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    酶在面包加工中的应用

    酶是具有生物催化能力的蛋白质,是一种纯天然的生物制品,健康、安全。酶制剂在面包工业上的应用由来已久,酶对面团的形成及面包品质有重要作用,并能影响淀粉和蛋白质之间的物理及化学变化。它可以改变面粉原料品质;改善面团操作性,提高产品得率;增加面包体积及柔软度,延长保存期限;减少人工添加剂用量。因此,酶在面包的加工中起着越来越重要的作用。

    一、酶对面包加工及品质的影响

    不同的酶在面包加工中的作用机理不同,所起的作用也不尽相同,主要有以下几方面。

    1、酶对面包面团的影响

    1)酶对面团流变学特性的影响

    研究发现酶对面团的流变学特性影响较大,一些酶可弱化面团的流变学特性,一些酶可改善面团的流变学特性。其中添加真菌淀粉酶和木聚糖酶,可弱化面团强度和拉伸强度,弱化面团的流变学特性。添加戊聚糖酶面团延伸性可得到改善,而吸水率、形成时间和稳定时间下降;添加60 mg/kg的戊聚糖酶,其对面包专用粉的拉伸性能无明显影响,对粉质性能有一定的破坏作用,因此其不适宜作为面包专用粉的添加剂。

    而添加葡萄糖氧化酶、谷氨酰胺转氨酶和脂肪酶,可改善拉伸强度,增加面团筋性,不同程度地改善面团的流变学特性;葡萄糖氧化酶可增大小麦粉的吸水率、形成时间和稳定时间、降低弱化度,拉伸阻力和拉伸面积都会增大,提高了面团的抗拉阻力;葡萄糖氧化酶的添加量不是越大越好,应根据具体情况而定,添加量为30 mg/kg时面团的稳定时间达到最大,并且弱化度最低。

    2)酶对面团发酵性能的影响

    α一淀粉酶能够加快面团发酵速度,缩短发酵时间,提高入炉急胀性,改善面包内部组织结构,增大面包比容。

    2、酶对面包感官品质的影响

    酶的适量加入,可以增大面包体积,提高面包柔软度,改善面包表皮色泽。有研究表明,真菌淀粉酶、木聚糖酶、葡萄糖氧化酶和脂肪酶能有效改善面包焙烤品质,增大面包的比容,改善面包的硬度和弹性,而谷氨酰胺转氨酶对面包品质的影响不明显。

    3、酶对面包保藏老化的影响

    酶的适量加入可以提高面包柔软度、延长保存期。有学者认为,脂肪酶通过催化甘油三酯水解生成甘油二酯或甘油一酯或甘油,脂类从甘油三酯转变成的甘油二酯或单脂通过与淀粉结合形成复合物,从而有效阻止淀粉分子之间的重结晶,使小麦类脂与面筋蛋白质相互作用加强,形成了更好的面筋网络,从而延缓淀粉的老化,保持面包心柔软,有弹性,起到保鲜的效果;

    而α一淀粉酶在发酵过程中可将直链淀粉分解,使淀粉凝结速度下降,从而一定程度上可阻止面包的回生;面团中加入环糊精葡萄糖基转移酶可以减轻面包在贮藏过程中的硬化,即减缓面包的老化过程。

    在面包保藏期间酶制剂复配使用均能延缓面包老化,试验表明,谷氨酰胺转氨酶30 mg/kg、脂肪酶20 mg/kg组合对延缓面包硬度增加效果最明显;葡萄糖氧化酶20 mg/kg、脂肪酶10 mg/kg组合对保持面包弹性能力最显著;葡萄糖氧化酶20 mg/kg、谷氨酰胺转氨酶30 mg/kg组合对保持面包水分作用最明显。

    4、酶对面包冷冻面团的影响

    酶的适量添加可以弱化冷冻对面团的破坏。有研究表明,随冷冻贮藏时间的延长,冰晶破坏了面团结构,面团发酵高度有所降低。葡萄糖氧化酶和谷氨酰胺转氨酶可以抑制冷冻贮藏对面团发酵高度、产气和持气能力的破坏,稳定面团流变学特性的变化。

    二、酶在面包加工中的作用

    1、淀粉酶

    淀粉酶根据作用方式分为α一淀粉酶和β一淀粉酶。淀粉酶在面包生产中的作用是:将面团内的损伤淀粉分解为麦芽糖及葡萄糖,提供给酵母发酵,加快面团发酵速度,缩短发酵时间;淀粉酶对一部分淀粉分解可以使面团软化、伸展性增加,增大面包体积;淀粉酶改变淀粉性质,使淀粉的老化作用较为缓慢,面包能够保持柔软的时间更长。中温α一淀粉酶适宜的添加量为0.5~1.5 ml/100 g小麦粉。

    2、木聚糖酶

    木聚糖酶是一类能够降解木聚糖的酶类。在面包加工过程中,木聚糖酶可作用于小麦粉中不溶性阿拉伯木聚糖,使其增容,并降低水不溶性阿拉伯木聚糖酶的交联程度,使其溶胀吸收更多水分,从而显著增加面包体积,延缓面包的老化。木聚糖酶对面包的各项指标都有一定的改善作用,添加30 U/100 g木聚糖酶时面包心弹性提高0.024。

    3、谷氨酰胺转氨酶

    谷氨酰胺转胺酶(TG)应用于小麦粉中,促使面筋中£一Lys与γ一谷酰基间的交联,从而加强面筋网络结构,起到氧化剂的作用,改善面团的流变学性质,延长粉质稳定时间,改善面团的延伸性及持水率,增大面筋网络的持气性。

    4、脂肪酶

    脂肪酶能催化甘油三酯水解生成甘油二酯,甘油一酯或甘油。它对面团有强筋作用,能够提高面包的入炉急胀,增大面包体积,且对面包心有二次增白作用。江南大学研制出一种新型重组华根霉脂肪酶,发现重组华根霉脂肪酶不仅显著影响面团的热机械学特性,而且能够增加面包的比容和弹性,降低面包的硬度、黏聚性和咀嚼性口。

    5、葡萄糖氧化酶

    葡萄糖氧化酶能将葡萄糖氧化生成葡萄糖酸和过氧化氢,后者可氧化面筋蛋白中的巯基

    (一SH)生成二硫键(一S—S一),从而大大改善面筋的组织结构。添加葡萄糖氧化酶后所生成的更强、更具有弹性的面团有着良好的耐机械搅拌特性和其他操作性能。

    实验证明,添加葡萄糖氧化酶的量为20 mg/kg时,面包的各项指标及感官品质最好。添加30 U/100 g葡萄糖氧化酶的面包比容增加9%,高径比提高10.6%,同时面包的硬度下降88.8 g。在特一粉中添加20 mg/kg的葡萄糖氧化酶比较合适。

    6、巯基氧化酶

    巯基氧化酶是一种黑曲霉发酵所产的酶,酶活力稳定,应用于面制品中可以专一作用于面筋中S-H键,使之形成牢固的S—S键,加强面筋蛋白的链接,从而达到强化面筋,增强面筋筋力的作用。证明了添加量50 mg/kg的巯基氧化酶对改善面团的弹性,提高面团强度,延长稳定时间,改良面包纹理结构,提高面包体积,抗面包老化方面都有明显效果。

    7、复合酶

    不同酶对焙烤食品的作用机理不同,因此多种酶复合使用可起到协同增效作用。有人研究得出复合酶的最佳配方为:真菌淀粉酶15 mg/kg、细菌木聚糖酶20 mg/kg、脂肪酶16 mg/kg、葡萄糖氧化酶6 mg/kg;葡萄糖氧化酶40 mg/kg、淀粉酶3 mg/kg、维生素40 mg/kg、谷朊粉0.5%。

    三、展望

    酶制剂是面包工业中最重要添加剂之一,具有安全、高效、纯天然且专一性强、添加量少、改良效果好的优点。酶的最佳添加量应在参考产品说明书和实际试验基础上,最终确定最佳添加水平,不可盲目添加。酶制剂最好复合使用,能产生协同增效作用。随着消费者食品安全意识的提高和科技的进步,酶制剂的开发将不断发展,对面包用酶的研究也必将逐渐深入并实现产业化。


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