漆酶在餃子皮面團制作中的應用

閔照永,路 源,汪雅馨,于吉斌,王雯斐,師玉忠,*

(1.鶴壁職業技術學院,河南鶴壁 458030;2.河南科技學院新科學院,河南新鄉 453003;3.漯河食品職業學院,河南漯河 462000;4.新鄉富元食品有限公司,河南新鄉 453000;5.河南科技學院食品學院,糧食資源深度利用河南省工程實驗室,河南新鄉 453003)

漆酶(Laccace,EC1.10.3.2,雙氧化還原酶),又被稱為多酚氧化酶等,其廣泛存在于真菌、細菌、昆蟲以及高等植物體體內,并被日本學者吉田(Yoshida)最先從紫膠漆樹的分泌物中提取發現[1-2]。在一定的條件下,漆酶能夠發揮催化和氧化作用且能夠對不包括酪氨酸在內的非芳香化合物和芳香化合物起作用[3-5]。由于漆酶在產生作用過程中主要生成產物是水,因此其又被作為一種綠色型酶制劑而受到廣大國內外研究者的青睞[6]。隨著健康綠色飲食的觀念不斷深入人心,漆酶在食品工業發展領域中的應用不斷得到拓展,尤其是在果汁澄清、面粉烘焙、食品在線檢測、葡萄酒釀造、食品感官改善、高附加值食品添加物生產等方面具有重要的作用[7]。

隨著歷史變遷以及地區文化的差異,各民族在餃子的造型以及口感上均形成具有自身民族特色的產品。步入智能時代,人們生活節奏加快,以往具有時節的食物也隨食品工業化的進展進入尋常百姓家,對加熱即食性產品尤其是頗具傳統風味飲食訴求的加強,速凍水餃應運而生。但是,這種產品,尤其是包裹餡料的餃子皮在速凍過程中會出現裂紋、失水以及色澤褐變、面皮勁道度下降等質量問題,也是制約該產品走向更廣市場的瓶頸所在[8]。國內外研究學者也有相關用酶制劑(主要是蛋白酶、淀粉酶類)改良面制品的研究報道,但漆酶在改善面制品方面上研究鮮有報道,鑒于漆酶獨特的性質,該研究將漆酶引入到餃子皮面團改善中,通過研究餃子皮面團的持水率、面團質構特性以及面團面皮色澤的變化,以期為漆酶在面制品改良工業化應用中提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

金龍魚、高筋粉 益海嘉里食品營銷有限公司;漆酶 酶活力≥10000 U/g,滄州夏盛酶生物技術有限公司;食用鹽 河南鹽業物流配送有限公司,鹽酸胍、三羥甲基氨基甲烷、甘氨酸、5,5′-二硫代-2-硝基苯甲酸 分析純,天津市德恩化學試劑有限公司。

JY系列多功能電子天平 上海衡平儀器儀表廠;CR-400色差計 日本美能達公司;TA-XT質構儀 英國Stable Micro Systems公司;722型紫外可見分光光度計 上海精科儀器公司;臺式高速離心離心機 上海壘固儀器有限公司;HJ-4聯磁力攪拌器 金壇華峰儀器有限公司;HH-4數顯電熱恒溫水浴鍋 蘇州國飛實驗室儀器有限公司;101-E電熱鼓風干燥箱 北京市永光明醫療器械廠。

1.2 實驗方法

1.2.1 餃子皮面團以及餃子皮的制作 稱取4份質量為100 g的面粉并分別加入1.5%的精純鹽后,在第一份面粉中不加漆酶作為對照,分別向剩余3份面粉中加入0、0.05%、0.1%、0.15%的漆酶(均以面粉質量計),然后再緩慢加入45 g水,揉制成團,自然醒面10 min,接著在面條機上軋距為1 cm分別進行軋面對折3次,自然軋面三次。將制作好的面團用保鮮膜包裹放在室溫下自然醒發20 min,然后將面團放在壓面機上延壓成厚度為2 mm的面片,最后用直徑為80 mm的鋼筒切割成餃子皮,餃子皮的厚度為2 mm,直徑為80 mm[9]。

1.2.2 餃子皮色差的測定 參照林瑩等研究的測定方法進行測量,用標準白色板進行校正,校正的白色板L值為94.07,a值為-0.17,b值為2.31。其中L表示食物的明亮度,a表示食物所呈現的紅綠值,b代表黃藍值。將制好的餃子皮靜置15 min開始測量,每組測定六次[10]。計算公式入下:

1.2.3 感官評分的測定 按方法1.2.1制作成餃子皮后,對相應的樣品進行煮制,參照艾志錄等[11]研究方法做出改進,濾水后分放在盤中待品嘗。通過挑選15名經過培訓的或者相關食品專業的學生對餃子皮進行感官質量評價打分。按照下面表格1中的餃子皮品質評定標準,分別對餃子皮的光澤、顏色、可塑性、光滑性、粘性等指標進行感官質量評價,并依照表格中的的評分要求進行打分[11]。具體評分細則見表1:

表1 餃子皮評分項目及標準

1.2.4 餃子皮面團質構的測定 測試方法:取上述添加不同漆酶量的各面團樣品,采用切片器切割成6 cm×6 cm厚為1 cm的面塊,每份樣品做三個平行。測定時,使樣品放到質構測定臺的中間,其中心位置與交叉線對準,探頭選用P/36 R型,測量參數設定:測前設定為2 mm/s,測中設定為1 mm/s,測后設定為1 mm/s,壓縮率為50%,兩次壓縮時間間隔設定為5 s,觸發類型設定為自動,起點感應力為5 g,數據采集速度為200 pps。每個測定結果重復測定三次[12]。并采用皮爾遜法進行酶添加量與各質構指標間相關性分析。

1.2.5 面粉持水率的測定 稱量50 mL離心管的質量為W1;準確稱取5 g左右面粉,記其質量為W0,將面粉置于離心管中,逐漸加入10～15 mL的水使面粉浸透,靜置15 min,于2000×g離心10 min,倒掉上清液,沉淀物與離心管稱重記為W2[13-16]。

式中:WHC-面粉持水率,%;W0-面粉的質量,g;W1-離心管的重量,g;W2-沉淀物與離心管的質量,g。

1.2.6 餃子皮烹煮損失率的測定 將制成的餃子皮放入500 mL沸水中,保持水處于微沸狀態,持續4～5 min左右,撈出置于濾網上,然后將面湯移入500 mL容量瓶中定容,取100 mL面湯倒入200 mL的燒杯中,置于電爐上蒸發至少許后,放入105 ℃烘箱內干燥至恒重,重復測定三次[17],計算公式于下:

其中:P-烹煮損失率,%;M-100 mL面湯中的干物質,g;G-餃子皮質量,g;w-餃子皮的水分含量。

1.2.7 面粉中游離巰基含量的測定 將2 g面粉樣品加到10 mL 5 mol/L鹽酸胍溶液中,磁力攪拌10 min,16000×g離心5 min,制備成上清液。然后分別分別取150 μL鹽酸胍溶液和50 μL 1×10-3mol/L 5,5′-二硫代-2-硝基苯甲酸溶液,將上述兩種溶液分別加入到100 μL面粉樣品上清液中,并加入當量酶量(以面粉質量計),混合液在25 ℃恒溫水浴10 min,在412 nm處測吸光值。注意1×10-3mol/L 5,5′-二硫代-2-硝基苯甲酸溶液需要現用現配[18-19,14]。

改進計算公式:

式中:C-巰基含量,μg/g;A-吸光值;b-吸收池厚度,cm,ε-克分子消光系數,13600 mol-1cm-1;D-稀釋倍數;m-面粉樣品質量,g;33-巰基分子量,μg/μmol。

1.3 數據處理

將所測得數據整理后,借助軟件Origin Pro 9和SPSS 23進行制圖和數據處理。利用單因素方差的處理方法進行分析,當P<0.05時則認定存在顯著性差異,P<0.01存在極顯著差異。

2 結果與分析

2.1 漆酶添加量對餃子皮色澤的影響分析

色澤是影響餃子皮評分的重要感官指標,也是影響人們對于速凍餃子選擇的第一首要指標。不同漆酶添加量對餃子皮色澤的影響見表2。

表2 不同漆酶添加量對餃子皮色澤的影響

由表2可以看出,隨著漆酶添加量的增大,餃子皮的L和b值呈增加趨勢,其中L值由81.59升至為82.72,b值由17.79升至20.45,相較于空白樣,均無顯著性差異。出現這一現象的原因是,一是在靠近麩皮的部分面粉被磨入后會帶入少量的酚類物質,酚類物質在漆酶的作用下會發生氧化反應變為醌類物質,這也是鮮面制品褐變的主要原因,其次,在漆酶的作用下,面團中的蛋白質分子發生交聯生成大分子聚合物,面粉中蛋白質分子的總量減少,使得面團對光的反射能力減弱,繼而出現樣品整體色度值變亮的情況[20-21],由于實驗中使用的面粉品質較好,所含灰分較低,多酚類物質含量較少,使漆酶整體氧化多酚類物質的能力減弱,繼而整體表現在促進蛋白質聚合物生成的這一方面上,故出現樣品亮度值變大的現象。

2.2 漆酶添加量對餃子皮感官評品質的影響

由圖1可知,隨著漆酶添加量的增大,餃子皮的感官評分呈現增大趨勢,且在0.15%的添加量時,達到最大;品質雷達圖上顯示,漆酶的添加量對餃子皮筋性、粘性、湯特征等指標評分有顯著的改善作用,而對于色澤評分影響不顯著,與餃子皮色差測定的結果相一致。出現這一結果的原因是,漆酶的添加量增大,增強了面團的持水能力,同時對面粉中淀粉的束縛能力也相應增大,這些改變使餃子皮在煮制過程中有良好的烹煮特性,并且減少淀粉游離至面湯中致使面湯渾濁,繼而使得餃子皮的整體性能得以提升;添加漆酶還能改變面團的流變學特性,具體表現為面團的穩定性增加,且酶在發揮作用過程中能夠利用溶解氧將臨近戊聚糖鏈的阿魏酸酯聯結成二聚物,使面團的弱化度降低,增強對機械作用力的承受能力,從而使餃子皮在煮制過程能較好的抵抗熱力作用以及水在翻滾過程中產生的摩擦力與剪切力對餃子皮的破壞,增加餃子皮的可塑性,不易變形,繼而出現上述現象[22-24]。

圖1 不同漆酶添加量對餃子皮感官品質的影響

2.3 漆酶添加量對餃子皮面團質構參數的影響分析

由表3、表4可以看出,隨著漆酶添加量的增加,面團的硬度、彈性均顯著增大,回復性的變化不顯著,表4相關性分析中可以看出面團的硬度與酶的添加量存在顯著正相關(P<0.05),相關系數為0.986,面團的彈性與酶的添加量存在極顯著正相關(P<0.01),相關系數為0.996。出現這一現象的原因一方面是漆酶通過對面粉中還原性物質的氧化提高面團的機械強度和穩定性,降低粘性,改善機械加工性能[25],另一方面可能是面粉中阿魏酸以及木聚糖酶,木聚糖酶對漆酶的氧化能力產生協同作用,將面粉中大量的阿魏酸氧化成小分子酚類化合物,二者結合可以增強面粉中的面筋蛋白質交聯,形成蛋白質大分子簇,能將面粉中的淀粉緊緊束縛在面筋網絡中,繼而使面團變硬,增強面團的抗拉伸性以及延展性[26-27]。回復性差異不顯著是因為面團為非牛頓流變體,當受力后,自身可塑性較差,面團被質構儀探頭深壓后,已遠遠超出面團自身恢復形變的力度,繼而無法回彈,從而出現三個添加酶的樣品呈現差異不顯著的現象。

表3 漆酶對餃子皮面團質構特性的影響

表4 各變量之間相關性分析

2.4 漆酶添加量對面粉持水率以及餃子皮烹煮損失的影響

面粉的持水性決定面筋網絡形成是否充分以及彈性的好壞[28]。由圖2可以看出,隨著漆酶添加量的增大,面粉持水率呈增大的趨勢,且在添加量為0.1%時達到最大,當酶添加量在0.15%面粉的持水率出現下降現象,而對應樣品的烹煮損失率呈現減小趨勢。面制品在冷凍存放過程中,會發生水分遷移,具體表現為冷凍的餃子皮表面會出現大塊兒失水的“白斑”,也是影響成品品質的一個重要因素。加入漆酶引起面團持水率增大的原因可能是漆酶在促使面粉中的蛋白質交聯的過程中,分子間可能形成更多氫鍵,促使被束縛的淀粉能形成更大的膨脹勢,繼而引起持水率的增大;也有可能是因為在蛋白質分子交聯過程中,蛋白質上的疏水基團被包裹,繼而增強整體的親水性,從而引起面團的持水率變大,當繼續增加漆酶量,面粉的持水率下降,出現這一現象的原因可能是酶在發揮作用的過程中生成一部分水分,這一部分水分引起面粉吸水飽和繼而引起面粉持水率下降。餃子皮烹煮損失率出現一直減小的趨勢與餃子皮綜合感官評分結果相一致,出現這一現象的原因是一方面高分子的阿拉伯木聚糖在漆酶的作用下發生交聯后可以作為網絡增強基質,增加面團中面筋的有效濃度,加大對淀粉顆粒的束縛力度,另一方面,酶促氧化過程中的阿魏酸自由基的形成可以增加自由基-SH的氧化速率,加速面筋聚合物中天然S-S形成,進而形成不規則面筋,對淀粉顆粒的束縛也有顯著的促進作用,繼而減少餃子皮在煮制過程中淀粉向湯中游離,出現上述現象[24]。

圖2 不同漆酶添加量對面粉持水率以及餃子皮烹煮損失的影響

2.5 漆酶添加量對面粉中游離巰基含量的影響

面粉中游離巰基的減少對面團中面筋網絡形成有一定的促進作用。由圖3可以看出隨著中漆酶添加量的增大,面粉中的游離含量由空白組中的24.5 μg/g下降為13.1 μg/g(以面粉質量計)。出現這一現象的原因是一方面漆酶作為一種氧化物,對具有還原性質的巰基本身就具有一定的氧化作用,另一方面在烹煮損失分析結果指出,酶促氧化過程中的阿魏酸自由基的形成可以增加自由基巰基的氧化速率,加速面筋聚合物中天然二硫鍵形成,也是面粉中巰基含量減少的一個原因。巰基含量的減少,致使面團中的二硫鍵含量增加,增強餃子皮面團的機械強度與穩定性,有力支撐了前文質構測定、感官評分、烹煮損失測定、品質雷達圖結果分析。

圖3 漆酶添加量對面粉中游離巰基含量的影響

3 結論

本實驗結果表明,相較于空白樣,隨著漆酶添加量的增大,餃子皮的總色度值L、黃度值a、綜合感官評分一直呈增加趨勢,且添加漆酶量為0.15%時餃子皮綜合感官評分最高。品質雷達圖結果表明,漆酶的添加量對餃子皮筋性、可塑性、湯特征等指標有顯著的改觀作用,而對餃子皮的色澤影響不顯著。餃子皮面團質構測定結果顯示餃子皮面團的硬度、彈性、咀嚼性與漆酶的添加量成正相關,對其回復性影響不顯著,其中面團的彈性與酶的添加量呈極顯著正相關,相關系數0.986;相應的,隨著漆酶量的增加,面粉中游離巰基含量成顯著減小趨勢,持水率呈現先增后減的趨勢,且在添加量為0.1%時,面粉的持水率最高,餃子皮烹煮損失一直呈降低趨勢,且在漆酶添加量為0.15%時,烹煮損失率最低,此情況下制成的餃子皮的口感和品質較好。為工業化改善餃子皮以及其制品品質提供一定的理論依據。