酶制剂对挂面品质的影响研究
目 录
1 引言 1
1.1 面条加工常用酶制剂 1
1.2 面条加工用复配酶制剂 3
1.3 本课题的研究意义与内容 3
2 材料与方法 4
2.1 主要原料 4
2.2 主要仪器与设备 4
2.3 实验方法与设计 4
2.4 指标测定方法 6
3 结果与分析 8
3.1 原料面粉的基本性质 8
3.2 酶制剂对挂面色泽的影响 9
3.3 酶制剂对挂面蒸煮时间的影响 10
3.4 酶制剂对挂面蒸煮损失的影响 11
3.5 酶制剂对挂面熟断条率的影响 11
3.6 酶制剂对挂面最大剪切力的影响 13
3.7 酶制剂对挂面感官评价的影响 14
3.8 正交试验结果 16
4 挂面成品的质量检验17
结论 19
致谢 20
参考文献 21
1 引言
面条是中国的传统主食，在中国人的食品结构中占有重要的地位。随着生活水平的不断提高和食品安全意识的增强，消费者不仅对面条的质地品质如弹性和韧性的要求愈来愈高，对面条的安全健康和营养价值也提出了更高的要求。然而，目前使用的面条添加剂如增白剂、强筋剂、抗氧化剂等大多是由化学改良剂组成，存在安全隐患。酶制剂是一种生物催化剂在自然界的生物体中广泛存在，它和化学改良剂相比优势之处就在于它是绿色添 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
加剂，安全、无毒、无害，并且具有高度的专一性和高效性。在挂面制品的加工过程中酶的添加可以显著地影响产品的最终品质从而替代或弥补化学品质改良剂的不足。由于酶是一类具有生物催化性质的活性蛋白质，本身无毒，符合现代食品工业发展的方向，因此在面制品行业中的应用前景广阔[1]。
1.1 面条加工常用酶制剂
现代面条加工中酶制剂的添加对面条的筋道、色泽、口感等方面有辅助作用，从而对面条的烹煮品质、食用品质、感官品质、储存性能起到很大的改善作用，成为面条加工中不可或缺的一部分。使用的酶制剂主要有葡萄糖氧化酶、脂肪酶、转谷氨酰胺酶、木聚糖酶、脂肪氧合酶等。
1.1.1 葡萄糖氧化酶（glucose oxidase, EC1.1.3.4）
葡萄糖氧化酶在氧气存在条件下能催化α-D-葡萄糖转化为-δ-D葡萄糖内酯，同时产生过氧化氢。它广泛应用于蛋白脱糖、食品除氧及葡萄糖定量分析等也是迄今为止生物传感器领域最主要的工具酶。在食品工业上有去葡萄糖、脱氧、杀菌和测定葡萄糖含量等用途。葡萄糖氧化酶作为一种商业酶制剂能够改善面粉的加工性能增强面团的筋力被认为是较为理想的溴酸钾替代物之一[2]。葡萄糖氧化酶在面条加工中的作用机理为将葡萄糖氧化生成H2O2从而将面筋蛋白中的-SH氧化为-S-S-有助于面筋蛋白之间形成较好的蛋白质网络结构[3]。张剑等[4]研究认为葡萄糖氧化酶能明显改善面条的黏弹性尤其能增大面条的硬度、弹性、咀嚼性减小面条的黏附性与黏结性。葡萄糖氧化酶还可以提高面条的抗剪切能力，使它口感更劲道，耐煮性得到加强，使面条烹煮后表面不塌陷、不糊汤。此外，葡萄糖氧化酶还能够改善面条的色泽。
1.1.2 脂肪酶（Lipase, EC 3.1.1.3）
脂肪酶又称甘油酯水解酶它能催化甘油三酯水解生成甘油二酯或甘油一酯或甘油和脂肪酸。丹麦诺维公司酶制剂部研究发现脂肪酶作用方式涉及到小麦类脂与面筋蛋白质之间相互作用、构筑更好的面筋网络状分子、使面筋具有更好弹性特征[5]。脂肪酶被加入面条专用粉中后面团上的斑点明显减少面带压片或通心粉挤出过程中的颜色稳定性更高，同时面条或通心粉的咬劲也有所提高使面条在水煮过程中不粘连不易断表面光亮滑爽。钱露等[6]研究表明添加脂肪酶后面粉中糊化淀粉的稳定性增强，耐热性增加；脂肪酶添加量为15 mg/kg~25mg/kg时，对面条专用粉有很好的改良作用。
1.1.3 转谷氨酰胺酶(Transglutaminase, EC 2.3.2.13)
转谷氨酰胺酶，又称谷氨酰胺转胺酶，是一种催化酰基转移反应的转移酶。广泛存在于动、植物和微生物体内。在面条的生产中添加TG后通过调整酶的用量和反应时间就可以控制面条的质构使口感明显提高。转谷氨酰胺酶应用于面条中，促使面筋中ε-（γ-谷氨酰基）-赖氨酸异肽键形成分子内和分子间的网状结构。Tang[7]等研究报道谷氨酰胺转氨酶能够交联面筋蛋白，生成大分子量的聚合物，这些聚合物的形成能够产生较强的面筋网络,并提高其物理化学性质以及流变学性质。王晶晶等[8]通过转谷氨酰胺酶处理面筋蛋白制备脱酰胺面筋添加到面条中，发现脱酰胺面筋蛋白分子直接发生了交联，改变了蛋白质质构，有助于形成良好的面筋网络结构。
1.1.4 木聚糖酶（Oxylanase,EC.3.2.1.8）
木聚糖酶能够水解面粉中的戊聚糖，增加非淀粉多糖的水溶性，降低它们与水的结合力，释放出大量的结合水提供给淀粉和面筋，使面团能够形成更好的面筋网络结构，提高面团的机械加工性能，改善面条的品质[9]。面包加工中适量添加木聚糖酶已经取得很好的效果，它不仅能提高面团的机械加工性能，而且可以消除发酵过度的危害，增大面包体积，改善面包心质地以及延缓老化等[10]。
1.1.5 脂肪氧合酶（Lipoxygenase, EC1.11.13.12）
脂肪氧合酶能催化氧化不饱和脂肪酸形成氢过氧化物，氢过氧化物氧化蛋白质分子的-SH形成二硫键-S-S-，并能诱导蛋白质分子聚合，使蛋白质分子变得更大从而起到增强面筋的作用[11]。同时，脂肪氧合酶还可以通过偶合反应破坏胡萝卜素的双键结构，从而使面条增白，可替代强筋剂溴酸钾及漂白剂过氧化苯甲酰的用量[12]。
目前对于脂肪氧合酶的研究大多还局限在其对面团流变学和拉伸性能等宏观变化方面，没有对强筋机制进行深入研究。而且，目前商品化的脂肪氧合酶的纯酶提取工艺复杂，价格昂贵，制约了脂肪氧合酶应用前景。
1.1.6 其他酶
α-淀粉酶又称α-1,4-D-葡萄糖-葡萄糖苷水解酶，是一种重要的淀粉水解酶，它以随机作用方式切断淀粉、糖原、寡聚糖或多聚糖分子内的α-1,4葡萄糖苷键，产生麦芽糖、低聚糖和葡萄糖等。α-淀粉酶水解面条中的淀粉分子，使直链淀粉和支链淀粉的比例发生变化，低聚糖、糊精的含量增加，口感发粘[13]；直链淀粉和支链淀粉中裂开的键有助于支链淀粉-脂肪复合物的形成，可以起到抗老化的作用。
（4）干燥 将面条放在室内进行自然风干，使水分从40-45%降低至14%左右，有利于面团的贮存，固定面条组织。
2.4 指标测定方法
2.4.1 挂面色泽测定方法
蒸煮损失率测定：称取10 g样品，精确至0.1 g，放入盛有500 ml沸水（蒸馏水）的烧杯中，可调式电路加热，保持水的微沸状态，按测定的蒸煮时间煮熟后用筷子挑出挂面，面汤放至常温后，转入1000 ml容量瓶中定容、混匀，取500 ml面汤倒入恒量的250 ml烧杯中，放在可调式电炉上蒸发掉大部分水分后，再加入面汤50 ml继续蒸发至近干，放入105℃烘箱内烘至恒重，按式计算蒸煮损失。
1 引言 1
1.1 面条加工常用酶制剂 1
1.2 面条加工用复配酶制剂 3
1.3 本课题的研究意义与内容 3
2 材料与方法 4
2.1 主要原料 4
2.2 主要仪器与设备 4
2.3 实验方法与设计 4
2.4 指标测定方法 6
3 结果与分析 8
3.1 原料面粉的基本性质 8
3.2 酶制剂对挂面色泽的影响 9
3.3 酶制剂对挂面蒸煮时间的影响 10
3.4 酶制剂对挂面蒸煮损失的影响 11
3.5 酶制剂对挂面熟断条率的影响 11
3.6 酶制剂对挂面最大剪切力的影响 13
3.7 酶制剂对挂面感官评价的影响 14
3.8 正交试验结果 16
4 挂面成品的质量检验17
结论 19
致谢 20
参考文献 21
1 引言
面条是中国的传统主食，在中国人的食品结构中占有重要的地位。随着生活水平的不断提高和食品安全意识的增强，消费者不仅对面条的质地品质如弹性和韧性的要求愈来愈高，对面条的安全健康和营养价值也提出了更高的要求。然而，目前使用的面条添加剂如增白剂、强筋剂、抗氧化剂等大多是由化学改良剂组成，存在安全隐患。酶制剂是一种生物催化剂在自然界的生物体中广泛存在，它和化学改良剂相比优势之处就在于它是绿色添 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
加剂，安全、无毒、无害，并且具有高度的专一性和高效性。在挂面制品的加工过程中酶的添加可以显著地影响产品的最终品质从而替代或弥补化学品质改良剂的不足。由于酶是一类具有生物催化性质的活性蛋白质，本身无毒，符合现代食品工业发展的方向，因此在面制品行业中的应用前景广阔[1]。
1.1 面条加工常用酶制剂
现代面条加工中酶制剂的添加对面条的筋道、色泽、口感等方面有辅助作用，从而对面条的烹煮品质、食用品质、感官品质、储存性能起到很大的改善作用，成为面条加工中不可或缺的一部分。使用的酶制剂主要有葡萄糖氧化酶、脂肪酶、转谷氨酰胺酶、木聚糖酶、脂肪氧合酶等。
1.1.1 葡萄糖氧化酶（glucose oxidase, EC1.1.3.4）
葡萄糖氧化酶在氧气存在条件下能催化α-D-葡萄糖转化为-δ-D葡萄糖内酯，同时产生过氧化氢。它广泛应用于蛋白脱糖、食品除氧及葡萄糖定量分析等也是迄今为止生物传感器领域最主要的工具酶。在食品工业上有去葡萄糖、脱氧、杀菌和测定葡萄糖含量等用途。葡萄糖氧化酶作为一种商业酶制剂能够改善面粉的加工性能增强面团的筋力被认为是较为理想的溴酸钾替代物之一[2]。葡萄糖氧化酶在面条加工中的作用机理为将葡萄糖氧化生成H2O2从而将面筋蛋白中的-SH氧化为-S-S-有助于面筋蛋白之间形成较好的蛋白质网络结构[3]。张剑等[4]研究认为葡萄糖氧化酶能明显改善面条的黏弹性尤其能增大面条的硬度、弹性、咀嚼性减小面条的黏附性与黏结性。葡萄糖氧化酶还可以提高面条的抗剪切能力，使它口感更劲道，耐煮性得到加强，使面条烹煮后表面不塌陷、不糊汤。此外，葡萄糖氧化酶还能够改善面条的色泽。
1.1.2 脂肪酶（Lipase, EC 3.1.1.3）
脂肪酶又称甘油酯水解酶它能催化甘油三酯水解生成甘油二酯或甘油一酯或甘油和脂肪酸。丹麦诺维公司酶制剂部研究发现脂肪酶作用方式涉及到小麦类脂与面筋蛋白质之间相互作用、构筑更好的面筋网络状分子、使面筋具有更好弹性特征[5]。脂肪酶被加入面条专用粉中后面团上的斑点明显减少面带压片或通心粉挤出过程中的颜色稳定性更高，同时面条或通心粉的咬劲也有所提高使面条在水煮过程中不粘连不易断表面光亮滑爽。钱露等[6]研究表明添加脂肪酶后面粉中糊化淀粉的稳定性增强，耐热性增加；脂肪酶添加量为15 mg/kg~25mg/kg时，对面条专用粉有很好的改良作用。
1.1.3 转谷氨酰胺酶(Transglutaminase, EC 2.3.2.13)
转谷氨酰胺酶，又称谷氨酰胺转胺酶，是一种催化酰基转移反应的转移酶。广泛存在于动、植物和微生物体内。在面条的生产中添加TG后通过调整酶的用量和反应时间就可以控制面条的质构使口感明显提高。转谷氨酰胺酶应用于面条中，促使面筋中ε-（γ-谷氨酰基）-赖氨酸异肽键形成分子内和分子间的网状结构。Tang[7]等研究报道谷氨酰胺转氨酶能够交联面筋蛋白，生成大分子量的聚合物，这些聚合物的形成能够产生较强的面筋网络,并提高其物理化学性质以及流变学性质。王晶晶等[8]通过转谷氨酰胺酶处理面筋蛋白制备脱酰胺面筋添加到面条中，发现脱酰胺面筋蛋白分子直接发生了交联，改变了蛋白质质构，有助于形成良好的面筋网络结构。
1.1.4 木聚糖酶（Oxylanase,EC.3.2.1.8）
木聚糖酶能够水解面粉中的戊聚糖，增加非淀粉多糖的水溶性，降低它们与水的结合力，释放出大量的结合水提供给淀粉和面筋，使面团能够形成更好的面筋网络结构，提高面团的机械加工性能，改善面条的品质[9]。面包加工中适量添加木聚糖酶已经取得很好的效果，它不仅能提高面团的机械加工性能，而且可以消除发酵过度的危害，增大面包体积，改善面包心质地以及延缓老化等[10]。
1.1.5 脂肪氧合酶（Lipoxygenase, EC1.11.13.12）
脂肪氧合酶能催化氧化不饱和脂肪酸形成氢过氧化物，氢过氧化物氧化蛋白质分子的-SH形成二硫键-S-S-，并能诱导蛋白质分子聚合，使蛋白质分子变得更大从而起到增强面筋的作用[11]。同时，脂肪氧合酶还可以通过偶合反应破坏胡萝卜素的双键结构，从而使面条增白，可替代强筋剂溴酸钾及漂白剂过氧化苯甲酰的用量[12]。
目前对于脂肪氧合酶的研究大多还局限在其对面团流变学和拉伸性能等宏观变化方面，没有对强筋机制进行深入研究。而且，目前商品化的脂肪氧合酶的纯酶提取工艺复杂，价格昂贵，制约了脂肪氧合酶应用前景。
1.1.6 其他酶
α-淀粉酶又称α-1,4-D-葡萄糖-葡萄糖苷水解酶，是一种重要的淀粉水解酶，它以随机作用方式切断淀粉、糖原、寡聚糖或多聚糖分子内的α-1,4葡萄糖苷键，产生麦芽糖、低聚糖和葡萄糖等。α-淀粉酶水解面条中的淀粉分子，使直链淀粉和支链淀粉的比例发生变化，低聚糖、糊精的含量增加，口感发粘[13]；直链淀粉和支链淀粉中裂开的键有助于支链淀粉-脂肪复合物的形成，可以起到抗老化的作用。
（4）干燥 将面条放在室内进行自然风干，使水分从40-45%降低至14%左右，有利于面团的贮存，固定面条组织。
2.4 指标测定方法
2.4.1 挂面色泽测定方法
蒸煮损失率测定：称取10 g样品，精确至0.1 g，放入盛有500 ml沸水（蒸馏水）的烧杯中，可调式电路加热，保持水的微沸状态，按测定的蒸煮时间煮熟后用筷子挑出挂面，面汤放至常温后，转入1000 ml容量瓶中定容、混匀，取500 ml面汤倒入恒量的250 ml烧杯中，放在可调式电炉上蒸发掉大部分水分后，再加入面汤50 ml继续蒸发至近干，放入105℃烘箱内烘至恒重，按式计算蒸煮损失。
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