不同酶制剂对信阳地区小麦馒头品质的作用

曹 蒙，周 枫，靳羽慧，李 飞，陈金平，张鹏杰，李建芳

(1.信阳农林学院食品学院，河南 信阳 464000；2.河南省豫南特色食物资源综合利用工程技术研究中心，河南 信阳 464000；3.信阳市农业科学院，河南 信阳 464000)

馒头作为我国的传统主食，一直以来都深受人们的喜爱[1]。随着社会发展及生活水平的提高，消费者对馒头的需求及品质要求越来越高。小麦籽粒性状、蛋白质含量、淀粉含量及其组成、面团品质以及加工工艺等均影响馒头的品质[2]。由于信阳气候湿润，雨水较多，且农业种植进行的是稻麦轮作制，土质黏重，通透性差，导致信麦产量很低，且其质量与优质小麦相比还存在一定的差距，主要表现为面筋强度较低、面团流变学特性和加工品质较差等[3-4]。

酶制剂可以提高面制品的营养品质、风味特性及质构特性。在改善馒头品质中，可选用的酶制剂有葡萄糖氧化酶、真菌α-淀粉酶、麦芽糖-淀粉酶、脂肪酶、木聚糖酶等[5-6]。葡萄糖氧化酶可以提高面团中面筋强度和弹性，增加面团的延展性以及持气性，使得馒头的体积增大[7]。木聚糖酶能够以随机的方式打开木聚糖的主链，降低底物的聚合度，并释放出相应的低聚糖寡糖和木糖，可用于改善面团的特性[8]。真菌α-淀粉酶能将直链淀粉和支链淀粉的α-1，4糖苷键水解成麦芽糖和葡萄糖供酵母利用，促进酵母产气，从而改变面团的特性，还能促使淀粉和蛋白质之间的结合，提高面团的特性[9]。本试验通过添加酶制剂研究不同酶制剂对信阳地区小麦粉馒头品质的影响，为改善信麦加工品质提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

信麦1168、信麦126、信麦79、信麦136，信阳农科所，收获时间2018年。辅料：安琪牌即发干酵母，安琪酵母股份有限公司；木聚糖酶(2 500 FXU/g)，沧州夏盛酶生物技术有限公司；真菌α-淀粉酶(2 500 FAU/g)，河南中泰食化有限公司；葡萄糖氧化酶(10 000 GODU/g)，河南圣斯德实业有限公司，所有酶制剂均为食品级，固态酶。

1.2 仪器与设备

LRMM8040-3-D实验磨粉机、LFS-30粉筛，中国无锡锡粮机械制造有限公司；ST152恒温恒湿醒发箱，济南盛泰仪器有限公司；FA1004N电子分析天平，上海菁海仪器有限公司；SDHCB06K-210电磁炉，浙江苏泊尔股份有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1馒头的制作[10]

馒头的制作流程见图1。

图1 馒头的制作

1.3.2工艺操作要点

(1)酵母活化：将所要添加的即发干酵母(1.0 g)溶于蒸馏水(38℃)，活化3 min，备用。

(2)酶制剂：准确称取真菌α-淀粉酶、木聚糖酶、葡萄糖氧化酶各0.1 g，分别稀释100倍后备用，用移液管移取需要的酶液量添加到酵母溶液中。

(3)和面：和面是制作馒头的首要工序，将100 g小麦粉及活化酵母、酶制剂一起倒入不锈钢盆中，用手揉制成光滑完整的面团[11]。

(4)醒发：将和好的面团置于恒温恒湿醒发箱中醒发，醒发箱温度为37℃，湿度为85%，醒发1 h。

(5)分割定型：将醒发好的面坯平均分割成两块，充分揉搓后整形为馒头生坯，反复揉搓至表面光滑形成球状生坯，于室温醒发15 min。

(6)蒸制：加1.5 L水于蒸锅中，待煮沸后，将醒好的馒头坯放在蒸屉上，蒸制20 min(冒气起计时)，冷却至室温，取出，盖上干纱布放置40～60 min后，进行指标测定。

1.3.3酶制剂添加试验方案

酶制剂种类不同，其在馒头制作中添加量也不同，根据本试验所选择的酶制剂作用机制并参考使用说明，确定出3种酶制剂在馒头制品中适宜添加范围：真菌α-淀粉酶为0～30 mg/kg，木聚糖酶为0～50 mg/kg，葡萄糖氧化酶为0～35 mg/kg，从中选取五个水平(见表1)，并做空白对照，分别对不同添加量酶制剂馒头比容、宽高比和感官品质进行测定与评价。

表1 试验因素水平表

1.3.4感官评定

参照GB/T 35991—2018的感官评价方法。挑选专业人员或有经验者 10 人，按照感官评价标准(表2)，分别对试样馒头评分，取平均值[12]。

表2 馒头感官评分标准

1.3.5馒头比容的测定

参照GB/T 21118—2007[13]，采用小米置换法进行测定。取一个待测馒头样品，冷却30 min，称重(m)后放入容器中，将小米也加入容器中，完全覆盖馒头样品并摇实添满，用直尺将小米刮平，测量体积(V1)，取出馒头，将小米倒入量筒中测量体积(V2)，2次体积差值即为馒头的体积。计算结果保留小数点后三位，在重复性条件下获得的2次独立测试结果的绝对差值不应超过0.1 ml/g。

1.3.6馒头宽高比的测定

宽高比=直径/高[13]。

1.4 数据统计分析

本试验中所有数据均是3次相同水平重复试验数据的平均值，采用Excel 2010统计分析数据，计算标准偏差，数据结果以“平均值±标准差”表示；采用Origin9软件处理数据和作图。

2 结果与分析

2.1 4种信麦粉的基本品质指标

按照NY/T 1094.1—2006标准，将供试小麦进行清理，加水润麦到水分14%，放入自封袋中，润麦24 h。提前预热实验磨粉机，控制合适的小麦喂料速度，进行研磨，将皮磨粉和心磨粉混合均匀待用。

分别对信麦1168、信麦126、信麦79、信麦136的水分含量，灰分(干基)、白度、湿面筋含量、面筋指数及小麦粉吸水率进行分析，结果见表3。

由表3可见，4种信麦粉中信麦1168的水分最大为11.13%，信麦126的水分最小，为8.21%，信麦79和信麦136水分介于两者之间，分别为10.94%和10.36%。4种信麦粉的灰分介于0.37%～0.48%，其中，信麦79的灰分最低，为0.37%。4种小麦粉水分含量和灰分均符合LS/T 3204—1993标准。4种信麦粉的白度除信麦136外，其他信麦白度均大于79。湿面筋含量是衡量小麦筋力大小的指标，从信麦的湿面筋含量来看，信麦79和信麦136均符合LS/T 3204—1993湿面筋含量标准25%～30%的要求。从小麦粉吸水率来看，信麦126最大，为62.61%，信麦136最小，为49.93%，信麦1168和信麦79的吸水率相差不多。

表3 信麦粉的基本品质指标

2.2 酶制剂对馒头比容的影响

2.2.1真菌α-淀粉酶对馒头比容的影响

真菌α-淀粉酶对馒头比容的影响见图2。

图2 真菌α-淀粉酶对馒头比容的影响

由图2可知，在馒头中添加真菌α-淀粉酶，4种信麦馒头的比容均有一定程度地改善，组织膨松酥软，这可能是因为真菌α-淀粉酶作用于淀粉后，淀粉的黏度降低导致馒头软化[14]。信麦79的馒头比容高于其他信麦，信麦136比容最低。当真菌α-淀粉酶添加量为25 mg/kg时，信麦79和信麦126的比容达到最大值，分别为2.479 ml/g和2.438 ml/g；若继续增加真菌α-淀粉酶添加量，2种信麦馒头比容下降。这可能是由于过量的α-淀粉酶分解淀粉，产生了大量的糖类和糊精，导致馒头内部的骨架支撑力度无法承受较大的外围重量，从而使馒头结构塌陷而使体积减小，比容降低[15]。当真菌α-淀粉酶添加量在0～25 mg/kg范围时，信麦136和信麦1168的比容随酶添加量的增加而迅速增大；信麦136的比容最小，为2.199 ml/g，相比空白对照组增加了0.196 ml/g。真菌α-淀粉酶的添加量到30 mg/kg时，信麦79和信麦126的比容下降，而信麦1168和新麦136比容呈缓慢上升趋势。结果表明，当真菌α-淀粉酶添加量为25 mg/kg时，对馒头比容的改善作用较好。

2.2.2木聚糖酶对馒头比容的影响

木聚糖酶对馒头比容的影响见图3。

图3 木聚糖酶对馒头比容的影响

由图3可知，随着木聚糖酶添加量的增加，信麦馒头的比容呈先上升后下降趋势，当添加量为30 mg/kg时，4种信麦馒头的比容达到最大值。木聚糖酶对信麦粉中的水溶性木聚糖发挥作用的同时，还能将水不溶性的木聚糖分解，变为水溶性的木聚糖，迅速增加水溶性木聚糖的含量，而其具有比淀粉和面筋更高的持水性和膨胀性，能够提高面筋网络弹韧性，提高信麦馒头的急胀性，从而增大馒头的比容。当木聚糖酶继续增加时，信麦馒头比容均呈下降趋势，其中信麦126下降幅度最大，为0.094 ml/g。由此可见，木聚糖酶添加量在30 mg/kg时对馒头比容的改善作用较好。

2.2.3葡萄糖氧化酶对馒头比容的影响

葡萄糖氧化酶对馒头比容的影响见图4。

图4 葡萄糖氧化酶对馒头比容的影响

由图4可知，当葡萄糖氧化酶添加量在0～25 mg/kg时，4种信麦馒头比容均呈上升趋势；当酶的添加量大于25 mg/kg时，信麦1168、信麦126和信麦136馒头比容呈快速下降趋势；当酶的添加量为35 mg/kg时，信麦126和信麦1168比容低于空白对照组。葡萄糖氧化酶添加量为20 mg/kg时，信麦79比容达到最大值；随着酶添加量不断增加，比容未见明显变化。该结果表明，当葡萄糖氧化酶添加量为25 mg/kg时，对馒头比容的改善效果较好。

2.3 酶制剂对馒头宽高比的影响

2.3.1真菌α-淀粉酶对馒头宽高比的影响

真菌α-淀粉酶对馒头宽高比的影响见图5。

图5 真菌α-淀粉酶对馒头宽高比的影响

由图5可见，当真菌α-淀粉酶添加量在0～25 mg/kg时，随着酶添加量的不断增加，4种信麦馒头宽高比均呈下降趋势，其中信麦136馒头宽高比下降幅度最大。当酶添加量大于25 mg/kg时，信麦1168和信麦136宽高比有所上升，这可能是因为酶过量添加会导致馒头的持气能力降低，从而降低馒头的挺立度；当酶添加量大于25 mg/kg时，信麦79和信麦126馒头宽高比趋于平稳。以上结果表明，真菌α-淀粉酶在一定程度上能够改善馒头的挺立度，提高馒头的品质。当真菌α-淀粉酶为25 mg/kg时，对馒头的宽高比的改善效果最好。

2.3.2木聚糖酶对馒头宽高比的影响

木聚糖酶对馒头宽高比的影响见图6。

由图6可知，当木聚糖酶添加量在0～30 mg/kg时，馒头的宽高比均有所降低，其中信麦136下降速度最快，而信麦1168下降速度平稳；信麦126宽高比变化幅度最小。当酶添加量在大于30 mg/kg时，馒头的宽高比均有所上升，而信麦1168上升速度较快，信麦136上升较为平稳。当木聚糖酶添加量为30 mg/kg时，对馒头的宽高比的改善效果最好。

图6 木聚糖酶对馒头宽高比的影响

2.3.3葡萄糖氧化酶对馒头宽高比的影响

葡萄糖氧化酶对馒头宽高比的影响见图7。

图7 葡萄糖氧化酶对馒头宽高比的影响

由图7可以看出，随着葡萄糖氧化酶的添加，4种信麦馒头宽高比在一定范围内呈现下降趋势。当酶添加量<10 mg/kg时，4种信麦馒头宽高比变化趋势较为平缓。当酶添加量25 mg/kg时，4种信麦馒头宽高比达到最低值，其中，信麦136的宽高比变化幅度最大。当酶添加量大于25 mg/kg时，信麦136、信麦126和信麦79馒头宽高比呈上升趋势，而信麦1168趋于平稳。适量的葡萄糖氧化酶能够提高馒头的挺立度，改善馒头品质。这可能是葡萄糖氧化酶与小麦粉中的葡萄糖作用后产生的过氧化氢氧化蛋白质的硫氢基形成二硫键，进而形成大分子网络结构，增加面团耐揉性、持气性，提高馒头的挺立度，改善了宽高比[16]。但是，当添加过量时，葡萄糖氧化酶对比容和宽高比虽有一定的改善效果但并不明显，添加过多甚至会产生负面影响，使馒头的硬度增加，咀嚼度降低，影响口感。

2.4 酶制剂对馒头感官评分的影响

2.4.1真菌α-淀粉酶对馒头感官评分的影响

真菌α-淀粉酶对馒头感官评分的影响见图8。

图8 真菌α-淀粉酶对馒头感官评分的影响

适量添加真菌α-淀粉酶可改善馒头品质。但添加真菌α-淀粉酶过量时，馒头感官评分下降，这可能是因为加入真菌α-淀粉酶后会弱化面团，导致面团起黏、不易操作、成型困难[17]。由图8可以看出，当酶添加量为20 mg/kg时，信麦79馒头感官评分达到最大值；当酶添加量为25 mg/kg时，信麦126、信麦1168和信麦136馒头感官评分均达到最大值。这是因为α-淀粉酶可从淀粉内部水解α-1，4糖苷键，形成麦芽糖和葡萄糖，而这两者又可使酵母在有氧条件下快速繁殖和生长，并把糖分解成大量的二氧化碳和水，从而改善馒头的体积和口感[18-19]。当酶添加量大于25 mg/kg时，4种信麦的感官评分均呈下降趋势，表明真菌α-淀粉酶在一定程度上能够较好地改善馒头的品质。

2.4.2木聚糖酶对馒头感官评分的影响

木聚糖酶对馒头感官评分的影响见图9。

图9 木聚糖酶对馒头感官评分的影响

由图9可以看出，添加木聚糖酶，4种信麦的感官评分均有所提高，随着木聚糖酶的添加馒头的感官评分整体呈现上升趋势，这表明木聚糖酶在一定程度上能够提高馒头的品质[20]；而后趋于平缓，甚至有所下降，这是由于木聚糖酶水解小麦粉中的木聚糖后能使馒头的结构酥软、弹性下降、咀嚼度下降。当酶添加量在0～30 mg/kg时，馒头的感官评分均呈上升趋势，当酶添加量大于30 mg/kg时，4种信麦感官评分均趋于平稳。但在实际操作中，随着木聚糖酶的添加会对馒头比容和宽高比产生负面影响，咀嚼度降低。由此得出，木聚糖酶添加量在30 mg/kg时成本低，4种信麦馒头感官品质佳。

2.4.3葡萄糖氧化酶对馒头感官评分的影响

葡萄糖氧化酶对馒头感官评分的影响见图10。

图10 葡萄糖氧化酶对馒头感官评分的影响

由图10可知，随着葡萄糖氧化酶的添加，4种馒头感官评分整体呈现先上升后下降趋势，但变化较平缓，这表明适量添加葡萄糖氧化酶对提高馒头品质具有一定作用，这是由于葡萄糖氧化酶对馒头的色泽以及内外部结构方面有很大的改善，葡萄糖氧化酶作用于小麦粉中的葡萄糖产生过氧化氢，小麦粉中的胡萝卜素、叶黄素等色素又会被过氧化氢氧化，使蒸制的馒头色泽变白[21]。不同小麦品种馒头葡萄糖氧化酶最适添加量也不尽相同，信麦79在酶添加量15 mg/kg时，馒头感官评分值最高，为82.8分；信麦126和信麦136在25 mg/kg时馒头感官评分达到最高值，分别为75.0分和65.9分，与空白对照组相比增幅不大；信麦1168随着葡萄糖氧化酶的添加，馒头感官评分一直呈上升趋势，但增幅也不大。结果表明，葡萄糖氧化酶与小麦品种间差异较大，在实际应用葡萄糖氧化酶时应根据实际情况添加[22]。

3 结论

酶制剂的添加能有效改善馒头整体结构，提高馒头色泽，口感更加细腻且有劲道，爽口不黏牙。随着酶制剂添加量的增加，信麦馒头的比容增大，宽高比减小，硬度、咀嚼度下降。本试验以信麦1168、信麦126、信麦79、信麦136小麦粉为主要原料，在信麦小麦粉中分别添加不同浓度梯度的真菌α-淀粉酶、木聚糖酶、葡萄糖氧化酶，通过对馒头比容、宽高比和感官进行测定，并进行相关性的分析，结果表明：真菌α-淀粉酶添加量为25 mg/kg时，信麦79和信麦126的比容分别为2.479 ml/g和2.438 ml/g达到最大值；信麦136的馒头宽高比为1.393，信麦79感官评分为86.4。木聚糖酶添加量在30 mg/kg时，信麦79和信麦1168馒头比容为2.406 ml/g和2.231 ml/g，对馒头品质的改善作用较好；信麦136和信麦126的宽高比为1.417 和1.419，信麦79感官评分为85.3。葡萄糖氧化酶添加量为25 mg/kg时，信麦79和信麦126馒头比容为2.278 ml/g和2.256 ml/g，信麦126宽高比1.458，信麦79的感官评分为82。因此，在馒头中添加25 mg/kg真菌α-淀粉酶、30 mg/kg木聚糖酶、25 mg/kg葡萄糖氧化酶，均能使信麦馒头的比容、宽高比和感官品质有所上升，馒头的总体品质均得到改善。