中溫α-淀粉酶在鮮濕面條中的應用研究

何承云，孫俊良，李光磊，師玉忠，肖猛

（河南科技學院食品學院，河南新鄉453003）

中溫α-淀粉酶在鮮濕面條中的應用研究

何承云，孫俊良，李光磊，師玉忠，肖猛

（河南科技學院食品學院，河南新鄉453003）

中溫α-淀粉酶是一種非常重要的食品工業用酶。利用DNS法測定中溫α-淀粉酶活力，在pH 5.6、溫度60℃條件下該酶活力為（4 068±24）U/g。在此基礎上，研究中溫α-淀粉酶部分酶學性質，結果表明：中溫α-淀粉酶的最適溫度為60℃、最適pH值為5.6。根據粉質曲線，中溫α-淀粉酶可以明顯降低鮮濕面條面團的形成時間，從而提高生產效率。適量添加中溫α-淀粉酶能夠明顯改善鮮濕面條的感官和質構品質，添加范圍可以在16 mL/100 kg～32 mL/100 kg面粉，其中24 mL/100 kg面粉的添加量較為適宜。

中溫α-淀粉酶；面條；鮮濕面條

面條是我國的傳統主食。鮮濕面條因含水量高、彈性足、爽口有韌性、具有天然麥香味而深受人們喜歡。2015年3月27日農業部辦公廳印發《關于扎實推進主食加工業提升行動的通知》，要求以規范化、標準化生產為核心，推動我國傳統主食加工。鮮濕面條是以小麥面粉為主要原料，經和面、醒面、切面成型、煮制等工序加工而成[1-2]。

中溫α-淀粉酶已廣泛應用于面包、饅頭等面制品加工領域[3-8]。與傳統的面條生產工藝相比，現代高度自動化的面條生產過程中，采用大型和面機進行高速攪拌，盡管縮短了和面時間，但缺點是導致面團成形時間不足，產品彈性較差，出現大量斷條現象。因此，適量添加安全可靠的面條改良劑是促進面條工業化生產的有效方法。高溫α-淀粉酶和中溫α-淀粉酶這兩種酶除了在熱穩定性上存在差別外，作用于淀粉的終產物也不相同[9-10]。α-淀粉酶水解淀粉生成的麥芽糖可用3，5-二硝基水楊酸試劑測定。麥芽糖將后者還原成3-氨基5-硝基水楊酸的顯色基團，在一定范圍內其顏色的深淺與糖的濃度成正比，從而獲得麥芽糖的含量，以單位重量樣品在一定時間內生成的麥芽糖的量表示酶活力，采用3，5-二硝基水楊酸法（簡稱DNS法）測定酶活力。通過探討不同濃度的中溫α-淀粉酶對面團形成和面條品質的影響，研究了中溫α-淀粉酶作為鮮濕面條制作改良劑的可行性。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

中溫α-淀粉酶（4 000 U/g）：廣州鴻易食品添加劑有限公司；面粉：鄭州金苑面業有限公司；谷朊粉：河南衛輝圣力有限責任公司；黃原膠改良劑：重慶力宏精細化工有限公司；食鹽：市售；麥芽糖、檸檬酸、檸檬酸鈉、3，5-二硝基水楊酸等：分析純。

1.2 儀器與設備

分光光度計（7200型）：尤尼柯儀器有限公司；電子天平（FA1204B）、pH計（PHSJ-3F）：上海精密科學儀器有限公司；恒溫水浴鍋（DZKW-4）：北京中興偉業儀器有限公司；粉質儀（300g面缽）：德國Brabender公司；九陽面條機（JYN-L10）：九陽股份有限公司；TAXT plus物性測定儀：英國SMS公司；移液槍：浙江力辰儀器科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 3，5-二硝基水楊酸（DNS）試劑的配制

精確稱取3，5-二硝基水楊酸1 g溶于20 mL 2 mol/L NaOH中，加入50 mL蒸餾水，再加入30 g酒石酸鉀鈉，待溶解后，用蒸餾水稀釋至100 mL，蓋緊瓶塞。

1.3.2 中溫α-淀粉酶活力測定方法

麥芽糖標準曲線的制作：分別取 0.0、0.2、0.6、1.0、1.4、2.0、2.5 mL的麥芽糖標準液（1 mg/mL）于 7個干凈的25 mL刻度試管中，然后加蒸餾水均補足至2.5 mL，再各加入3，5-二硝基水楊酸試劑2.0 mL，至沸水中準確煮5 min，取出冷卻至室溫。用蒸餾水稀釋至25 mL，搖勻，然后測OD520nm值。再取酶溶液1 mL，加入1 mL的pH=5.6檸檬酸緩沖液，加入4 mL的0.4 mol/L NaOH溶液，在40℃下預熱10 min后加入2 mL 1%淀粉溶液，在60℃下反應5 min以后，取反應后的溶液2 mL，加入3，5-二硝基水楊酸試劑2.0 mL，至沸水中煮5min。冷卻至室溫后，用蒸餾水稀釋至25 mL，搖勻，然后測OD520nm值。

1.3.3 中溫α-淀粉酶最適溫度的測定

取1 mL酶溶液，加入1 mL的pH=5.6檸檬酸緩沖液稀釋，加入1%的淀粉2 mL，再分別加入4 mL的0.4 mol/L NaOH 溶液，分別在 45、50、55、60、65、70、75 ℃的條件下反應5 min后，取反應液2 mL，再各加入DNS試劑（顯色劑）2.0 mL，立刻于沸水浴中加熱5 min滅酶并顯色，振蕩冷卻至室溫。用蒸餾水稀釋至25 mL，搖勻，然后測OD520nm值。

1.3.4 中溫α-淀粉酶最適pH值的測定

取1mL酶溶液，加入1mL的pH值分別為3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5的檸檬酸緩沖液，加入1%的淀粉2 mL，再分別加入4 mL的0.4 mol/L NaOH溶液，在α-淀粉酶最適溫度下反應5 min后，取反應液2 mL，再各加入DNS試劑（顯色劑）2.0 mL，立刻于沸水浴中加熱5 min滅酶并顯色，振蕩冷卻至室溫。用蒸餾水稀釋至25 mL，搖勻，然后測OD520nm值。

1.3.5 面團粉質曲線的測定

粉質曲線分析指標包括面粉的吸水量、面團的形成時間、面團的穩定時間和弱化度。測定方法參照GB/T 14614-2006《小麥粉面團的物理特性吸水量和流變學特性的測定粉質儀法》。以每100 g水分含量為14%（質量分數）的小麥粉中所需添加水的毫升數表示吸水量，使面團的最大稠度達500 FU。將295 g面粉倒入粉質儀揉面缽中，在固定溫度30℃下開機，1 min后用滴定管向揉面缽中加入165 g中溫α-淀粉酶水溶液。中溫α-淀粉酶水溶液的配置方法見表1。

表1 粉質曲線測定時中溫α-淀粉酶水溶液的配置Table 1 The ratio of mesophilic α-amylase to water in the processing of dough mixing

儀器自動繪制出特定曲線，即得到不同中溫α-淀粉酶添加量的面粉粉質曲線。粉質曲線反映了揉面過程中攪拌刀受到的阻力隨攪拌時間的變化規律，是分析面團特性和面粉品質的依據。

1.3.6 面條制作工藝和基本配方

1.3.6.1 面條制作工藝

稱重（面粉+加各種輔料）→攪勻→加水→和面→醒面→壓面→切條成型→面條

1.3.6.2 基本配方

面條制作基本配方見表2。

表2 鮮濕面條制作基本配方Table 2 Primary formula of wet-fresh noodles making

1.3.7 面條感官評分

面條品嘗評分標準和方法參照SB/T 10137-93《中華人民共和國行業標準面條用小麥粉附錄A2.3.2面條評分》。總分100分，色澤10分；表觀狀態10分，適口性（軟硬）20分，韌性25分，黏性25分，光滑性5分，食味5分。優選評分員10人，結果取平均。

1.3.8 面條質構咀嚼性測定

物性測試儀TPA質構測試又被稱為兩次咀嚼測試（Two Bite Test），主要是通過模擬人口腔的咀嚼運動對樣品進行兩次壓縮。測試與微機連接，通過界面輸出咀嚼性等質構參數。

稱取20 g鮮濕面條，煮至面條芯的白色生粉剛剛消失，立即將面條撈出置于涼水中浸泡10s，撈出待測。取長度為5 cm的鮮濕面條4條置于質構儀載物臺上，測試探頭P35，測試速度、測量前探頭的下降速度和測量后探頭返回速度均設定為1.0 mm/s，壓縮程度為30%，兩次壓縮的等待時間為5 s。

2 結果與分析

2.1 中溫α-淀粉酶活力測定

麥芽糖標準曲線如圖1所示，標準曲線方程為y=0.367 5x-0.058 1（R2=0.999 6）。根據麥芽糖標準曲線方程，利用DNS法測定中溫α-淀粉酶活力。在pH5.6、溫度55℃條件下該酶活力為（4 068±24）U/g。

圖1 麥芽糖標準曲線Fig.1 The Maltose standard curve

2.2 中溫α-淀粉酶最適pH值的研究

pH值是影響酶活的主要因素，通常各種酶只在一定的pH值范圍內才表現出活性，同一種酶在不同的pH值下所表現的活性不同，其活性最高時的pH值稱為酶的最適pH值。利用DNS法測定在不同的反應pH值條件下吸光度值，吸光度值越高說明中溫α-淀粉酶活力越強，而對應的pH值即是中溫α-淀粉酶的最適pH值。不同反應pH值對中溫α-淀粉酶活力的影響見圖2。

從圖2可知，中溫α-淀粉酶在pH5.6時測得的活力最高，因此可以確定該酶的最適pH值在5.6左右。從圖2還可以看出，在較高或者較低的pH值范圍內，pH值直接影響著該酶的活力。中溫α-淀粉酶不耐酸，在pH3.8以下則活力急劇下降，基本被鈍化。

圖2 不同反應pH值對中溫α-淀粉酶活力的影響Fig.2 Effects of different pH on the activities of mesophilic αamylase

2.3 中溫α-淀粉酶最適溫度的研究

溫度對酶的作用有雙重影響，一方面如其他的化學反應一樣，升高溫度反應速率會增大，另一方面，又會加速酶蛋白的變性速度。因此，在較低的溫度范圍內，酶反應速度隨溫度升高而增大，但超過一定溫度（60℃）后，酶反應速率反而會下降，不同反應溫度對中溫α-淀粉酶活力的影響圖3所示。

圖3 不同反應溫度對中溫α-淀粉酶活力的影響Fig.3 Effects of different temperatures on the activities of mesophilic α-amylase

利用DNS法測定在不同的反應溫度下的吸光度值，吸光度值越高說明中溫α-淀粉酶活力越強，而對應的溫度即是中溫α-淀粉酶的最適溫度。從圖3可以看出，中溫α-淀粉酶的最適溫度在60℃左右，在較寬的反應溫度范圍內有較高的活力。在65℃～75℃時，酶的相對活力急劇下降，可能是由于酶的熱失活導致的。在低于最適溫度范圍時，酶-底物絡合物轉變成產物所需的能量不夠，表現為酶的催化活力下降。

2.4 中溫α-淀粉酶對面團形成的影響

利用Brabender粉質儀研究中溫α-淀粉酶對面團形成的影響。面團的形成過程是一個復雜的過程，它與面粉本身的蛋白質含量和質量，以及和面過程中添加的水分、食鹽和改良劑等有關[11-13]。在面團的形成過程中，主要是水分與面團中的大分子物質（如蛋白質、碳水化合物）結合的過程。中溫α-淀粉酶將淀粉水解成糊精及少量的低分子糖類、葡萄糖和麥芽糖內切酶，從而減少水分與面團中大分子碳水化合物的結合[14]。根據粉質曲線，適量的中溫α-淀粉酶添加量能夠促使面團中水分的重新分布，縮短面團形成時間，增加面團的延伸性。不同中溫α-淀粉酶添加量的面團形成參數見表3。

表3 不同中溫α-淀粉酶添加量的面團形成參數Table 3 Indexes of dough mixing with different mesophilic αamylase

由表3可知，當中溫α-淀粉酶添加量大于24 mL/100 kg后，面團的吸水量下降，面團的形成時間明顯縮短，穩定時間下降，弱化度大幅增加，這不利于面條的制作。利用SPSS17.0數據統計軟件對面團形成參數和中溫α-淀粉酶添加量進行相關性分析，結果見表4。

表4 相關分析Table 4 The result of correlations

中溫α-淀粉酶添加量與粉質曲線測定參數吸水量、形成時間、穩定時間、弱化度均表現出顯著相關性。這說明中溫α-淀粉酶對面團形成過程有顯著影響。

2.5 中溫α-淀粉酶對鮮濕面條感官評分的影響

不同中溫α-淀粉酶添加量的面條感官評分情況見圖4。

圖4 不同中溫α-淀粉酶添加量的面條感官評分情況Fig.4 Sensory evaluation scores of bread groups with different mesophilic α-amylase additions

從圖4可知，適量的中溫α-淀粉酶有利于改善面條煮制后的感官品質。中溫α-淀粉酶的添加量為24 mL/100 kg面粉時，面條的感官評分最高。隨著中溫α-淀粉酶添加量增加，面條的感官評分下降。原因在于，中溫α-淀粉酶添加量增加導致面團淀粉顆粒吸水量下降，水分流動性下降，面團形成時間減少，黏度增加，形成比較粗糙，空洞大小不一的面筋網絡[15-17]。這就導致面團醒發效果下降，從而降低面條的品質。因此。不能過量添加中溫α-淀粉酶。中溫α-淀粉酶作為面條改良劑，添加量在16 mL/100 kg～32 mL/100 kg范圍內較為適宜。

2.6 中溫α-淀粉酶對面條咀嚼性的影響

物性儀通過壓縮運動模擬口腔運動，咀嚼性就表示將固體食品咀嚼到可吞咽時需要做的功，消耗功的大小反應面條在口腔中對咀嚼運動的持續抵抗性[18-20]。因此，咀嚼性就能綜合反應感官品嘗時人們對面條韌性、適口性等的感覺。由中溫α-淀粉酶對面條咀嚼性的影響見圖5。

圖5 中溫α-淀粉酶對面條咀嚼性的影響Fig.5 Effects of different mesophilic α-amylase additions additions on the chewingness of noodles

圖5可知，中溫α-淀粉酶的添加量為24mL/100 kg面粉時，面條的咀嚼性能相對較好，隨后開始呈較陡的下降趨勢。總體上說，中溫α-淀粉酶對面條咀嚼性的影響不顯著。但是，適量添加中溫α-淀粉酶對面條咀嚼性有一定的改善作用。

3 結論

在食品工業中，雖然中溫α-淀粉酶有著廣闊的應用前景，但是目前在我國傳統主食生產加工中應用性研究還不夠深入，有待于進一步研究。在研究中溫α-淀粉酶酶學性質的基礎上，研究了中溫α-淀粉酶在鮮濕面條制作中的應用。在pH5.6、溫度60℃條件下采用DNS法測定液態中溫α-淀粉酶酶活力，其活力為（4 082±24）U/g。在此基礎上，研究了中溫α-淀粉酶的部分酶學性質，結果表明：該中溫α-淀粉酶的最適溫度為60℃、最適pH值為5.6。根據粉質曲線，在中溫α-淀粉酶合適的添加范圍內，可以明顯縮短面條形成時間。中溫α-淀粉酶添加量在16 mL/100 kg～32 mL/100 kg面粉的添加范圍內，尤其是24 mL/100 kg面粉時，可以明顯改善面條的口感和質構咀嚼性。

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The Application of Mesophilic α-Amylase in Wet-fresh Noodles Making

HE Cheng-yun，SUN Jun-liang，LI Guang-lei，SHI Yu-zhong，XIAO Meng
（School of Food Science，Henan Institute of Science and Technology，Xinxiang 453003，Henan，China）

Mesophilic α-amylase was a kind of important food industrial enzymes.The activity of mesophilic αamylase as determined by DNS method was found to be （4 068±24）U/g at pH 5.6 and 60 ℃.Next，partial properties of mesophilic α-amylase such as its optimal temperature，optimal pH，were investigated.The optimal temperature and pH of the mesophilic α-amylase were 60 ℃ and pH 5.6，respectively.Based on its partial characterization，the feasibility of application of mesophilic α-amylase as flour products additive was studied.The farinograph showed that as flour products additive its use could reduce dough forming time.Moreover，mesophilic α-amylase not only markedly improved the sensory score of noodles，it also led to an increase in the chewingness of noodles.The added amount ranged from 16 mL/100 kg to 32 mL/100 kg wheat flour among which the optimal addition was 24 mL/100 kg wheat flour.

mesophilic α-amylase；noodles；wet-fresh noodles

2017-03-29

新鄉市科技攻關計劃項目（CXGG16027）；河南省高等學校重點科研項目資助計劃（16A550013）

何承云（1979—），女（漢），講師，碩士研究生，研究方向：糧油加工與食品生物技術。

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.13.021