酶工程在小麦面粉品质的改良

酶工程在小麦面粉品质的改良

概要：随着小麦品种改良的发展，小麦粉工业需要一定的方法、技术、设备使之资源优化利用，生产经济高效，产品质量标准化，品种多样化。由于原料小麦本身的品质质量状况以及制粉工艺与设备等条件的限制，直接生产出来的面粉往往难以达到制作某种食品的特殊要求，也就是说往往达不到专用的目的。因此，小麦粉品质改良的目的,就是为了使生产出来的面粉具有更好的专用性，适合花样繁多的面制食品对面粉的品质特性的不同要求，在一定的前提条件下， 采用化学的、物理的、生物的或其他手段或方法，对面粉品质进行有目的的调整、改进及完善。本文从酶工程对小麦面粉品质的改良方面进行了阐述。

关键词：酶工程 小麦面粉 改良方法

（一）面包烘烤面粉的改良

普通的面粉往往不一定具有适合制造面包的性质，并且消费者对于面包品质也日趋多样化，仅用面粉自身的酶是不够的。添加适当的淀粉酶和蛋白质酶等可以提高面粉的烘烤品质。

1 脂肪酶与面包品质的改善

1.1脂肪酶介绍

脂肪酶是一类具有多种催化能力的酶，可以催化三酰甘油酯及其他一些水不溶性酯类的水解、醇解、酯化、转酯化及酯类的逆向合成反应，除此之外还表现出其他一些酶的活性[1] 。

1.2脂肪酶理化性质

脂肪酶催化特性[2]:在油水界面上其催化活力最大，溶于水的酶作用于不溶于水的底物，对均匀分散的或水溶性底物不作用，反应是在两个彼此分离的完全不同的相的界面上进行。

脂肪酶底物特异性：不同来源脂肪酶对底物不同碳链长度和饱和度脂肪酸表现出不同反应性。

1.3脂肪酶对面团强筋作用的机理

一种研究认为[3]：是因为面粉中的脂肪分极性脂 质和非极性脂质，面团中的强极性脂如磷脂，利于面筋网络的形成，非极性脂质甘油三酯，则损害面团的筋力结构。脂肪酶作用于甘油三酯阻止了其与谷蛋白的结 合，从而起到增筋作用，因为谷蛋白决定面团的弹性和粘合性，谷蛋白多时面团的筋力就强，另外，甘油三酯的水解有利于磷脂的形成，使面筋网络增强。从而提高 了面团的筋力，改善了面粉蛋白质的流变学特性，增加了面团的强度和耐搅拌性，以及面包的入炉急胀能力，使其组织细腻均匀，包心柔软，口感更好。

1.4脂肪酶按其来源

脂肪酶按其来源主要分为3类[4]：（1）动物源性脂肪酶（2）植物源脂肪酶（3）微生物源性脂肪酶。由于微生物种类多、繁殖快、易发生遗传变异，具有比动植物更广的作用pH、作用温度范围以及底物专一性，且微生物来源的脂肪酶一般都是分泌性的胞外酶，所以微生物脂肪酶是主要的研究对象。

2 蛋白酶与面包品质的改善

2.1蛋白酶作用机理

由于蛋白酶作用于小麦粉的蛋白质，使它变成肽，氨基酸以供给酵母氮源，促进发酵[5]。

2.2 蛋白酶对面包品质的影响

蛋白酶作用于面筋蛋白质的肽键，将它分解为小分子量物质，使面筋软化，增加延伸性，使面团的粘弹性适中，缩短混揉时间，节约体力。蛋白酶在面团发酵时产生的氨基酸，在烘烤中会与糖发生美拉德反应，可使面包外皮色泽更好，增加面包香味，但须控制适量，否则颜色有恶化的可能性。

2.3蛋白酶的来源

蛋白酶广泛存在于动物内脏、植物茎叶、果实和微生物中。微生物蛋白酶，主要由霉菌、细菌，其次由酵母、放线菌生产[6]。

3乳糖酶与面包品质的改善

3.1乳糖酶的介绍

乳糖酶，别名：β-半乳糖苷酶，主要作用是使乳糖水解为葡萄糖和半乳糖。主要用于乳品工业，可使低甜度和低溶解度的乳糖转变为较甜的、溶解度较大的单糖；使冰淇淋、浓缩乳、淡炼乳中乳糖结晶析出的可能性降低，同时增加甜度[7]。

3.2乳糖酶对面包品质的影响

在面粉中加入奶粉，乳制品改善面团性质，增加面筋强度，加强面筋韧性；增加风味，提高营养价值；增进面包表皮颜色，同时延长产品货架寿命。但是面粉中分解乳糖的酶含量极少，加入乳糖酶生成的葡萄糖可使酵母充分发挥，产生气体使面团膨大。另外，半乳糖也可以通过羰氨反应提高面包色泽。

4 α-淀粉酶与面包品质的改善

4.1 α-淀粉酶的简介

淀粉酶，是指能水解淀粉、糖原和有关多糖中的O-葡萄糖键的酶。 一般作用于可溶性淀粉、直链淀粉、糖元等α－1，4-葡聚糖，水解α－1，4-糖苷键的酶。

4.2 α-淀粉酶的理化性质

称麦芽淀粉酶。系自麦芽提取而得的淀粉酶混合物。淡黄色或白色无定形粉末，无臭，无味。溶于水呈微浊。最适pH值5.0～5.5，于pH值1.7溶液或加热至85℃失活。系由麦芽提取而得的淀粉酶混合物。催化淀粉、糖元水解生成糊精，进一步水解的最终产物是葡萄糖、麦芽糖。中国多用发酵法生产，如从枯草杆菌(Bacillus subtilis)发酵液中提取α-淀粉酶。用于助消化药物，促进食品中淀粉的消化[8]。

4.3 α-淀粉酶对面包品质的影响

在面粉中加入α-淀粉酶时，因麦芽糖的生成量增加，酵母对其发酵后，二氧化碳的产生量增加得相当多，从而增加面包体积。添加淀粉酶后，面团就变得柔软，因而增加了面团的延展性和保持气体的能力，容积增大，出炉后能制成触感良好的面包。

二 饼干用面粉品质改良

饼干生产发展得非常迅速，许多饼干厂已开始生产出高档次、多品种的饼干。作为饼干生产的主要原料——面粉，直接影响着饼干的质量。不同种类的饼干要求的面粉品种、质量也有所不同。

饼干改良剂对饼干的影响

1、明显地降低糖油的用量：饼干改良剂作用于面筋性蛋白质后，要求糖的反水化作用程度可以减弱，从而可以降低糖的用量。大量实际生产表明，即使明显降低糖的用量，产品的酥脆性等感观都不会受到影响。同样原理，也可降低油脂的用量[9]。

2、可明显提高产品的酥脆性：亚硫酸盐类改良剂和蛋白酶的双重作用破坏面筋

性蛋白质分子上的二硫键和肽键，使面团的可塑性增加，被切断的各片段重新排列，产品段面层次分明，孔洞大小均匀，疏密有致，口感松爽酥脆。这是亚硫酸盐类改良剂无法达到的效果[10]。

3、使产品的色泽得到改善：饼干改良剂通过酶促作用使得美拉德反应的底物浓度增加，形成的颜色鲜艳光亮。尤其是大幅度的降低糖油的含量后，效果更为明显[11]。

4、可改善饼干表面的细腻程度：饼干改良剂将面筋性蛋白质分解成小分子的多肽，经烘烤后其表面特别光滑，呈现出油亮感，无毛边和粗糙的毛边出现，同时对产品的裂纹也有一定程度的抑止作用[12]。

5、健康，安全：饼干改良剂属于纯天然生物活性物质，可部分或全部替代焦亚硫酸钠，从而减少SO2等有害物质的残留，降低吸潮因素的影响，延长产品保质

[13]期，还可以矫正化学添加剂对饼干风味的影响，有效提高饼干产品的品质。

三 酶在面粉改良方面的发展趋势[14]

1、天然、安全、高效的面粉改良剂是研制开发的主要方向

2、采用微胶囊、生物工程等高新技术是研制开发的主要技术手段

3、采用复配技术研制开发多功能的面粉品质改良剂