Inulin ist in der Natur weit verbreitet und ein in vielen Pflanzenarten vorkommendes Polysaccharid, das hauptsächlich aus den Wurzeln und Stängeln natürlicher Pflanzen wie Zwiebeln, Knoblauch, Zichorien und Chrysanthemen stammt. Mit der Verbesserung des Lebensstandards der modernen Menschen steht die Lebensmittelindustrie derzeit vor der großen Herausforderung, den Anforderungen der Verbraucher an eine gesunde Ernährung gerecht zu werden und gleichzeitig ihren entsprechenden Nährstoffbedarf zu decken.

Inulin hat eine gute Wasserlöslichkeit, eine gute Farbe, ein geeignetes Molekulargewicht und ähnliche Pulvereigenschaften wie Mehl. Die Zugabe von Inulin zu Mehl erhöht den Ballaststoffgehalt des Produkts und verbessert auch die Produktqualität.

Rheologische Eigenschaften und Verarbeitungsleistung von Teig
Unmittelbar von der Morphologie und der Verteilung der Feuchtigkeit beeinflusst

Rodenlin fügte kurzkettiges, natürliches und langkettiges Inulin zu Mehl mit mittlerem Glutengehalt hinzu und untersuchte die Auswirkung verschiedener Polymerisationsgrade von Inulin auf das Migrationsverhalten von Wasser mit unterschiedlicher Mobilität im Teig mittels Differentialkalorimetrie (DSC) und Kernspinresonanz (NMR).

Die DSC-Ergebnisse zeigten, dass der Wassergehalt von fest gebundenem Wasser eine positive Korrelation mit der Zugabe von Inulin mit unterschiedlichen Polymerisationsgraden aufwies, während das Gegenteil für den Wassergehalt von freiem und schwach gebundenem Wasser im Teig galt. Und die NMR-Ergebnisse zeigten, dass das Wasser mit den Makromolekülen im Teig interagierte, wobei das Wasser von schwach gebundenem Wasser zu freiem Wasser und fest gebundenem Wasser wanderte.

Das freie Wasser im Teig wird deutlicher durch kurzkettiges Inulin und natürliches Inulin beeinflusst, das fest gebundene Wasser wird hauptsächlich durch langkettiges Inulin beeinflusst, und alle drei Polymerisationsgrade von Inulin beeinflussen das schwach gebundene Wasser. Yang Duan fand ein ähnliches Muster des Wassertransfers nach Zugabe von Inulin mit unterschiedlichen Polymerisationsgraden zum Teig.

Im Allgemeinen wird durch die Zugabe von Inulin die Wasseraufnahme des Teigs verringert, was die Teigbildungszeit erheblich verlängert, die Stabilität des Teigs verbessert, die Dehnungsfestigkeit und Viskoelastizität des Teigs erhöht, den Glutengehalt und die Festigkeit des Teigs steigert und folglich den Knetwiderstandsindex verringert.

Die Gruppe von Luo Denglin nahm ebenfalls das bei der Zubereitung von Dampfbrot üblicherweise verwendete Mehl mit mittlerem Gluten als Forschungsobjekt und fügte dem Mehl mit mittlerem Gluten kurzkettiges Inulin hinzu, um die Eigenschaften des Teigpulvers und die Zugeigenschaften des Teigs zu untersuchen, und untersuchte die Entwicklung der rheologischen Parameter des Teigs. Die Studie zeigte, dass der Dehnungswiderstand, das Zugverhältnis und die Zugeigenschaft des Teigs mit der Zugabe von kurzkettigem Inulin zunahmen und den Höchstwert erreichten, wenn die Zugabemenge an kurzkettigem Inulin 7,5% betrug, und die Stärke des Glutens erhöht wurde.

Die Auswirkungen von kurzkettigem Inulin auf die Erscheinungseigenschaften
und strukturelle Eigenschaften und Alterungsprozess

Die Gruppe von JuanLiu fügte gedämpften Brötchen, einem traditionellen chinesischen Grundnahrungsmittel, kurzkettiges Inulin zu, um dessen Auswirkungen auf das Aussehen und die strukturellen Eigenschaften gedämpfter Brötchen sowie den Alterungsprozess zu untersuchen. Es wurde festgestellt, dass mit dem Zusatz von Inulin das spezifische Volumen, die Größenabmessungen und die sensorischen Geschmackswerte von gedämpften Brötchen zunahmen, und wenn die Menge des zugesetzten Inulins weiter erhöht wurde, begannen die oben genannten Indizes wieder zu sinken, und die höchsten Werte wurden bei einer zugesetzten Inulinmenge von 5% erzielt. Die Autoren bewerteten den Farbindex von gedämpften Brötchen mit dem L*a*b-Wert des Kolorimeters und wiesen darauf hin, dass der mäßige Zusatz von kurzkettigem Inulin die strukturellen Eigenschaften von frischen gedämpften Brötchen verbesserte, aber auch die Alterungsrate von gedämpften Brötchen beschleunigte.

Es zeigte sich, dass die Feuchtigkeitsmigration ein wichtiger Faktor ist, der die Alterungsrate von gedämpften Brötchen beeinflusst. Diese Studie liefert eine theoretische Grundlage für die Verwendung von Inulin in gedämpften Brötchen, und die gedämpften Brötchen mit dem Zusatz von Inulin haben eine bessere Funktionalität und einen höheren Nährwert.

Luo Denglin verwendete ein Gärungsrheometer, um den Gärungsprozess von Teig zu simulieren, und untersuchte die Auswirkungen verschiedener zugesetzter Mengen von natürlichem Inulin auf die Gärungsrheologie von Teig. Auf der Grundlage der Ergebnisse eines Einwegtests führten die Autoren ein Response Surface Center-Kombinationsdesign durch, um die Auswirkungen verschiedener Inulin-Zugaben und anderer Faktoren auf die Brotbackqualität anhand gewichteter zusammengesetzter Scores zu analysieren.

Es zeigte sich, dass eine Erhöhung der zugesetzten Inulinmenge die Gesamtluftproduktion des Teigs erhöhte, die maximale Ausdehnungshöhe verringerte und die Zeit, in der der Teig Hohlräume entwickelt, deutlich verkürzte. Es wurde auch gezeigt, dass dies auf zwei Faktoren zurückzuführen sein könnte: Inulin enthält eine bestimmte Menge an Monosacchariden und Oligosacchariden, und die Zugabe von Inulin verdünnte den Glutenproteingehalt, was den Prozess der Bildung der Glutennetzwerkstruktur behinderte und den Teigwiderstand gegen Ausdehnung erhöhte.

Die Ergebnisse zeigten, dass der Zusatz von Inulin die Härte des Brotes verringerte, keine signifikante Auswirkung auf die Elastizität des Brotes hatte und das spezifische Volumen des Brotes mit zunehmender Menge des zugesetzten Inulins leicht anstieg. Die höchste sensorische Bewertung und gewichtete Gesamtpunktzahl (94,17) wurde bei einem Inulin-Zusatz von 5,0% erreicht, und das Brot mit dieser Menge an Zusatz war weich in der Textur, gut im Geschmack, und die inneren Spaltöffnungen waren gleichmäßig und klein.

Auswirkungen unterschiedlicher Inulinmengen auf die rheologischen Eigenschaften von Mehl und die Zugfestigkeitseigenschaften
Fan Wenjing nahm ebenfalls Brot als Forschungsgegenstand und untersuchte die Auswirkungen verschiedener zugesetzter Mengen von Inulin auf die rheologischen Eigenschaften des Mehls und die Zugeigenschaften mit Hilfe eines Pulvermessgeräts und eines Zugmessgeräts, bewertete die texturellen Eigenschaften des Brotes nach dem Zusatz von Inulin mit einem Texturmessgerät und führte eine sensorische Bewertung durch.

Die Ergebnisse zeigten, dass die rheologischen Eigenschaften der Mehlteige durch die Zugabe von Inulin verbessert wurden, die Konsistenz wurde erhöht und die Bildungs- und Stabilisierungszeiten der Teige wurden verlängert. Die Zugkurven der Teige, der Zugwiderstand, der maximale Zugwiderstand und das Zugverhältnis stiegen an und nahmen dann wieder ab, ohne dass ein bestimmter steigender Trend mit der Teigdehnung zu erkennen war. Der Zusatz von Inulin erhöhte das Wasserhaltevermögen und verringerte die Härte des Brotes, und die beste sensorische Gesamtbewertung des Brotes wurde bei einem Zusatz von 6% erzielt.

Rheologische Charakterisierung
Bojnanska et al. untersuchten die rheologischen Eigenschaften von Produkten, die mit dem Zusatz von Inulin und Weizenmehl als Hauptzutat hergestellt wurden. Die Autoren fügten 5%, 10%, 15%, 20% und 25% Inulin anstelle von Weizenmehl hinzu und stellten fest, dass sich die rheologischen Parameter (Wasserbindungsvermögen des Teigs, Teigbildungszeit, Teigstabilität, Schwächungsgrad usw.) veränderten.

Insbesondere führten niedrige Inulin-Zugaben (5% und 10%) zu einer Abnahme der Wasserbindungskapazität des Teigs, während hohe Inulin-Zugaben (15% bis 25%) zu einer Zunahme der Wasserbindungskapazität des Teigs führten. Die Zugabe von Inulin verlängerte auch die Teigbildungszeit und die Teighärte, und es wurde analysiert, dass Inulin die Bildung des Glutennetzwerks beeinflussen könnte, was sich auf die Viskoelastizität und die Festigkeit des gesamten Teigs sowie auf die Wechselwirkungen zwischen dem Gluten auswirkt.

Gleichzeitig untersuchten die Autoren auch die Qualität von Broten, die mit unterschiedlichen Mengen an zugesetztem Inulin hergestellt wurden, und führten sensorische Bewertungstests durch. Es wurde festgestellt, dass die Qualität des Brotes abnahm und die sensorische Zufriedenheit sank, wenn die Menge des zugesetzten Inulins mehr als 10% betrug. Brote, die mit 5% Inulin hergestellt wurden, waren in Bezug auf die organoleptische Qualität sehr akzeptabel.

Die Studie zeigte, dass die Zugabe eines angemessenen Prozentsatzes von Inulin die gewünschten Produkteigenschaften nicht verändert und die Farbe und Textur des Brotes angemessen kontrolliert werden kann, was eine wirksame Methode zur Herstellung von funktionellem Weizenmehlbrot darstellt. Dies stimmt auch mit den Ergebnissen von Rubelab et al. überein, die Inulin zur Herstellung von ballaststoffreichem Brot verwendeten.

Pourfarzad et al. analysierten mit Hilfe von Fourier-Transformations-Infrarotlicht die Rolle des Inulins mit den wichtigsten Biopolymeren innerhalb der Matrix in Bezug auf die strukturelle Organisation nach dem Zusatz von Inulin zu Brot und stellten fest, dass die Reaktion zwischen Inulin und Glutenproteinen eine größere Auswirkung auf die Teigstruktur hatte.

Auswirkungen der Zugabe von Inulin auf die Verlängerung der Haltbarkeit von zuckerfreiem Mürbegebäck
Chongwan Liu führte einen beschleunigten Test durch, um zu untersuchen, ob der Zusatz von Inulin die Haltbarkeit von zuckerfreiem Mürbegebäck verlängern kann. Der Feuchtigkeitsgehalt von zuckerfreiem Mürbegebäck nahm mit der Zeit allmählich zu, und je höher die Temperatur, desto schneller stieg der Feuchtigkeitsgehalt.

Der Feuchtigkeitsgehalt von Mürbegebäck wurde durch Inulin deutlich gesenkt. Die Autoren fügten dem Mehl 3% Inulin hinzu und testeten die Veränderungen des Feuchtigkeitsgehalts von zuckerfreiem Mürbegebäck bei verschiedenen Temperaturen von 30℃, 40℃ und 50℃, untersuchten die Haltbarkeit der Kekse bei den jeweiligen Temperaturen und ermittelten die Haltbarkeit der Kekse bei Umgebungstemperatur (25℃, T=298K).

Die Ergebnisse zeigten, dass die Haltbarkeit von Mürbegebäck durch die Zugabe von 3%-Inulin von 90 d auf 150 d verlängert werden konnte. Er fügte dem Mehl verschiedene Prozentsätze von Inulin hinzu, um die Auswirkungen von Inulin auf die Textur des Teigs, die Zugfestigkeit, die sensorischen Eigenschaften, das Wasserhaltevermögen und die texturellen Eigenschaften zu untersuchen. Die Studie zeigte, dass die Wasseraufnahme des Teigs mit zunehmendem Inulingehalt deutlich abnahm, die Teigbildungszeit und die Stabilisierungszeit sich deutlich verlängerten und das Inulin das Wasserhaltevermögen der Kekse erhöhte, was die sensorische Qualität und die texturellen Eigenschaften von Mürbegebäck verbesserte.

Krystyjan et al. ersetzten 20% bis 50% des Fettes in Keksen durch Inulin, um zu untersuchen, wie dieser Zubereitungsprozess die rheologischen Parameter und strukturellen Eigenschaften von Teig und Keksen verändern würde. Es wurde festgestellt, dass der Ersatz von 20% Fett durch Inulin die sensorische Bewertung der Kekse nicht verschlechterte und nur minimale Auswirkungen auf die Textur hatte, und dass diese Formulierung den Fettgehalt des Produkts bei gleichzeitigem Anstieg des Zuckergehalts und einer Verringerung des Kalorienwerts reduzierte.

Außerdem erhöhte sich der Gehalt an löslichen Ballaststoffen, obwohl der Polyphenolgehalt und die Aktivität des Produkts im Vergleich zum Blindversuch abnahmen. Im Gegensatz dazu führte eine Fettsubstitution über 20% zu übermäßig harten Keksen und einer deutlichen Verringerung des Polyphenolgehalts und der antioxidativen Aktivität.

Maria untersuchte die Auswirkungen von vier Ballaststoffquellen, darunter Inulin, auf die Kernstruktur der rheologischen Eigenschaften von fett- und zuckerreichen Keksteigen. Die wichtigsten Ergebnisse zeigten, dass die Zugabe von Inulin während des Backvorgangs die Dehnbarkeit des Teigs erhöhte, wodurch die Qualität der Kekse verbessert und der Gesamtballaststoffgehalt der Kekse erhöht wurde.