復(fù)合酶制劑對綠茶面包品質(zhì)的影響分析

林娟娟，王隆安，林建城，郭繼光，鄭華欽

1. 莆田學(xué)院環(huán)境與生物工程學(xué)院（莆田 351100）；2. 福建復(fù)茂食品有限公司（莆田 351100）

綠茶粉是將綠茶粉碎加工，制成粒徑為75 μm甚至13 μm以下的茶葉超微細(xì)粉[1]。它能最大限度地保留茶葉的營養(yǎng)和功能性成分[2]，發(fā)揮其保健作用[3]。因此，以綠茶粉為原料研發(fā)綠茶面包，改傳統(tǒng)的“喝茶”為“吃茶”[4]，能充分滿足對便捷、健康、綠色食品的個性化需求。

但是在貯藏期間，面包往往會出現(xiàn)組織結(jié)構(gòu)松散粗糙、口感變差、特有風(fēng)味消失等老化現(xiàn)象[5]，生產(chǎn)上常通過食品添加劑來減緩食品的老化過程。其中，酶制劑作為純天然生物制品，具有安全、高效的特點(diǎn)[6]，被廣泛用于面包制作。如Ben等[7]發(fā)現(xiàn)α-淀粉酶能有效改善面包芯在儲藏期間的質(zhì)構(gòu)變化、降低老化速率。馮莉等[8]研究脂肪酶、木聚糖酶和蛋白酶對面包品質(zhì)及老化的影響，認(rèn)為3種酶共同影響面包的硬度。但是，仍鮮見酶制劑在綠茶面包中應(yīng)用的報道。因此，以不加食品添加劑的綠茶面包為對照，分析α-淀粉酶、脂肪酶、半纖維素酶對其品質(zhì)的影響。進(jìn)行復(fù)配，發(fā)揮單一酶制劑的優(yōu)勢互補(bǔ)，通過響應(yīng)面法確定復(fù)合酶制劑最佳組合，為復(fù)合酶制劑在綠茶面包中應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

高筋粉（廣東白燕糧油實業(yè)有限公司）；綠茶粉（晉江市煥容堂貿(mào)易有限公司）；活性半干酵母（安琪酵母股份公司）；α-淀粉酶、脂肪酶、半纖維素酶（河南圣斯德實業(yè)有限公司）；安佳大黃油（新西蘭恒天然集團(tuán)）；食用鹽、白砂糖、蜂蜜、雞蛋（市售）。

JZC-1STSE電子天平（福州科迪電子技術(shù)有限公司）；SCD-C4插盤式電冰箱、SM-50面團(tuán)攪拌機(jī)、DC-236S凍藏醒發(fā)箱、SK63+2S+2B電烤爐（無錫新麥機(jī)械有限公司）；KM-302面包切片機(jī)（廣州浩雅機(jī)械設(shè)備有限公司）；JMTY型面包體積測定儀（杭州大吉光電儀器有限公司）；CT3質(zhì)構(gòu)儀（美國BROOKFIELD公司）。

1.2 工藝流程

配料→種面攪拌→種面發(fā)酵→主面攪拌→松弛→分割、稱重、搓圓→中間醒發(fā)→成形、裝模醒發(fā)→烘烤→冷卻→切片

1.2.1 配料

種面基本配方：高筋粉500 g，酵母3 g，水320 g。

主面基本配方：高筋粉500 g，種面823 g，綠茶粉20.45 g，酵母14 g，雞蛋100 g，奶粉32 g，白砂糖180 g，蜂蜜40 g，食用鹽7 g，黃油100 g，水100 g，α-淀粉酶、脂肪酶、半纖維素酶適量（以高筋粉的總質(zhì)量1 000 g為基準(zhǔn)）。

1.2.2 操作要點(diǎn)

制作種面，將種面基本配方攪拌均勻后，蓋上玻璃紙，冷藏過夜；制作主面，將酶制劑與高筋粉混勻，將主面基本配方原料（食用鹽除外）拌勻后加食用鹽，快速攪拌至六七成時，加入黃油繼續(xù)攪拌至面團(tuán)可以拉成光滑的一層薄膜。取出面團(tuán)，松弛20 min，翻面，松弛15 min。將面團(tuán)分割成每個75 g，搓圓。在室溫下靜置，醒發(fā)15 min。面團(tuán)成形后放入特定模具中，2個面團(tuán)為1盒，醒發(fā)60 min。放入面火160℃、底火215 ℃的烤爐中，先烘烤15 min，轉(zhuǎn)盤后再烤5 min。及時脫模冷卻至室溫，用切片機(jī)切片（厚度15 mm），品嘗。

1.3 試驗設(shè)計

1.3.1 單因素試驗

探討α-淀粉酶、脂肪酶、半纖維素酶添加量對綠茶面包感官評分和硬度的影響（表1）。用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，計算平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，采用Origin 2017軟件進(jìn)行繪圖。

表1 單因素試驗表

1.3.2 響應(yīng)面試驗

以單因素試驗中的最佳水平為中心，進(jìn)行三因素三水平的響應(yīng)面試驗（表2）。測定綠茶面包的品質(zhì)指標(biāo)。采用SPSS 19.0軟件，分析面包感官評分與質(zhì)構(gòu)特性的相關(guān)性?？紤]到質(zhì)構(gòu)特性的客觀性，以硬度作為響應(yīng)值，利用Design-Expert 10.0.4軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，確定復(fù)合酶制劑的最佳組合。

表2 響應(yīng)面試驗的因素和水平 g/kg

1.4 綠茶面包品質(zhì)指標(biāo)的測定

1.4.1 綠茶面包質(zhì)構(gòu)特性的測定

去除面包切片的邊緣，用質(zhì)構(gòu)儀測定面包的質(zhì)構(gòu)特性指標(biāo)：硬度、彈性、膠著性、咀嚼性。

1.4.2 綠茶面包感官特性的評價

根據(jù)GB/T 20981—2007[9]，分別從形態(tài)、表面色澤、組織、滋味與口感、雜質(zhì)5個方面對面包的感官特性進(jìn)行評分[10]。

1.4.3 綠茶面包老化指標(biāo)的測定

將冷卻好的面包密封于保鮮袋中，室溫下分別測定貯藏0～4 d面包的硬度，并作出曲線圖，分析不同酶制劑及其添加量對面包老化的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1α-淀粉酶添加量對綠茶面包品質(zhì)的影響

在試驗中發(fā)現(xiàn)，隨著淀粉酶增加，面包表面色澤金黃，口感松軟。其原因可能是淀粉酶增加面團(tuán)中還原糖含量，其中部分糖加強(qiáng)酵母的代謝活動，產(chǎn)生更多CO2，增大面包體積，使口感更加松軟[11]，而剩余的糖參加美拉德反應(yīng)，有利于表皮著色[12]。添加量0.1 g/kg時，硬度最小，感官評分最高（圖1）。但隨著添加量加大，面團(tuán)發(fā)黏，面包芯的孔洞增大。其原因可能是產(chǎn)氣量增加，氣室過度擴(kuò)張導(dǎo)致組織結(jié)構(gòu)坍塌[13]，從而使面包的感官評分下降。

接連4 d測定不同淀粉酶添加的面包硬度，從圖2可以看出，隨著時間延長，硬度均呈上升趨勢。但數(shù)值均比對照組低，說明淀粉酶能延緩面包的老化程度，且添加量0.1 g/kg時效果最好。

圖1 淀粉酶添加量對面包硬度和感官評分的影響

圖2 不同淀粉酶添加量對貯藏面包硬度的影響

2.1.2 脂肪酶添加量對綠茶面包品質(zhì)的影響

結(jié)果表明，隨著脂肪酶增加，面包組織變得細(xì)膩，口感柔軟有彈性。其原因可能是脂肪酶可水解甘油三酯，加大對面團(tuán)的乳化作用，進(jìn)而改變面包的質(zhì)地和結(jié)構(gòu)[14]。添加量0.1 g/kg時，硬度最小，感官評分最高（圖3）。但隨著添加量的加大，面包變硬，其原因可能是生成的甘油脂類增多，阻止與谷蛋白結(jié)合，導(dǎo)致硬度的增加[15]，從而使面包的感官評分逐漸下降。

接連4 d測定不同脂肪酶添加的面包硬度，從圖4可以看出，隨著時間延長，硬度均呈上升趨勢。添加量0.4 g/kg時硬度最接近對照組，但數(shù)值均比對照組低，說明脂肪酶能延緩面包的老化程度，且添加量0.1 g/kg時效果最好。

2.1.3 半纖維素酶添加量對綠茶面包品質(zhì)的影響

面粉中除含有大量淀粉以外，還含有少量的纖維素、半纖維素等成分[8]。另外，茶葉干物質(zhì)總量的15%是膳食纖維，其組成為纖維素、半纖維素、樹膠等[16]，而半纖維素主要是多聚戊糖和多聚己糖的混合物。試驗發(fā)現(xiàn)，隨著半纖維素酶增加，面包組織變得細(xì)膩柔軟，不均勻的孔洞減少。其原因可能是半纖維素酶可加快溶解面團(tuán)中的不溶性阿拉伯木聚糖，改變面團(tuán)的機(jī)械強(qiáng)度，使得面包變得更加柔軟[17]。添加量0.6 g/kg時，硬度最小，感官評分最高（見圖5）。但隨著添加量加大，面團(tuán)黏度增大，不僅影響面團(tuán)的操作，而且會使面團(tuán)發(fā)酵受阻，導(dǎo)致品質(zhì)下降。從圖6可以看出，隨著時間的延長，硬度均呈上升趨勢。添加量為0.1和0.2 g/kg時硬度變化不大，但數(shù)值均比對照組低，說明半纖維素酶能延緩面包的老化程度，且添加量0.6 g/kg時效果最好。

圖3 脂肪酶添加量對面包硬度和感官評分的影響

圖4 不同脂肪酶添加量對貯藏面包硬度的影響

圖5 半纖維素酶添加量對面包硬度和感官評分的影響

圖6 不同半纖維素添加量對貯藏面包硬度的影響

接連4 d測定不同半纖維素酶添加的面包硬度，

2.2 響應(yīng)面試驗

2.2.1 響應(yīng)面試驗結(jié)果

測定17組面包的質(zhì)構(gòu)特性和感官評分，結(jié)果見表3。

表3 復(fù)合酶制劑對綠茶面包品質(zhì)的影響結(jié)果

計算面包感官評分和質(zhì)構(gòu)特性之間相關(guān)系數(shù)，從表4可以看出，感官評分與硬度、膠著性、咀嚼性呈極顯著的負(fù)相關(guān)（p＜0.01）；而與彈性呈正相關(guān)（p＞0.05）。其中硬度相關(guān)系數(shù)絕對值最大，說明硬度的大小可以較好地反映感官評分的高低，如果硬度越小，則感官評分越高。

表4 感官評分和質(zhì)構(gòu)特性間的相關(guān)系數(shù)

因此，選擇硬度為響應(yīng)值，通過軟件分析得到3種酶制劑對硬度的二次多元回歸模型：Q=533.80-42.75A-48.00B-111.00C+30.25AB+26.25AC+146.75BC+203.48A2+204.97B2+366.98C2。對回歸模型進(jìn)行方差分析（見表5），經(jīng)F檢驗，模型極顯著（p＜0.01），其決定系數(shù)R2=0.960 1，表明此模型與實際試驗結(jié)果擬合度好，可信度高。3種酶制劑對綠茶面包品質(zhì)的影響大小依次為半纖維素酶添加量＞脂肪酶添加量＞α-淀粉酶添加量，且半纖維素酶添加量的影響極顯著（p＜0.01）。

2.2.2 復(fù)合酶制劑最佳組合的確定

淀粉酶和脂肪酶添加量對綠茶面包硬度交互影響見圖7。硬度隨淀粉酶和脂肪酶添加量增加呈先下降后上升趨勢，其極小值存在于底面的同心圓中。

表5 響應(yīng)面回歸模型方差分析表

圖7 淀粉酶添加量和脂肪酶添加量對面包硬度交互影響的響應(yīng)面圖

脂肪酶和半纖維素酶添加量對綠茶面包硬度交互影響見圖8。硬度隨脂肪酶和半纖維素酶添加量的增加呈先下降后上升趨勢，其極小值存在于底面的同心圓中。

圖8 脂肪酶添加量和半纖維素酶添加量對面包硬度交互影響的響應(yīng)面圖

淀粉酶添加量和半纖維素酶添加量對綠茶面包硬度交互影響見圖9。硬度隨淀粉酶和半纖維素酶添加量的增加呈先下降后上升趨勢，其極小值存在于底面的同心圓中。

圖9 淀粉酶添加量和半纖維素酶添加量對面包硬度交互影響的響應(yīng)面圖

根據(jù)響應(yīng)面分析，可得復(fù)合酶制劑最佳組合：α-淀粉酶添加量0.105 g/kg、脂肪酶添加量0.103 g/kg、半纖維素酶的添加量0.607 g/kg，此時綠茶面包的硬度為522.831 g。通過驗證試驗可知，按此配方研制出的綠茶面包硬度為520.0 g，與預(yù)測值接近，且通過品嘗，感官評分為84.6分，表明響應(yīng)面法優(yōu)化的復(fù)合酶制劑最佳組合準(zhǔn)確可靠。

與單一酶制劑相比（圖10），復(fù)合酶制劑的硬度最小，貯藏4 d，硬度變化幅度較小，在抗老化方面具有一定優(yōu)勢。

圖10 復(fù)合酶制劑對貯藏面包硬度的影響

3 結(jié)論

通過單因素試驗發(fā)現(xiàn)，在面團(tuán)中添加α-淀粉酶、脂肪酶、半纖維素酶，與不加食品添加劑的綠茶面包相比，面包的組織結(jié)構(gòu)更加細(xì)膩，口感較柔軟。3種酶制劑的最適添加量分別是0.1，0.1和0.6 g/kg。接著隨著添加量增加，面團(tuán)容易發(fā)黏，品質(zhì)逐漸下降。在貯藏期內(nèi)，時間越長，硬度越大，但硬度均比對照組低，說明酶制劑能延緩面包的老化。

將3種酶制劑復(fù)配后進(jìn)行響應(yīng)面試驗，測定綠茶面包品質(zhì)的相關(guān)指標(biāo)。結(jié)果顯示，面包感官評分與硬度、膠著性、咀嚼性呈極顯著的負(fù)相關(guān)，而與彈性呈正相關(guān)。選擇與感官評分相關(guān)性最強(qiáng)的硬度為響應(yīng)值，確定復(fù)合酶制劑的最佳組合：α-淀粉酶添加量0.105 g/kg、脂肪酶添加量0.103 g/kg、半纖維素酶添加量0.607 g/kg，對應(yīng)的硬度為522.831 g。通過驗證試驗，按此組合添加的綠茶面包硬度為520.0 g，感官評分為84.5分。在貯藏期內(nèi)，添加復(fù)合酶制劑的面包硬度均低于單一酶制劑，且增加的幅度較小，說明復(fù)合酶制劑在抗老化方面明顯高于單一酶制劑。