酶制剂在面食产品中的应用

I.酵素在烘焙食品中的应用

在烘焙食品中应用的酶制剂主要有淀粉酶、蛋白酶、葡萄糖氧化酶、木聚糖酶、脂肪酶等，使用这些酶制剂可以增加面包的体积，改善面包表皮的色泽，提高面包果肉的柔软度，以及延缓老化和延长保存期等功能。

1、淀粉酶

烘焙中淀粉酶的应用主要是在面包的制作过程中，大量文献表明，使用淀粉酶可以改善或控制面粉的加工品质和产品质量（如面包的体积、色泽、保质期）。在面粉中添加 αa 淀粉酶可以调节麦芽糖的产生，平衡二氧化碳的产生和面团气体的保留；添加 βa 淀粉酶可以改善糕点馅料的风味，还能防止糕点老化。

 

在面包生产中使用麦芽和α-淀粉酶，已经有几十年的历史，试验表明：向面粉中添加 0.5% -0.8%的淀粉酶，就可以使面粉变得完美，大大提高产品的质量，所以国外都把面粉中淀粉酶的活力作为面粉的质量指标之一。

 

2、蛋白酶

在面粉中添加蛋白酶，使面团中的蛋白质在一定程度上降解为肽和氨基酸，导致面团中蛋白质含量下降，面团面筋减弱，满足了饼干、曲奇、披萨等对面筋较弱的面团的要求，同时蛋白质的降解更有利于人体对营养物质的吸收。因此，生产面包时，当面团很硬需要面团具有特殊的柔韧性和延展性时，添加蛋白酶可以改善面团的物理性能和面包品质，使面团易于延展并以较快的速度熟化；另外在生产蛋糕的关键原料为蛋液时，添加蛋白酶制剂可以有效改善蛋液的乳化和发泡，从而提高蛋糕的品质。研究发现，有一些蛋白酶，如Milen-svme真菌蛋白酶，在面包生产中能水解面筋内的一些特定化学键，从而改善面团的延伸性，面包的对称性和均匀性，面包的结构和风味都有网改善。

3、葡萄糖氧化酶

葡萄糖氧化酶是一种新型酶制剂，主要用于面包专用粉。葡萄糖氧化酶因具有良好的氧化性能，能显著增强面团的面筋性，使面团不粘牙、有弹性；醒发后的面团洁白有光泽，组织细腻；烘烤后体积膨胀，气孔均匀，有韧性，不粘牙。同时，随着葡萄糖氧化酶添加量的增加，面包的抗老化效果也随之增强。

 

葡萄糖氧化酶作为面粉改良剂有望得到广泛应用。在流变性能方面：可明显改善面粉的粉性，延长稳定时间，降低柔软度，提高评价值，改善面粉的拉伸性能，增加抗拉力，增强弹性，对机械冲击有较好的耐受性，改善面粉的糊化性能，提高最大粘度，降低断裂值；在面包的烘焙方面：使面团具有良好的入炉迅速膨胀性，增加面包的体积。

4、木聚糖酶

传统上用于改善面团机械性能和烘焙膨胀性能的酶是戊聚糖酶，又称半纤维素酶，主要用于欧式面包中调整面粉的性能，使面包体积增大。更多的研究认为，面粉中的 WEAX（水溶性阿拉伯木聚糖）有利于面包质量的提高，而 WUAX（水不溶性阿拉伯木聚糖）则有不利影响。加入木聚糖酶后，WUAX 会降解为 WEAX，从而大大缩短面团形成时间和稳定时间。此外，面包的质量主要取决于产气能力和持气能力，因为木聚糖酶的添加可使 WEAX 水解为木糖、木聚糖等，为酵母的生长提供碳源，从而大大提高面团的产气能力。

 

同时，WUAX 降解为 WEAX 后，粘度较高的 WEAX 含量显著增加，它包裹着二氧化碳气泡液膜，增加了面筋-淀粉膜的强度和延展性，优化了面筋网络，使气泡在烘焙过程中不易破裂，二氧化碳扩散离开面团的速度减慢，增加了面团的持气能力。通过提高面团的产气量和持气能力，木聚糖酶最终使面包体积增大、组织细腻、气孔均匀、口感良好。此外，优化后的面筋网络能更有效地减缓面包皮中水分的挥发，最终导致面包皮的硬度下降。

5、脂肪氧化酶

在面粉中添加脂肪氧化酶，可使面粉中的不饱和脂肪酸氧化，与胡萝卜素共轭氧化，从而漂白面粉。

 

第二，酶制剂在面条加工中的应用

面条是我国的传统食品，是世界上仅次于面包的第二大方便主食，据统计我国面条加工用小麦粉约占小麦粉总量的40%，如何解决传统面条的产业化是所有面条研究者和生产者共同努力的目标。面条的加工原料主要是粮食和谷物原料，其主要成分是淀粉和蛋白质以及少量的非淀粉碳水化合物和脂类。工业化面条的加工成型方式主要是压延和挤压，酶制剂的选择主要考虑原料成分和面条的加工工艺，最终达到提高质量的目的。目前，以下酶制剂可用于面条加工。

1、氧化酶

面条加工中使用的氧化酶主要包括葡萄糖氧化酶、半乳糖氧化酶、脂肪氧化酶和一些过氧化物酶等，它们对面筋结构和面团流变性能有一定的影响。目前应用较多的是葡萄糖氧化酶和脂肪氧化酶。

 

葡萄糖氧化酶可消耗氧气催化葡萄糖氧化，生成葡萄糖酸内酯并释放出水分。葡萄糖氧化酶在面条加工中的作用机理如下：葡萄糖氧化生成过氧化氢，从而将面筋蛋白中的一个SH氧化成一个S-S，有利于面筋蛋白之间形成较好的蛋白网络结构，增强韧性，能够改善面粉的加工性能，被认为是溴酸钾较为理想的替代品。

 

脂氧合酶是一种氧化还原酶，在氧的参与下，将顺式、顺式一1,4一戊二烯单元的不饱和脂肪酸（如亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸）及酯类氧化，反应生成具有氧化能力的过氧化氢，它能作用于食品中各种不同的成分。在面条制作过程中加入脂氧合酶，可增强面团的面筋强度，同时防止面筋蛋白水解。此外，它还能通过偶联反应破坏类胡萝卜素的双键结构，从而使面粉变白。小麦粉中脂氧合酶的活性很低，主要存在于胚乳和麸皮中，但在大豆、扁豆和豌豆中，脂氧合酶的活性很高，因此可以添加一些脂氧合酶活性高的大豆面粉来改善面条的质量。

2、脂肪酶

脂肪酶是甘油三酯水解酶，可催化天然底物油脂水解生成脂肪酸、甘油和甘油单酯或二酯。面粉中含有 1%~2% 种脂类，其中大部分是甘油三酯，它们可被脂肪酶降解生成游离脂肪酸、甘油单酯和甘油二酯。因此，添加脂肪酶可获得乳化剂对面团的改善效果。在面条加工中，通过这种酶的作用，面粉中的天然脂类可被改性，形成脂类、直链淀粉复合物，从而防止直链淀粉在膨胀和蒸煮过程中渗出。

3、木聚糖酶

βA 1,4 木聚糖酶可作用于木聚糖主链，以内切方式产生不同长度的木寡糖和少量木糖，是木聚糖降解酶系统中最重要的酶。目前尚未发现将木聚糖酶应用于面条加工的研究报告，但由于木聚糖酶可水解戊聚糖，增加非淀粉多糖的水溶性，降低其与水的结合力，从而释放出大量结合水。这些水可以提供给淀粉和面筋，使面团形成更好的面筋网络结构，改善面团的机械加工性能，提高面条的质量。

4、谷氨酰胺转氨酶

在面条生产中，加入谷氨酰胺转氨酶（TGase），通过调节酶的用量和反应时间，可以控制面条的口感，使面条的口感得到明显改善。由于共价交联强化了面团的面筋网状结构，面团中的淀粉能更好地被这种网状结构包裹，烹饪后释放到沸水中的固体物质会减少，同时面条的表面粘性也会降低，烹饪时不易结成大块，面汤的浑浊度也会降低；此外，TGase 形成的共价交联结构具有耐热性，因此面条可在热汤中保持较长时间。此外，TGase 形成的共价交联结构具有耐热性，因此面条在热汤中能较长时间保持弹性结构，从而改善了面条的口感。在面条的加工过程中，为了改善面条的口感，赋予面条弹性，使面条具有良好的风味、香气、色泽等，一般都会加入碱液，但碱液的加入会使部分赖氨酸变成赖氨酸，降低其营养价值，还会加重肾脏的负担，不利于人体健康，而加入 TGase 可以减少碱液的用量，甚至不加入碱液，这样面条仍然可以保持较好的口感和味道。面条仍能保持较好的口感和味道。

酶的协同效应

复合酶复配技术和配方将是面粉改良剂研究的第一种形式。虽然众所周知酶的作用很多，但单一酶制剂往往是一种特异性酶，其产品质量的提高往往是间接的。几种酶制剂的混合使用往往具有协同作用，起到“1+1>2 "的效果，同时也减少了单一酶的使用量。复合酶制剂在面制品中也得到了广泛应用。五激酶或木聚糖酶与真菌淀粉酶联合使用可产生协同效应。一般来说，适量的纯木聚糖酶可增加面团的体积，但用量过多时，面团会变得过于粘稠。在将木聚糖酶与少量真菌淀粉酶结合使用时，只需使用较少量的淀粉酶和木聚糖酶，就能生产出体积较大、总体质量得分较高的面团，并避免了粘性问题。

 

脂肪酶不会使面团发粘，并能大大提高面团的稳定性和面包肉的结构，因此木聚糖酶或淀粉酶与脂肪酶的协同作用为提高面包质量提供了多种可能性。

 

葡萄糖氧化酶能增强面团的强度，但会使面团变得干硬，而高剂量的真菌淀粉酶则能使面团的伸展性更好，两者结合能产生协同效应。此外，当这两种酶与少量抗坏血酸一起使用时，面团不仅非常稳定，而且吸水能力也提高了 1-2%，从而使面包体积增大，表皮更松脆，改善了面包的整体感官质量。

 

脂肪酶（EC 3.1.1.3）可催化油脂水解，使面粉中的天然脂质发生改性，形成脂质、蛋白质和直链淀粉复合物，从而防止烹饪过程中出现直链淀粉渗出现象。

 

综上所述，各种酶制剂对面粉品质的改善具有积极作用，在面粉行业具有良好的应用前景。酶制剂是一种纯天然的生物制品，无毒、无害、安全、高效，酶本身就是蛋白质，可以说酶制剂是标准的绿色食品添加剂，酶制剂可以提高我国面粉的品质，使其接近或达到国外优质小麦粉的品质，做出更好的面制品，而且酶制剂作为面粉品质改良剂，具有化学改良剂无法比拟的优点。因此，有必要加大对酶制剂的作用机理和面粉、面制品的特性、用量等方面的研究，根据各类小麦粉的不同特性，结合不同酶制剂的特殊作用，充分利用酶制剂之间的协同效应，以达到广泛的应用和更好的应用效果，这必将给面制品加工业带来新的生机和活力。

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