木聚糖酶對(duì)冷凍饅頭老化特性的影響

王顯倫，任順成，潘思軼*，曹麗萍

（1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖北武漢430070；2.河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院，河南鄭州450001；3.河南省?？h糧食局，河南浚縣456250）

木聚糖酶對(duì)冷凍饅頭老化特性的影響

王顯倫1,2，任順成2，潘思軼1，*，曹麗萍3

（1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖北武漢430070；2.河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院，河南鄭州450001；3.河南省?？h糧食局，河南?？h456250）

通過(guò)對(duì)不同凍藏時(shí)間下饅頭品質(zhì)和淀粉回生進(jìn)行研究，探討了木聚糖酶對(duì)冷凍饅頭品質(zhì)及抗老化作用的影響。結(jié)果表明，添加了木聚糖酶的饅頭樣品在凍藏期間的感官得分、彈性、水浸提物含量均高于對(duì)照組。凍藏48h內(nèi)，隨著木聚糖酶添加量的增加，饅頭的感官得分、冷凍面團(tuán)水分含量呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)；饅頭老化速率相對(duì)較快，但隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，老化現(xiàn)象減弱，基本趨于穩(wěn)定。木聚糖酶可作為延緩冷凍饅頭老化的有效添加劑。

木聚糖酶；冷凍饅頭；抗老化

饅頭是我國(guó)的傳統(tǒng)主食，我國(guó)北方用于制作饅頭的面粉中小麥粉占70%［1］。冷凍技術(shù)的應(yīng)用促進(jìn)了饅頭的工業(yè)化發(fā)展，解決了饅頭在倉(cāng)儲(chǔ)、流通、銷售等環(huán)節(jié)的變質(zhì)問(wèn)題。冷凍饅頭的出現(xiàn)標(biāo)志著我國(guó)傳統(tǒng)主食的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)由作坊式手工加工走向工業(yè)化加工。但是，儲(chǔ)存過(guò)程中饅頭容易老化，主要表現(xiàn)為硬度增加、風(fēng)味損失、組織松散、易掉渣、消化吸收率降低。饅頭老化的機(jī)理很復(fù)雜，目前普遍認(rèn)為淀粉的重結(jié)晶、水的再分配、面筋蛋白性質(zhì)的變化以及無(wú)定形區(qū)域的狀態(tài)等是影響?zhàn)z頭老化的關(guān)鍵因素［2-5］。冷凍對(duì)饅頭老化有一定的緩解作用，但是在-18℃的貯藏過(guò)程中，仍有部分游離水，淀粉分子依然可以移動(dòng)，所以在冷凍饅頭中仍存在因淀粉回生引起的產(chǎn)品品質(zhì)下降的問(wèn)題［6-7］。

小麥粉中的阿拉伯木聚糖含量很低（約為2%～3%干質(zhì)量），但卻對(duì)面團(tuán)的流變學(xué)特性、持氣力、面制品品質(zhì)及面制品老化有著重要影響。普遍認(rèn)為，水溶性阿拉伯木聚糖能改善面制品品質(zhì)，而水不溶性阿拉伯木聚糖會(huì)對(duì)面制品品質(zhì)造成不良影響［8-11］。適量的阿拉伯木聚糖酶能改善饅頭品質(zhì)，而過(guò)量的阿拉伯木聚糖酶導(dǎo)致阿拉伯木聚糖過(guò)度降解，反而會(huì)使面團(tuán)發(fā)黏［12］。目前，國(guó)外已有大量關(guān)于木聚糖酶在面包和冷凍面團(tuán)中的應(yīng)用研究［13-15］，然而關(guān)于木聚糖酶對(duì)冷凍饅頭抗老化的作用卻鮮有報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)研究饅頭的感官特性、水分含量、質(zhì)構(gòu)特性和淀粉糊化度（α度），探討木聚糖酶對(duì)冷凍饅頭老化作用的影響。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

特一粉，鄭州金苑面業(yè)有限公司。

木聚糖酶德國(guó)AB酶制劑公司；高活性干酵母安琪酵母股份有限公司。

1.2儀器與設(shè)備

B5A食品攪拌機(jī)廣東南海德豐電熱設(shè)備廠；MDF-U460BR速凍箱日本三洋公司；PFX-30醒發(fā)箱上海花元食品機(jī)械有限公司；TA-XT Plus質(zhì)構(gòu)分析儀英國(guó)Stable Micro System公司；電磁爐廣東美的集團(tuán)有限公司；BCD-211CKAZ冰箱鄭州新飛冰箱生產(chǎn)廠。

1.3方法

1.3.1冷凍饅頭的制作

木聚糖酶添加量分別為10、30、50、70、90、110mg/kg，以不添加木聚糖酶的饅頭作為對(duì)照。

工藝流程：原料→加水混合（m（面粉）∶m（酵母）∶m（水）=100∶1∶48）→和面→靜置（15min）→分割成型（100g/個(gè)）→醒發(fā)（溫度（38±1）℃，相對(duì)濕度85%）→蒸制（15min）→冷卻（室溫下1h）→速凍（-36℃，1h）→袋封→凍藏（-18℃）→解凍（室溫1h）→復(fù)蒸。

1.3.2饅頭感官評(píng)價(jià)

將蒸制好的饅頭分別凍藏0、24、48、72h，室溫冷卻1h后進(jìn)行感官評(píng)定，按照表1進(jìn)行打分，共100分。評(píng)價(jià)小組選取有經(jīng)驗(yàn)且經(jīng)過(guò)專項(xiàng)訓(xùn)練人員10人，結(jié)果取平均值。

表1　冷凍饅頭感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table1Criteria for sensory evaluation of frozen steamed bread

1.3.3饅頭水分含量的測(cè)定

參照GB5009.3—2010《食品中水分的測(cè)定》。將蒸制好的饅頭分別凍藏0、24、48、72h，室溫冷卻1h后，取中心部位樣品2～10g，放入恒質(zhì)量的稱量瓶中，置于101～105℃干燥箱中，直至恒質(zhì)量，根據(jù)前后質(zhì)量差計(jì)算其水分含量。結(jié)果取3次重復(fù)測(cè)定的平均值。

1.3.4饅頭芯質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定

將蒸制好的饅頭分別凍藏0、24、48、72h，室溫冷卻1h后，用切片刀縱向切成約15mm厚的薄片，取中間兩片進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測(cè)試。結(jié)果取4次測(cè)試的平均值，每次進(jìn)行重復(fù)測(cè)試操作時(shí)，要用擦鏡紙將探頭擦拭干凈。選取硬度、彈性、回復(fù)性3個(gè)參數(shù)進(jìn)行分析，研究木聚糖酶對(duì)冷凍饅頭的老化作用。TPA測(cè)試參數(shù)：探頭：P/32；測(cè)前速率：2.00mm/s；測(cè)試速率：1.00mm/s；測(cè)后速率：1.00mm/s；壓縮程度：60.00%；停留時(shí)間：10.00s。1.3.5 饅頭淀粉α化度的測(cè)定

根據(jù)何承云［16］和趙仁勇［5］等的方法，略作修改。上清液的制備：饅頭在-18℃條件下分別凍藏0、24、48、72h，取饅頭芯20g左右，用萬(wàn)能粉碎機(jī)粉碎，過(guò)100目篩，取篩下物5g置于50mL離心管中，加入25mL蒸餾水室溫靜置1h，置于磁力攪拌器上攪拌60s成均勻的糊狀，4000r/min離心15min，用中性定性濾紙過(guò)濾得到上清液，備用。移取2mL上清液與1mL碘試劑顯色15min后，在620nm波長(zhǎng)處用分光光度計(jì)測(cè)定吸光度。以吸光度反映饅頭淀粉α化度。

1.3.6饅頭水浸提物含量的測(cè)定

參照李亮亮等［6］的方法，分別取凍藏0、24、48、72h的饅頭，取中心部位粉碎，稱取5g放入含50mL蒸餾水的三角瓶中，60℃條件下恒溫振蕩0.5h，然后4000r/min離心15min。移取15mL上清液于培養(yǎng)皿中，置于105℃條件下烘干4h，冷卻后測(cè)定水浸提物含量，每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定3次，取其平均值。

2　結(jié)果與分析

2.1木聚糖酶對(duì)冷凍饅頭感官評(píng)分的影響

圖1　冷凍饅頭感官得分變化曲線Fig.1Sensory scores of frozen steamed bread as a function of xylanase concentration

由圖1可知，與對(duì)照組相比，添加了木聚糖酶的饅頭樣品在凍藏0、24、48、72h后，感官得分均高于對(duì)照組。凍藏0h和24h的饅頭樣品，隨著木聚糖酶添加量的增加，感官得分呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)，分別在木聚糖酶含量為50mg/kg和70mg/kg時(shí)出現(xiàn)最大值，且差異不大，說(shuō)明在24h內(nèi)，饅頭老化不明顯，但適量的木聚糖酶能改善饅頭的老化現(xiàn)象；超過(guò)24h后，饅頭的感官得分明顯下降，且隨著木聚糖酶添加量的增加，饅頭感官得分呈現(xiàn)出逐漸上升的趨勢(shì)，凍藏72h，這種趨勢(shì)更加明顯，說(shuō)明凍藏時(shí)間越長(zhǎng)，饅頭老化現(xiàn)象越嚴(yán)重，但木聚糖酶的加入能改善這種老化導(dǎo)致的品質(zhì)劣變。這可能是木聚糖酶將面粉中戊聚糖水解成水溶性戊聚糖，降低了面團(tuán)的黏度，提高了面團(tuán)的持氣性，改善了饅頭的質(zhì)量［17-18］。

2.2木聚糖酶對(duì)冷凍饅頭水分含量的影響

圖2冷凍面團(tuán)水分含量的變化Fig.2Moisture content of frozen dough as a function of xylanase concentration

由圖2可知，凍藏0、24、48h的冷凍面團(tuán)，其水分含量隨著木聚糖酶添加量的增加呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)，說(shuō)明一定量的木聚糖酶能提高冷凍饅頭的持水力，降低水分損失。這是因?yàn)槊娼畹鞍孜樟宋炀厶撬膺^(guò)程中的水分，改善了水合作用，增加了面團(tuán)的延展性、彈韌性，使饅頭在蒸制過(guò)程中水分不易流失［19-20］。凍藏72h的冷凍面團(tuán)，其水分含量隨著木聚糖酶含量的增加持續(xù)上升，說(shuō)明其持水力增加。

2.3木聚糖酶對(duì)冷凍饅頭硬度的影響

圖3冷凍饅頭硬度的變化曲線Fig.3Hardness of frozen steamed bread as a function of xylanase concentration

由圖3可知，凍藏24h內(nèi)，木聚糖酶均能在一定程度上降低冷凍饅頭的硬度，但影響不大；凍藏48h以后，在木聚糖酶添加量低于70mg/kg時(shí)，與凍藏24h相比硬度明顯增大，但隨著木聚糖酶含量的增加，硬度逐漸下降，最終能達(dá)到和凍藏24h接近的水平；凍藏72h后，硬度增加幅度更加明顯，雖然硬度在木聚糖酶含量大于70mg/kg后有所降低，但硬度總體上較大。

2.4木聚糖酶對(duì)冷凍饅頭彈性的影響

圖4冷凍饅頭彈性的變化曲線Fig.4 Elastic curve of frozen steamed bread

由圖4可知，與對(duì)照組相比，添加了木聚糖酶的饅頭樣品在凍藏0、24、48、72h后，饅頭彈性均高于對(duì)照組。凍藏0h和24h，其彈性分別在木聚糖酶添加量為50mg/kg和70mg/kg時(shí)出現(xiàn)最大值分別比對(duì)照組增加了8.75%和10.92%，這是由于木聚糖酶的加入提高了水溶性戊聚糖的含量，從而增加了面團(tuán)的持氣性，在蒸制過(guò)程中使饅頭中氣體和水分分布更加均勻，提升了饅頭的彈性［21］。凍藏48h以后，彈性明顯下降，但和對(duì)照組相比，添加木聚糖酶的實(shí)驗(yàn)組的彈性均有所改善。

2.5木聚糖酶對(duì)冷凍饅頭回復(fù)性的影響

圖5冷凍面團(tuán)回復(fù)性的變化曲線Fig.5Resilience curve of frozen dough

由圖5可知，凍藏0h和24h的樣品，回復(fù)性均呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(shì)，且最小值低于對(duì)照組樣品，這說(shuō)明適量的木聚糖酶改善了冷凍饅頭的回復(fù)性，而過(guò)量的木聚糖酶反而降低其回復(fù)性；凍藏48h和72h的樣品，回復(fù)性隨著木聚糖酶含量的增加而增加。

2.6木聚糖酶對(duì)冷凍饅頭淀粉α化度的影響

小麥淀粉主要集中在麥粒的胚乳部分，占麥粒的70%以上（干物質(zhì)）小麥淀粉是由α-D-葡萄糖聚合而成的大分子物質(zhì)，按結(jié)構(gòu)分為直鏈淀粉和支鏈淀粉，直鏈淀粉易溶于溫水，且黏性較小，而支鏈淀粉則較易形成黏糊［22］。小麥淀粉中支鏈淀粉含量較多，約為74%～81%，直鏈淀粉含量較低，約為19%～26%。生淀粉被稱為β-淀粉，β-淀粉懸浮液被加熱到50℃左右時(shí)，即開始吸水膨脹，當(dāng)加熱到80℃時(shí)，淀粉顆粒的直徑會(huì)增大到原來(lái)的5倍，糊化成為半透明的糊狀，變成有黏性的狀態(tài)。加熱后的β-淀粉晶體結(jié)構(gòu)被破壞，與水分子通過(guò)氫鍵形成膠體溶液，即由β-淀粉轉(zhuǎn)變成α-淀粉。饅頭中的淀粉就是糊化后α-淀粉，α-淀粉比β-淀粉易消化，糊化后的直鏈淀粉比支鏈淀粉易發(fā)生老化。溫度降低到常溫后，糊化的α-淀粉又自動(dòng)排序，形成致密的高度晶化的不溶性淀粉分子，重現(xiàn)淀粉的β化，這也就是淀粉的回生，又叫做淀粉老化或凝沉現(xiàn)象［23］。直鏈淀粉比支鏈淀粉易發(fā)生老化。

圖6木聚糖酶對(duì)冷凍饅頭淀粉糊化度的影響Fig.6Effect of xylanase on starch gelatinization degree of frozen steamed bread

由圖6可知，0h未經(jīng)凍藏的新鮮饅頭（對(duì)照）的吸光度為0.4195，添加木聚糖酶后最大吸光度為0.9160，提高了118.4%，這說(shuō)明適量的木聚糖酶能顯著提高饅頭的抗老化性。觀察凍藏后的饅頭吸光度隨木聚糖酶添加量的變化可知，與新鮮饅頭相比，凍藏后饅頭老化現(xiàn)象明顯加重，但由于木聚糖酶的引入，吸光度明顯增大，吸光度的上升說(shuō)明上清液中直鏈淀粉含量的增加，意味著木聚糖酶能阻止饅頭在貯存過(guò)程中可溶性直鏈淀粉向不可溶性的轉(zhuǎn)變，延緩了淀粉的重結(jié)晶。

2.7木聚糖酶對(duì)冷凍饅頭水浸提物含量的影響

圖7木聚糖酶對(duì)冷凍饅頭水浸提物的影響Fig.7Effect of xylanase on water extract content of frozen steamed bread

由圖7可知，凍藏48h內(nèi)，隨著凍藏時(shí)間的延長(zhǎng)，水溶性直鏈淀粉含量顯著降低，說(shuō)明在48h內(nèi)饅頭老化速率快，凍藏72h以后，饅頭的老化速率下降，水浸提物含量與凍藏48h的饅頭水浸提物含量接近，變化不大。凍藏0、24、48、72h的饅頭，與對(duì)照組相比，水浸提物含量均有所提高，分別在木聚糖酶含量為50、50、70、 110mg/kg時(shí)，水浸提物含量最高，比對(duì)照組分別提高了4.24%、3.73%、2.65%、2.79%，木聚糖酶的加入均顯著提高了水溶性直鏈淀粉的含量。

3　結(jié)論

木聚糖酶能顯著改善冷凍饅頭的品質(zhì)，提高饅頭芯的水分含量、彈性和回復(fù)性，降低硬度，延緩淀粉的重結(jié)晶現(xiàn)象，具有較好的抗老化效果。

木聚糖酶的抗老化效果在面包和饅頭之間既有其相似性，又有其獨(dú)特性，因此，研究木聚糖酶對(duì)冷凍饅頭的品質(zhì)影響還需進(jìn)一步探索；另外，雖然已有大量的文獻(xiàn)從面筋蛋白的角度研究木聚糖酶對(duì)面團(tuán)品質(zhì)的改善作用，然而關(guān)于木聚糖酶是如何影響另一大分子物質(zhì)——淀粉研究較少，淀粉老化是饅頭老化變質(zhì)的主要原因，因此，針對(duì)添加木聚糖酶后淀粉特性的微觀變化還有待于深入研究。

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Effect of Xylanase on Aging Characteristics of Frozen Steamed Bread

WANG Xianlun1，2，REN Shuncheng2，PAN Siyi1，*， CAO Liping3
（1.College of Food Science and Technology，Huazhong Agricultural University，Wuhan430070，China；2.College of Grain Oil and Food Science，Henan University of Technology，Zhengzhou450001，China；3.Henan Province Xunxian Grain Bureau，Xunxian456250，China）

This study aimed at evaluating the quality of steamed bread under different freezing storage times，and the effect of xylanase on anti-aging of frozen steamed bread was also investigated.Results showed that the sensory analysis，elasticity and water extract content of bread containing xylanase was higher than those of control.The sensory scores and water extract content of frozen dough increased than decreased with increasing addition of xylanase.Aging rate of steamed bread was relatively higher within48h，but then gradually decreased and tended to be stable.Xylanase could be used as an additive for delaying the aging process of frozen steamed bread.

xylanase；frozen steamed bread；anti-aging

TS213.2

A

1002-6630（2015）05-0029-04

10.7506/spkx1002-6630-201505006

2014-10-20

“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2007BAD74B02）

王顯倫（1963—），男，教授，博士，主要從事面食品品質(zhì)研究。E-mail：wangxianlun1001@163.com

潘思軼（1965—），男，教授，博士，主要從事食品生物技術(shù)研究。E-mail：pansiyi@mail.hzau.edu.cn