酶在面制品中的應(yīng)用

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面粉改良劑由于其對(duì)面粉的改良效果顯著，少量添加即可改善面粉的操作性能、面制品的表觀狀態(tài)、結(jié)構(gòu)及口感等，成本相對(duì)也比較低，因而在面粉中很快便得到廣泛的應(yīng)用。

目前化學(xué)改良劑已被禁止使用，如強(qiáng)筋劑：溴酸鉀；增白劑：過(guò)氧化苯甲酰、氯氣等，雖然改良效果較好，但其致癌性已被廣泛證實(shí)。隨著食品工業(yè)的發(fā)展，以及消費(fèi)者對(duì)天然食品的需求日益增加，酶在面制品中所扮演的角色愈來(lái)愈重要。

酶制劑具有高效的催化作用，添加量少、效果好，且酶制劑屬于生物催化劑，不具有任何毒害作用，因而是非常理想的面粉改良劑。目前應(yīng)用到面粉改良中的酶制劑種類也比較多，其作用的原因及效用也各不相同。

1、酶在焙烤食品中的應(yīng)用

在焙烤食品中應(yīng)用的酶制劑主要有淀粉酶、蛋白酶、葡萄糖氧化酶、木聚糖酶、脂酶等，這些酶制劑的使用可以增大面包體積，改善面包表皮色澤，提高面包瓤柔軟度，以及延緩陳變、延長(zhǎng)保存期限等作用。

1) 淀粉酶

焙烤中淀粉酶的應(yīng)用主要是在面包的制作過(guò)程中，大量的文獻(xiàn)資料表明，利用淀粉酶能夠改善或控制面粉的處理品質(zhì)和產(chǎn)品質(zhì)量(如面包的體積、顏色、貨架壽命)。

面粉中添加α-淀粉酶，可調(diào)節(jié)麥芽糖生成量，使二氧化碳產(chǎn)生和面團(tuán)氣體保持力相平衡；添加β-淀粉酶可改善糕點(diǎn)餡心風(fēng)味，還可防止糕點(diǎn)老化。

在面包生產(chǎn)中采用麥芽和微生物α-淀粉酶，已有數(shù)十年的歷史，試驗(yàn)表明：向面粉中添加0.5％-0．8％的淀粉酶，就可以使面粉變得完善，大大改進(jìn)產(chǎn)品的質(zhì)量，因此國(guó)外都把面粉中的淀粉酶活力作為面粉質(zhì)量指標(biāo)之一。

面包老化會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，美國(guó)每年均有價(jià)值高達(dá)10億美元的焙烤食品因此而廢棄掉。在面包粉中添加一種從基因工程改性細(xì)菌中得到的麥芽糖α一淀粉酶，對(duì)面包有獨(dú)特的抗老化作用，能夠保持面包在貯存時(shí)的新鮮度。

比較各種淀粉酶的研究顯示，與真菌α一淀粉酶相比，細(xì)菌麥芽糖α一淀粉酶不僅能大大改進(jìn)面包的抗老化作用，而且對(duì)面包瓤的彈性也有正面的影響，從而提高了面包的可口性。在面包粉中添加適量的α-淀粉酶，還可使面包體積較空白面包提高10％左右，這是因?yàn)楹婵久姘鼤r(shí)，α一淀粉酶水解部分淀粉，生成糊精和糖，降低了面團(tuán)粘度，導(dǎo)致面團(tuán)膨脹率提高，焙烤后面包體積增大，面包心柔軟度變好。

另外，α-淀粉酶在降解面團(tuán)中的淀粉時(shí)有少量糖產(chǎn)生，有利于促進(jìn)焙烤時(shí)糖和蛋白質(zhì)的“美拉德反應(yīng)”，形成褐色的“類黑色素”，使面包上色更好。

2) 蛋白酶

蛋白酶添加到面粉中，使面團(tuán)中的蛋白質(zhì)在一定程度上降解成肽和氨基酸，導(dǎo)致面團(tuán)中的蛋白質(zhì)含量下降，面團(tuán)筋力減弱，滿足了餅干、曲奇、比薩餅等對(duì)弱面筋力面團(tuán)的要求，同時(shí)，蛋白質(zhì)的降解更有利于人體對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收。因此，制作面包時(shí)，當(dāng)面質(zhì)很硬需要面團(tuán)具有特別的柔韌性和延伸性時(shí)，加入蛋白酶能改善面團(tuán)物理性質(zhì)和面包質(zhì)量，使面團(tuán)易于延伸并以較快速度成熟；

另外對(duì)蛋糕生產(chǎn)中關(guān)鍵原料雞蛋液而言，添加蛋白酶制劑可有效地改善雞蛋液的乳化性和起泡性，從而改善蛋糕品質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)，還有一些蛋白酶，如Milen—svme真菌蛋白酶，在面包制作中能夠水解面筋內(nèi)部的某些特定位置化學(xué)鍵，從而改善面團(tuán)延伸性，提高面包的對(duì)稱性和均勻性，對(duì)面包的結(jié)構(gòu)及風(fēng)味均有改善網(wǎng)。

3) 葡萄糖氧化酶

葡萄糖氧化酶是一種新型的酶制劑，主要用于面包專用粉。葡萄糖氧化酶因具有良好的氧化性可顯著增強(qiáng)面團(tuán)筋力，使面團(tuán)不粘，有彈性；醒發(fā)后，面團(tuán)潔白有光澤，組織細(xì)膩；烘烤后，體積膨大、氣孔均勻、有韌性、不粘牙。

同時(shí)隨著葡萄糖氧化酶添加量的增加，面包抗老化效果也隨之增加。葡萄糖氧化酶作為一種面粉改良劑有望得到廣泛的應(yīng)用。在流變學(xué)特性方面：它能顯著地改善面粉的粉質(zhì)特性，延長(zhǎng)穩(wěn)定時(shí)間，減少軟化度，提高評(píng)價(jià)值，改善面粉的拉伸特性，增大抗拉伸阻力，增強(qiáng)彈性，對(duì)機(jī)械沖擊有更好的承受力，改善面粉的糊化特性，提高最大粘度，降低破損值；在面包烘焙中：使面團(tuán)有良好的入爐急脹性，增大面包的體積。

4) 木聚糖酶

傳統(tǒng)用以改進(jìn)面團(tuán)機(jī)械加工性能和烘烤膨脹性能的酶是戊聚糖酶，又稱半纖維素酶，主要應(yīng)用于歐式面包中調(diào)整面粉的性能，使面包的體積增大。較多研究認(rèn)為，面粉中的WEAX(水溶性的阿拉伯木聚糖)有利于面包品質(zhì)的改善，而WUAX(水不溶性的阿拉伯木聚糖)則有不利的影響。隨著木聚糖酶的添加，WUAX會(huì)降解為WEAX，可以明顯縮短面團(tuán)的形成時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間。

另外，面包品質(zhì)的優(yōu)劣主要由產(chǎn)氣能力和持氣能力決定，由于木聚糖酶的添加使得WEAX水解為木糖、木二糖等，為酵母生長(zhǎng)提供了碳源，使面團(tuán)的產(chǎn)氣能力大大增強(qiáng)。

同時(shí)，WUAX降解為WEAX，導(dǎo)致黏度更高的WEAX的含量顯著增加，WEAX包裹在二氧化碳?xì)馀莸囊耗ぶ車黾恿嗣娼睢矸勰さ膹?qiáng)度和延伸性，優(yōu)化了面筋網(wǎng)絡(luò)，使焙烤時(shí)氣泡不容易破裂，且二氧化碳擴(kuò)散離開面團(tuán)的速度減慢，提高了面團(tuán)的持氣能力。

木聚糖酶通過(guò)提高面團(tuán)的產(chǎn)氣和持氣能力，最終使面包的體積增加，組織細(xì)膩，氣孔均勻且口感良好。另外，優(yōu)化的面筋網(wǎng)絡(luò)，能更有效地減緩面包皮水分的揮發(fā)，最終導(dǎo)致面包皮硬度的下降。

5) 脂肪氧化酶

脂肪氧化酶添加于面粉中，可以使面粉中不飽和脂肪酸氧化，同胡蘿卜素發(fā)生共軛氧化作用，從而將面粉漂白。

2、酶在面條加工中的應(yīng)用

面條是我國(guó)的傳統(tǒng)食品，是僅次于面包的世界第二大方便主食，據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)面條加工用小麥粉約占小麥粉總量的40％左右，如何解決傳統(tǒng)面條工業(yè)化是所有面條研究者和生產(chǎn)者共同努力的目標(biāo)。

加工面條的原料主要為糧谷原料，組成主要為淀粉和蛋白質(zhì)以及少量的非淀粉碳水化合物和脂質(zhì)等。工業(yè)化面條的加工和成型方法主要為壓延法和擠壓法，酶制劑的選用主要考慮面條的原料組成和加工工藝，以期最終達(dá)到改善品質(zhì)的目的。目前，能夠用于面條加工酶制劑主要有以下幾種。

1) 氧化酶

用于面制品加工中的氧化酶主要包括：葡萄糖氧化酶、半乳糖氧化酶、脂肪氧合酶和一些過(guò)氧化物酶等，它們對(duì)面筋結(jié)構(gòu)和面團(tuán)流變學(xué)性質(zhì)有一定影響。目前，應(yīng)用研究較多的是葡萄糖氧化酶和脂肪氧合酶。

葡萄糖氧化酶能消耗氧氣催化葡萄糖氧化生成葡萄糖酸內(nèi)酯，并釋放出過(guò)氧化氫。葡萄糖氧化酶在面條加工中的作用機(jī)理如下：將葡萄糖氧化生成過(guò)氧化氫，從而將面筋蛋白中的一SH氧化為一S—S一，有助于面筋蛋白之間形成較好的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)韌性，能夠改善面粉的加工性能，被認(rèn)為是較為理想的溴酸鉀替代物。葡萄糖氧化酶能有效地提高面條的咬勁，改善面條的表面狀態(tài)。其在面條加工中的推薦用量為200-300 U/kg(面粉)。

脂肪氧合酶是一種氧化還原酶，在氧氣的參與下，將順、順一l，4一戊二烯單元的不飽和脂肪酸(如亞油酸、亞麻酸、花生四烯酸)及酯氧化，反應(yīng)產(chǎn)生具有氧化能力的過(guò)氧化氫，它能作用于食品中各種不同的組分。在面條制作中添加脂肪氧合酶，能將面筋蛋白中的一SH氧化為一S—S一，增強(qiáng)面團(tuán)的筋力，同時(shí)消除面粉中蛋白酶的激活因子一SH，防止面筋蛋白水解。

另外，通過(guò)偶合反應(yīng)破壞胡蘿卜素的雙鍵結(jié)構(gòu)，從而使面粉增白。因此脂肪氧合酶可以替代現(xiàn)用的面粉增白劑過(guò)氧化苯甲酰。小麥粉中脂肪氧合酶活力很低，且主要存在于胚乳和麩皮中，但在大豆、扁豆和豌豆中，脂肪氧合酶活性很高，因此，可添加一些脂肪氧合酶活性高的豆粉來(lái)改善面條品質(zhì)。

2) 脂肪酶

脂肪酶即甘油三酯水解酶，它可以催化天然底物油脂水解，生成脂肪酸、甘油和甘油單酯或二酯。面粉中含有1％～2％的脂類，且大部分是甘油三酸酯，能被脂肪酶降解生成游離脂肪酸、甘油單酸酯和甘油二酸酯。因此，加入脂肪酶能夠獲得乳化劑對(duì)面團(tuán)的改善效果。在面條加工中，通過(guò)此酶的作用，可以使面粉中的天然脂質(zhì)得到改性，形成脂質(zhì)、直鏈淀粉復(fù)合物，從而防止直鏈淀粉在膨脹和煮熟過(guò)程中的滲出現(xiàn)象。

3) 木聚糖酶

β一1，4一木聚糖酶能夠以內(nèi)切方式作用于木聚糖主鏈產(chǎn)生不同長(zhǎng)度的木寡糖和少量木糖，是木聚糖降解酶系中最主要的酶。目前尚未找到木聚糖酶應(yīng)用于面條加工的研究報(bào)道，但由于木聚糖酶能夠水解戊聚糖，增加非淀粉多糖的水溶性，降低它們與水的結(jié)合力，這樣就可以釋放出大量的結(jié)合水。這些水可以提供給淀粉和面筋，使面團(tuán)形成更好的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高面團(tuán)的機(jī)械加工性能，改善面條的品質(zhì)。

4) 谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶(TGase)

在面條的生產(chǎn)中，添加TGase，通過(guò)調(diào)整酶的用量和反應(yīng)時(shí)間就可以控制面條的質(zhì)構(gòu)，使口感明顯提高。因?yàn)槊鎴F(tuán)的面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)經(jīng)共價(jià)交聯(lián)而加強(qiáng)，面團(tuán)中的淀粉就可以更好地被包裹在此網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，在烹煮后釋放進(jìn)人沸水中的固形物也就減少，同時(shí)面條的表面粘性下降，烹煮時(shí)就不易結(jié)成大塊，面湯的渾濁度也就降低；并且TGase形成的共價(jià)交聯(lián)結(jié)構(gòu)是耐熱的，所以在熱湯中面條可較長(zhǎng)時(shí)間維持彈性結(jié)構(gòu)，提高面條口感。

在面條的加工中，一般會(huì)加堿水改善其質(zhì)構(gòu)、賦予面條彈性、使其具有良好的風(fēng)味、香氣、色澤等，但是堿水的添加使得部分的賴氨酸變?yōu)橘嚤彼幔档推錉I(yíng)養(yǎng)價(jià)值，同時(shí)還加重腎臟的負(fù)擔(dān)，對(duì)人體健康不利，通過(guò)添加TGase可以減少堿水的使用量甚至不使用，面條仍可維持較好的質(zhì)構(gòu)和口感。

3、酶的協(xié)同作用

復(fù)合型酶制劑的復(fù)配技術(shù)和配方將是面粉改良劑研究的首要形式。盡管已知的酶有許多作用，但單一的酶往往是特異性的酶，其產(chǎn)品品質(zhì)的提高往往是間接的。幾種酶制劑混合使用往往有協(xié)同增效作用，起到“l(fā)+1>2”的效果，還可減少單一酶的使用量。

復(fù)合酶制劑在面制品中的應(yīng)用也很廣泛。戊聚糖酶或木聚糖酶與真菌淀粉酶結(jié)合使用時(shí)，能產(chǎn)生協(xié)同作用。一般來(lái)說(shuō)，純木聚糖酶用量合適可使面團(tuán)體積增大，但用量過(guò)高時(shí)，面團(tuán)就會(huì)變得太粘。

將木聚糖酶與少量的真菌淀粉酶結(jié)合使用時(shí)，就可采用較少份量的α一淀粉酶和木聚糖酶，制得較大體積和較好總體質(zhì)量評(píng)分的面團(tuán)，并避免發(fā)粘的問(wèn)題。例如，當(dāng)使用由7FAU真菌淀粉酶和75FXU真菌木聚糖酶混合的酶制劑時(shí)所制得的面團(tuán)體積要比單獨(dú)使用真菌木聚糖酶時(shí)大，面包瓤的結(jié)構(gòu)也得到改進(jìn)。

脂酶不會(huì)使面團(tuán)發(fā)粘，而且能夠大大地改進(jìn)面團(tuán)的穩(wěn)定性和面包瓤的結(jié)構(gòu)，因此，木聚糖酶或淀粉酶與脂酶之間的協(xié)同作用，為改進(jìn)面包質(zhì)量提供了許多可行性。例如，添加3.3g由真菌α一淀粉酶和木聚糖酶組成的混合酶制劑，雖然能獲得滿意的面團(tuán)穩(wěn)定性，但只能有限度地增加面團(tuán)的體積；若提高用量，加工時(shí)卻會(huì)出現(xiàn)太粘的情況。

把這種混合酶制劑與脂酶結(jié)合使用時(shí)，不但減少所需的酶制劑用量，且在較大程度增加面團(tuán)體積的同時(shí)，又不會(huì)使面團(tuán)發(fā)粘，制成的面包具有細(xì)膩、柔滑、均勻的面包瓤結(jié)構(gòu)。

葡萄糖氧化酶雖能使面團(tuán)強(qiáng)度加大卻會(huì)使之干硬，而高劑量的真菌淀粉酶則能賦予面團(tuán)較好的延伸性，將這兩種酶結(jié)合使用，就能產(chǎn)生協(xié)同作用。

此外，當(dāng)這兩種酶與少量的抗壞血酸一起使用時(shí)，面團(tuán)不僅非常穩(wěn)定，而且能夠增加1％-2％的水吸收能力，使面包體積有更大的增長(zhǎng)，面包皮也更為松脆，提高面包整體的感官品質(zhì)。

脂肪酶(Lipase)可以催化油脂水解，使面粉中的天然脂質(zhì)得到改性，形成脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、直鏈淀粉復(fù)合物，從而防止直鏈淀粉在烹煮過(guò)程中的滲出現(xiàn)象。

來(lái)源：遠(yuǎn)談面粉管理