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酶制劑在谷物食品行業(yè)中的應(yīng)用來源于西方對面包的改良。從1991年淀粉酶被用于烘焙行業(yè)至今，國外酶制劑公司先后開發(fā)并上市了脂肪酶、木聚糖酶及麥芽糖淀粉酶等多種酶制劑用于谷物食品加工的各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。酶制劑的應(yīng)用已經(jīng)從面包烘焙拓展到面粉改良、饅頭加工及其他面食制品領(lǐng)域，并因其天然、安全性及明顯的使用效果而被更多的業(yè)內(nèi)生產(chǎn)者使用。酶制劑在中國面制品市場中應(yīng)用起步較晚，國內(nèi)面食制品改良劑生產(chǎn)廠家才剛剛開始認(rèn)識到要應(yīng)用生物酶制劑，因此市場潛力巨大。小麥中含有小麥面筋蛋白質(zhì)，約占面筋干重的85％以上，其中主要是麥膠蛋白和麥谷蛋白。當(dāng)面粉加水和成面團(tuán)的時(shí)候，麥膠蛋白和麥谷蛋白按一定規(guī)律相結(jié)合，構(gòu)成像海綿一樣的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，組成面筋的骨架，其他成分如脂肪、糖類、淀粉和水都包藏在面筋骨架的網(wǎng)絡(luò)之中，這就使得面筋具有彈性和可塑性。麥膠蛋白的二硫鍵主要是在分子內(nèi)部形成，通過分子內(nèi)二硫鍵或次級鍵作用形成繩索狀結(jié)構(gòu)，為面團(tuán)提供延伸性和流動(dòng)性，但筋力不足。麥谷蛋白的二硫鍵主要是在分子間形成，其亞基通過分子間二硫鍵的交叉聯(lián)結(jié)，形成的纖維網(wǎng)狀大分子聚合物，即面筋復(fù)合體，為面團(tuán)提供彈性，筋力強(qiáng)，面筋結(jié)構(gòu)牢固，但延伸性差。蛋白酶不僅能使蛋白質(zhì)降解，縮短面筋形成時(shí)間，而且能夠增進(jìn)香味。 淀粉是面粉中的主要成分，占70％—75％，在面團(tuán)中是填充在面筋網(wǎng)絡(luò)中，使面團(tuán)具有穩(wěn)定的流變特性，在成品中起到支撐食品體系作用，形成不同食品的感官特性和不同的保鮮性。淀粉分為直鏈淀粉和支鏈淀粉。淀粉酶的主要底物是破損淀粉和可溶性直鏈淀粉，由于破損淀粉吸附著面團(tuán)中相當(dāng)數(shù)量的水，破損淀粉的水解在保持面團(tuán)的流變學(xué)特性方面有著重要作用。淀粉水解將導(dǎo)致結(jié)合水損失，當(dāng)結(jié)合水損失較少時(shí)，面團(tuán)變軟，這被認(rèn)為是正效應(yīng)；如果結(jié)合水損失過多，將生成大量的糊精而使得面團(tuán)變黏。α－淀粉酶水解淀粉產(chǎn)生糊精，β－淀粉酶水解淀粉產(chǎn)生麥芽糖，而β－淀粉酶作用產(chǎn)生的麥芽糖主要取決于α－淀粉酶對破損淀粉的作用，葡萄糖淀粉酶水解淀粉產(chǎn)生葡萄糖，麥芽糖和葡萄糖對于酵母代謝非常重要，加入適量的淀粉酶，可以促進(jìn)發(fā)酵過程并縮短發(fā)酵時(shí)間。其次，α－淀粉酶使糊化淀粉水解為糊精，糊精會干擾淀粉的結(jié)晶，降低由淀粉和蛋白質(zhì)的交聯(lián)作用所引起的固化，對面包的保鮮有積極的影響。另外，淀粉酶水解淀粉產(chǎn)生的低聚糖，在面包烘焙過程中可以和蛋白質(zhì)發(fā)生美拉德反應(yīng)，導(dǎo)致面包褐變，使面包具有好的顏色。木聚糖雖然在小麥粉中的含量一般為1．5％—2．5％，但對小麥粉的性質(zhì)卻影響很大。原因在于木聚糖的主鏈?zhǔn)荄－吡喃木糖以β—1，4鍵相結(jié)合形成的木聚糖高分子長鏈。大部分木聚糖是異型多糖，主鏈含有不同的替代糖殘基或者在側(cè)鏈上有多種替代糖基。木聚糖由于本身的結(jié)構(gòu)特性，使得不溶性木聚糖具有強(qiáng)吸水性，水溶性木聚糖的強(qiáng)持水力和氧化形成凝膠等。在面團(tuán)形成和發(fā)酵過程中，木聚糖和蛋白質(zhì)、淀粉等高分子物質(zhì)一起形成包含氣泡的穩(wěn)定面團(tuán)結(jié)構(gòu)。木聚糖酶能水解高分子木聚糖長鏈的糖苷鍵，使其長鏈變短，其水解率達(dá)65％，從而使不溶性木聚糖的吸水率下降，改善面團(tuán)的操作性能。木聚糖酶用于提高面食制品的品質(zhì)在歐美國家已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)面包。面粉中的脂肪含量較少，通常為2％左右。由于小麥中脂肪主要分布在胚芽及糊粉層中，因此面粉精度高脂肪含量較低，加工精度低脂肪含量較高。面粉中所含的微量脂肪在改善面粉筋力方面有著密切的關(guān)系，面粉在儲藏過程中脂肪受脂肪酶的作用產(chǎn)生的不飽和脂肪酸可使面筋彈性增大，延伸性和比延伸性變小，筋力增強(qiáng)。脂肪酶酶解面團(tuán)中的油脂成分生成單甘酯等乳化劑，對面包的體積、組織結(jié)構(gòu)、保鮮等都有積極的作用。 小麥品種高達(dá)6000多種，但面粉品質(zhì)不高，用于專用粉生產(chǎn)的面粉大多需要進(jìn)口小麥進(jìn)行復(fù)配。如果僅從小麥品種遺傳育種方面達(dá)到面粉改良的目的話，由于受到氣候條件限制太多，穩(wěn)定供應(yīng)還不太現(xiàn)實(shí)，因而添加改良劑對面粉改良是目前最好的捷徑。年消費(fèi)面粉約9000萬噸，大部分用于加工主食饅頭等，加上現(xiàn)在面包的消費(fèi)量也在逐漸加大，因此研究用生物酶產(chǎn)品提高饅頭、面包品質(zhì)有著廣闊的市場前景。 |
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