浅析酶制剂在全麦食品品质改良中的应用
2016-03-07曾吉伟
曾吉伟
南宁庞博生物工程有限公司 530031
浅析酶制剂在全麦食品品质改良中的应用
曾吉伟
南宁庞博生物工程有限公司 530031
提高全麦食品的食用品质及稳定性是其市场推广的关键所在。食品工业常用的酶制剂有葡萄糖氧化酶、漆酶、脂肪氧化酶、脂肪酶、真菌α - 淀粉酶和木聚糖酶等,在全麦食品的品质改良,色泽提升、组织结构改善等方面上有着巨大的帮助和市场。
酶制剂;全麦食品;品质改良;应用
全麦面食不仅含有小麦胚和小麦麸,更是纤维素的极佳来源。它不含脂肪,热量低,富含复合碳水化合物,而且含有大量的营养素,在我国以全麦食品为代表的全谷物食品却处于“叫好不叫座”或“赔本赚吆喝”的尴尬境地,究其原因是因为全麦食品固有的缺点如口感粗糙、气味不佳、色泽深、稳定性差、货架期短等问题未能全面解决,难以满足消费者对食品日益提高的要求,提高全麦食品的食用品质及稳定性是其市场推广的关键所在。
1、葡萄糖氧化酶(Glucoseoxidase,GOD)
葡萄糖氧化酶专一作用于β-D-葡萄糖,对其它单糖的作用效率很低。在有氧条件下能催化面粉中的葡萄糖氧化为葡萄糖酸和过氧化氢,而过氧化氢是一种强氧化剂,能够将面筋蛋白中的巯基(-SH)氧化成二硫键(-S-S-),使面筋蛋白之间形成较好的蛋白质网络结构,从而增强面团的筋力,改善全麦面团的加工性能;葡萄糖氧化酶氧化葡萄糖产生的过氧化氢,氧化面粉中的胡萝卜素、叶黄素等植物色素,从而具有增白的效果,可改善全麦食品的色泽亮度。此外,葡萄糖氧化酶能使发酵面团的面筋网络结构强化,因此在面团发酵的过程中,内部气泡会不容易被气体撑破,面团内部均匀度会有所改善。在全麦食品中使用葡萄糖氧化酶应注意用量和适用类型,避免葡萄糖氧化酶的负面作用。
2、脂肪氧化酶(Lipoxygenase,LOX)
脂肪氧化酶在植物中的底物主要是亚油酸和亚麻酸,在动物体内其底物主要是花生四烯酸。小麦麸皮中的类胡萝卜素、叶黄素等色素含有构成共轭双键体系的多个不饱和双健,形成面粉的发色基团,是全麦食品色泽不佳的主要原因。脂肪氧化酶通过氧化面粉中胡萝卜素的不饱和双键,使其变成无色来达到增白的效果。赵晓园研究发现,添加了大豆脂肪氧化酶粗提物的面粉在做成馒头之前无明显的增白效果,但在做成馒头后却有明显的增白效果。
3、脂肪酶(Lipases)
脂肪酶(又称甘油酯水解酶),水解非极性和极性脂类过程中生成极性更强的类似乳化剂SSL和DATEM的产物,乳化剂能改善面团的组织结构,使面团形成过程中蛋白淀粉分布更加均匀,面筋网络的分布及面积也有明显改善,面团内气孔大小及分布更加均匀。此外,脂肪酶水解面粉中的脂类产生的一酯能增加淀粉-脂肪复合物的生成,从而抑制淀粉颗粒的溶胀,减小面制品的黏性,改善组织结构,增加其咬劲和光滑感,提高视觉感受度。
4、谷氨酰胺转氨酶(Glutaminetransaminage,GT)
谷氨酰胺转氨酶能利用肽链上谷氨酰胺残基上的甲酰胺基作为乙酰基供体,受体可以是蛋白质分子或游离氨基酸上的胺基、伯胺基以及水,能催化蛋白质分子间的交联、蛋白质和氨基酸之间的连接,形成蛋白网状结构,从而改变面制品蛋白质可塑性、持水性和抗拉伸性等性能,进而改变面制品的质地和结构。例如 TG酶可催化在蛋白质以及肽健中谷氨酰胺残基的γ-羧酰胺基和伯胺之间的酰胺基转移反应,利用该反应可以将赖氨酸引入蛋白质来改善蛋白质的营养特性。
5、漆酶(Laccase)
漆酶是一类多酚氧化酶,可催化全麦食品中的一些酚类、呈色素物质氧化,使得面制品色泽更白。同时,漆酶的氧化作用能将面粉中的-SH键氧化成更为牢固的-S-S-键,-S-S-键能显著增加面筋的强度。漆酶还可与全麦食品中的阿魏酸交联从而形成凝胶,使得面团的黏弹性增加,降低面团中阿拉伯糖基木聚糖的水溶性,从而提高面筋强度。漆酶与全麦粉中的阿魏酸交联形成的凝胶能保持面制品中的水分,使面制品不易裂,口感更佳,具有更好的品质。此外漆酶在氧化酚类的过程中产生醌类,能抑制杂菌的生长。
6、木聚糖酶(Xylanase)
木聚糖酶能水解高分子木聚糖长链的糖苷键,使其长链变短,其水解率达65%。面粉中含有大约3%的非淀粉多糖,全麦粉中含量更高,其中木聚糖可吸收大约10倍于自身重量的水,木聚糖酶通过水解木聚糖使木聚糖所吸收的水分被释放,而释放的水分被面筋蛋白吸收,因此水合作用更加充分,面筋的质量得到进一步改善,木聚糖酶可以改善面团的延展性、弹韧性,使发酵面制品的体积增大、结构改善。
7、α-淀粉酶(α-amylase)
α-淀粉酶水解淀粉的产物主要是高含量的麦芽糖和一些低聚糖及少量的葡萄糖。在面团发酵食品的制作过程中,酵母需要足够的糖源作为营养物质,但在面粉中仅有1%~2%左右的单糖、双糖和少量可溶性糊精可供酵母利用,通过α-淀粉酶水解全麦粉中的淀粉生成麦芽糖、葡萄糖,从而保证面团正常连续发酵,使得发酵过程连续产气,馒头内部气泡增加,均匀度变好,但淀粉酶添加过量时由于馒头瓤气泡变大而且不均匀导致馒头品质降低。
前景展望
我国是世界上最大的小麦生产国,在全麦食品的开发和利用上却处于相对落后的境地,需要我们深入研究面制品加工工艺与营养特征,同时加强酶制剂在全麦食品当中的应用开发,为开发不同特征全麦食品的品质改良剂(酶制剂)提供技术基础,这也是我国全麦食品市场的发展趋势。我相信,酶制剂在我国全麦食品的品质改良工业中会有越来越广阔的应用和研发前景。
[1]郝春明. 全麦粉的制备及其品质特性研究 [D]. 河南郑州:河南工业大学,2013.
[2]张芳芳,王建洲,刘刚. 漆酶及其在食品中的应用 [J].内江科技,2014(2):39-41.
[3]钱露,李庆龙,王晶. 国产脂肪酶在面条专用粉中的应用初探 [J]. 现代面粉工业,2014(3):21-24.
[4]杨春玲. 白腐菌发酵产漆酶工艺的研究及其在面制品中的应用初探 [D]. 江西南昌:南昌大学,2013.
[5]张芳芳,王建洲,刘刚. 漆酶及其在食品中的应用 [J].内江科技,2014(2):39-41.
TS213.2
A
1672-5018(2016)09-070-01
曾吉伟(1986年3月), 南宁庞博生物工程有限公司,zjw0604@163.com