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酶在焙烤食品中的应用
浅谈几种酶在焙烤食品中的应用
摘 要：主要介绍了脂肪酶、葡萄糖氧化酶、淀粉酶、蛋白酶、半纤维素酶在焙烤食品中的应用。
关 键 词：酶、焙烤食品、应用
Abstract: introduce lipase, protease, hemicelase, glucose-oxidase, amylase apply in the adhibition.
Key words: enzyme, bake, adhibition.
引 言：目前，在食品工业中广泛采用酶来改善食品的品质以及制造工艺，酶作为一类食品添加剂，其品种不断增多。它在食品领域中的应用方兴未艾。随着溴酸钾被禁用，如何使用天然无害具有替代功能的产品，成为广大焙烤食品及面粉企业关注的焦点，而生物酶制剂满足了这方面的要求。酶作为一种生物制品，在面粉改良中，具有显著的优越性。这些优越性体现在：酶本身就是活细胞产生的活性蛋白质，本身无毒，故不会留下有毒的物质。酶的催化作用具有高度的专一性，一种酶只对一种底物起作用。如淀粉酶只能催化淀粉的水解，而对蛋白质则无效。酶的催化效率非常高，比一般催化剂高107－1013倍，因此用量相当少。酶的操作条件温和，在常温、常压下就能进行。与以前的化学催化剂相比，酶反应显得特别温和，这对避免食品营养的损失是很有利的。以下介绍几种酶在焙烤食品中的应用。
1.脂肪酶
脂氧合酶在面包中用于改良面包质地、风味，并进行漂白。
脂肪酶能够提高面制品的烘焙品质、改善面包质地、延长制品的货架期。
面类制品的食感主要与小麦粉中的蛋白质、淀粉、脂肪等有关，特别是通过蛋白质的定向和形成网眼结构产生弹性，增加面的黏弹性。在面类食品加工中，以手工方式沿着压延方向进行多方面揉压，或是以机械方式沿着单一方向进行长时间的压延，都会增加面的弹性、提高面类食品的质量，但采用上述两种方法比较耗时。
脂肪酶是酶制剂的一种，酶的所有特性它都具有，与其他酶酶剂如葡萄糖氧化酶复配后能够取代化学增筋剂溴酸钾。脂肪酶在焙烤食品工业当中的应用，主要是体现在对面包粉面团的强筋作用及改善面包品质方面。它对面制品的改良是提高面团的耐醒发力，脂肪酶主要在面团静置发酵阶段起到增强面筋筋力的作用。同时，能适当降低面团的延伸性。特别是用于无脂肪，低脂肪或含油的面包产品中效果最理想，能降低面团粘稠度，改善面团的操作性能，增强面团筋力和面团的弹韧性，提高面团发酵耐力和醒发耐力，提高了面包入炉急胀性，增大产品体积作用非常突出；能够改善面包内部组织结构，使内部组织结构更加均匀细腻，包芯色泽更加洁白，提高了面包组织的柔软度，对面包制品有很好的改良效果。
在面类食品生产时，可以将溶解有脂肪酶的水直接加入面粉中，然后在常温下放置一段时间进行压延处理。与添加蛋白质和多糖类等面粉改良剂相比，添加脂肪酶后产品品质会得到大幅度提高。具体表现在以下三方面：（1）增加并保持弹性。（2）提高成品率。（3）面皮的改良。
2.葡萄糖氧化酶
葡萄糖氧化酶在各类食品中用于祛除食品中的氧气或葡萄糖常与过氧化氢酶结合使用。
葡萄糖氧化酶（glucoseoxidase GOX；ECl.1.3.4）系统抗微生物作用主要是由于生成的H2O2具有细胞毒性。当然形成的葡糖酸引起pH下降，也有抑菌作用。GOX系统作为食品防腐剂抗微生物的效果报道不一，Tiina和Sandholm研究表明，GOX系统能显著抑制多种病原菌的生长，如婴儿沙门氏菌、金黄色葡萄球菌和产气荚膜梭菌。GOX系统对液体全蛋中的革兰氏阴性和阳性菌也有显著抑制作用。但是将GOX系统应用于接种过假单孢菌属和鼠伤寒沙门氏菌的禽类中，未发现这些腐败菌的生长受到抑制。不同微生物对GOX系统的敏感性决定于它们产生H2O2清除剂（如过氧化氢酶、谷光甘肽和抗坏血酸等）的能力。GOX系统更多的应用于食品加工中，而不是作为食品防腐剂，其原因是食品长期暴露于过氧化氢的环境易造成食品脂肪酸败。
葡萄糖氧化酶和过氧化物酶具有显著的改善面粉中面筋强度和弹性、总体提高面粉品质的作用。它与其他酶制剂和添加剂之间具有协同效应, 用于烘焙面包等高筋粉的生产, 均能获得理想效果。同时,葡萄糖氧化酶凭借其天然的优良特性, 可替代被国际癌症研究机构列为致 癌物质的溴酸钾等各种化学添加剂。
3.淀粉酶
淀粉酶在各类食品中用于将淀粉转化为糊精、糖，增加吸收水分能力。淀粉酶在焙烤食品中增加酵母在发酵过程中的糖含量。
α－淀粉酶通常与蛋白酶一起应用于改善面团的功能性质。小麦及黑麦面粉只含约0.5%～1. 0％的可发酵糖，不能提供酵母生长所需的糖。如果面粉中α－淀粉酶的活力不足，淀粉分 解所产生的麦芽糖含量很低，面团起发性不好。因此面团中可加入约0.3％的麦芽α－淀粉酶或真菌α－淀粉酶以提高面团的质量。真菌α－淀粉酶对热不稳定，在烘烤的过程中易失活 ，与葡萄糖淀粉酶可以共同控制产品还原糖的含量，进而影响产品的质量，如颜色等。α－淀粉酶可降低产品黏度，改善产品的加工性能，最终使产品松软，体积增大。焙烤过程中，淀粉胶凝，蛋白质变性形成刚性结构并释放水到淀粉凝胶中去。如果α－淀粉酶活力过高，烘烤过程前期过量淀粉水解，则会导致面包黏性增强，体积较小。真菌α－淀粉酶在75℃时 失活，所以不会产生上述情况，会使面包的货架期延长两倍。S.Sahlstrom 等研究了面包制 作中四种真菌α－淀粉酶的加入，调粉时间及醒发时间对面包质量及货架期的影响。研究结果表明：酶的加入会增大面包体积，但加入α-淀粉酶似乎对降低调粉时间和醒发时间无影响。加入Pullulanase可延迟面包老化。α－淀粉酶不能水解完整的淀粉颗粒。酵母发酵的过程中也依赖于β－淀粉酶产生的还原糖，进而通过美拉德反应产生良好的风味和色泽。而杆菌中嗜热麦芽糖淀粉酶以不同的方式影响面团的流变学特性及淀粉分子。这种酶影响 直链淀粉的数量而使其获得单分散性和保持分子量不变，而且发现冷面团的黏性与直链淀粉 分子聚合的最大数量有关联。
4.蛋白酶
健全的、未发芽的谷物蛋白酶活性通常很低，且大多为木瓜蛋白酶，就是说当存在能够还原二硫键的物质时，蛋白酶才有活性。内源性蛋白酶对面包质量影响较小，因为其戊聚糖含量较高。然而水解面筋蛋白的酶类对面包质量有很显著的影响。例如某些昆虫的唾液中含有水 解谷物中主要蛋白质的酶类，可以使面筋蛋白水解过度。在面包制作过程中控制蛋白酶的用量，加入适量的真菌蛋白酶可缩短1/3的调粉时间，同时面团的机械性能及组织结构也会得到提高。
5.半纤维素酶
早在1973年，Casier 等人就提出不同的小麦面粉所含有的戊聚糖种类不同。总的来说，戊聚糖对面包体积、面团组织结构具有正影响。黑麦面粉含有的戊聚糖能阻止面筋的形成，这些戊聚糖的部分水解可以显著提高面团的加工性能及体积。近来研究发现，非淀粉多糖在面 包制作过程中起到很重要的作用。半纤维素酶和β－葡聚糖酶可显著提高面团质量。白面粉 、全麦粉及黑麦粉分别含有约2.5%～3％、5%及8%的半纤维素，这些半纤维素在面团吸水能力方面起着重要作用。戊聚糖可吸收其6.5倍重量的水分。
自从发现市售木聚糖酶作为非纯品可增大面包体积，改善面团质量以后，人们的注意力从研 究水解蛋白和淀粉的酶逐渐转向研究半纤维素及戊聚糖的酶类。这可认为是烘焙酶技术史上的一次变革。近年来，半纤维素酶，特别是戊聚糖酶在全麦面包生产中应用的研究成为热点 。已经证明面团中加入戊聚糖酶会明显提高抗老化能力，而且在黑麦面包生产中可降低调粉 时间，以及调粉过程中消耗的能量。G. Cleemput等对内源性非淀粉多糖水解酶在面包制作过程中对非淀粉多糖（NSP）的影响进行了研究。结果表明：在调粉和烘烤阶段，部分水不溶性NSP转变为水溶性的。发酵过程中阿拉伯木聚糖分子量的变化部分原因是由于酶水解。由于从面团或面包中提取阿拉伯木聚糖很难，表明NSP之间或NSP与蛋白质或其他面粉组分存在着相互作用。可溶解戊聚糖与谷蛋白结合形成的胶状物质,改善内部网络结构。而脂肪酶 则阻止了甘油三酯与谷蛋白的结合,提高面团稳定性，操作性好，成品面包弹性更好，体积增大，面包心结构均匀，色泽光亮。
6.结束语
随着生物技术的迅猛发展，人们对酶在面包生产中应用的兴趣更加浓厚。各种酶在面包生产中的作用机理有待于进一步研究，以开发出多功能、有效的面包改良剂。在食品工业中应用的酶的种类很多，这里只是介绍了几种，总之，在开发多样化的食品新制品同时，酶的需要也是多样化的。今后，随着新规酶的发现，基因工程以及蛋白质工程的发展，可用于食品的酶也将会有新的进展，酶在食品工业中的应用前景更广阔。
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