Nudeln sind ein traditionelles chinesisches Grundnahrungsmittel mit einer langen Geschichte, vielen Sorten, verschiedenen Geschmacksrichtungen und lokalen Besonderheiten (wie z. B. Lanzhou Ramen, Shanxi Messernudeln, Großvater Zhang Hohlnudeln usw.), und in der Neuzeit wurden neue Nudelsorten wie Instant-Nudeln, Allesfresser-Nudeln, LL-Nudeln usw. hergestellt. Die bei der Nudelherstellung zugesetzte Stärke umfasst Rohstärke, chemisch modifizierte Stärke (modifizierte Stärke und ihre Derivate) und physikalisch modifizierte Stärke (vorverkleisterte Stärke), die nicht nur die essbare Qualität der Nudeln verbessert, wie z. B. sehnig, glatt, Q-förmig usw., sondern dem Produkt auch Funktionen verleiht, wie z. B. langsame Verdauung, niedriger glykämischer Index usw., und ist die am häufigsten verwendete Zutat oder Qualitätsverbesserung bei der Nudelherstellung.

Üblicherweise verwendete Rohstärke

Im Rohzustand werden die physikalischen Eigenschaften von Nudelflocken oder Nudeln vor allem durch die Glutenkomponente bestimmt, während im gekochten Zustand die Stärke der wichtigste Faktor ist, der die Verzehrqualität der Nudeln beeinflusst. Die für die Herstellung von Nudelprodukten geeignete Stärke muss im Allgemeinen die Eigenschaften einer leichten Ausdehnung, einer niedrigen Pastetentemperatur, einer hohen Viskosität usw. aufweisen. Derzeit werden in der Regel Maisstärke, Tapiokastärke, Kartoffelstärke usw. verwendet, die die Qualität der Nudelverarbeitung, des Kochens, des Verzehrs und der Lagerung bis zu einem gewissen Grad verbessern können.
Tabelle 1 Physikalische Eigenschaften von Stärke aus verschiedenen pflanzlichen Quellen

I. Die Quelle der ursprünglichen Stärke und ihre chemische Zusammensetzung
Stärke besteht hauptsächlich aus geradkettiger Stärke (AM) und verzweigtkettiger Stärke (AP), enthält aber auch eine geringe Menge an Lipiden, Proteinen und Mineralstoffen. Wurzel- und Knollenstärken enthalten in der Regel weniger Lipide (0,1% bei Kartoffel- und 0,2% bei Maniokstärke) als Getreidestärken (0,6%~1,2%), und der Lipidgehalt ist positiv mit dem AM-Gehalt korreliert.

Das Erhitzen von Stärke unter Wasserüberschuss führt dazu, dass endogene Lipide mit AM Lipid-Stärke-Komplexe bilden, wodurch die Stärkequellung und die Solubilisierung von AM gehemmt werden. Kartoffelstärke enthält einen relativ hohen Anteil an Phosphor, der in Form von Phosphatmonoestern vorliegt, die hauptsächlich kovalent an AP gebunden sind.

Das Vorhandensein von Phosphatmonoestern in Kartoffelstärke hat einen erheblichen Einfluss auf ihr Quellverhalten. Die negativ geladene Phosphatgruppe bewirkt eine Abstoßung zwischen benachbarten AP-Ketten und führt zu einer raschen Hydratation des Stärkekorns und einer erheblichen Quellung des Korns. (Der AM-Gehalt von gewöhnlicher Stärke beträgt 14% bis 29%). Stärke ohne AM wird als Wachsstärke bezeichnet, z. B. Mais, Maniok, Weizen, Kartoffel; es gibt auch einige Produkte mit hoher geradkettiger Stärke (AM-Gehalt > 30%).

Zweitens, die Verwendung von Rohstärke in der Nudelverarbeitung
Kartoffelstärke ist die einzige Stärke, die in der Natur kovalent mit Phosphat verbunden werden kann, so dass sie nicht leicht zu altern ist. Die Zugabe von Kartoffelstärke kann die Viskoelastizität der Nudeln erhöhen, das Aufblähen der Nudeln beim Kochen fördern und die Transparenz der Nudeln nach dem Kochen erhöhen; Kartoffelstärkepartikel sind groß, leicht zu verkleistern, gut ausdehnbar, bilden beim Braten leicht Mikroporen und können die Rehydrierung von Instantnudeln verbessern. Gewöhnliche Maisstärke ähnelt der Weizenstärke und enthält mehr geradkettige Stärke, wodurch die Nudeln hart werden und nach der Zugabe leicht altern; während Wachsmaisstärke die Textur der Nudeln nach der Zugabe weich und elastisch machen kann, da sie keine geradkettige Stärke enthält und die Nudeln nach längerer Zeit nicht leicht altern. Außerdem enthält Tapiokastärke weniger geradkettige Stärke, wodurch die Nudeln nach der Zugabe zähflüssiger und kaubarer werden und eine glänzende Oberfläche und glatte Textur aufweisen.

Der Gehalt an geradkettiger Stärke, die Quellung, die Kristallstruktur und die Größe der Stärkekörner stehen in engem Zusammenhang mit der essbaren Qualität der Nudeln, aber die Feinstruktur der geradkettigen Stärke und der verzweigten Stärkemoleküle, die eine entscheidende Rolle spielen, ist nicht klar. Die physikochemischen Eigenschaften von Stärke stehen in engem Zusammenhang mit der essbaren Qualität von Nudeln, die auch von der Feinstruktur der Stärke beeinflusst wird. Daher ist ein umfassendes Verständnis der Auswirkungen der Stärkestruktur auf die Nudelqualität wichtig, um die Züchtung von Weizen für die Verwendung von Nudeln und die Auswahl von Stärkehilfsmitteln für die Verwendung von Nudeln zu steuern.

Häufig verwendete chemisch modifizierte Stärken

Rohstärke ist ein hervorragender Texturstabilisator und -verbesserer für Lebensmittelsysteme, aber ihre schwache Scherfestigkeit, geringe Hitzebeständigkeit und leichte thermische Abbaubarkeit und Rückbildung schränken ihre breite Anwendung in einigen industriell hergestellten Lebensmitteln ein. Modifizierte Stärke, bei der die physikalisch-chemischen Eigenschaften der natürlichen Stärke verändert werden, um ihre funktionellen Eigenschaften zu verbessern, kann die spezifischen Anforderungen einiger Lebensmittelprodukte erfüllen, wie z. B. die Verhinderung des Nachwachsens bei gekochten Nudeln und ein hohes Wasserhaltevermögen bei frischen Nudeln.

Zu den Methoden der Stärkemodifizierung gehören die Derivatisierung (z. B. Veretherung, Veresterung, Vernetzung und Pfropfung von Stärke), der Abbau (saure oder enzymatische Hydrolyse, Oxidation von Stärke) oder die physikalische Modifizierung von Stärke durch hygrothermische Behandlung (Tabelle 2). Bei der Stärkederivatisierung werden funktionelle Gruppen in das Stärkemolekül eingebracht, was zu erheblichen Veränderungen der physikalisch-chemischen Eigenschaften der Stärke führt. Diese chemische Modifizierung von natürlicher Stärke verändert ihre Klebeeigenschaften, ihre Viskosität und ihre Widerstandsfähigkeit gegen Nachwachsen erheblich.

Tabelle 2 Verschiedene Modifikationen, Zubereitungsmethoden und Verwendungen von Stärke

I. Arten von modifizierter Stärke und ihre Zubereitungsmethoden
Stärke in Lebensmittelqualität wird chemisch modifiziert, um die Konsistenz, Glätte und Transparenz der Stärkepaste zu erhöhen und ihr Gefrier-, Tau- und Kühlstabilität zu verleihen.

Die neuen funktionellen Eigenschaften von chemisch modifizierter Stärke hängen hauptsächlich von der Stärkequelle, dem Verhältnis von geradkettiger zu verzweigtkettiger Stärke, der Granulatmorphologie sowie der Art und Konzentration der Reaktanten ab, die durch die Auswahl des geeigneten Modifikators (Art des Substituenten) genutzt werden können, der natürlichen Stärkequelle (Verteilung der Substituenten im Stärkemolekül) und der Reaktionsbedingungen (Konzentration der Reaktanten, Zeit, pH-Wert und Vorhandensein von Katalysatoren) zur Herstellung der Stärke mit den gewünschten Eigenschaften und dem Substitutionsgrad der modifizierten Stärke mit den gewünschten Eigenschaften und dem Substitutionsgrad.

Ernährung und Sicherheit von modifizierter Stärke
Stärkederivate werden in zunehmendem Maße als Fett- oder Fettersatzstoffe verwendet, die teilweise oder vollständig unverdaut sind und daher beim Verzehr keinen Kaloriengehalt aufweisen.

Die physiologischen Wirkungen von chemisch modifizierter Stärke hängen von der Art der Modifizierung ab. Die chemische Modifizierung von Stärke durch Acetylierung verbessert das Sättigungsgefühl, die postprandiale Glukose und die Insulinreaktion beim Menschen. Phosphorylierte/vernetzte Stärken sind leicht verdaulich und gelten als nahrhaft für den Menschen; langsam verdauliche modifizierte Stärken werden bei der Behandlung bestimmter Formen von Diabetes mellitus eingesetzt.

Resistente Stärke (RS), die durch chemische Modifizierung gewonnen wird, hat aufgrund ihres potenziellen gesundheitlichen Nutzens und ihrer funktionellen Eigenschaften Aufmerksamkeit erregt. Im Vergleich zu herkömmlichen Ballaststoffen hat RS einen geringen Einfluss auf die Produktstruktur, eine weiße Farbe und eine bessere Textur, und ihre Lebensmittelprodukte werden von den Verbrauchern besser akzeptiert und schmecken besser als die aus herkömmlichen Ballaststoffen hergestellten.

Resistente Stärke hat ein geringes Wasserhaltevermögen und eignet sich daher besonders für die Herstellung von Lebensmitteln mit mittlerem und niedrigem Feuchtigkeitsgehalt, wie Nudeln, Backwaren und frittierten Lebensmitteln, und lässt sich leicht mit einfachen Stärkeetiketten kennzeichnen. Mehrere RS-Produkte sind auf dem internationalen Markt eingeführt worden, wie Hylong VII, Fibesol2, Crystalean, Hi-Maize, Nutriose und Novelose.

III. Anwendung von modifizierter Stärke in der Nudelverarbeitung
GB 2760-2014 legt fest, dass in rohen und nassen Nudelprodukten, fermentierten Nudelprodukten, Instant-Nudelprodukten und gefrorenen Nudelprodukten 13 Arten von modifizierter Stärke verwendet werden können, wie z. B. Acetatstärke, Phosphatester-Doppelstärke und Hydroxypropylstärke usw. Im Folgenden werden die beiden Arten von modifizierter Stärke beschrieben, die am häufigsten in Nudelprodukten verwendet werden.

(I) Acetat-Stärke
Acetatstärke ist eine niedrig substituierte Stärke mit 0,5% bis 2,5% Acetylgruppe, die durch Behandlung der ursprünglichen Stärke mit Essigsäureanhydrid unter alkalischen Bedingungen hergestellt wird.

Eine kleine Menge von Essigsäure-Gruppe in das Stärkemolekül eingeführt, die Behinderung oder Verringerung der geraden Kette Stärkemoleküle zwischen den Wasserstoffbrückenbindungen, und damit seine Einfügen Temperatur und der Grad der Regeneration reduziert wird, ist es nicht leicht, ein Gel zu bilden, hat die Stärke Paste ein hohes Maß an Transparenz.

Der Zusatz von Stärkeacetat in Instantnudeln kann die Textur der Nudeln verbessern, den Ölverbrauch bei der Herstellung verringern und die Rehydrierung der Nudeln erheblich verbessern.

(II) Hydroxypropyl-Stärke
Hydroxypropylstärke wird durch eine Veretherungsreaktion zwischen Stärke und Propylenoxid unter alkalischen Bedingungen hergestellt. Durch die Einführung von hydrophilem Hydroxypropyl wird die interne Wasserstoffbrückenbindung der Stärkekornstruktur geschwächt, so dass sie leicht quillt und pastös wird; gleichzeitig erzeugt Hydroxypropyl einen räumlichen Widerstandseffekt, der die Aggregation und Kristallisation der Stärkekette verhindert und so die Transparenz der Stärkepaste und die Gefrier-Auftau-Stabilität verbessert und die Alterung der Stärkepaste verhindert, so dass sie für gefrorene Nudelprodukte geeignet ist.

Die Studie zeigte, dass durch die Zugabe von 1% Hydroxypropyl-Maisstärke oder veresterter Maisglutin-Stärke zur Mehlmenge der Nudeln die Kochverluste verringert werden; der Grad des Nachwachsens wird verlangsamt, und die nassen Nudeln, die lange Zeit gekühlt wurden, haben immer noch eine weichere Textur.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Zugabe einer angemessenen Menge modifizierter Stärke zu Weizenmehl die Hydrophilie des gemischten Mehls, das leicht Wasser absorbieren und aufquellen kann, erheblich verbessern kann und die Gluten- und Stärketeilchen, das gebrochene Gluten und die Stärketeilchen während des Mischvorgangs gut miteinander verbinden kann, um einen fein organisierten Teig mit guter Viskoelastizität zu bilden; Es kann die Elastizität und den Zusammenhalt der Nudeln verbessern und den Verlust beim Kochen verringern; es kann auch das Gefühl von Zartheit und Geschmeidigkeit der gekochten Nudeln verbessern und ist nicht leicht zu altern, aber eine zu hohe Zugabe kann negative Auswirkungen auf den Teig haben, und er wird einen weichen Geschmack haben. Wird jedoch zu viel davon zugegeben, wirkt sich dies nachteilig auf den Teig aus.

Häufig verwendete physikalisch modifizierte Stärke

Vorverkleisterte Stärke ist eine Art physikalisch modifizierte Stärke, die häufig sowohl durch Trommeltrocknung als auch durch Extrusionskochen hergestellt wird. Vorverkleisterte Stärke kann in kaltem Wasser schnell quellen und hat eine hohe Viskosität, die Lebensmitteln ideale Textureigenschaften verleihen kann. Sie hat die Vorteile der Wasserlöslichkeit bei Raumtemperatur, der Gelatinierung, der Wasserbindung und der Quellung.

Wenn der Glutenproteingehalt niedrig oder die Qualität nicht ideal ist, kann die Zugabe von pasteurisierter modifizierter Stärke die Gluten- und Stärketeilchen gut verbinden und so die Zugfestigkeit der Nudeln verbessern. Die Zugabe von vorverkleisterter Stärke bei der Herstellung von Mischkornnudeln kann die Textur und die sensorische Qualität von Mischkornnudeln erheblich verbessern. Es wurde festgestellt, dass die Verwendung von zu viel verkleisterter Stärke in Nudeln die Bruchrate erhöhen würde, und die Menge der zugesetzten verkleisterten Stärke wird normalerweise auf 1%~5% kontrolliert.