α-淀粉酶及谷氨酰胺轉氨酶在燕麥甜面包中的應用

張薇，梁森淼

(商洛學院生物醫藥與食品工程學院，陜西商洛726000)

α-淀粉酶及谷氨酰胺轉氨酶在燕麥甜面包中的應用

張薇，梁森淼

(商洛學院生物醫藥與食品工程學院，陜西商洛726000)

將α-淀粉酶和谷氨酰胺轉氨酶兩種酶制劑應用于燕麥甜面包制作中，以改善其食用品質。通過響應面分析，以面包的感官評定綜合得分為響應值，得到燕麥面包最佳工藝參數。結果表明，α-淀粉酶和谷氨酰胺轉氨酶對燕麥面包的感官品質具有一定的改善作用，而燕麥面包的最佳工藝參數為燕麥粉的添加量為6.0%，α-淀粉酶的添加量為0.6%，谷氨酰胺轉氨酶的添加量為0.15%，此工藝條件下得到的感官評定綜合得分最佳值為95.98分。

面包；燕麥；α-淀粉酶；谷氨酰胺轉氨酶

得益于全球化步伐的不斷加快，我國烘焙食品業呈現出蓬勃發展局面[1]。在眾多烘焙產品之中，面包是首選的方便食品和快餐食品，有向中國主食化消費靠攏的趨勢[2]。西方國家乳糜瀉疾病發病率的提高，使得諸如蕎麥、燕麥以及高粱等無麩質谷物在面包中的應用得到了越來越多的關注[3-5]。α-淀粉酶泛指能夠從淀粉分子內部切開α-1,4糖苷鍵，起液化作用的一類酶[6]，α-淀粉酶可以增加面粉發酵率、延長焙烤食品的保鮮時間[7]。谷氨酰胺轉氨酶（Transglutaminase，簡稱TG），是一種催化酰基轉移反應的轉移酶，可使蛋白質分子內和分子間產生共價交聯，改善蛋白質的結構和功能性質，進而改善食品的風味、口感、質地和外觀等[8]。目前對于α-淀粉酶及谷氨酰胺轉氨酶的應用多集中于普通小麥面包或肉類制品品質的改善中，對于其在燕麥面包中的應用及作用研究依然較少。本研究將燕麥應用于面包的制作中，以更好的感官品質為出發點，擬使用α-淀粉酶及谷氨酰胺轉氨酶對燕麥面包的品質加以改善。探索燕麥、α-淀粉酶及谷氨酰胺轉氨酶對面包烘焙品質的影響，輔以響應面分析對其工藝進行優化，以期為制作出品質優良、營養豐富、深受消費者喜愛的新型健康面包產品提供理論及實踐基礎。

1 材料與方法

1.1 實驗材料與設備

1.1.1 實驗材料

高筋小麥粉（大成（良友）食品上海有限公司）；即發性干酵母（廣東梅山馬利酵母有限公司）；起酥油（東海糧油工業（張家港）有限公司）；α-淀粉酶、谷氨酰胺轉氨酶（寧夏夏盛實業集團有限公司）；燕麥粉、糖、鹽（市售）。

1.1.2 主要儀器及設備

雙速強力和面機（OMJ-25，河北歐美佳食品有限公司）；分層烤箱（OMG-3/9型，河北歐美佳食品機械有限公司）；電熱發酵箱（VF-12型，廣州市泓億機電設備制造有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 面包的制作

近年來，在各部委、地方的積極推動和社會有關方面共同努力下，我國建筑信息模型產業聯盟從試點起步、在探索中成長、以創新為目標發展，在促進科技與經濟結合、理論與實踐結合、推動產業進步方面發揮了重要作用。

普通小麥面包配方：高筋小麥粉100%，水50%，活性干酵母1%，白砂糖20%，食鹽1%，起酥油10%。

工藝：干料混合均勻，加水慢攪成團，加入起酥油快攪3 min至面筋網絡結構形成，慢攪1 min，室溫下覆膜靜置30 min。分割為150 g/個，搓圓成型。于醒發箱內（30℃，相對濕度85%）醒發80 min后放入烤箱內（上火200℃，下火180℃）烘烤20 min。

1.2.2 單因素試驗

燕麥添加量對面包感官評定綜合得分的影響：按照1.2.1的方法，稱取小麥粉質量的5%、10%、15%、20%、25%的燕麥代替小麥粉，α-淀粉酶及TG添加量分別為0.4%及0.20%進行面包制作并測定面包感官評定綜合得分。

α-淀粉酶添加量對面包感官評定綜合得分的影響：按照1.2.1的方法，稱取小麥粉質量的15%的燕麥代替小麥粉，TG添加量為0.20%，α-淀粉酶以0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%的比例進行面包制作并測定面包感官評定綜合得分。

TG添加量對面包感官評定綜合得分的影響：按照1.2.1的方法，稱取小麥粉質量的15%的燕麥代替小麥粉，α-淀粉酶添加量為0.4%，TG以0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%的比例進行面包制作并測定面包感官評定綜合得分。

1.2.3 面包的感官評定

面包冷卻2 h后，對其進行感官評定。將面包的形態、色澤、氣味、口感、內部組織結構5項指標作為感官評定項目，評定標準見表1[9]。感官評定小組成員由10名女性和10名男性組成。

表1 面包感官評分標準

根據單因素實驗結果，選擇燕麥粉、α-淀粉酶及TG添加量三個自變量因素，以面包的感官評定綜合得分為響應值，通過響應面優化確定燕麥面包的最佳工藝參數。實驗因素水平編碼如表2所示。

表2 因素水平編碼表

2 結果與分析

2.1 各單因素對面包感官品質的影響

2.1.1 燕麥添加量對面包感官品質的影響

由圖1可知，隨著燕麥添加量的升高，面包感官評定綜合得分下降。這主要是由于燕麥添加量的增加，導致面包的彈性和延展性變差，使得面包的氣室較小，面包的硬度，黏合性、咀嚼性增大，比容變小。燕麥中的面筋含量較低，導致面團穩定時間下降，造成混粉發酵性能弱化[10]，面包出現“小而硬”的現象，從而使面包的品質變差。

圖1 燕麥添加量對面包感官品質得分的影響

2.1.2 α-淀粉酶添加量對面包感官品質的影響

由圖2可知，隨著α-淀粉酶的添加量增加，面包品質提高，這主要源于α-淀粉酶對于面包硬度的改善效果。α-淀粉酶在淀粉顆粒糊化后仍保持一定的活力，使淀粉水解程度加大，凝膠粘度降低，氣泡膜的延伸性和持氣能力增強[11]，從而使面包軟化。

圖2 α-淀粉酶添加量對面包感官品質得分的影響

2.1.3 TG添加量對面包感官品質的影響

由圖3可知，隨著TG添加量升高至0.1%，面包感官品質提高。這是由于適量的TG可以強化蛋白質分子間和分子內的交互作用，從而增強面團的穩定性[12]，提高面團發酵性能，增大面包比容。

圖3 對面包感官品質得分的影響

2.2 響應面優化最佳工藝

選擇Box-Behnken模式，各組試驗面包感官評定綜合得分響應值，如表3所示，對其進行最佳工藝參數的響應面分析，其結果如4～圖6所示。

表3 響應面Box-Behnken實驗設計

通過響應面軟件，對數據進行方程擬合，得到擬合方程：Y=87.0+2.4A-18.1B-75.0C-1.25AB-2.0AC-2.4BC-0.1A2+40.6B2+550.0C2，Y是感官評定綜合得分，A為燕麥粉添加量，B為α-淀粉酶添加量，C為TG添加量。

圖4 燕麥粉及α-淀粉酶添加量對面包感官評定綜合得分影響的響應曲面

圖5 燕麥粉及TG添加量對面包感官評定綜合得分影響的響應曲面

圖6 α-淀粉酶及TG添加量對面包感官評定綜合得分影響的響應曲面

對二次回歸方程進行顯著性、方差分析，其結果如表4所示。該模型的P=0.0037＜0.01，表明實驗所采用的二次模型是極顯著的，在統計學上有意義；模型失擬項的P=0.9559＞0.05，該模型無失擬因素存在；決定系數R2=0.9237＞0.9，該模型的擬合性好，預測值與實際值相關性較高，因此可用該回歸方程代替實驗真實點對實驗結果進行分析；其中A、A2呈極顯著影響，B2呈顯著影響，其余項均呈不顯著。

表4 燕麥粉及α-淀粉酶的回歸模型的方差分析

通過響應面分析，確定優化結果為燕麥粉最優添加量為6.0%，α-淀粉酶最優添加量為0.6%，TG最優添加量為0.15%，此時得到的感官評定綜合得分最佳值為95.98分，即依此工藝參數進行燕麥面包制作可以抵消燕麥粉對于面包烘焙品質及感官品質的消極作用，從而在保證燕麥營養價值的同時，通過酶制劑使其擁有較好的營養及感官品質。

3 結論與討論

將燕麥應用于面包制作中，可以緩解乳糜瀉現象。燕麥的添加會造成面包比容變小，硬度增大，從而品質降低；而α-淀粉酶及TG的添加能分別改善面包的硬度及比容，提高面包感官品質。

響應面優化結果表明，燕麥粉最優添加量為6.0%，α-淀粉酶最優添加量為0.6%，TG最優添加量為0.15%，此時得到的感官評定綜合得分最佳值為95.98分，即依此工藝參數進行燕麥面包制作可以抵消燕麥粉對于面包烘焙品質及感官品質的消極作用，從而在保證燕麥營養價值的同時，通過酶制劑使其擁有較好的營養及感官品質。

本研究僅對燕麥基質的面包生產進行了工藝探索，除燕麥外，蕎麥、大豆、高粱等無麩質原料面包的優化及多樣化改良技術尚待進一步研究。同時，α-淀粉酶及TG在食品方面的應用仍具有廣闊的研究空間和重要的研究意義。

[1]肖釗,楊夢瑤,吳習群,等.烘焙產業鏈的發展前景分析[J].中外企業家,2015(33)：29.

[2]郇美麗.國內焙烤行業現狀描述[J].現代面粉工業,2013(4)：14-16.

[3]王歆瓊,許春娣.乳糜瀉研究進展[J].中國實用兒科雜志,2011,8(26)：569-570.

[4]王坤,路飛,孟燕楠,等.無面筋食品研究進展[J].食品研究與開發,2015,36(21)：181-185.

[5]OKKYUNG K C,SCOTT R.Bean,Seok-Ho Park.Sorghum Foods：New Health Benefits from an Ancient Grain[J].食品科學,2004,25(10)：431-436.

[6]王慧超,陳今朝,韓宗先.α-淀粉酶的研究與應用[J].重慶工商大學學報(自然科學版),2010,27(4)：368-372.

[7]馮建飛.α-淀粉酶的應用及研究進展[J].現代農業科技,2010(17)：354-355.

[8]江波.谷氨酰胺轉胺酶的性質及在食品中的應用[J].中國食品添劑,2001(4)：34-36.

[9]姚佳,靳秔,賈健斌,等.燕麥面包的制作及其感官品質研究[J].食品科技,2014,39(12)：177-180.

[10]趙亞娟,韓小賢,張杰,等.燕麥面包的儲存穩定性研究[J].河南工業大學學報(自然科學版),2013,34(6)：23-26.

[11]雷愛秋,劉曉艷,高聽明.幾種添加劑對面包質構的影響[J].食品工業科技,2008,29(11)：229-231.

[12]孟嫚,趙文秀,楊哪,等.谷氨酰胺轉氨酶對面團特性和面包品質的影響[J].糧食與飼料工業,2011(11)：31-34.

（責任編輯：李堆淑）

The Application of α-Amylase and Transglutaminas in Oat Sweet Bread

ZHANG Wei,LIANG Sen-miao
(College of Biopharmaceutical and Food Engineering,Shangluo University,Shangluo 726000,Shaanxi)

α-Amylase and Transglutaminase were used to make oat sweet bread to improve the eating quality.A response surface was used to determine the optimum parameters of oat bread.The sensory quality scores were measured as response.The results showed that α-Amylase and Transglutaminase had a certain improvement for oat bread.The optimum amount of oat,α-Amylase and Transglutaminase were 6.0%,0.6%and 0.15%.As response,the sensory quality score was 95.98.

bread;oat;α-Amylase;Transglutaminase

TS213.2

：A

：1674-0033（2017）04-0071-04

10.13440/j.slxy.1674-0033.2017.04.016

2017-04-26

張薇，女，陜西興平人，碩士，助教