α-淀粉酶及谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶在燕麥甜面包中的應(yīng)用

張薇，梁森淼

(商洛學(xué)院生物醫(yī)藥與食品工程學(xué)院，陜西商洛726000)

α-淀粉酶及谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶在燕麥甜面包中的應(yīng)用

張薇，梁森淼

(商洛學(xué)院生物醫(yī)藥與食品工程學(xué)院，陜西商洛726000)

將α-淀粉酶和谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶兩種酶制劑應(yīng)用于燕麥甜面包制作中，以改善其食用品質(zhì)。通過(guò)響應(yīng)面分析，以面包的感官評(píng)定綜合得分為響應(yīng)值，得到燕麥面包最佳工藝參數(shù)。結(jié)果表明，α-淀粉酶和谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶對(duì)燕麥面包的感官品質(zhì)具有一定的改善作用，而燕麥面包的最佳工藝參數(shù)為燕麥粉的添加量為6.0%，α-淀粉酶的添加量為0.6%，谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶的添加量為0.15%，此工藝條件下得到的感官評(píng)定綜合得分最佳值為95.98分。

面包；燕麥；α-淀粉酶；谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶

得益于全球化步伐的不斷加快，我國(guó)烘焙食品業(yè)呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展局面[1]。在眾多烘焙產(chǎn)品之中，面包是首選的方便食品和快餐食品，有向中國(guó)主食化消費(fèi)靠攏的趨勢(shì)[2]。西方國(guó)家乳糜瀉疾病發(fā)病率的提高，使得諸如蕎麥、燕麥以及高粱等無(wú)麩質(zhì)谷物在面包中的應(yīng)用得到了越來(lái)越多的關(guān)注[3-5]。α-淀粉酶泛指能夠從淀粉分子內(nèi)部切開α-1,4糖苷鍵，起液化作用的一類酶[6]，α-淀粉酶可以增加面粉發(fā)酵率、延長(zhǎng)焙烤食品的保鮮時(shí)間[7]。谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶（Transglutaminase，簡(jiǎn)稱TG），是一種催化?；D(zhuǎn)移反應(yīng)的轉(zhuǎn)移酶，可使蛋白質(zhì)分子內(nèi)和分子間產(chǎn)生共價(jià)交聯(lián)，改善蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能性質(zhì)，進(jìn)而改善食品的風(fēng)味、口感、質(zhì)地和外觀等[8]。目前對(duì)于α-淀粉酶及谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶的應(yīng)用多集中于普通小麥面包或肉類制品品質(zhì)的改善中，對(duì)于其在燕麥面包中的應(yīng)用及作用研究依然較少。本研究將燕麥應(yīng)用于面包的制作中，以更好的感官品質(zhì)為出發(fā)點(diǎn)，擬使用α-淀粉酶及谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶對(duì)燕麥面包的品質(zhì)加以改善。探索燕麥、α-淀粉酶及谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶對(duì)面包烘焙品質(zhì)的影響，輔以響應(yīng)面分析對(duì)其工藝進(jìn)行優(yōu)化，以期為制作出品質(zhì)優(yōu)良、營(yíng)養(yǎng)豐富、深受消費(fèi)者喜愛(ài)的新型健康面包產(chǎn)品提供理論及實(shí)踐基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備

1.1.1 實(shí)驗(yàn)材料

高筋小麥粉（大成（良友）食品上海有限公司）；即發(fā)性干酵母（廣東梅山馬利酵母有限公司）；起酥油（東海糧油工業(yè)（張家港）有限公司）；α-淀粉酶、谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶（寧夏夏盛實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司）；燕麥粉、糖、鹽（市售）。

1.1.2 主要儀器及設(shè)備

雙速?gòu)?qiáng)力和面機(jī)（OMJ-25，河北歐美佳食品有限公司）；分層烤箱（OMG-3/9型，河北歐美佳食品機(jī)械有限公司）；電熱發(fā)酵箱（VF-12型，廣州市泓億機(jī)電設(shè)備制造有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 面包的制作

近年來(lái)，在各部委、地方的積極推動(dòng)和社會(huì)有關(guān)方面共同努力下，我國(guó)建筑信息模型產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟從試點(diǎn)起步、在探索中成長(zhǎng)、以創(chuàng)新為目標(biāo)發(fā)展，在促進(jìn)科技與經(jīng)濟(jì)結(jié)合、理論與實(shí)踐結(jié)合、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)步方面發(fā)揮了重要作用。

普通小麥面包配方：高筋小麥粉100%，水50%，活性干酵母1%，白砂糖20%，食鹽1%，起酥油10%。

工藝：干料混合均勻，加水慢攪成團(tuán)，加入起酥油快攪3 min至面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成，慢攪1 min，室溫下覆膜靜置30 min。分割為150 g/個(gè)，搓圓成型。于醒發(fā)箱內(nèi)（30℃，相對(duì)濕度85%）醒發(fā)80 min后放入烤箱內(nèi)（上火200℃，下火180℃）烘烤20 min。

1.2.2 單因素試驗(yàn)

燕麥添加量對(duì)面包感官評(píng)定綜合得分的影響：按照1.2.1的方法，稱取小麥粉質(zhì)量的5%、10%、15%、20%、25%的燕麥代替小麥粉，α-淀粉酶及TG添加量分別為0.4%及0.20%進(jìn)行面包制作并測(cè)定面包感官評(píng)定綜合得分。

α-淀粉酶添加量對(duì)面包感官評(píng)定綜合得分的影響：按照1.2.1的方法，稱取小麥粉質(zhì)量的15%的燕麥代替小麥粉，TG添加量為0.20%，α-淀粉酶以0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%的比例進(jìn)行面包制作并測(cè)定面包感官評(píng)定綜合得分。

TG添加量對(duì)面包感官評(píng)定綜合得分的影響：按照1.2.1的方法，稱取小麥粉質(zhì)量的15%的燕麥代替小麥粉，α-淀粉酶添加量為0.4%，TG以0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%的比例進(jìn)行面包制作并測(cè)定面包感官評(píng)定綜合得分。

1.2.3 面包的感官評(píng)定

面包冷卻2 h后，對(duì)其進(jìn)行感官評(píng)定。將面包的形態(tài)、色澤、氣味、口感、內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)5項(xiàng)指標(biāo)作為感官評(píng)定項(xiàng)目，評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1[9]。感官評(píng)定小組成員由10名女性和10名男性組成。

表1 面包感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選擇燕麥粉、α-淀粉酶及TG添加量三個(gè)自變量因素，以面包的感官評(píng)定綜合得分為響應(yīng)值，通過(guò)響應(yīng)面優(yōu)化確定燕麥面包的最佳工藝參數(shù)。實(shí)驗(yàn)因素水平編碼如表2所示。

表2 因素水平編碼表

2 結(jié)果與分析

2.1 各單因素對(duì)面包感官品質(zhì)的影響

2.1.1 燕麥添加量對(duì)面包感官品質(zhì)的影響

由圖1可知，隨著燕麥添加量的升高，面包感官評(píng)定綜合得分下降。這主要是由于燕麥添加量的增加，導(dǎo)致面包的彈性和延展性變差，使得面包的氣室較小，面包的硬度，黏合性、咀嚼性增大，比容變小。燕麥中的面筋含量較低，導(dǎo)致面團(tuán)穩(wěn)定時(shí)間下降，造成混粉發(fā)酵性能弱化[10]，面包出現(xiàn)“小而硬”的現(xiàn)象，從而使面包的品質(zhì)變差。

圖1 燕麥添加量對(duì)面包感官品質(zhì)得分的影響

2.1.2 α-淀粉酶添加量對(duì)面包感官品質(zhì)的影響

由圖2可知，隨著α-淀粉酶的添加量增加，面包品質(zhì)提高，這主要源于α-淀粉酶對(duì)于面包硬度的改善效果。α-淀粉酶在淀粉顆粒糊化后仍保持一定的活力，使淀粉水解程度加大，凝膠粘度降低，氣泡膜的延伸性和持氣能力增強(qiáng)[11]，從而使面包軟化。

圖2 α-淀粉酶添加量對(duì)面包感官品質(zhì)得分的影響

2.1.3 TG添加量對(duì)面包感官品質(zhì)的影響

由圖3可知，隨著TG添加量升高至0.1%，面包感官品質(zhì)提高。這是由于適量的TG可以強(qiáng)化蛋白質(zhì)分子間和分子內(nèi)的交互作用，從而增強(qiáng)面團(tuán)的穩(wěn)定性[12]，提高面團(tuán)發(fā)酵性能，增大面包比容。

圖3 對(duì)面包感官品質(zhì)得分的影響

2.2 響應(yīng)面優(yōu)化最佳工藝

選擇Box-Behnken模式，各組試驗(yàn)面包感官評(píng)定綜合得分響應(yīng)值，如表3所示，對(duì)其進(jìn)行最佳工藝參數(shù)的響應(yīng)面分析，其結(jié)果如4～圖6所示。

表3 響應(yīng)面Box-Behnken實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

通過(guò)響應(yīng)面軟件，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方程擬合，得到擬合方程：Y=87.0+2.4A-18.1B-75.0C-1.25AB-2.0AC-2.4BC-0.1A2+40.6B2+550.0C2，Y是感官評(píng)定綜合得分，A為燕麥粉添加量，B為α-淀粉酶添加量，C為TG添加量。

圖4 燕麥粉及α-淀粉酶添加量對(duì)面包感官評(píng)定綜合得分影響的響應(yīng)曲面

圖5 燕麥粉及TG添加量對(duì)面包感官評(píng)定綜合得分影響的響應(yīng)曲面

圖6 α-淀粉酶及TG添加量對(duì)面包感官評(píng)定綜合得分影響的響應(yīng)曲面

對(duì)二次回歸方程進(jìn)行顯著性、方差分析，其結(jié)果如表4所示。該模型的P=0.0037＜0.01，表明實(shí)驗(yàn)所采用的二次模型是極顯著的，在統(tǒng)計(jì)學(xué)上有意義；模型失擬項(xiàng)的P=0.9559＞0.05，該模型無(wú)失擬因素存在；決定系數(shù)R2=0.9237＞0.9，該模型的擬合性好，預(yù)測(cè)值與實(shí)際值相關(guān)性較高，因此可用該回歸方程代替實(shí)驗(yàn)真實(shí)點(diǎn)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析；其中A、A2呈極顯著影響，B2呈顯著影響，其余項(xiàng)均呈不顯著。

表4 燕麥粉及α-淀粉酶的回歸模型的方差分析

通過(guò)響應(yīng)面分析，確定優(yōu)化結(jié)果為燕麥粉最優(yōu)添加量為6.0%，α-淀粉酶最優(yōu)添加量為0.6%，TG最優(yōu)添加量為0.15%，此時(shí)得到的感官評(píng)定綜合得分最佳值為95.98分，即依此工藝參數(shù)進(jìn)行燕麥面包制作可以抵消燕麥粉對(duì)于面包烘焙品質(zhì)及感官品質(zhì)的消極作用，從而在保證燕麥營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的同時(shí)，通過(guò)酶制劑使其擁有較好的營(yíng)養(yǎng)及感官品質(zhì)。

3 結(jié)論與討論

將燕麥應(yīng)用于面包制作中，可以緩解乳糜瀉現(xiàn)象。燕麥的添加會(huì)造成面包比容變小，硬度增大，從而品質(zhì)降低；而α-淀粉酶及TG的添加能分別改善面包的硬度及比容，提高面包感官品質(zhì)。

響應(yīng)面優(yōu)化結(jié)果表明，燕麥粉最優(yōu)添加量為6.0%，α-淀粉酶最優(yōu)添加量為0.6%，TG最優(yōu)添加量為0.15%，此時(shí)得到的感官評(píng)定綜合得分最佳值為95.98分，即依此工藝參數(shù)進(jìn)行燕麥面包制作可以抵消燕麥粉對(duì)于面包烘焙品質(zhì)及感官品質(zhì)的消極作用，從而在保證燕麥營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的同時(shí)，通過(guò)酶制劑使其擁有較好的營(yíng)養(yǎng)及感官品質(zhì)。

本研究?jī)H對(duì)燕麥基質(zhì)的面包生產(chǎn)進(jìn)行了工藝探索，除燕麥外，蕎麥、大豆、高粱等無(wú)麩質(zhì)原料面包的優(yōu)化及多樣化改良技術(shù)尚待進(jìn)一步研究。同時(shí)，α-淀粉酶及TG在食品方面的應(yīng)用仍具有廣闊的研究空間和重要的研究意義。

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（責(zé)任編輯：李堆淑）

The Application of α-Amylase and Transglutaminas in Oat Sweet Bread

ZHANG Wei,LIANG Sen-miao
(College of Biopharmaceutical and Food Engineering,Shangluo University,Shangluo 726000,Shaanxi)

α-Amylase and Transglutaminase were used to make oat sweet bread to improve the eating quality.A response surface was used to determine the optimum parameters of oat bread.The sensory quality scores were measured as response.The results showed that α-Amylase and Transglutaminase had a certain improvement for oat bread.The optimum amount of oat,α-Amylase and Transglutaminase were 6.0%,0.6%and 0.15%.As response,the sensory quality score was 95.98.

bread;oat;α-Amylase;Transglutaminase

TS213.2

：A

：1674-0033（2017）04-0071-04

10.13440/j.slxy.1674-0033.2017.04.016

2017-04-26

張薇，女，陜西興平人，碩士，助教