李守宏徐 清于 卉
1.諾維信(中國)投資有限公司 北京 100085
2.法國肖邦技術中國分公司 北京 100038
長貨架期烘焙產(chǎn)品在我國流行多年,自2007年的法式小面包上市開始,到后來不斷提升品質(zhì)的軟面包、手撕包,至2018年初各公司大力推出的半切夾餡吐司面包等,這類烘焙產(chǎn)品大多是通過商超渠道到消費者,因此需要有比較長的貨架期,通常情況下,長的有6個月,逐漸減少到現(xiàn)在的2個月左右,即使這樣,面包在存儲過程中抗淀粉老化的難題也是各生產(chǎn)廠家必需要考慮和改進的重要因素。
麥芽糖淀粉酶用于作用面粉中的淀粉部分,其可以在烘焙時的淀粉糊化過程中修飾淀粉,并分解產(chǎn)生DP2~DP7分子量小的糊精,從而可以延緩淀粉重結晶及防止淀粉和面筋之間相互反應而產(chǎn)生的老化[1]。在面包作為主食的歐美國家,就防止面包老化回生方面,麥芽糖淀粉酶的添加被證明是非常有效的手段,亦是應用非常普遍的一種酶,它可以顯著地改善面包的食用品質(zhì)來延長面包的貨架期;在我國,麥芽糖淀粉酶也越來越多地被各烘焙食品廠家接受,逐步將其復配在面包的生產(chǎn)改良之中,Novamyl?3D BG是市面上最為通用的一款麥芽糖淀粉酶,本實驗主要是研究該酶在不同添加量時對面團流變學特性的影響。
我們選用法國肖邦Mixolab混合試驗儀,這是一種面團流變學和酶學特性的分析儀器,其原理是在面粉加水混合形成面團過程中、面團加熱糊化過程中和面團冷卻回生過程中記錄流變學特性的變化,旨在模擬測定面粉制作成食品整個過程中面團的特性變化[2]。
選用的小麥面粉為無任何處理的空白面包粉基礎粉,廣東開平開蘭面粉廠;
Novamyl?3D BG麥芽糖淀粉酶:標稱活力10000 MANU/g,諾維信(中國)投資有限公司。
EM10標準烘箱,法國肖邦(Chopin Technologies)公司;
Mixolab混合試驗儀,法國肖邦(Chopin Technologies)公司。
1.3.1面粉含水量的測定
面粉的含水量測定參照GB/T 21305—2007《谷物及谷物制品水分的測定》方法測定,含水量測定值為13.7%。
1.3.2酶制劑的添加量設計
Novamyl?3D BG麥芽糖淀粉酶的添加量采用諾維信公司推薦的適宜添加量,具體的添加量見表1。
表1 Novam yl?3DBG麥芽糖淀粉酶的添加量
1.3.3試驗方法
面團的流變學測試采用AACC No.54-60.01標準 《Determination of Rheological Behavior as a Function of Mixing and Temperature Increase in Wheat Flour and Whole Wheat Meal》,即 Mixolab混合試驗儀Chopin+協(xié)議。首先對基礎粉進行吸水率的測定,確定基礎粉吸水率為63%。然后按照該吸水率,進行不同添加量麥芽糖淀粉酶的試驗,最終得到C1、C2、C3、C4和C5以及形成時間、穩(wěn)定時間、最大粘度、保持粘度和回生終點粘度等參數(shù)。
從圖1和圖2的Mixolab曲線以及樣品的目標剖面圖來看,麥芽糖淀粉酶主要影響淀粉糊化過程中粘度部分,可以明顯看出這個過程中其對粘度的影響,尤其是對淀粉酶活性和淀粉回生影響極大。
圖1 混合試驗儀曲線圖
圖2 混合試驗儀目標剖面圖
表2 Mixolab標準測試粉質(zhì)階段參數(shù)
由表2中Mixolab粉質(zhì)階段的數(shù)據(jù)可以看出:不同添加量的麥芽糖淀粉酶對面粉的吸水率、形成時間、穩(wěn)定時間沒有影響,對C2稠度最小值和幾個弱化值的影響僅在添加量達到180 ppm時才略有體現(xiàn),使面筋弱化略增大。從表3的剖面圖值數(shù)也可以看到,麥芽糖淀粉酶的添加對吸水率指數(shù)、混合指數(shù)和面筋+指數(shù)沒有影響。因此,麥芽糖淀粉酶的添加幾乎不影響面團的操作特性和面包的體積。
表3 Mixolab目標剖面圖指數(shù)
由表4 Mixolab粘度階段的數(shù)據(jù)可以看出:不同添加量的麥芽糖淀粉酶對C3峰值粘度影響不大,有研究表明C3值大小與面包體積以及面包芯的結構、口感粘彈性等有關。但麥芽糖淀粉酶的添加對C4保持粘度、C5回生終點粘度、C3-C4粘度崩解值和C5-C4回生值的影響極大。從表3的剖面圖值數(shù)也可以看到,隨著麥芽糖淀粉酶添加量的增加,抗淀粉酶指數(shù)降低(淀粉酶活性增大),回生指數(shù)降低。因此,麥芽糖淀粉酶的添加可以降低回生。
表4 Mixolab標準測試粘度階段參數(shù)
Mixolab粘度參數(shù)與麥芽糖淀粉酶添加量的相關性圖見圖3~圖6。
圖3 C4保持粘度與麥芽糖淀粉酶添加量的相關性
圖4 C3-C4粘度崩解值與麥芽糖淀粉酶添加量的相關性
圖5 C5回生終點粘度與麥芽糖淀粉酶添加量的相關性
圖6 C5-C4回生值與麥芽糖淀粉酶添加量的相關性
從上面麥芽糖淀粉酶添加量與Mixolab幾個參數(shù)的相關性圖可以看出,麥芽糖淀粉酶對C4保持粘度和C3-C4粘度崩解值的影響分別是線性負相關和線性正相關,且相關系數(shù)R2高達99.5%和98.8%。
另外,麥芽糖淀粉酶的添加,可以迅速降低C5回生終點粘度和C5-C4回生值。且隨著麥芽糖淀粉酶添加量的增大,C5回生終點粘度和C5-C4回生值有持續(xù)降低的趨勢,且添加量為30 ppm時,即可看到顯著效果。但是當添加量超過90 ppm時,回生值減小的趨勢變緩慢。實驗結果與理論上麥芽糖淀粉酶能夠延緩淀粉老化的特點相一致。
NovamylR3D BG麥芽糖淀粉酶的最適作用溫度是在55~75℃這個范圍(見圖 7),且Novamyl在溫度達到90℃左右時才會完全失去酶活性(面包中心溫度可達96℃)。鑒于麥芽糖淀粉酶Novamyl這樣特殊的溫度耐受性特點,我們可以清晰地理解到,麥芽糖淀粉酶Novamyl在面包的烘焙過程,其作用溫度區(qū)間亦恰在支鏈淀粉的糊化過程中,這給麥芽糖淀粉酶Novamyl作用于支鏈淀粉創(chuàng)造了機會,可以對支鏈淀粉有一定程度的修飾,同時水解產(chǎn)生DP2~DP7分子量小的糊精,而且可以避免在終產(chǎn)品中殘留酶活性的風險,保證面包瓤的濕潤度和彈性。
圖7 pH5.0時Novam yl在不同溫度下酶活力曲線
本實驗中的各項參數(shù)可以看到,在添加NovamylR3DBG麥芽糖淀粉酶主要影響淀粉糊化過程中粘度部分,可以明顯看出這個過程中其對粘度的影響,尤其是對淀粉酶活性和淀粉回生影響極大,隨著麥芽糖淀粉酶添加量的增加,抗淀粉酶指數(shù)降低(淀粉酶活性增大),回生指數(shù)降低,據(jù)此,麥芽糖淀粉酶的添加可以降低淀粉回生,延緩淀粉老化,延長面包的食用品質(zhì)。
該酶的使用也像其他酶制劑一樣,需要根據(jù)面包配方、工藝和貨架期的不同來選擇合適的用量。根據(jù)客戶的實際使用經(jīng)驗,對于普通的烘焙產(chǎn)品,貨架期在3~5天的面包,NovamylR3D BG麥芽糖淀粉酶在30 ppm的添加量即有明顯效果,對于高糖高油的長貨架期產(chǎn)品,需要提高添加量到180 ppm及更多以保證面包的最佳貨架期。
《現(xiàn)代面粉工業(yè)》征稿啟事
為了更好地服務于行業(yè)發(fā)展,滿足廣大讀者的需求,本刊發(fā)布征稿啟事,歡迎作者踴躍投稿。本次征稿主要內(nèi)容如下:
1.我國面粉工業(yè)發(fā)展規(guī)劃及其方針、政策;
2.等級粉、專用粉、營養(yǎng)強化面粉生產(chǎn)的新工藝、新技術、新設備、新標準等;
3.品質(zhì)監(jiān)控方法與儀器裝備;
4.面制品加工工藝、裝備及食品安全、衛(wèi)生等;
5.小麥、面粉深度加工及副產(chǎn)品的開發(fā)利用;
6.節(jié)能降耗及安全生產(chǎn);
7.制粉廠倉建設的規(guī)劃、設計,中小型面粉廠技術革新、技術改造的經(jīng)驗介紹及問題探討;
8.自動化技術、信息技術在制粉生產(chǎn)、經(jīng)營、管理等領域的應用;
9.國內(nèi)外小麥制粉相關行業(yè)科技新動態(tài)、學術活動及技術交流信息等;
10.小麥、面粉市場行情及分析。
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