酶在面制品中的應用

畜牧人小李

面粉改良劑由于其對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、結構及口感等，成本相對也比較低，因而在面粉中很快便得到廣泛的應用。

目前化學改良劑已被禁止使用，如強筋劑：溴酸鉀；增白劑：過氧化苯甲酰、氯氣等，雖然改良效果較好，但其致癌性已被廣泛證實。隨著食品工業的發展，以及消費者對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用

在焙烤食品中應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、延長保存期限等作用。

1) 淀粉酶

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

面粉中添加α-淀粉酶，可調節麥芽糖生成量，使二氧化碳產生和面團氣體保持力相平衡；添加β-淀粉酶可改善糕點餡心風味，還可防止糕點老化。

在面包生產中采用麥芽和微生物α-淀粉酶，已有數十年的歷史，試驗表明：向面粉中添加0.5％-0．8％的淀粉酶，就可以使面粉變得完善，大大改進產品的質量，因此國外都把面粉中的淀粉酶活力作為面粉質量指標之一。

面包老化會導致嚴重的經濟損失，美國每年均有價值高達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菌中得到的麥芽糖α一淀粉酶，對面包有獨特的抗老化作用，能夠保持面包在貯存時的新鮮度。

比較各種淀粉酶的研究顯示，與真菌α一淀粉酶相比，細菌麥芽糖α一淀粉酶不僅能大大改進面包的抗老化作用，而且對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，這是因為烘烤面包時，α一淀粉酶水解部分淀粉，生成糊精和糖，降低了面團粘度，導致面團膨脹率提高，焙烤后面包體積增大，面包心柔軟度變好。

另外，α-淀粉酶在降解面團中的淀粉時有少量糖產生，有利于促進焙烤時糖和蛋白質的“美拉德反應”，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，使面團中的蛋白質在一定程度上降解成肽和氨基酸，導致面團中的蛋白質含量下降，面團筋力減弱，滿足了餅干、曲奇、比薩餅等對弱面筋力面團的要求，同時，蛋白質的降解更有利于人體對營養物質的吸收。因此，制作面包時，當面質很硬需要面團具有特別的柔韌性和延伸性時，加入蛋白酶能改善面團物理性質和面包質量，使面團易于延伸并以較快速度成熟；

另外對蛋糕生產中關鍵原料雞蛋液而言，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。研究發現，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部的某些特定位置化學鍵，從而改善面團延伸性，提高面包的對稱性和均勻性，對面包的結構及風味均有改善網。

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面團筋力，使面團不粘，有彈性；醒發后，面團潔白有光澤，組織細膩；烘烤后，體積膨大、氣孔均勻、有韌性、不粘牙。

同時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用。在流變學特性方面：它能顯著地改善面粉的粉質特性，延長穩定時間，減少軟化度，提高評價值，改善面粉的拉伸特性，增大抗拉伸阻力，增強彈性，對機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：使面團有良好的入爐急脹性，增大面包的體積。

4) 木聚糖酶

傳統用以改進面團機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，主要應用于歐式面包中調整面粉的性能，使面包的體積增大。較多研究認為，面粉中的WEAX(水溶性的阿拉伯木聚糖)有利于面包品質的改善，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會降解為WEAX，可以明顯縮短面團的形成時間和穩定時間。

另外，面包品質的優劣主要由產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，為酵母生長提供了碳源，使面團的產氣能力大大增強。

同時，WUAX降解為WEAX，導致黏度更高的WEAX的含量顯著增加，WEAX包裹在二氧化碳氣泡的液膜周圍，增加了面筋—淀粉膜的強度和延伸性，優化了面筋網絡，使焙烤時氣泡不容易破裂，且二氧化碳擴散離開面團的速度減慢，提高了面團的持氣能力。

木聚糖酶通過提高面團的產氣和持氣能力，最終使面包的體積增加，組織細膩，氣孔均勻且口感良好。另外，優化的面筋網絡，能更有效地減緩面包皮水分的揮發，最終導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，同胡蘿卜素發生共軛氧化作用，從而將面粉漂白。

2、酶在面條加工中的應用

面條是我國的傳統食品，是僅次于面包的世界第二大方便主食，據統計我國面條加工用小麥粉約占小麥粉總量的40％左右，如何解決傳統面條工業化是所有面條研究者和生產者共同努力的目標。

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以及少量的非淀粉碳水化合物和脂質等。工業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，以期最終達到改善品質的目的。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氧化物酶等，它們對面筋結構和面團流變學性質有一定影響。目前，應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酯，并釋放出過氧化氫。葡萄糖氧化酶在面條加工中的作用機理如下：將葡萄糖氧化生成過氧化氫，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網絡結構，增強韌性，能夠改善面粉的加工性能，被認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。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，反應產生具有氧化能力的過氧化氫，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，增強面團的筋力，同時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，通過偶合反應破壞胡蘿卜素的雙鍵結構，從而使面粉增白。因此脂肪氧合酶可以替代現用的面粉增白劑過氧化苯甲酰。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改善面條品質。

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面團的改善效果。在面條加工中，通過此酶的作用，可以使面粉中的天然脂質得到改性，形成脂質、直鏈淀粉復合物，從而防止直鏈淀粉在膨脹和煮熟過程中的滲出現象。

3) 木聚糖酶

β一1，4一木聚糖酶能夠以內切方式作用于木聚糖主鏈產生不同長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用于面條加工的研究報道，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，降低它們與水的結合力，這樣就可以釋放出大量的結合水。這些水可以提供給淀粉和面筋，使面團形成更好的面筋網絡結構，提高面團的機械加工性能，改善面條的品質。

4) 谷氨酰胺轉氨酶(TGase)

在面條的生產中，添加TGase，通過調整酶的用量和反應時間就可以控制面條的質構，使口感明顯提高。因為面團的面筋網絡結構經共價交聯而加強，面團中的淀粉就可以更好地被包裹在此網絡結構中，在烹煮后釋放進人沸水中的固形物也就減少，同時面條的表面粘性下降，烹煮時就不易結成大塊，面湯的渾濁度也就降低；并且TGase形成的共價交聯結構是耐熱的，所以在熱湯中面條可較長時間維持彈性結構，提高面條口感。

在面條的加工中，一般會加堿水改善其質構、賦予面條彈性、使其具有良好的風味、香氣、色澤等，但是堿水的添加使得部分的賴氨酸變為賴丙氨酸，降低其營養價值，同時還加重腎臟的負擔，對人體健康不利，通過添加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構和口感。

3、酶的協同作用

復合型酶制劑的復配技術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，其產品品質的提高往往是間接的。幾種酶制劑混合使用往往有協同增效作用，起到“l+1>2”的效果，還可減少單一酶的使用量。

復合酶制劑在面制品中的應用也很廣泛。戊聚糖酶或木聚糖酶與真菌淀粉酶結合使用時，能產生協同作用。一般來說，純木聚糖酶用量合適可使面團體積增大，但用量過高時，面團就會變得太粘。

將木聚糖酶與少量的真菌淀粉酶結合使用時，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量評分的面團，并避免發粘的問題。例如，當使用由7FAU真菌淀粉酶和75FXU真菌木聚糖酶混合的酶制劑時所制得的面團體積要比單獨使用真菌木聚糖酶時大，面包瓤的結構也得到改進。

脂酶不會使面團發粘，而且能夠大大地改進面團的穩定性和面包瓤的結構，因此，木聚糖酶或淀粉酶與脂酶之間的協同作用，為改進面包質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穩定性，但只能有限度地增加面團的體積；若提高用量，加工時卻會出現太粘的情況。

把這種混合酶制劑與脂酶結合使用時，不但減少所需的酶制劑用量，且在較大程度增加面團體積的同時，又不會使面團發粘，制成的面包具有細膩、柔滑、均勻的面包瓤結構。

葡萄糖氧化酶雖能使面團強度加大卻會使之干硬，而高劑量的真菌淀粉酶則能賦予面團較好的延伸性，將這兩種酶結合使用，就能產生協同作用。

此外，當這兩種酶與少量的抗壞血酸一起使用時，面團不僅非常穩定，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，面包皮也更為松脆，提高面包整體的感官品質。

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

來源：遠談面粉管理