麥芽糖淀粉酶對面團(tuán)流變學(xué)特性的影響

李守宏徐　清于　卉

1.諾維信（中國）投資有限公司　北京　100085

2.法國肖邦技術(shù)中國分公司　北京　100038

長貨架期烘焙產(chǎn)品在我國流行多年，自2007年的法式小面包上市開始，到后來不斷提升品質(zhì)的軟面包、手撕包，至2018年初各公司大力推出的半切夾餡吐司面包等，這類烘焙產(chǎn)品大多是通過商超渠道到消費(fèi)者，因此需要有比較長的貨架期，通常情況下，長的有6個月，逐漸減少到現(xiàn)在的2個月左右，即使這樣，面包在存儲過程中抗淀粉老化的難題也是各生產(chǎn)廠家必需要考慮和改進(jìn)的重要因素。

麥芽糖淀粉酶用于作用面粉中的淀粉部分，其可以在烘焙時的淀粉糊化過程中修飾淀粉，并分解產(chǎn)生DP2～DP7分子量小的糊精，從而可以延緩淀粉重結(jié)晶及防止淀粉和面筋之間相互反應(yīng)而產(chǎn)生的老化[1]。在面包作為主食的歐美國家，就防止面包老化回生方面，麥芽糖淀粉酶的添加被證明是非常有效的手段，亦是應(yīng)用非常普遍的一種酶，它可以顯著地改善面包的食用品質(zhì)來延長面包的貨架期；在我國，麥芽糖淀粉酶也越來越多地被各烘焙食品廠家接受，逐步將其復(fù)配在面包的生產(chǎn)改良之中，Novamyl?3D BG是市面上最為通用的一款麥芽糖淀粉酶，本實(shí)驗(yàn)主要是研究該酶在不同添加量時對面團(tuán)流變學(xué)特性的影響。

我們選用法國肖邦Mixolab混合試驗(yàn)儀，這是一種面團(tuán)流變學(xué)和酶學(xué)特性的分析儀器，其原理是在面粉加水混合形成面團(tuán)過程中、面團(tuán)加熱糊化過程中和面團(tuán)冷卻回生過程中記錄流變學(xué)特性的變化，旨在模擬測定面粉制作成食品整個過程中面團(tuán)的特性變化[2]。

1　試驗(yàn)材料與方法

1.1　　試驗(yàn)材料

選用的小麥面粉為無任何處理的空白面包粉基礎(chǔ)粉，廣東開平開蘭面粉廠；

Novamyl?3D BG麥芽糖淀粉酶：標(biāo)稱活力10000 MANU/g，諾維信（中國）投資有限公司。

1.2　　試驗(yàn)儀器及設(shè)備

EM10標(biāo)準(zhǔn)烘箱，法國肖邦（Chopin Technologies）公司；

Mixolab混合試驗(yàn)儀，法國肖邦（Chopin Technologies）公司。

1.3　　試驗(yàn)方法

1.3.1面粉含水量的測定

面粉的含水量測定參照GB/T 21305—2007《谷物及谷物制品水分的測定》方法測定，含水量測定值為13.7%。

1.3.2酶制劑的添加量設(shè)計

Novamyl?3D BG麥芽糖淀粉酶的添加量采用諾維信公司推薦的適宜添加量，具體的添加量見表1。

表1　Novam yl?3DBG麥芽糖淀粉酶的添加量

1.3.3試驗(yàn)方法

面團(tuán)的流變學(xué)測試采用AACC No.54-60.01標(biāo)準(zhǔn) 《Determination of Rheological Behavior as a Function of Mixing and Temperature Increase in Wheat Flour and Whole Wheat Meal》，即 Mixolab混合試驗(yàn)儀Chopin+協(xié)議。首先對基礎(chǔ)粉進(jìn)行吸水率的測定，確定基礎(chǔ)粉吸水率為63%。然后按照該吸水率，進(jìn)行不同添加量麥芽糖淀粉酶的試驗(yàn)，最終得到C1、C2、C3、C4和C5以及形成時間、穩(wěn)定時間、最大粘度、保持粘度和回生終點(diǎn)粘度等參數(shù)。

2　實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1　　不同添加量的麥芽糖淀粉酶的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

從圖1和圖2的Mixolab曲線以及樣品的目標(biāo)剖面圖來看，麥芽糖淀粉酶主要影響淀粉糊化過程中粘度部分，可以明顯看出這個過程中其對粘度的影響，尤其是對淀粉酶活性和淀粉回生影響極大。

圖1　混合試驗(yàn)儀曲線圖

圖2　混合試驗(yàn)儀目標(biāo)剖面圖

表2　Mixolab標(biāo)準(zhǔn)測試粉質(zhì)階段參數(shù)

由表2中Mixolab粉質(zhì)階段的數(shù)據(jù)可以看出：不同添加量的麥芽糖淀粉酶對面粉的吸水率、形成時間、穩(wěn)定時間沒有影響，對C2稠度最小值和幾個弱化值的影響僅在添加量達(dá)到180 ppm時才略有體現(xiàn)，使面筋弱化略增大。從表3的剖面圖值數(shù)也可以看到，麥芽糖淀粉酶的添加對吸水率指數(shù)、混合指數(shù)和面筋+指數(shù)沒有影響。因此，麥芽糖淀粉酶的添加幾乎不影響面團(tuán)的操作特性和面包的體積。

表3　Mixolab目標(biāo)剖面圖指數(shù)

由表4 Mixolab粘度階段的數(shù)據(jù)可以看出：不同添加量的麥芽糖淀粉酶對C3峰值粘度影響不大，有研究表明C3值大小與面包體積以及面包芯的結(jié)構(gòu)、口感粘彈性等有關(guān)。但麥芽糖淀粉酶的添加對C4保持粘度、C5回生終點(diǎn)粘度、C3-C4粘度崩解值和C5-C4回生值的影響極大。從表3的剖面圖值數(shù)也可以看到，隨著麥芽糖淀粉酶添加量的增加，抗淀粉酶指數(shù)降低（淀粉酶活性增大），回生指數(shù)降低。因此，麥芽糖淀粉酶的添加可以降低回生。

2.2　　Mixolab粘度參數(shù)與麥芽糖淀粉酶添加量之間的關(guān)系

表4　Mixolab標(biāo)準(zhǔn)測試粘度階段參數(shù)

Mixolab粘度參數(shù)與麥芽糖淀粉酶添加量的相關(guān)性圖見圖3～圖6。

圖3　C4保持粘度與麥芽糖淀粉酶添加量的相關(guān)性　

圖4　C3-C4粘度崩解值與麥芽糖淀粉酶添加量的相關(guān)性

圖5　C5回生終點(diǎn)粘度與麥芽糖淀粉酶添加量的相關(guān)性　

圖6　C5-C4回生值與麥芽糖淀粉酶添加量的相關(guān)性

從上面麥芽糖淀粉酶添加量與Mixolab幾個參數(shù)的相關(guān)性圖可以看出，麥芽糖淀粉酶對C4保持粘度和C3-C4粘度崩解值的影響分別是線性負(fù)相關(guān)和線性正相關(guān)，且相關(guān)系數(shù)R2高達(dá)99.5%和98.8%。

另外，麥芽糖淀粉酶的添加，可以迅速降低C5回生終點(diǎn)粘度和C5-C4回生值。且隨著麥芽糖淀粉酶添加量的增大，C5回生終點(diǎn)粘度和C5-C4回生值有持續(xù)降低的趨勢，且添加量為30 ppm時，即可看到顯著效果。但是當(dāng)添加量超過90 ppm時，回生值減小的趨勢變緩慢。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論上麥芽糖淀粉酶能夠延緩淀粉老化的特點(diǎn)相一致。

2.3　　NovamylR3D BG麥芽糖淀粉酶的特點(diǎn)[3]

NovamylR3D BG麥芽糖淀粉酶的最適作用溫度是在55～75℃這個范圍（見圖 7），且Novamyl在溫度達(dá)到90℃左右時才會完全失去酶活性（面包中心溫度可達(dá)96℃）。鑒于麥芽糖淀粉酶Novamyl這樣特殊的溫度耐受性特點(diǎn)，我們可以清晰地理解到，麥芽糖淀粉酶Novamyl在面包的烘焙過程，其作用溫度區(qū)間亦恰在支鏈淀粉的糊化過程中，這給麥芽糖淀粉酶Novamyl作用于支鏈淀粉創(chuàng)造了機(jī)會，可以對支鏈淀粉有一定程度的修飾，同時水解產(chǎn)生DP2～DP7分子量小的糊精，而且可以避免在終產(chǎn)品中殘留酶活性的風(fēng)險，保證面包瓤的濕潤度和彈性。

圖7　pH5.0時Novam yl在不同溫度下酶活力曲線

3　結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)中的各項參數(shù)可以看到，在添加NovamylR3DBG麥芽糖淀粉酶主要影響淀粉糊化過程中粘度部分，可以明顯看出這個過程中其對粘度的影響，尤其是對淀粉酶活性和淀粉回生影響極大，隨著麥芽糖淀粉酶添加量的增加，抗淀粉酶指數(shù)降低（淀粉酶活性增大），回生指數(shù)降低，據(jù)此，麥芽糖淀粉酶的添加可以降低淀粉回生，延緩淀粉老化，延長面包的食用品質(zhì)。

該酶的使用也像其他酶制劑一樣，需要根據(jù)面包配方、工藝和貨架期的不同來選擇合適的用量。根據(jù)客戶的實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)，對于普通的烘焙產(chǎn)品，貨架期在3～5天的面包，NovamylR3D BG麥芽糖淀粉酶在30 ppm的添加量即有明顯效果，對于高糖高油的長貨架期產(chǎn)品，需要提高添加量到180 ppm及更多以保證面包的最佳貨架期。

《現(xiàn)代面粉工業(yè)》征稿啟事

為了更好地服務(wù)于行業(yè)發(fā)展，滿足廣大讀者的需求，本刊發(fā)布征稿啟事，歡迎作者踴躍投稿。本次征稿主要內(nèi)容如下：

1．我國面粉工業(yè)發(fā)展規(guī)劃及其方針、政策；

2．等級粉、專用粉、營養(yǎng)強(qiáng)化面粉生產(chǎn)的新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備、新標(biāo)準(zhǔn)等；

3．品質(zhì)監(jiān)控方法與儀器裝備；

4．面制品加工工藝、裝備及食品安全、衛(wèi)生等；

5．小麥、面粉深度加工及副產(chǎn)品的開發(fā)利用；

6．節(jié)能降耗及安全生產(chǎn)；

7．制粉廠倉建設(shè)的規(guī)劃、設(shè)計，中小型面粉廠技術(shù)革新、技術(shù)改造的經(jīng)驗(yàn)介紹及問題探討；

8．自動化技術(shù)、信息技術(shù)在制粉生產(chǎn)、經(jīng)營、管理等領(lǐng)域的應(yīng)用；

9．國內(nèi)外小麥制粉相關(guān)行業(yè)科技新動態(tài)、學(xué)術(shù)活動及技術(shù)交流信息等；

10．小麥、面粉市場行情及分析。

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