麥芽糖淀粉酶對面包抗老化的應(yīng)用研究

◎ 鐘 璇，沈 冰，林金慧，馬婷婷，梁遠(yuǎn)祥

（廣西職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 南寧 530226）

1 麥芽糖淀粉酶簡介

麥芽糖淀粉酶（Maltogenic amylase）是源自枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）、地衣芽孢桿菌（Bacillus licheniformis）等芽孢桿菌屬的酶制劑，其可作用于淀粉水解過程，得到麥芽糖與小分子糊精。結(jié)合面包的保存過程來看，淀粉分子從無序狀態(tài)向著有序狀態(tài)轉(zhuǎn)變、由非結(jié)晶狀態(tài)向著結(jié)晶狀態(tài)轉(zhuǎn)變，逐漸失去水分，口感不斷變得脆且硬，導(dǎo)致面包老化。麥芽糖淀粉酶可以對淀粉進(jìn)行水解，得到產(chǎn)物糊精，可以有效減緩面包老化速率，由此發(fā)揮保鮮的效用[1-2]。因此，本實(shí)驗(yàn)主要研究麥芽糖淀粉酶在防止面包老化中的作用，以供參考。

2 麥芽糖淀粉酶防面包老化的作用機(jī)理

2.1 面包變干老化的原因

面包剛從烤爐中取出時(shí)帶有一定的水分，隨著時(shí)間的推移，面包會變干變硬，且碎渣變多。原因在于面包中的水分通過面包中部位置向著表皮轉(zhuǎn)移，且面包里的淀粉存在比較大的重結(jié)晶，使得淀粉由不定型狀態(tài)復(fù)原至剛性結(jié)晶態(tài)。淀粉重結(jié)晶能夠和面包內(nèi)的水分關(guān)聯(lián)起來，使得面包變硬與變脆。同時(shí)，淀粉和蛋白質(zhì)也會產(chǎn)生交聯(lián)與纏繞，集中吸收面包中的水分，導(dǎo)致面包變得干硬。

2.2 麥芽糖淀粉酶的作用溫度區(qū)間

面包在進(jìn)行烘焙的時(shí)候，55～70 ℃是面團(tuán)內(nèi)淀粉出現(xiàn)糊化的溫度臨界值。而真菌α-淀粉酶在40～50 ℃，才能比較適宜其發(fā)揮作用，很多小麥淀粉在60 ℃時(shí)才開始糊化，酶才發(fā)生反應(yīng)，而真菌α-淀粉酶也開始失去活性。熱穩(wěn)定細(xì)菌α-淀粉酶，在烤焙完后依舊存在部分活性，面包可能喪失彈性。因此，細(xì)菌α-淀粉酶在烘焙行業(yè)內(nèi)使用并不普遍。

對于麥芽糖淀粉酶而言，在55～75 ℃時(shí)，麥芽粉和細(xì)菌α-淀粉酶能夠充分活化，溫度超過90 ℃時(shí)，則會徹底喪失活性。麥芽糖淀粉酶具有耐高溫的特點(diǎn)，較之于真菌α-淀粉酶，麥芽糖淀粉酶擁有更長的活性時(shí)間。因此，麥芽糖淀粉酶是面包烘焙的最佳選擇。

2.3 麥芽糖淀粉酶的作用機(jī)理

麥芽糖淀粉酶，除了在溫度方面具有優(yōu)勢，其淀粉模式也具有優(yōu)勢。麥芽糖淀粉酶難以對支鏈淀粉進(jìn)行完全水解，因此，可保留支鏈淀粉主要結(jié)構(gòu)的整體性，而僅通過淀粉分子末端水解，析出DP2～DP7 小分子，得到相應(yīng)數(shù)量的寡糖和小分子糊精[3]，使淀粉重結(jié)晶、淀粉粒和蛋白質(zhì)大分子纏繞過程受到限制，促使淀粉顆粒對應(yīng)的回生率與重結(jié)晶率下降，確保面包維持松軟狀態(tài)，擁有較長的保鮮時(shí)間。基于此，本研究利用麥芽糖淀粉酶的特性，通過對面團(tuán)添加不同濃度的酶，分析最合適的添加量，以改善面包的柔軟度。

3 實(shí)驗(yàn)方法

3.1 面包的制作方法

稱取300 g 的高筋面粉、純凈水168 g、細(xì)砂糖54 g、食鹽3 g、干酵母4.5 g、黃油24 g，還有一定量的麥芽糖淀粉酶。把各種原材料和混合好的酶制劑倒入和面機(jī)中，慢速度攪打3 min，再快速攪打5 min，在面團(tuán)快成形時(shí)加入一定量的丙酸鈣，放入起酥油攪打13 min。面團(tuán)取出搓圓，蓋上保鮮膜使面團(tuán)松弛5 min。將松弛后的面團(tuán)進(jìn)行分割，再搓成圓形蓋上保鮮膜松弛5 min。面團(tuán)整形裝盤，放入溫度37 ℃、相對濕度85% 的醒發(fā)箱中醒發(fā)20 min，醒發(fā)完成后放入180 ℃/210 ℃（上下火）的烤箱內(nèi)烘烤20 min，制作實(shí)驗(yàn)用的面包。

面包的工藝流程：稱取材料（高筋面粉、水、鹽、酵母及酶等）→和面揉面→定型→醒發(fā)→烘烤。

3.2 酶制劑的添加量

實(shí)驗(yàn)中選用2 種不同品牌的酶制劑，并比較2種不同品牌的酶制劑哪一個更好。酶制劑在面粉中的添加量分別是100、150、200 mg·kg-1（以面粉的質(zhì)量計(jì)算），同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上，本研究對做出的面包進(jìn)行柔軟度、膨脹高度、彈性進(jìn)行了測試，并進(jìn)行了感官評定，以比較酶制劑對面包影響最好的添加量[4]。

4 結(jié)果分析

4.1 不同品牌的麥芽糖淀粉酶對面包感官評價(jià)的影響

不同品牌的酶制劑對面包感官評價(jià)有著明顯區(qū)別。酶1 做出來的面包更受人們喜愛，酶1 表面光滑無斑、外形飽滿形狀對稱、柔軟彈性上評分比酶2 要好。酶1 色澤棕色、外形飽滿、形狀對稱、無收縮變形，富有彈性，原因在于麥芽糖淀粉酶可以有助于水解淀粉，得到麥芽糖與小分子糊精。建立相同酶制劑不同添加量組、不同酶制劑相同添加量組、空白組等7 組樣品，分別對這7 組樣品進(jìn)行品嘗，可以很直觀地品嘗出添加1 200 mg·kg-1酶1 的面包最柔軟，咀嚼性更好。

4.2 不同添加量的麥芽糖淀粉酶對面包柔軟度的影響

面包放置過程中出現(xiàn)的水分流失與淀粉重結(jié)晶問題，使得面包變硬。因此，本次實(shí)驗(yàn)采取“砝碼按壓法”，即采用相同重量的砝碼，放置在面包的中心，感官觀察砝碼不再下沉，記錄砝碼下沉高度，該下沉高度即為衡量面包柔軟度的標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果如圖1。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，麥芽糖淀粉酶添加量在100 mg·kg-1時(shí)，對面包柔軟度有顯著的影響，且隨著添加量的不斷增加，面包柔軟度的改善效果也較為顯著。

圖1 麥芽糖淀粉酶對面包柔軟度的影響圖

4.2.1 不同添加量的麥芽糖淀粉酶對面包膨脹高度的影響

如圖2 所示，面包烤制出來冷卻之后用尺子測量面包的中心高度，并記錄數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著麥芽糖淀粉酶添加量的增大，面包的膨脹高度也有增高的趨勢，在合適的添加量下，酶制劑的量與膨脹高度成正比，但隨著酶制劑的過量增加，面包的膨脹高度會降低，還會出現(xiàn)塌陷的狀況[5]。原因在于酶制劑水解淀粉時(shí)，面團(tuán)滲透壓持續(xù)增大，使得酵母發(fā)酵活性受到抑制，由此面團(tuán)發(fā)酵受限，進(jìn)而使得面包膨脹體積變小。如圖2 所示，酶1 的膨脹高度效果依然比酶2 效果好。

圖2 麥芽糖淀粉酶添加量對面包膨脹高度的影響圖

4.2.2 不同添加量的麥芽糖淀粉酶對面包彈性的影響

如圖3 所示，本次實(shí)驗(yàn)面包彈性的測定方法采用“復(fù)原法”，即采用固定重量的砝碼，同時(shí)放置砝碼在面包的中心自然下沉，30 s 后同時(shí)拿下砝碼，使用計(jì)時(shí)器記錄面包恢復(fù)到最大值時(shí)的時(shí)間，以此對面包彈性進(jìn)行界定。在面包放置過程中，會產(chǎn)生掉渣的情況，是因?yàn)槊姘砍霈F(xiàn)黏聚變化，導(dǎo)致面包彈性的損失。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，麥芽糖淀粉酶對面包瓤的彈性有明顯的改善效果。在彈性方面，酶1 的彈性依然比酶2 效果好。

圖3 麥芽糖淀粉酶添加量對面包彈性的影響圖

5 結(jié)語

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，將麥芽糖淀粉酶運(yùn)用到面包中，可改善烘焙特性。麥芽糖淀粉酶的適應(yīng)性強(qiáng)，不會對面團(tuán)制作與面包工藝產(chǎn)生負(fù)面影響，且能夠改善面包柔軟性、膨脹高度與彈性，有效延長面包貨架期，降低面包水分流失的速度。本次實(shí)驗(yàn)中，酶1 對于面包柔軟度、膨脹高度、彈性的改善效果最佳，酶制劑添加量在200 mg·kg-1時(shí)，能夠最有效地延緩面包老化。