Пшеница - это культура, выращиваемая в Китае в больших масштабах, и на протяжении долгого времени различные виды макарон из пшеничной муки являются основным продуктом питания, предпочитаемым жителями севера Китая.

С развитием пищевой промышленности мука как основной базовый материал продолжает широко использоваться, разнообразные сорта макаронных изделий с их питательными, уникальными вкусовыми, удобными и быстрыми характеристиками принимают все больше и больше людей.

Однако на качество лапши влияет происхождение и сорт пшеницы, а в Китае существует множество проблем с качеством пшеничной муки, поэтому при производстве лапши часто приходится добавлять некоторые улучшители для повышения качества продукции.

Моноглицерид в настоящее время является крупнейшим в мире эмульгатором, но также широко используется в эмульгаторах пищевой промышленности Китая.

При использовании в производстве и переработке хлеба, печенья, тортов, макарон и других макаронных изделий он может играть роль эмульгатора и взаимодействовать с основными компонентами пшеничной муки, придавая макаронным изделиям хороший внешний вид и вкус.

Классификация и свойства моноглицеридов

Моноглицериды известны как глицериды моножирных кислот (или эфиры моножирных кислот глицерина), английское название - Monoglycerides (MG), в соответствии с названием основных составляющих жирных кислот можно дополнительно разделить на глицериды моностеариновой кислоты (Glycerolmonostearate), глицериды монолаурата (Glycerolmonolaurate), глицерилмоноолеат, глицерилмоносиликат, глиц-эролмоноолеат и т. д., из которых наиболее широко используется глицеролмоностеарат.

Моноолеат глицерина может быть в целом маслянистым, жирным или восковым, светло-желтого цвета или цвета слоновой кости, жирным или безвкусным, что связано с размером и степенью насыщенности жировой группы, с отличными сенсорными свойствами, моноглицерид нерастворим в воде и глицерине, но может образовывать стабильную гидратированную дисперсию в воде, а его HLB значение составляет 2~3.

Значение HLB составляет 2-3. Изменяя длину и насыщенность углеродных цепей жирных кислот, входящих в состав моноглицерида, можно регулировать значение HLB. Как и жиры и масла, моноглицериды существуют в различных кристаллических или метаморфических формах.

Функциональные свойства моноглицеридов

Помимо типичных поверхностно-активных эффектов, моноглицериды выполняют множество других функций в пищевых продуктах. Сочетание этих поверхностно-активных и специальных эффектов в пищевых продуктах является основой для применения моноглицеридов в переработке макаронных изделий.

Исходя из этого, моноглицериды могут не только улучшать качество продуктов питания, продлевать срок их хранения, улучшать сенсорные свойства, но и предотвращать порчу продуктов, облегчать их обработку и консервирование, а также способствовать разработке новых видов продуктов питания.

2.1 Поверхностная активность моноглицеридов
Моноглицериды - неионогенные поверхностно-активные вещества с амфифильная молекулярная структура. Его липофильная группа состоит из жирных кислот, а гидрофильная - из глицериновых групп.

Такая амфифильная молекулярная структура является необходимым условием для поверхностной активности и позволяет моноглицеридам быть легко обогащаются на поверхности раствора для адсорбции, а ориентированное расположение на поверхности и границе раздела, приводящее к поверхностной активности и межфазной активности, снижает поверхностное или межфазное натяжение.

Кроме того, направленное расположение моноглицеридов на границе раздела газ-жидкость или газ-липид повышает механическую прочность и эластичность пузырьков воздуха, что позволяет им расширяться, не разрываясь.

Наиболее часто используются глицериды моностеариновой кислоты, в них есть две гидрофильные гидроксильные группы, липофильный восемнадцатиуглеродный алкил, поэтому они могут адсорбироваться в масле и воде соответственно на поверхности двух взаимоисключающих фаз, образуя тонкий молекулярный слой, уменьшение межфазного натяжения двух фаз, благодаря чему исходные несмешивающиеся вещества равномерно перемешиваются, образуется однородное состояние дисперсной системы, изменяется физическое состояние сырья, а значит, улучшается внутренняя структура продуктов питания и повышается их качество.

2.2 Взаимодействие между моноглицеридами и компонентами муки
Углеводы, белки и липиды играют решающую роль в сложном процессе производства мучных изделий. Роль различных компонентов муки определяется их составом или продуктами их взаимодействия. Моноглицериды могут по-разному взаимодействовать с компонентами муки и соответствующим образом влиять на качество продукта.

2.2.1 Взаимодействие моноглицеридов с крахмалом
Когда крахмал пассируется и набухает под воздействием тепла, моноглицериды вместе с водой образуют жидкую кристаллическую слоистую дисперсную фазу, которая просачивается в гранулы крахмала, взаимодействуя с прямоцепочечным крахмалом, растворившимся в гранулах крахмала, и с прямоцепочечным крахмалом вне гранул крахмала.

Моноглицерид плотно инкапсулирован в спиральную структуру прямоцепочечного крахмала, образуя прочный комплекс, т.е. прямоцепочечный крахмал иммобилизован в крахмальных гранулах, количество прямоцепочечного крахмала, растворенного в свободной воде вокруг крахмальных гранул, уменьшается, а липофильная группа моноглицерида входит в спиральную структуру прямоцепочечного крахмала, образуя нерастворимый комплекс, который предотвращает старение из-за перекристаллизации между крахмальными гранулами.

То, какие молекулы могут встраиваться в крахмал, определяется химическими и геометрическими факторами. Способность образовывать комплексы из гомологичных моноглицеридов сильно зависит от длины цепи молекулы жирной кислоты, где предпочтительны углеводородные цепи с 16 и 18 атомами углерода.

Моноглицериды ненасыщенных жирных кислот имеют низкую скорость комплексообразования, главным образом потому, что их молекулы нелинейны и существует пространственный барьер, который не позволяет им плавно входить в структуру крахмала. С энергетической точки зрения наличие полости в спиральной структуре крахмала является неблагоприятной конформацией, но эту конформацию можно стабилизировать путем встраивания подходящего лиганда.

Поскольку внутренний диаметр спирали крахмала составляет всего лишь от 4,5 до 6*10^-10 м, он может предпочтительно образовывать кольцевые соединения только с теми эмульгаторами, липофильные группы которых также имеют диаметр аналогичного порядка величины. Это условие оптимально реализуется в случае моноглицеридов насыщенных жирных кислот. Вывод Р. Кюи, К. Г. Оутса_6 о том, что комплексы не разлагаются амилазой, также является причиной вышеприведенного наблюдения. Крахмалы с разветвленной цепью имеют мало прямоцепочечных спиралевидных структур, и очень маловероятно, что они образуют комплексы.

Помимо того, что моноглицериды оказывают антивозрастное действие, образуя нерастворимые комплексы с прямоцепочечным крахмалом, они также непосредственно влияют на распределение влаги в тесте и косвенно замедляют старение.

На стадии замеса теста моноглицериды адсорбируются на поверхности крахмала, образуя нерастворимые в воде вещества, препятствующие движению воды и расширению гранул крахмала, а также препятствующие соединению гранул крахмала между собой. Поскольку водопоглощающая и набухающая способность крахмала снижается, температура пассерования повышается, позволяя большему количеству воды перейти в клейковину, что увеличивает мягкость продукта и замедляет старение.

2.2.2 Взаимодействие между моноглицеридами и белками
В муке присутствуют два нерастворимых в воде белка, а именно пшеничная клейковина и глиадин. Эти два белка поглощают воду, набухают и увлажняются во время оперативного процесса формирования теста путем добавления воды в муку. Глиадин образует небольшую одноцепочечную молекулу с высокой вязкостью и отсутствием эластичности, а глютенин - большую многоцепочечную молекулу с хорошей эластичностью и отсутствием вязкости.

В процессе обработки теста мелкие молекулы глиадина диспергируются в крупных молекулах пшеничной клейковины, образуя особую сетевую структуру, обладающую одновременно эластичностью и вязкостью, то есть клейковину. После добавления моноглицеридов моноглицериды могут взаимодействовать с белками клейковины, образуя комплексы, т.е. гидрофильная группа моноглицеридов соединяется с глиадином, а липофильная - с пшеничной клейковиной, так что молекулы белков клейковины, диспергированные при механическом перемешивании в процессе, соединяются друг с другом, и маленькие молекулы становятся большими молекулами, образуя прочную и плотную сеть клейковины. Именно благодаря этому хорошему "мостиковому эффекту" свободный белок в тесте значительно уменьшается, а связывающий белок значительно увеличивается.

2.2.3 Взаимодействие между моноглицеридами и липидами
α-монокристаллический тип жира наиболее нестабилен и имеет низкую температуру плавления, в то время как β-монокристаллический и β'-монокристаллический типы очень стабильны и имеют высокие температуры плавления, а β'-монокристаллическое состояние жира также обладает хорошими технологическими свойствами.

Для поддержания β'-монокристаллического состояния необходимо добавить кристаллический модификатор. Когда моноглицериды находятся в эвтектике с жирами и маслами, может быть получено стабильное β'-монокристаллическое состояние. β'-монокристаллическое состояние жиров и масел имеет высокую температуру плавления, хорошую пластичность и растекаемость.

Моноглицериды могут улучшать когезию между жирами и маслами и способность соединяться с жирами, образуя кристаллическую сетевую структуру друг с другом, тем самым улучшая кристаллизацию жиров и масел и повышая стабильность жиров и масел, что очень выгодно для производства тяжелых масляных тортов и печенья, и предотвращает явление отделения масла от воды теста или изделий из-за размещения на длительное время, т.е. явление "уплывания", и улучшает стабильность жиров и масел, а также повышает стабильность жиров и масел. Он может предотвратить явление разделения теста или изделий на масло и воду в результате длительной выдержки, т.е. явление "вытекания масла", что улучшает срок хранения и обеспечивает качество.