kan kombineres kovalent med fosfat i naturen, så det er ikke let at blive ældet. Tilsætning af kartoffelstivelse kan øge nudlernes viskoelasticitet, fremme nudlernes puffiness ved tilberedning og øge nudlernes gennemsigtighed efter tilberedning; kartoffelstivelsespartikler er store, nemme at indsætte, god ekspansion, nemme at danne mikroporer ved stegning og kan forbedre rehydrering af instantnudler. Almindelig majsstivelse ligner hvedestivelse med et større indhold af stivelse med lige kæder, hvilket gør nudlerne hårde og lette at ældes efter tilsætning; mens voksagtig majsstivelse kan gøre nudlernes tekstur blød og elastisk efter tilsætning, fordi den ikke indeholder stivelse med lige kæder, og nudlerne er ikke lette at ældes efter at være blevet lagt i i lang tid. Derudover indeholder tapiokastivelse mindre stivelse med lige kæde, hvilket kan gøre nudlerne mere tyktflydende og seje med en lys overflade og glat tekstur efter tilsætning.

Indholdet af stivelse med lige kæde, hævelse, krystalstruktur og stivelseskornstørrelse er alle tæt forbundet med den spiselige kvalitet af nudler, men de fine strukturelle egenskaber ved stivelse med lige kæde og forgrenede stivelsesmolekyler, som spiller en afgørende rolle, er ikke klare. Stivelsens fysisk-kemiske egenskaber er tæt forbundet med den spiselige kvalitet af nudler, som også påvirkes af stivelsens fine struktur. Derfor er en omfattende forståelse af stivelsesstrukturens effekt på nudelkvaliteten vigtig for at kunne styre forædlingen af hvede til nudelbrug og udvælgelsen af stivelseshjælpestoffer til nudelbrug.

Almindeligt anvendt kemisk modificeret stivelse

Rå stivelse er en fremragende teksturstabilisator og -forbedrer til fødevaresystemer, men dens svage forskydningsmodstand, dårlige varmebestandighed og lette termiske nedbrydning og genvækst begrænser dens brede anvendelse i nogle industrialiserede fødevarer. Modificeret stivelse, der ændrer de fysisk-kemiske egenskaber ved naturlig stivelse for at forbedre dens funktionelle egenskaber, kan opfylde nogle fødevarers specifikke behov, som f.eks. at forhindre genvækst i kogte nudler og høj vandbindingsevne i friske nudler.

Stivelsesmodifikationsmetoder omfatter derivatisering (f.eks. etherificering, esterificering, tværbinding og podning af stivelse), nedbrydning (syre- eller enzymatisk hydrolyse, oxidation af stivelse) eller fysisk modifikation af stivelse ved hygrotermisk behandling (Tabel 2). Blandt dem er stivelsesderivatisering indførelsen af funktionelle grupper i stivelsesmolekylet, hvilket fører til betydelige ændringer i dets fysisk-kemiske egenskaber. Denne kemiske modifikation af naturlig stivelse ændrer i høj grad dens klæbe-, viskositets- og antigenvækst-egenskaber.

Tabel 2 Forskellige modifikationer, fremstillingsmetoder og anvendelser af stivelse

I. Typer af modificeret stivelse og deres fremstillingsmetoder
Stivelse af fødevarekvalitet modificeres kemisk hovedsageligt for at øge stivelsespastaens konsistens, glathed og gennemsigtighed og for at give stabilitet ved frysning og optøning og ved nedkøling.

De nye funktionelle egenskaber ved kemisk modificeret stivelse afhænger hovedsageligt af stivelseskilden, forholdet mellem stivelse med lige kæder og stivelse med forgreninger, granulatmorfologien og typen og koncentrationen af reaktanterne, som kan bruges ved at vælge den passende modifikator (type substituent), den naturlige stivelseskilde (fordeling af substituenter i stivelsesmolekylet) og reaktionsbetingelserne (koncentration af reaktanterne, tid, pH og tilstedeværelse af katalysatorer) til at fremstille stivelsen med de ønskede egenskaber og graden af substitution af den modificerede stivelse med de ønskede egenskaber og graden af substitution.

Ernæring og sikkerhed ved modificeret stivelse
Stivelsesderivater bruges i stigende grad som fedterstatninger eller fedterstatninger, der er helt eller delvist ufordøjede og derfor ikke indeholder nogen kalorier, når de indtages.

De fysiologiske virkninger af kemisk modificeret stivelse påvirkes af typen af modifikation. Kemisk modifikation af stivelse ved acetylering forbedrer mæthed, postprandial glukose og insulinrespons hos mennesker. Fosforyleret/krydsbundet stivelse er letfordøjelig og menes at give næring til mennesker; langsomt fordøjelig modificeret stivelse bruges til behandling af visse former for diabetes mellitus.

Resistent stivelse (RS), der er fremstillet ved kemisk modifikation, har tiltrukket sig opmærksomhed på grund af sine potentielle sundhedsmæssige fordele og funktionelle egenskaber. Sammenlignet med almindelige kostfibre har RS en lav indvirkning på produktstrukturen, hvid farve og bedre tekstur, og dets fødevareprodukter har bedre forbrugeraccept og smag end dem, der er fremstillet af traditionelle kostfibre.

Resistent stivelse har lave vandholdende egenskaber, hvilket gør den særligt velegnet til produktion af fødevarer med middel og lav fugtighed, såsom pasta, bagværk og stegte fødevarer, og den kan nemt mærkes med enkle stivelsesetiketter. Flere RS-produkter er blevet lanceret på det internationale marked, f.eks. Hylong VII, Fibesol2, Crystalean, Hi-Maize, Nutriose og Novelose.

III. Anvendelse af modificeret stivelse i nudelforarbejdning
GB 2760-2014 specificerer, at der i rå og våde nudelprodukter, fermenterede nudelprodukter, instant-nudelprodukter og frosne nudelprodukter er 13 typer modificeret stivelse, der kan bruges, såsom acetatstivelse, fosfatester-dobbeltstivelse og hydroxypropylstivelse osv. I det følgende beskrives de to typer modificeret stivelse, der oftest anvendes i nudelprodukter.

(I) Acetatstivelse
Acetatstivelse er en lavt substitueret stivelse med 0,5% til 2,5% acetylgruppe ved at behandle den oprindelige stivelse med eddikesyreanhydrid under alkaliske forhold.

En lille mængde eddikesyregruppe, der indføres i stivelsesmolekylet, hindrer eller reducerer de ligekædede stivelsesmolekyler mellem hydrogenbindingen, og dermed reduceres dens indsætningstemperatur og graden af regenerering, det er ikke let at danne en gel, stivelsespastaen har en høj grad af gennemsigtighed.

Tilsætning af stivelsesacetat i instant noodle-formlen kan effektivt forbedre nudlernes tekstur, reducere olieforbruget under produktionen og forbedre rehydreringen af nudler betydeligt.

(II) Hydroxypropylstivelse
Hydroxypropylstivelse fremstilles ved en æteriseringsreaktion mellem stivelse og propylenoxid under alkaliske forhold. På grund af indførelsen af hydrofilt hydroxypropyl svækkes den interne hydrogenbindingsstyrke i stivelsesgranulatstrukturen, så den er let at svulme op og indsætte; på samme tid vil hydroxypropyl producere rumlig modstandseffekt, forhindre stivelseskædeaggregering og krystallisering, hvilket forbedrer stivelsespastaens gennemsigtighed og fryse-optøningsstabilitet og forhindrer stivelsespasta i at ældes, så den er velegnet til frosne nudelprodukter.

Undersøgelsen viste, at hvis man tilsætter 1% hydroxypropylmajsstivelse eller esterificeret glutinøs majsstivelse til melmængden i nudler, reduceres kogetabet; graden af genvækst sænkes, og de våde nudler, der har været nedkølet i lang tid, har stadig en blødere konsistens.
Konklusionen er, at tilsætning af en passende mængde modificeret stivelse til hvedemel kan forbedre hydrofiliciteten af det blandede mel, som er let at absorbere vand og svulme op, og kan gøre gluten- og stivelsespartiklerne, den ødelagte gluten og stivelsespartiklerne godt bundet sammen under blandingsprocessen for at danne en finorganiseret dej med god viskoelasticitet; det kan forbedre nudlernes elasticitet og sammenhængskraft og reducere tabet ved tilberedning; det kan også forbedre følelsen af ømhed og glathed af kogte nudler og er ikke let at ældes, men tilsætning af for meget kan forårsage negative virkninger på dejen, og den vil have en blød smag. Hvis man tilsætter for meget, vil det dog påvirke dejen negativt.

Almindeligt anvendt fysisk modificeret stivelse

Prægelatiniseret stivelse er en slags fysisk modificeret stivelse, som ofte fremstilles ved både tromletørring og ekstruderingskogning. Prægelatiniseret stivelse kan svulme hurtigt op i koldt vand og har stor viskositet, hvilket kan give fødevareprodukter ideelle teksturegenskaber. Det har fordelene ved vandopløselighed ved stuetemperatur, gelatinering, vandretention og hævelse.

Præpasteuriseret modificeret stivelse svarer til et "gluten"-middel, når glutenproteinindholdet er lavt, eller kvaliteten ikke er ideel, kan tilsætning af pasteuriseret modificeret stivelse gøre gluten- og stivelsespartiklerne godt bundet for at forbedre nudlernes trækstyrke. Tilsætning af prægelatiniseret stivelse i produktionen af blandet kornpasta kan forbedre teksturen og den sensoriske kvalitet af blandet kornpasta betydeligt. Det blev konstateret, at brugen af for meget prægelatineret stivelse i nudler ville øge brudhastigheden, og mængden af tilsat prægelatineret stivelse kontrolleres normalt ved 1%~5%.