王 娜，鄭學玲*，馬 森

(河南工業(yè)大學，鄭州 450001)

新磨制的面粉一般需要經過1～2個月的自然熟化，才能達到其品質的最佳值。為了縮短面粉自然熟化時間，提高市場效益，面粉企業(yè)常采用加入熟化劑的方法來加速面粉的自然熟化。有研究表明，加熱條件下小麥面筋蛋白通過麥谷蛋白，麥醇溶蛋白之間的基團由二硫鍵交聯(lián)形成麥谷蛋白大聚體。因此可以推測，適當?shù)臒崽幚砜梢约铀倜娣鄣氖旎?。而關于面粉與其他添加劑的研究較多[1-5]，近年來有研究表明，大豆粉中的脂肪氧化酶活性很高，將大豆粉添加到小麥面粉中，其中的脂肪氧化酶可以將面筋蛋白中的巰基（-SH）氧化成二硫鍵（-S-S-），從而增加面筋中的二硫鍵含量，強化了面筋蛋白的三維結構，提高面筋筋力，進而改善小麥面粉的品質。同時脂肪氧化酶可以通過偶合反應使胡蘿卜素氧化，從而起到增白的作用。葡萄糖氧化酶（GOD）能改善小麥粉的加工性能，增加面筋蛋白的三維空間網狀結構，強化面筋，改善小麥面粉的食用品質。

本實驗是在安全及保障食品品質的前提下，比較不同處理方式對面粉及其制品品質的影響效果，以添加 20 mg/kg木聚糖酶 （Xylanase），20 mg/kg脂肪氧化酶 （LOX）、20 mg/kg 葡萄糖氧化酶（GOD）、37℃熱處理（HEAT）1 h作為處理方式與新磨制的未經熟化（0 d）的面粉及經自然熟化40 d的面粉進行比較研究，從而探討不同處理方式加速面粉熟化的作用機制。

1 材料與方法

1.1 原料

面粉：取鄭州海嘉面粉廠當天新磨制的無任何添加的中筋粉；葡萄糖氧化酶：北京索萊寶生物科技有限公司，酶活力100 U/mg；木聚糖酶：北京凱泰新世紀生物技術有限公司，酶活力100 U/mg；脂肪氧化酶：上海士鋒生物科技有限公司，酶活力100 U/mg；將取回的面粉分裝在編織袋中，置于24℃、通風干燥環(huán)境中儲存。

1.2 設備

Satake mini color grader MICGIA便攜式測色儀，日本佐竹公司；Mixolab混合試驗儀，法國肖邦儀器公司；哈克流變儀，德國賽默飛世爾科技有限公司；JHMZ 200針式和面機，北京東方孚德公司；UV762紫外分光光度計，上海儀電分析儀器有限公司；Chopin F4流變發(fā)酵儀，法國肖邦儀器公司；黏度儀，德國布拉班德儀器有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 原料的制備

添加20 mg/kg葡萄糖氧化酶處理面粉：取新磨制的面粉，添加20 mg/kg的葡萄糖氧化酶，于混粉儀中混合均勻后，置于自封袋中密封備用。

添加20 mg/kg木聚糖酶處理面粉：取新磨制的面粉，添加20 mg/kg的木聚糖酶，于混粉儀中混合均勻后，置于自封袋中密封備用。

添加20 mg/kg脂肪氧化酶處理面粉：取新磨制的面粉，添加20 mg/kg的新磨制的脂肪氧化酶，于混粉儀中混合均勻后，置于自封袋中密封備用。

37℃熱處理1 h面粉：取新磨制的面粉均勻的平攤在鋪有錫箔紙的盤子中，并用錫箔紙封好，扎一些細小的針孔，置于37℃的烘箱熱處理，每隔10 min用勺子將面粉混合均勻，充分受熱，總共處理1 h，混合均勻后置于自封袋中密封備用。

1.3.2 色度值的測定

參照文獻，打開測色儀的開關，用白板校正，選擇測色模式CGV（Dry）記錄校正值。稱取6 g面粉于石英皿中，輕輕地晃動使樣品均勻的平鋪于石英皿中。按下測定按鈕，記錄CGV（Dry）值及CIELAB值。

1.3.3 糊化特性：參照GB/T 24853-2010

1.3.4 動態(tài)流變學特性

1.3.4.1 面團動態(tài)流變學特性的測定

選擇Chopin S模式用Mixolab混合試驗儀制作面團，當面團稠度達到C1時，停止，取出面團并用保鮮膜包好，室溫醒發(fā)15 min。之后用哈克流變儀測定。哈克流變儀參數(shù)設置參考文獻[6-8]并加以改進，使用P35 TiL轉子，平板直徑35 mm，夾縫距離1mm，取大約3 g面團放置在平板之間靜置5 min，以使殘余的壓力松弛，多余部分刮掉，用礦物油涂在平板邊緣以防止水分蒸發(fā)，立即用蓋子蓋上保溫并防止蒸發(fā)。在Osc模式下進行頻率掃描：應變0.5%，溫度 25 ℃，頻率 0.1～10 Hz。

1.3.4.2 面片動態(tài)流變學特性的測定

稱取100 g小麥面粉，加入面粉吸水率44%的水，用針式和面機先和面3 min，刮掉針上和壁上的面絮繼續(xù)和面4 min，醒發(fā)15 min，用哈克流變儀進行測定。進行頻率掃描，儀器參數(shù)設置和測試程序同面團動態(tài)流變學特性的測定。

1.3.4.3 面糊動態(tài)流變學特性的測定

取15 g小麥面粉加入25 mL蒸餾水，在燒杯中沿一個方向攪拌45 s，室溫松弛5 min，形成面糊并進行測定。儀器參數(shù)的設置同面團動態(tài)流變學特性的測定。參考文獻[9-11]并改進，在Osc模式下進行頻率掃描：應變0.5%，溫度 25℃，頻率0.1～10 Hz。流動曲線實驗：剪切速率0.1～100 S-1，溫度25℃；屈服應力實驗：選擇CS模式，剪切速率：0.001～10 S-1，做應力與形變的曲線，拐點對應的應力值即為面糊的屈服應力。

1.3.5 面團的發(fā)酵特性

稱取約300 g面粉，0.8%酵母，按粉質的吸水率進行加水，并用粉質儀進行和面5 min，稱取315 g和好的面團放入發(fā)酵籃，用手按壓整齊。面團填充滿整個發(fā)酵籃底部，并保證面團頂部平整。然后在面團上放入活塞，活塞上放置2 kg砝碼（4片），放入設備，最后放入面團發(fā)酵位移傳感器并旋緊。開始測試，測試時間3 h。

1.3.6 面片色澤

切出五片圓形面片并疊加在一起平穩(wěn)的放在色度儀上，色度儀模式調成干基狀態(tài)，然后記錄CGV、L、a*、b*值，同一個面片換不同的位置進行測定，取6次測定的平均值作為最終的測定結果。

2 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS16.0和Origin8.5軟件對實驗數(shù)據(jù)進行分析。

3 結果與討論

3.1 面粉色度值

色度值（CGV）是顯示面粉色澤的一個數(shù)值，色度值在-40～20的范圍內變化，CGV值越大說明面粉色澤越差。習慣上用L、a*、b*三色空間法表示面粉色澤，其中L、a*和b*分別為亮度值、紅綠度值和黃藍度值。L值越大表示樣品亮度越高，a*為紅綠值，正值代表紅色，負值代表綠色。b*為黃藍值，正值代表黃色，負值代表藍色。

測定新磨制、自然儲存40 d、不同處理方式的面粉色澤，其結果見表1，可以看出相對于新磨制的面粉，儲存40 d的面粉的亮度值顯著升高，熟化過程中面粉的色澤得到改善。四種不同處理方式的面粉的亮度值均顯著高于新磨制的面粉，說明熟化處理可以在色度方面加速面粉色澤變白。但處理后的面粉的亮度值均顯著低于熟化40 d的面粉。四種不同處理方式對面粉亮度值的影響存在顯著性差異，添加脂肪氧化酶對面粉色澤的改善效果最佳，面粉的亮度值最大。包曉婷[12]的研究也表明，脂肪氧化酶活性與全麥粉白度呈顯著正相關。熱處理對面粉色澤的改善效果最低。同時，儲存40 d的面粉的黃度值較新磨制的面粉顯著降低，說明熟化過程面粉經過氧氣的作用，黃色素及類胡蘿卜素等被氧化，黃度值降低，色澤變好。

表1 熟化處理對面粉色澤的影響

3.2 糊化特性

由表2可以看出，添加脂肪氧化酶的面粉其峰值粘度最低，添加葡萄糖氧化酶的面粉的峰值黏度最高，熟化40 d的面粉其峰值黏度高于新磨制的面粉，且不同處理方式面粉的峰值黏度均高于新磨制的面粉。除添加脂肪氧化酶外，其它三種處理方式的面粉其衰減值與自然熟化40 d的面粉接近，均高于新磨制面粉的衰減值，說明處理后面粉中淀粉的抗剪切能力和耐熱性能變大，推測可能由面粉中蛋白質和淀粉的相互作用更加緊密引起。有研究表明，木聚糖酶的添加可以降低面粉的峰值黏度、最低黏度和最終黏度，對面粉衰減值、回升值的影響不大[13]。

表2 不同處理方式對面粉糊化特性的影響

3.3 動態(tài)流變學特性

面粉熟化過程中，麥谷蛋白含量增加，谷蛋白大聚體逐漸形成，面筋網絡增強。所以有必要研究面粉熟化過程中面團的動態(tài)流變學特性。彈性模量（G′）代表的是物體的彈性本質，表示物體受到作用力的變形程度，彈性模量越大，物體受到作用力時的形變越小，彈性越好。粘性模量（G〞）反映物體受力時阻礙其流動的特性，粘性模量越大表示物體受力時越不容易流動。

由圖1可以看出，熱處理的面粉面團的損耗因子最大，說明熱處理后面粉面團的粘性增大，分析可能是熱處理對小麥面粉中淀粉顆粒造成一定的損傷，面粉的凝膠強度降低。其它3種處理均使面團的損耗因子降低，分析可能是添加脂肪氧化酶、葡萄糖氧化酶、木聚糖酶促進了面筋蛋白的形成，面粉的面筋網絡增強，面團的彈性變大。添加葡萄糖氧化酶對面團損耗因子tanδ的影響最大，損耗因子tanδ最小。即添加葡萄糖氧化酶的處理對增加面團的彈性作用效果最佳，分子中的交聯(lián)程度最大。圖2為面片的頻率掃描結果，可以看出新磨制面粉面片的損耗因子最大，添加葡萄糖氧化酶的面粉面片的損耗因子最低，綜上可知，添加葡萄糖氧化酶對面團、面片的彈性的影響作用最為顯著。

圖1 面團頻率掃描–損耗因子tanδ

圖2 面片頻率掃描–損耗因子tanδ

圖3為面糊的流動曲線，其中縱坐標為面糊的表觀黏度，相對于新磨制的面粉四種處理方式均使面糊的黏度降低，添加脂肪氧化酶的面糊黏度最小，即其彈性較強。由于面糊流體的黏度越大，其稠度系數(shù)κ就越大，表3顯示4種處理方式均可以使面糊的表觀黏度降低，添加脂肪氧化酶對面糊表觀黏度的降低效果最大。由圖4可以看出，添加葡萄糖氧化酶的面糊其屈服應力最大，說明其面糊面筋蛋白的抗延伸性最強。

圖3 面糊流動曲線

圖4 面糊屈服應力

3.4 面團發(fā)酵特性

不同熟化處理以后的面粉其面團的發(fā)酵流變特性實驗結果如表4所示，添加葡萄糖氧化酶的面團的最大膨脹高度最大，即面筋蛋白的發(fā)酵能力最強，添加木聚糖酶的面粉其面團發(fā)酵過程釋放的氣體量及保持的氣體量最大，即面筋網絡的彈性增加，而且其穩(wěn)定性最好。這與前人的研究一致，即酵母與木聚糖酶具有協(xié)同作用，可以促進面團的發(fā)酵[14]，可以明顯的改善面團的發(fā)酵特性和饅頭的品質特性[15]。

表4 不同處理方式對面團發(fā)酵特性的影響

3.5 面片色澤

測定24 h內不同處理方式的面粉制作面片的色澤變化，由表5可以看出，面片的放置時間對面片色澤影響較大，放置24 h的面片色澤較0 h降低幅度大，其色度值增加，亮度值有較大程度的降低。由于隨放置時間的延長，面片本身與氧氣長期接觸，多酚氧化酶與氧氣作用引起的酶促褐變，會導致面片色澤變差。試驗中添加的酶類本身的顏色也可能會對面片的色澤產生一定的影響。同時，新磨制、熟化40 d、添加脂肪氧化酶、木聚糖酶、葡萄糖氧化酶、熱處理的面片亮度值在24 h內下降的幅度分別為18.37%、16.94%、16.61%、16.56%、15.19%、16.55%，可以發(fā)現(xiàn)熟化處理能在一定程度上延緩面片色澤的下降，且葡萄糖氧化酶的作用效果最為明顯。

表5 不同處理方式對面片色度值的影響

3.6 面條TPA、拉伸特性

面條質構特性可以反映熟面條的品質，由表6可以看出，儲存40 d的面粉及經過4種處理的面粉制作的面條其硬度值較新磨制的面粉增大，添加葡萄糖氧化酶處理的面粉的面條其硬度出現(xiàn)顯著的升高。經過處理后面條的彈性增加，但變化均不顯著。熟化40 d及4種處理方式的面條的拉斷力及拉伸距離均增大，添加葡萄糖氧化酶的面條所需的拉斷力最大。表明此時面條中蛋白質的質量較高，蛋白網絡結構強度更大。

表6 不同處理方式對面條品質的影響

4 結論

添加脂肪氧化酶對面粉色澤的改善效果最佳，面粉的亮度最大。添加葡萄糖氧化酶對面筋指數(shù)的提高效果最為顯著；對面團、面片的彈性的影響作用最為顯著；能夠最有效地延緩面片色澤的下降；面糊的屈服應力最大，說明其面糊面筋蛋白的抗延伸性最強；面團的最大膨脹高度最大，面筋蛋白的發(fā)酵能力最強；面條的拉斷力最大。熱處理對巰基二硫鍵含量的變化影響最顯著；四種處理方式在面粉色澤、動態(tài)流變學特性等方面的作用效果均優(yōu)于自然熟化40 d的面粉或者與其無顯著性差異。

綜合實驗結果可以得出結論，添加葡萄糖氧化酶為安全、高效、綠色地加速面粉熟化的方法，對面粉及其制品品質的提高幅度影響最大，本研究可以為企業(yè)加速面粉熟化、提高面粉品質提供理論指導。