酶制剂在面粉改良当中的应用
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酶制剂改良面粉品质的应用研究
面粉是食品加工中重要的原材料,也是芝士、馅饼、饼干等食品的主要成分。
近年来,国内外人们出于健康观念和器官保护的角度,越来越关注采用天然酶制剂技术来改善面粉品质的应用研究。
首先,面粉中含有大量的淀粉,它可以通过天然酶制剂技术改变淀粉的分子结构,从而提高淀粉的营养价值和消化率,其中产生的糖分可以作为改善面粉的调味剂,使面粉的口感更丰富,令人愉悦。
其次,天然酶制剂技术可以有效地改善面粉的凝胶属性,降低面粉的黏度,消除凝结的不良现象,增加其延展性,提高面团的可制作性,令操作过程更为轻松容易,有利于面粉的直接利用,从而节省原材料成本。
此外,天然酶制剂有助于改善面粉受烹调或烘焙过程中的颜色变化,使面粉产品更加美观宜人,更易于被消费者接受,提高了面粉的市场竞争力。
此外,通过控制酶处理时间和温度,可以改变面粉中糖原、脂肪、氨基酸、维生素等营养成分的含量,进一步提高其营养价值和营养丰富性,使之更适合消费者的需求。
综上所述,天然酶制剂改良面粉品质的应用研究对于改善面粉品质,提高面粉性能和增强其市场竞争力有着重要意义。
因此,为了有效地改良面粉品质,应该加强对面粉的酶制剂改良的研究,探索更多的天然酶制剂,以便有效地开发出更高品质的面粉,更好地满足消费者的健康需求。
以上就是对酶制剂改良面粉品质的应用研究的初步介绍,进一步的研究仍需要我们深入开展,以发掘更多的有效酶制剂,从而为改良面粉产品品质提供有价值的建议。
酶制剂改良面粉品质的应用研究随着现代人的生活水平的提高,面食成为了人们生活中重要的食物。
面食作为一种快捷适宜的食品,被广泛地应用到日常生活中,而立起了人们对更贴近营养的面粉要求,因此面粉的品质越来越受到重视。
随着科技的发展,各种面粉改良技术推出,比如用淀粉酶来改良面粉品质是一种比较新的方法。
淀粉酶具有活性水平高、耗材少、产量可靠、稳定性强等优点,特别适用于改善面粉的弹性和耐热性。
各种淀粉酶的应用,可以使面粉的弹性、耐热等特性有明显的提升,因此成为了面粉改良技术中比较受欢迎的一种手段。
淀粉酶可以改变蛋白质结构,从而改善面粉的弹性、热性能、淀粉分解度等。
其中,淀粉分解特性对于改善面粉品质有着较大的帮助。
淀粉分解后产生的糖分使面粉变得更加粘稠,当烹饪时能维持更加稳定的流质状态,以达到良好品质的面食。
研究目的:本研究的目的是研究酶制剂改良面粉品质的应用,为提高面粉的质量提供参考依据。
主要内容包括以下几方面:首先,研究不同酶技术对面粉品质的影响,综合考察不同酶制剂对面粉品质的影响;其次,研究不同的酶处理水平对面粉品质的影响,探讨酶处理水平和面粉品质的关系;最后,研究不同的酶技术应用在面粉的研究方案,比较不同的酶的应用对面粉品质的影响。
研究内容:本研究分析了采用淀粉酶技术改良面粉品质的应用研究。
主要内容包括:1、调查分析酶制剂对面粉品质的影响,评价不同类型的淀粉酶对面粉品质的影响;2、研究不同酶处理水平对面粉的影响,考察各种酶的不同处理方法,探索最佳的酶处理水平;3、设计多种酶技术应用方案,比较不同方案对面粉品质的影响;4、采用实验方法,测定不同酶处理水平对面粉品质的影响,提出最佳酶处理方案。
研究结果:通过实验研究,发现,不同种类的淀粉酶在改良面粉品质上有不同的效果,其中α-淀粉酶对改善面粉弹性和耐热性有着最大的影响;而β-淀粉酶则对改善面粉的发黏性能产生了最好的效果。
受酶处理水平的影响,面粉的品质也有所变化。
酶制剂在面粉品质改良中的应用浏览次数:27日期:2010年5月17日16:35(摘要:主要讨论了如何选择用于面粉品质改良的酶制剂,论述了α-淀粉酶、半纤维素酶、葡萄糖氧化酶、蛋白酶、脂酶、植酸酶等国内外正在使用或开发的酶制剂的特性和主要功能,并提出酶制剂在面粉品质改良中的开发前景。
关键词:酶制剂;特性;功能;面粉品质改良剂)前言要生产好的面粉,需优质的原料小麦。
而我国的小麦品质尽管在最近几年有所提高,但与国际上优质小麦(加麦、美麦和澳麦)相比,仍有很大差距。
具体表现为硬麦不硬,软麦不软。
中国已加入WTO,这些国家的优质小麦将更多的进入中国,事实上,这些国家也正在研究用他们的小麦来开发东方食品,如笔者2001年7月访问的加拿大国际谷物研究所(CIGI)、加拿大谷物委员会(CGC)、加拿大小麦局(CWB),他们正投入很大的财力和人力积极开发用加麦生产面条、馒头等东方食品,旨在进一步拓展加麦的东方市场。
可以说,入世后,我国的面粉企业将面临更严峻的形势,发展专用粉将是我国面粉企业的一个研究方向。
开发专用粉除了选择合适的原料、对面粉进行合理的后处理外,还有一个不可忽视的就是使用面粉品质改良剂(flourimprover),可能在某些情况下,面粉改良剂对改善面粉的品质起着关键的作用,可以抵偿原料的不足。
随着消费者食品安全意识的提高,随着科技的进步,对人体有害的面粉添加剂的危害性的不断提示,如1995年第44届JECFA确认溴酸钾有致癌性和遗传毒性,不宜食用,许多国家都相继禁用。
尽管溴酸钾在面粉行业中已有80多年的历史(1914年开始),但是,各国的科技工作者都在寻找、研制溴酸钾的替代品。
食品行业和大众消费者迫切需要天然无公害的面粉添加剂,酶制剂则能顺应这一趋势。
酶制剂来自生物(动物、植物、微生物),而且许多酶制剂是用现代生物技术(modernbiotechnology)制作,是一种纯天然的生物制品,是绿色食品添加剂。
酶在面制品中的应用一、酶在焙烤食品中的应用在焙烤食品中应用的酶制剂主要有淀粉酶、蛋白酶、葡萄糖氧化酶、木聚糖酶、脂酶等,这些酶制剂的使用可以增大面包体积,改善面包表皮色泽,提高面包瓤柔软度,以及延缓陈变、延长保存期限等作用。
1、淀粉酶焙烤中淀粉酶的应用主要是在面包的制作过程中,大量的文献资料表明,利用淀粉酶能够改善或控制面粉的处理品质和产品质量(如面包的体积、颜色、货架寿命)。
面粉中添加α一淀粉酶,可调节麦芽糖生成量,使二氧化碳产生和面团气体保持力相平衡;添加β一淀粉酶可改善糕点馅心风味,还可防止糕点老化。
在面包生产中采用麦芽和α一淀粉酶,已有数十年的历史,试验表明:向面粉中添加0.5%-0.8%的淀粉酶,就可以使面粉变得完善,大大改进产品的质量,因此国外都把面粉中的淀粉酶活力作为面粉质量指标之一。
2、蛋白酶蛋白酶添加到面粉中,使面团中的蛋白质在一定程度上降解成肽和氨基酸,导致面团中的蛋白质含量下降,面团筋力减弱,满足了饼干、曲奇、比萨饼等对弱面筋力面团的要求,同时,蛋白质的降解更有利于人体对营养物质的吸收。
因此,制作面包时,当面质很硬需要面团具有特别的柔韧性和延伸性时,加人蛋白酶能改善面团物理性质和面包质量,使面团易于延伸并以较快速度成熟;另外对蛋糕生产中关键原料鸡蛋液而言,添加蛋白酶制剂可有效地改善鸡蛋液的乳化性和起泡性,从而改善蛋糕品质。
研究发现,还有一些蛋白酶,如Milen—svme真菌蛋白酶,在面包制作中能够水解面筋内部的某些特定位置化学键,从而改善面团延伸性,提高面包的对称性和均匀性,对面包的结构及风味均有改善网。
3、葡萄糖氧化酶葡萄糖氧化酶是一种新型的酶制剂,主要用于面包专用粉。
葡萄糖氧化酶因具有良好的氧化性可显著增强面团筋力,使面团不粘,有弹性;醒发后,面团洁白有光泽,组织细腻;烘烤后,体积膨大、气孔均匀、有韧性、不粘牙。
同时随着葡萄糖氧化酶添加量的增加,面包抗老化效果也随之增加。
第38卷2013年第2期第38卷第2期2013年4月Vol.38,No.2Apr.2013GRAIN SCIENCE AND TECHNOLOGY AND ECONOMY酶制剂在改良面条专用粉中的应用杨春玲,杨路加(中央储备粮大连直属库,辽宁大连116034)收稿日期:2013-03-25作者简介:杨春玲,女,本科,工程师,主要从事面粉开发工作。
[摘要]将葡萄糖氧化酶(Gluzyme10,000BU )和脂肪酶(Noopazme )以不同量添加到面条粉中,通过流变学特性测定,在适量添加时,面团的稳定时间、评价值等指标增加,表明面筋的网络结构得到了增强;经蒸煮实验进行品评,在耐煮性、咬劲、颜色等方面得到了较好的改善。
[关键词]酶制剂;葡萄糖氧化酶;脂肪酶;面条品评目前,我国许多面粉企业都在走专用粉的道路,特别是大型面粉企业,应把发展专用粉作为企业产品发展的主攻方向。
开发专用粉必须具备3个基本条件:质量合适的原料小麦,先进的设备和工艺操作,合理的面粉后处理和应用面粉改良剂。
这3个基本条件中,任何一方面都包含着极为深广的科技创新内涵[1]。
长期以来,我国在小麦生产上重视了数量,而忽视了质量,现阶段小麦品种的质量对生产功能性小麦粉(面包粉、蛋糕粉、面条粉、馒头粉、饺子粉等)还有相当差距,尤其是我国面食品品种丰富,南北方口味差异很大,仅以面条粉为例,有干面与湿面之分,产品种类上有刀切面、长寿面、乌冬面、方便面等。
我国当前小麦品种表现出的主要特点是“硬麦不硬,软麦不软”[2],并且在颜色、淀粉糊化特性等方面达不到终端产品的要求。
因此,需要进口一部分硬麦(加拿大、美国、澳大利亚等国的硬麦)和软麦(主要是美软、澳软和欧洲软麦)。
但是进口小麦的数量有限,价格上也会高于国内小麦,如果面粉完全依靠小麦调整产品质量,不但原料成本上升,而且也会因麦源的波动,影响小麦粉质量。
合理使用面粉改良剂是专用粉中重要的后处理措施,从宏观上讲,它是辅助措施,但又是极其重要的,往往是不可缺少的措施。
面粉改良中酶制剂的作用面粉改良剂由于其对面粉的改良效果显著,少量添加即可改善面粉的操作性能、面制品的表观状态、结构及口感等,成本相对也比较低,因而在面粉中很快便得到了广泛的应用。
现在面粉改良剂中常用的原料有氧化还原剂、酶制剂、乳化剂等,其中酶制剂在其中起到了很重要的作用。
酶制剂具有高效的催化作用,添加量少效果好,且酶制剂属于生物催化剂,不具有任何毒害作用,因而是非常理想的面粉改良剂。
目前应用到面粉改良中的酶制剂种类也比较多,其作用的原因及效用也各不相同。
1不同酶制剂的作用原理及效用1.1 α-淀粉酶α-淀粉酶是一种在面粉改良中应用非常普遍的酶制剂,其效果非常显著。
面粉中的含糖量很低(在1%左右),不能满足酵母正常的生长及发酵的需求,α-淀粉酶可以作用于面粉中的破损淀粉,生成糊精,然后经β-淀粉酶的作用,生成麦芽糖和葡萄糖,以满足酵母发酵的需求。
另外淀粉酶作用于淀粉生成的分子量小的糊精,可以防止淀粉之间的相互反应而发生老化作用。
正常面粉中α-淀粉酶的活性极低,需要添加α-淀粉酶以满足酵母发酵。
添加α-淀粉酶可以使面制品的组织细腻,体积增大,而且可以改善口感。
当然添加淀粉酶的量也不是越多越好,要适当。
α-淀粉酶的添加量过多会使面团变软,组织粗糙,淀粉酶的添加量过少则会使面制品的体积较小,而且容易老化。
α-淀粉酶的添加量要根据具体的酶制剂的种类、性质、面粉的特性等来确定,一般添加量在5-20 mg/kg比较合适。
α-淀粉酶可分为真菌的α-淀粉酶和细菌的α-淀粉酶,一般真菌的α-淀粉酶应用比较普遍,它的钝化温度较低,在60℃以上迅速失活,可以防止淀粉的过度糊化。
而细菌α-淀粉酶的钝化温度较高,在较高的温度下仍然可以保持活性,因此可以会造成面包瓤心的软化,而真菌淀粉酶也有其缺陷,就是在延长面包心保鲜上的作用是有限的。
1.2戊聚糖酶戊聚糖是面粉中五碳糖的总称,戊聚糖酶分为水溶性的戊聚糖和水不溶的戊聚糖。
水溶性的戊聚糖对面制品的品质有积极的作用,而不溶性的戊聚糖对面制品的品质却有负面的影响。
酶制剂改良面粉品质的应用研究本文的主要内容是关于改良面粉品质的应用研究,即通过使用酶制剂来改进面粉品质。
我们将讨论酶制剂的作用以及其在面粉加工中的应用。
首先,将介绍面粉的来源和生产过程,以及面粉在面粉加工中的应用。
接着,将介绍酶制剂的定义、种类和用途。
最后,将讨论酶制剂如何改良面粉品质,以及在面粉加工中的具体应用。
面粉是由小麦磨成而成,主要分为精面粉和盘粉。
精面粉是指粗粉经过分级和精磨,其中提取层粉粒数目特别少的白色的粉末。
盘粉指的是用磨机把小麦磨成的混合粉末,其中含有细粉、粗粉和麦渣等成分。
面粉在食品加工中广泛应用,可用作材料,也可以作为调味品。
酶制剂是一种化学物质,可以通过改变底物的分子结构而改变其质量。
使用酶制剂可以增加面粉的可以消化性,增加面粉的香气,以及改善面粉的口感。
常见的酶制剂有淀粉酶、碳水化合物酶和糖原合成酶。
淀粉酶可以改变淀粉的分子结构,增加淀粉的可以消化性,增加淀粉的水合力,增加淀粉的稠度;碳水化合物酶可以改变面粉中的糖类分子结构,使面粉醇香适口,糖原合成酶可以增加面粉中的淀粉和糖类含量,使面粉更有营养价值。
因此,添加酶制剂可以有效地改变面粉品质。
在实际应用中,我们可以使用酶制剂使面粉均匀,面粉在生产过程中减少磨粉时间,提高工作效率;酶制剂还可以改变面粉的抗氧化性,使其保存更长时间;此外,酶制剂还可以改变面粉的口感,增加面粉的风味,提高面粉的食用质量。
因此,可以看出,酶制剂的应用可以有效地改善面粉的口感、香气和营养价值,从而改良面粉的品质。
在实际生产中,应该对酶制剂的使用进行比较科学合理的管理,以保证使用酶制剂的效果。
另外,在进行面粉加工时,应该注意控制加工时间,以免面粉在烘焙过程中发生变化,影响面粉质量。
本文介绍了酶制剂改良面粉品质的应用研究,包括面粉的来源和生产方式以及酶制剂的定义、种类和用途。
本文还介绍了酶制剂的应用,如增加淀粉的可以消化性,提高淀粉水合力,改善面粉的口感等,为改善面粉品质提供了一个参考研究方案。
1 引言面条是中国的传统主食,在中国人的食品结构中占有重要的地位。
随着生活水平的不断提高和食品安全意识的增强,消费者不仅对面条的质地品质如弹性和韧性的要求愈来愈高,对面条的安全健康和营养价值也提出了更高的要求。
然而,目前使用的面条添加剂如增白剂、强筋剂、抗氧化剂等大多是由化学改良剂组成,存在安全隐患。
酶制剂是一种生物催化剂在自然界的生物体中广泛存在,它和化学改良剂相比优势之处就在于它是绿色添加剂,安全、无毒、无害,并且具有高度的专一性和高效性。
在挂面制品的加工过程中酶的添加可以显著地影响产品的最终品质从而替代或弥补化学品质改良剂的不足。
由于酶是一类具有生物催化性质的活性蛋白质,本身无毒,符合现代食品工业发展的方向,因此在面制品行业中的应用前景广阔[1]。
1.1 面条加工常用酶制剂面条加工中酶制剂的添加对面条的烹煮品质、食用品质、感官品质、储存性能起到很大的改善作用,成为面条加工中不可或缺的一部分。
现阶段面条加工中使用的酶制剂主要有葡萄糖氧化酶、脂肪酶、转谷氨酰胺酶、木聚糖酶、脂肪氧合酶等,它们在改善面条筋道、色泽、口感方面有相应的辅助作用。
1.1.1 葡萄糖氧化酶(glucose oxidase,EC1.1.3.4)葡萄糖氧化酶在氧气存在条件下能催化α-D-葡萄糖转化为-δ-D葡萄糖内酯,同时产生过氧化氢。
它广泛应用于蛋白脱糖、食品除氧及葡萄糖定量分析等,也是迄今为止生物传感器领域最主要的工具酶。
在食品工业上有去葡萄糖、脱氧、杀菌和测定葡萄糖含量等用途。
葡萄糖氧化酶作为一种商业酶制剂能够改善面粉的加工性能增强面团的筋力被认为是较为理想的溴酸钾替代物之一[2]。
葡萄糖氧化酶在面条加工中的作用机理为将葡萄糖氧化生成H2O2,从而将面筋蛋白中的-SH氧化为-S-S-,有助于面筋蛋白之间形成较好的蛋白质网络结构[3]。
张剑等[4]研究认为葡萄糖氧化酶能明显改善面条的黏弹性,尤其能增大面条的硬度、弹性、咀嚼性,减小面条的黏附性与黏结性。
面粉中常用的酶制剂的作用机理及应用方法在全球范围内,广大消费者和大多数政府对食品质量和安全问题的认识在不断提高,对于食品的标准、质量、卫生以及对食品添加剂等安全性评价越来越重视,随着安全性评价的不断深入,检测技术的不断进步,某些食品添加剂对人体健康的潜在危害性得以揭示,人们开始寻找对人体无害的添加剂。
酶制剂被称为绿色面粉改良剂,添加入面粉后,在蒸煮、焙烤过程中将失活,无残留,不会对人体健康造成威胁。
馒头、面包制作与酶的关系密切,许多年以前,人们就开始将从麦芽中提取的淀粉酶应用于品质改良。
近年来,酶制剂在面粉中的应用得到了发展,除以往焙烤工业中用到的真菌α-淀粉酶和木聚糖酶以外,葡萄糖氧化酶、脂肪酶、麦芽糖淀粉酶等单酶及几种单酶复配而成的复合酶,开始引入各种专用粉中;以酶制剂为主要成分的面粉改良剂已表现出良好的应用前景。
下面对以上各种酶作逐一介绍。
一、淀粉酶淀粉酶是能够分解淀粉糖苷键的一类酶的总称,包括α-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶和异淀粉酶,常用的有α-淀粉酶和糖化酶。
1、α-淀粉酶α-淀粉酶又称淀粉1,4-糊精酶,别名为液化型淀粉酶,能够切开淀粉链内部的α-1,4-糖苷键,将淀粉水解单糖,低聚糖和糊精等长短不一的水解产物,大多数α-淀粉酶的分子量为50.000左右,每个分子含有一个Ca+2,最适pH值为5.0~7.0最适温度随来源不同差别较大,生产此酶的微生物主要有枯草杆菌、黑曲霉、米曲霉和根霉。
面包制作的原理是在小麦面粉中加酵母和水,揉匀做面团,在30℃左右醒发几小时,酵母作用于小麦粉中的发酵糖,生成二氧化碳,面团成多孔性,再在200℃左右温度下烘烤。
面包在烘制过程中温度上升是淀粉被糊化,并急速地受到淀粉酶作用,使粘度降低。
放入红炉的面包,随着温度的上升酵母急速发酵,气体量增加,热的气体就膨胀,由于挥发成分的气体而使体积增大。
温度上升,蛋白质凝固是膨胀后的形态固定而形成面包的骨架,面粉中含有α-淀粉酶和β-淀粉酶,通常,含量不稳定,α-淀粉酶的活性偏低,导致面团发酵过程生成的糖量不足,酵母产生的二氧化碳,不够,面包的体积较小和内部干硬。
酶制剂在面粉改良当中的应用(2008-01-03 16:21:18)转载要生产好的面粉,需优质的原料小麦。
而我国的小麦品质尽管在最近几年有所提高,但与国际上优质小麦(加麦、美麦和澳麦)相比,仍有很大差距。
具体表现为硬麦不硬,软麦不软。
中国已加入WTO,这些国家的优质小麦将更多的进入中国,事实上,这些国家也正在研究用他们的小麦来开发东方食品,如笔者2001年7月访问的加拿大国际谷物研究所(CIGI)、加拿大谷物委员会(CGC)、加拿大小麦局(CWB),他们正投入很大的财力和人力积极开发用加麦生产面条、馒头等东方食品,旨在进一步拓展加麦的东方市场。
可以说,入世后,我国的面粉企业将面临更严峻的形势,发展专用粉将是我国面粉企业的一个研究方向。
开发专用粉除了选择合适的原料、对面粉进行合理的后处理外,还有一个不可忽视的就是使用面粉品质改良剂(flourimprover),可能在某些情况下,面粉改良剂对改善面粉的品质起着关键的作用,可以抵偿原料的不足。
随着消费者食品安全意识的提高,随着科技的进步,对人体有害的面粉添加剂的危害性的不断提示,如1995年第44届JECFA确认溴酸钾有致癌性和遗传毒性,不宜食用,许多国家都相继禁用。
尽管溴酸钾在面粉行业中已有80多年的历史(1914年开始),但是,各国的科技工作者都在寻找、研制溴酸钾的替代品。
食品行业和大众消费者迫切需要天然无公害的面粉添加剂,酶制剂则能顺应这一趋势。
酶制剂来自生物(动物、植物、微生物),而且许多酶制剂是用现代生物技术(modernbiotechnology)制作,是一种纯天然的生物制品,是绿色食品添加剂。
它在谷物加工和其它食品加工中有很多应用,在面粉工业中的应用越来越引起人们的重视,在各种专用粉的生产中,在通用粉的改造中发挥着不可忽视的作用。
它能提高面制品的烘焙品质、质地、营养品质,延长其货架寿命。
1996年12月在荷兰召开了第一届酶制剂在粮食加工中应用的国际会议。
现在就如何选择用于面粉品质改良的酶制剂、国际国内正在使用或开发的用于面粉品质改良的几种酶制剂作一论述,并提出酶制剂在面粉品质改良中的研发前景。
1、选择原则面粉的品质特征直接影响着其成品的品质。
为了合理选择酶制剂,必须首先测定面粉的特性。
衡量面粉的品质可以从多种角度,通常要考虑其理化特性指标、面团流变学特性和烘焙品质。
面粉中蛋白质的含量和质量是决定其用途的最重要的因素。
特别是面筋蛋白的质量与烘焙品质关系密切。
除了要测定其蛋白质含量、湿面筋含量、色度、灰分含量、降落值(FallingNumber)、α-淀粉酶的活性、淀粉破损率外,更要用 Brabender的Farinograph(粉质仪)、Extensograph(拉伸仪)来测得面粉的流变学特性,还可用Viscoamylograph(粘度仪)、RapidVisoAnalyser(快速粘度测定仪)等仪器对面粉中所含的酶的特性进行评定。
只要有了一系列数据,根据专用粉的用途,通过综合分析后才能考虑决定选用那些改良剂,缺什么,添什么。
由于面粉的品质与其蛋白质含量、面团流变学特性之间的关系错综复杂,只有经过大量的应用试验,才能确定合适的添加剂量,并非越多越好。
2、用于面粉品质改良的酶制剂2.1 α-淀粉酶(α-Amylase)α-淀粉酶的系统名为EC3.2.1.1,来自业曲霉(Aspergillus oryzae)的α-淀粉酶是第一个应用于面包制作的微生物酶.它取代了麦芽是由于麦芽中的淀粉酶含量不稳定而且含有蛋白水解酶,真菌淀粉酶具有更稳定的活性而不含蛋白酶活性,所以,此酶应用广泛。
在面团中,大多数淀粉以结晶状态存在,淀粉酶不能分解天然状态的淀粉。
然而,在制粉过程中,一部分淀粉颗粒被破坏,这样淀粉酶就能分解这些破损淀粉颗粒。
在面团中,淀粉酶能内切直链淀粉成糊精,而糊精又在淀粉内生酶的作用下降解成麦芽糖。
最后,麦芽糖能被酵母利用产生CO2,从而使面包体积增大,由于糊精的存在使面包纹理疏松。
在面包的制备中,细菌α-淀粉酶由于热稳定性太高,所以只小规模使用。
由于α-淀粉酶热稳定性太高而使它们在烘焙中仍有活性,从而使可转化的淀粉太多。
而且,在烘焙中,淀粉糊化,淀粉更易水解,最后,给面包质量带来不良影响。
因此,在面包的烘焙中,要根据面包和烘焙的类型,控制好淀粉酶的剂量。
α-淀粉酶还有防腐能力,其基理是此酶能将淀粉分解成低分子量的分支淀粉,而分支淀粉则能干涉支链淀粉的重新结晶,也可能是产生的糊精会干涉面包中膨胀淀粉粒与蛋白质网络结构的相互作用。
而且,直链淀粉和支链淀粉中裂开的键有助于支链淀粉-脂肪复合物的形成。
它的防腐抗老作用对于我国对馒头进行工业化生产很有意义。
另外,淀粉葡萄糖甘酶(amyloglucosidase),也是一类重要的淀粉酶。
此酶能从淀粉两端水解出葡萄糖,也能水解支链淀粉分子,此酶能使面包增加色泽和风味,水解出来的葡萄糖能参加Millard反应。
此酶也可以应用在冷冻面团中,使得面团中的酵母能在深度冷藏后很快起作用。
2.2半纤维素酶(Hemicellulase)半纤维素酶类是一组复杂酶的属名,半纤维素酶类包括内切木聚糖酶(endoxylanase)、外切木聚糖酶(exoxylanase)、纤维二糖水解酶(celllobiohydrolase)、阿拉伯吠哺糖昔酶(arabinofuranosidase),这些酶能以半纤维素为底物。
半纤维素酶的开发有近十年,最常用的半纤维素酶类来自曲霉属(AsPergillus)和木霉属门(Trichhoderma),半纤维素酶通常又称为木聚糖酶(xylanases)或聚戊糖酶(Pentosanas-es),这些酶对不同的底物都有其本身的特异性。
面粉中的半纤维素主要为阿拉伯木聚糖(arabinoxylan),尽管面粉中的阿拉伯木聚糖含量只有3%,但它可以结合加入其中水分的30%。
戊糖能结合比本身重10倍的水,因此其自身降解和修饰对其功能影响很大。
在内切木聚糖酶的作用下,面团中的阿拉伯木聚糖会部分水解,水分就从面团中逐渐释放出来,结果面因变软,其机械力就提高了。
最终结果是,在烘焙中,面包心形成减缓,烘烤膨胀使面包体积增大,面包心更松软。
内切木聚糖酶的作用因为阿拉伯呋喃糖甘酶而增强,阿拉伯呋喃糖苷酶能将半纤维素分子的阿拉伯糖支链切断,使得底物更易被风切木聚糖酶降解。
最后,面团的稳定性和机械性都提高。
含半纤维素酶的酶制剂能够解决面粉因添加膳食纤维而带来的问题,不可溶戊聚糖的存在和粗糙的麸皮颗粒会干涉面筋的网络结构,半纤维素酶能将非淀粉多糖部分溶解,从而提高面包品质。
2.3葡萄糖氧化酶(Glucoseoxidase)葡萄糖氧化酶的系统名为EC1.1.3.4,简称GOD。
它是常用的面团氧化剂溴酸钾的替代品。
面筋蛋白质由麦谷蛋白和麦醇蛋白组成,面筋蛋白中的半胱氨酸是面筋的空间结构和面团形成的关键。
蛋白质分子间的作用取决于二硫键(—S 一S一)的数目和大小。
二硫键可在分子内形成(麦醇蛋白),也可在分子间形成(麦谷蛋白)。
葡萄糖氧化酶在氧气存在的条件下能将葡萄糖转化为葡萄糖糖酸,同时产生过氧化氢。
过氧化氢是一种很强的氧化剂,能够将面筋分子中的巯基(一SH)氧化为二硫键(一S—一)从而增强面筋的强度。
一般情况下,面团中有许多暴露的一SH基,这些巯基(一SH)很容易氧化。
据报道,在葡萄糖氧化酶的作用下,面粉或面团水溶性部分的一SH含量明显下降。
葡萄糖氧化酶能显著地改善面粉的粉持特性,延长稳定时间,减小软化度,提高评价值,心头面粉的拉伸特性,增大抗们伸阻力,改善面粉的糊化特性,提高最大粘度,降低破损值,结果,就可形成更耐搅拌,干而不粘的面团,最佳添加剂量为0.04%。
葡萄糖氧化酶能有效地提高面条的咬劲,改善面条的表面状态。
使用半纤维素酶有时会使面团发粘,这是由于结合水被释放出来,因半纤维素酶常和葡萄糖氧化酶一起使用,这种组合可替代有些面包品种中的乳化剂。
在有些应用中,添加巯基氧化酶(sulfhydryloxidase)能增加葡萄糖氧化酶的作用。
巯基氧化酶能够特异性地氧化面团中的自由巯基基团,葡萄糖氧化酶和巯基氧化酶具有协同效应。
GOD对添加部分新小麦制得的面粉有良好的促进后熟作用,且添加量只需4-5mg/Kg即可。
2.4蛋白酶(Protease)面协和中的面筋蛋白经蛋白酶处理后,可改善其机械特性和烘焙品质。
细菌来源的胞内蛋白酶很少在面包中应用,因为它对面筋的网络结构有不良影响,在使用强筋麦时,可降低面团的弹性并提高其延展性,从而改善了机机械特性。
细菌胞内蛋白酶可取代焦亚硫酸钠(metabisulfite)应用于饼干、脆片、甜点、比萨制作,如果使用焦亚硫酸钠,会使维生素遭到破坏和形成过量的气体。
在另一方面,胞外蛋白酶可用于心头面包皮的颜色和面我的口味。
现在,已经开发出了一些特定的胞外蛋白酶办水解外端氨基酸,这样可释放一些亮氨酸和苯丙氨酸,这两种氨基酸都是面包芳香味的构成物质。
2.5脂酶(Lipase)脂酶的系统名为EC3.1.1.3,在烘焙业中应用较晚。
一些脂酶能水解脂肪成单酰甘油和二酰甘油,单酸甘油能与淀粉结合形成复合物,从而延缓淀粉的老化,使得面包心松软。
脂酶通常与少量脂肪一起使用,要不,面粉中脂肪含量太低而达不到这种效果。
如果不外加脂肪,脂酶还是能起到一定的作用,如对面包心的结构和色泽有改善作用,而且能提高发酵性。
2.6植酸酶(Phytase)植酸酶在谷物加工中起很大作用,它不象脂酶,植酸酶的激活很有益。
植酸盐又名肌醇六磷酸盐,在小麦的糊粉层中存在,它能限制小麦粉中金属矿物质的活性,如锌、铁。
在全麦粉的烘焙过程中,植酸盐能分别降低到约20%~33%。
PH和内部植酸酶的活性被认为是调节面团中植酸水解的最重要的因子。
在面包制作和其它食品加工中控制好内部植酸酶的含量能使生产出的面制品具有较高的矿物生物活性。
影响内部植酸酶活性的因素包括面粉颗粒的大小、PH、温度、加工时间和水分含量。
另外,脂肪氧化酶(Lipoxygenase)能在面包烘焙中起增白作用和改善风味作用。
3 前景由于酶制剂在改善面制品品质方面功能卓越(总结见表1),面粉的酶制剂开发还将不断进行。
随着酶筛选方法的进步和现代基因工程技术应用的深入,一些具有优异的底物特异性的酶能够克隆并高效率地生产,相信有更多的价廉的酶制剂会被开发出来。
研发主要集中在对现有酶制剂的改造和新功能酶制剂的开发。
蛋白质工程的应用在分子水平上促进了酶的设计和选择,可以对酶进行适当的修饰,甚至设计全新的酶。
例如,现有半纤维素酶类的品种已大大增加,这些酶类来自不同的微生物,通过其作用的温度范围和副活性作可以鉴别,这样可用于不同种类的面包制作中,使酶的应用更有针对性。