不同酶制劑對信陽地區(qū)小麥饅頭品質(zhì)的作用

曹 蒙，周 楓，靳羽慧，李 飛，陳金平，張鵬杰，李建芳

(1.信陽農(nóng)林學(xué)院食品學(xué)院，河南 信陽 464000；2.河南省豫南特色食物資源綜合利用工程技術(shù)研究中心，河南 信陽 464000；3.信陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河南 信陽 464000)

饅頭作為我國的傳統(tǒng)主食，一直以來都深受人們的喜愛[1]。隨著社會發(fā)展及生活水平的提高，消費者對饅頭的需求及品質(zhì)要求越來越高。小麥籽粒性狀、蛋白質(zhì)含量、淀粉含量及其組成、面團(tuán)品質(zhì)以及加工工藝等均影響?zhàn)z頭的品質(zhì)[2]。由于信陽氣候濕潤，雨水較多，且農(nóng)業(yè)種植進(jìn)行的是稻麥輪作制，土質(zhì)黏重，通透性差，導(dǎo)致信麥產(chǎn)量很低，且其質(zhì)量與優(yōu)質(zhì)小麥相比還存在一定的差距，主要表現(xiàn)為面筋強(qiáng)度較低、面團(tuán)流變學(xué)特性和加工品質(zhì)較差等[3-4]。

酶制劑可以提高面制品的營養(yǎng)品質(zhì)、風(fēng)味特性及質(zhì)構(gòu)特性。在改善饅頭品質(zhì)中，可選用的酶制劑有葡萄糖氧化酶、真菌α-淀粉酶、麥芽糖-淀粉酶、脂肪酶、木聚糖酶等[5-6]。葡萄糖氧化酶可以提高面團(tuán)中面筋強(qiáng)度和彈性，增加面團(tuán)的延展性以及持氣性，使得饅頭的體積增大[7]。木聚糖酶能夠以隨機(jī)的方式打開木聚糖的主鏈，降低底物的聚合度，并釋放出相應(yīng)的低聚糖寡糖和木糖，可用于改善面團(tuán)的特性[8]。真菌α-淀粉酶能將直鏈淀粉和支鏈淀粉的α-1，4糖苷鍵水解成麥芽糖和葡萄糖供酵母利用，促進(jìn)酵母產(chǎn)氣，從而改變面團(tuán)的特性，還能促使淀粉和蛋白質(zhì)之間的結(jié)合，提高面團(tuán)的特性[9]。本試驗通過添加酶制劑研究不同酶制劑對信陽地區(qū)小麥粉饅頭品質(zhì)的影響，為改善信麥加工品質(zhì)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

信麥1168、信麥126、信麥79、信麥136，信陽農(nóng)科所，收獲時間2018年。輔料：安琪牌即發(fā)干酵母，安琪酵母股份有限公司；木聚糖酶(2 500 FXU/g)，滄州夏盛酶生物技術(shù)有限公司；真菌α-淀粉酶(2 500 FAU/g)，河南中泰食化有限公司；葡萄糖氧化酶(10 000 GODU/g)，河南圣斯德實業(yè)有限公司，所有酶制劑均為食品級，固態(tài)酶。

1.2 儀器與設(shè)備

LRMM8040-3-D實驗?zāi)シ蹤C(jī)、LFS-30粉篩，中國無錫錫糧機(jī)械制造有限公司；ST152恒溫恒濕醒發(fā)箱，濟(jì)南盛泰儀器有限公司；FA1004N電子分析天平，上海菁海儀器有限公司；SDHCB06K-210電磁爐，浙江蘇泊爾股份有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1饅頭的制作[10]

饅頭的制作流程見圖1。

圖1 饅頭的制作

1.3.2工藝操作要點

(1)酵母活化：將所要添加的即發(fā)干酵母(1.0 g)溶于蒸餾水(38℃)，活化3 min，備用。

(2)酶制劑：準(zhǔn)確稱取真菌α-淀粉酶、木聚糖酶、葡萄糖氧化酶各0.1 g，分別稀釋100倍后備用，用移液管移取需要的酶液量添加到酵母溶液中。

(3)和面：和面是制作饅頭的首要工序，將100 g小麥粉及活化酵母、酶制劑一起倒入不銹鋼盆中，用手揉制成光滑完整的面團(tuán)[11]。

(4)醒發(fā)：將和好的面團(tuán)置于恒溫恒濕醒發(fā)箱中醒發(fā)，醒發(fā)箱溫度為37℃，濕度為85%，醒發(fā)1 h。

(5)分割定型：將醒發(fā)好的面坯平均分割成兩塊，充分揉搓后整形為饅頭生坯，反復(fù)揉搓至表面光滑形成球狀生坯，于室溫醒發(fā)15 min。

(6)蒸制：加1.5 L水于蒸鍋中，待煮沸后，將醒好的饅頭坯放在蒸屜上，蒸制20 min(冒氣起計時)，冷卻至室溫，取出，蓋上干紗布放置40～60 min后，進(jìn)行指標(biāo)測定。

1.3.3酶制劑添加試驗方案

酶制劑種類不同，其在饅頭制作中添加量也不同，根據(jù)本試驗所選擇的酶制劑作用機(jī)制并參考使用說明，確定出3種酶制劑在饅頭制品中適宜添加范圍：真菌α-淀粉酶為0～30 mg/kg，木聚糖酶為0～50 mg/kg，葡萄糖氧化酶為0～35 mg/kg，從中選取五個水平(見表1)，并做空白對照，分別對不同添加量酶制劑饅頭比容、寬高比和感官品質(zhì)進(jìn)行測定與評價。

表1 試驗因素水平表

1.3.4感官評定

參照GB/T 35991—2018的感官評價方法。挑選專業(yè)人員或有經(jīng)驗者 10 人，按照感官評價標(biāo)準(zhǔn)(表2)，分別對試樣饅頭評分，取平均值[12]。

表2 饅頭感官評分標(biāo)準(zhǔn)

1.3.5饅頭比容的測定

參照GB/T 21118—2007[13]，采用小米置換法進(jìn)行測定。取一個待測饅頭樣品，冷卻30 min，稱重(m)后放入容器中，將小米也加入容器中，完全覆蓋饅頭樣品并搖實添滿，用直尺將小米刮平，測量體積(V1)，取出饅頭，將小米倒入量筒中測量體積(V2)，2次體積差值即為饅頭的體積。計算結(jié)果保留小數(shù)點后三位，在重復(fù)性條件下獲得的2次獨立測試結(jié)果的絕對差值不應(yīng)超過0.1 ml/g。

1.3.6饅頭寬高比的測定

寬高比=直徑/高[13]。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

本試驗中所有數(shù)據(jù)均是3次相同水平重復(fù)試驗數(shù)據(jù)的平均值，采用Excel 2010統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)，計算標(biāo)準(zhǔn)偏差，數(shù)據(jù)結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示；采用Origin9軟件處理數(shù)據(jù)和作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 4種信麥粉的基本品質(zhì)指標(biāo)

按照NY/T 1094.1—2006標(biāo)準(zhǔn)，將供試小麥進(jìn)行清理，加水潤麥到水分14%，放入自封袋中，潤麥24 h。提前預(yù)熱實驗?zāi)シ蹤C(jī)，控制合適的小麥喂料速度，進(jìn)行研磨，將皮磨粉和心磨粉混合均勻待用。

分別對信麥1168、信麥126、信麥79、信麥136的水分含量，灰分(干基)、白度、濕面筋含量、面筋指數(shù)及小麥粉吸水率進(jìn)行分析，結(jié)果見表3。

由表3可見，4種信麥粉中信麥1168的水分最大為11.13%，信麥126的水分最小，為8.21%，信麥79和信麥136水分介于兩者之間，分別為10.94%和10.36%。4種信麥粉的灰分介于0.37%～0.48%，其中，信麥79的灰分最低，為0.37%。4種小麥粉水分含量和灰分均符合LS/T 3204—1993標(biāo)準(zhǔn)。4種信麥粉的白度除信麥136外，其他信麥白度均大于79。濕面筋含量是衡量小麥筋力大小的指標(biāo)，從信麥的濕面筋含量來看，信麥79和信麥136均符合LS/T 3204—1993濕面筋含量標(biāo)準(zhǔn)25%～30%的要求。從小麥粉吸水率來看，信麥126最大，為62.61%，信麥136最小，為49.93%，信麥1168和信麥79的吸水率相差不多。

表3 信麥粉的基本品質(zhì)指標(biāo)

2.2 酶制劑對饅頭比容的影響

2.2.1真菌α-淀粉酶對饅頭比容的影響

真菌α-淀粉酶對饅頭比容的影響見圖2。

圖2 真菌α-淀粉酶對饅頭比容的影響

由圖2可知，在饅頭中添加真菌α-淀粉酶，4種信麥饅頭的比容均有一定程度地改善，組織膨松酥軟，這可能是因為真菌α-淀粉酶作用于淀粉后，淀粉的黏度降低導(dǎo)致饅頭軟化[14]。信麥79的饅頭比容高于其他信麥，信麥136比容最低。當(dāng)真菌α-淀粉酶添加量為25 mg/kg時，信麥79和信麥126的比容達(dá)到最大值，分別為2.479 ml/g和2.438 ml/g；若繼續(xù)增加真菌α-淀粉酶添加量，2種信麥饅頭比容下降。這可能是由于過量的α-淀粉酶分解淀粉，產(chǎn)生了大量的糖類和糊精，導(dǎo)致饅頭內(nèi)部的骨架支撐力度無法承受較大的外圍重量，從而使饅頭結(jié)構(gòu)塌陷而使體積減小，比容降低[15]。當(dāng)真菌α-淀粉酶添加量在0～25 mg/kg范圍時，信麥136和信麥1168的比容隨酶添加量的增加而迅速增大；信麥136的比容最小，為2.199 ml/g，相比空白對照組增加了0.196 ml/g。真菌α-淀粉酶的添加量到30 mg/kg時，信麥79和信麥126的比容下降，而信麥1168和新麥136比容呈緩慢上升趨勢。結(jié)果表明，當(dāng)真菌α-淀粉酶添加量為25 mg/kg時，對饅頭比容的改善作用較好。

2.2.2木聚糖酶對饅頭比容的影響

木聚糖酶對饅頭比容的影響見圖3。

圖3 木聚糖酶對饅頭比容的影響

由圖3可知，隨著木聚糖酶添加量的增加，信麥饅頭的比容呈先上升后下降趨勢，當(dāng)添加量為30 mg/kg時，4種信麥饅頭的比容達(dá)到最大值。木聚糖酶對信麥粉中的水溶性木聚糖發(fā)揮作用的同時，還能將水不溶性的木聚糖分解，變?yōu)樗苄缘哪揪厶?，迅速增加水溶性木聚糖的含量，而其具有比淀粉和面筋更高的持水性和膨脹性，能夠提高面筋網(wǎng)絡(luò)彈韌性，提高信麥饅頭的急脹性，從而增大饅頭的比容。當(dāng)木聚糖酶繼續(xù)增加時，信麥饅頭比容均呈下降趨勢，其中信麥126下降幅度最大，為0.094 ml/g。由此可見，木聚糖酶添加量在30 mg/kg時對饅頭比容的改善作用較好。

2.2.3葡萄糖氧化酶對饅頭比容的影響

葡萄糖氧化酶對饅頭比容的影響見圖4。

圖4 葡萄糖氧化酶對饅頭比容的影響

由圖4可知，當(dāng)葡萄糖氧化酶添加量在0～25 mg/kg時，4種信麥饅頭比容均呈上升趨勢；當(dāng)酶的添加量大于25 mg/kg時，信麥1168、信麥126和信麥136饅頭比容呈快速下降趨勢；當(dāng)酶的添加量為35 mg/kg時，信麥126和信麥1168比容低于空白對照組。葡萄糖氧化酶添加量為20 mg/kg時，信麥79比容達(dá)到最大值；隨著酶添加量不斷增加，比容未見明顯變化。該結(jié)果表明，當(dāng)葡萄糖氧化酶添加量為25 mg/kg時，對饅頭比容的改善效果較好。

2.3 酶制劑對饅頭寬高比的影響

2.3.1真菌α-淀粉酶對饅頭寬高比的影響

真菌α-淀粉酶對饅頭寬高比的影響見圖5。

圖5 真菌α-淀粉酶對饅頭寬高比的影響

由圖5可見，當(dāng)真菌α-淀粉酶添加量在0～25 mg/kg時，隨著酶添加量的不斷增加，4種信麥饅頭寬高比均呈下降趨勢，其中信麥136饅頭寬高比下降幅度最大。當(dāng)酶添加量大于25 mg/kg時，信麥1168和信麥136寬高比有所上升，這可能是因為酶過量添加會導(dǎo)致饅頭的持氣能力降低，從而降低饅頭的挺立度；當(dāng)酶添加量大于25 mg/kg時，信麥79和信麥126饅頭寬高比趨于平穩(wěn)。以上結(jié)果表明，真菌α-淀粉酶在一定程度上能夠改善饅頭的挺立度，提高饅頭的品質(zhì)。當(dāng)真菌α-淀粉酶為25 mg/kg時，對饅頭的寬高比的改善效果最好。

2.3.2木聚糖酶對饅頭寬高比的影響

木聚糖酶對饅頭寬高比的影響見圖6。

由圖6可知，當(dāng)木聚糖酶添加量在0～30 mg/kg時，饅頭的寬高比均有所降低，其中信麥136下降速度最快，而信麥1168下降速度平穩(wěn)；信麥126寬高比變化幅度最小。當(dāng)酶添加量在大于30 mg/kg時，饅頭的寬高比均有所上升，而信麥1168上升速度較快，信麥136上升較為平穩(wěn)。當(dāng)木聚糖酶添加量為30 mg/kg時，對饅頭的寬高比的改善效果最好。

圖6 木聚糖酶對饅頭寬高比的影響

2.3.3葡萄糖氧化酶對饅頭寬高比的影響

葡萄糖氧化酶對饅頭寬高比的影響見圖7。

圖7 葡萄糖氧化酶對饅頭寬高比的影響

由圖7可以看出，隨著葡萄糖氧化酶的添加，4種信麥饅頭寬高比在一定范圍內(nèi)呈現(xiàn)下降趨勢。當(dāng)酶添加量<10 mg/kg時，4種信麥饅頭寬高比變化趨勢較為平緩。當(dāng)酶添加量25 mg/kg時，4種信麥饅頭寬高比達(dá)到最低值，其中，信麥136的寬高比變化幅度最大。當(dāng)酶添加量大于25 mg/kg時，信麥136、信麥126和信麥79饅頭寬高比呈上升趨勢，而信麥1168趨于平穩(wěn)。適量的葡萄糖氧化酶能夠提高饅頭的挺立度，改善饅頭品質(zhì)。這可能是葡萄糖氧化酶與小麥粉中的葡萄糖作用后產(chǎn)生的過氧化氫氧化蛋白質(zhì)的硫氫基形成二硫鍵，進(jìn)而形成大分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增加面團(tuán)耐揉性、持氣性，提高饅頭的挺立度，改善了寬高比[16]。但是，當(dāng)添加過量時，葡萄糖氧化酶對比容和寬高比雖有一定的改善效果但并不明顯，添加過多甚至?xí)a(chǎn)生負(fù)面影響，使饅頭的硬度增加，咀嚼度降低，影響口感。

2.4 酶制劑對饅頭感官評分的影響

2.4.1真菌α-淀粉酶對饅頭感官評分的影響

真菌α-淀粉酶對饅頭感官評分的影響見圖8。

圖8 真菌α-淀粉酶對饅頭感官評分的影響

適量添加真菌α-淀粉酶可改善饅頭品質(zhì)。但添加真菌α-淀粉酶過量時，饅頭感官評分下降，這可能是因為加入真菌α-淀粉酶后會弱化面團(tuán)，導(dǎo)致面團(tuán)起黏、不易操作、成型困難[17]。由圖8可以看出，當(dāng)酶添加量為20 mg/kg時，信麥79饅頭感官評分達(dá)到最大值；當(dāng)酶添加量為25 mg/kg時，信麥126、信麥1168和信麥136饅頭感官評分均達(dá)到最大值。這是因為α-淀粉酶可從淀粉內(nèi)部水解α-1，4糖苷鍵，形成麥芽糖和葡萄糖，而這兩者又可使酵母在有氧條件下快速繁殖和生長，并把糖分解成大量的二氧化碳和水，從而改善饅頭的體積和口感[18-19]。當(dāng)酶添加量大于25 mg/kg時，4種信麥的感官評分均呈下降趨勢，表明真菌α-淀粉酶在一定程度上能夠較好地改善饅頭的品質(zhì)。

2.4.2木聚糖酶對饅頭感官評分的影響

木聚糖酶對饅頭感官評分的影響見圖9。

圖9 木聚糖酶對饅頭感官評分的影響

由圖9可以看出，添加木聚糖酶，4種信麥的感官評分均有所提高，隨著木聚糖酶的添加饅頭的感官評分整體呈現(xiàn)上升趨勢，這表明木聚糖酶在一定程度上能夠提高饅頭的品質(zhì)[20]；而后趨于平緩，甚至有所下降，這是由于木聚糖酶水解小麥粉中的木聚糖后能使饅頭的結(jié)構(gòu)酥軟、彈性下降、咀嚼度下降。當(dāng)酶添加量在0～30 mg/kg時，饅頭的感官評分均呈上升趨勢，當(dāng)酶添加量大于30 mg/kg時，4種信麥感官評分均趨于平穩(wěn)。但在實際操作中，隨著木聚糖酶的添加會對饅頭比容和寬高比產(chǎn)生負(fù)面影響，咀嚼度降低。由此得出，木聚糖酶添加量在30 mg/kg時成本低，4種信麥饅頭感官品質(zhì)佳。

2.4.3葡萄糖氧化酶對饅頭感官評分的影響

葡萄糖氧化酶對饅頭感官評分的影響見圖10。

圖10 葡萄糖氧化酶對饅頭感官評分的影響

由圖10可知，隨著葡萄糖氧化酶的添加，4種饅頭感官評分整體呈現(xiàn)先上升后下降趨勢，但變化較平緩，這表明適量添加葡萄糖氧化酶對提高饅頭品質(zhì)具有一定作用，這是由于葡萄糖氧化酶對饅頭的色澤以及內(nèi)外部結(jié)構(gòu)方面有很大的改善，葡萄糖氧化酶作用于小麥粉中的葡萄糖產(chǎn)生過氧化氫，小麥粉中的胡蘿卜素、葉黃素等色素又會被過氧化氫氧化，使蒸制的饅頭色澤變白[21]。不同小麥品種饅頭葡萄糖氧化酶最適添加量也不盡相同，信麥79在酶添加量15 mg/kg時，饅頭感官評分值最高，為82.8分；信麥126和信麥136在25 mg/kg時饅頭感官評分達(dá)到最高值，分別為75.0分和65.9分，與空白對照組相比增幅不大；信麥1168隨著葡萄糖氧化酶的添加，饅頭感官評分一直呈上升趨勢，但增幅也不大。結(jié)果表明，葡萄糖氧化酶與小麥品種間差異較大，在實際應(yīng)用葡萄糖氧化酶時應(yīng)根據(jù)實際情況添加[22]。

3 結(jié)論

酶制劑的添加能有效改善饅頭整體結(jié)構(gòu)，提高饅頭色澤，口感更加細(xì)膩且有勁道，爽口不黏牙。隨著酶制劑添加量的增加，信麥饅頭的比容增大，寬高比減小，硬度、咀嚼度下降。本試驗以信麥1168、信麥126、信麥79、信麥136小麥粉為主要原料，在信麥小麥粉中分別添加不同濃度梯度的真菌α-淀粉酶、木聚糖酶、葡萄糖氧化酶，通過對饅頭比容、寬高比和感官進(jìn)行測定，并進(jìn)行相關(guān)性的分析，結(jié)果表明：真菌α-淀粉酶添加量為25 mg/kg時，信麥79和信麥126的比容分別為2.479 ml/g和2.438 ml/g達(dá)到最大值；信麥136的饅頭寬高比為1.393，信麥79感官評分為86.4。木聚糖酶添加量在30 mg/kg時，信麥79和信麥1168饅頭比容為2.406 ml/g和2.231 ml/g，對饅頭品質(zhì)的改善作用較好；信麥136和信麥126的寬高比為1.417 和1.419，信麥79感官評分為85.3。葡萄糖氧化酶添加量為25 mg/kg時，信麥79和信麥126饅頭比容為2.278 ml/g和2.256 ml/g，信麥126寬高比1.458，信麥79的感官評分為82。因此，在饅頭中添加25 mg/kg真菌α-淀粉酶、30 mg/kg木聚糖酶、25 mg/kg葡萄糖氧化酶，均能使信麥饅頭的比容、寬高比和感官品質(zhì)有所上升，饅頭的總體品質(zhì)均得到改善。