木聚糖酶对全麦粉品质的影响研究

张成龙，郑学玲，刘 翀

（河南工业大学 粮油食品学院，河南 郑州 450001）

0 前言

全麦粉，顾名思义是整粒小麦不经去除麸皮和胚芽直接粉碎而成的面粉，现在的全麦粉通常是将麸皮胚芽全部回添于面粉制成的.相对小麦粉而言，全麦粉含有更加丰富的维生素、矿物质和膳食纤维等功能性成分，营养价值更高.因此，全麦粉对人体健康益处很大，全麦粉加工和全麦粉食品的生产已经在全球得到重视[1-3].然而由于其中含有大量的麸皮和胚芽，面粉存在粉色灰暗、口感粗糙、保质期短等缺点，使全麦粉在市场上的推广受到了阻碍.木聚糖酶是一种能够降解阿拉伯木聚糖的品质改良剂，适量的木聚糖酶对提高面团机械加工性能、增大面包体积、改善面包品质及延缓老化等方面有显著效果.使用过量则会带来面团发黏、面包品质下降等不良效果[4-6].笔者主要研究木聚糖酶对全麦粉的基本指标、流变学特性及烘焙品质的影响，为木聚糖酶在全麦粉中的应用提供依据.

1 材料与方法

1.1 材料

郑麦366由郑州海嘉食品有限公司提供.

1.2 仪器与设备

布勒试验磨：瑞士布勒公司；FDV型超细粉碎机：北京兴时利和科技发展有限公司；真空干燥箱：上海精宏实验设备有限公司；电子粉质仪、电子拉伸仪：德国布拉班德仪器公司；便携式测色仪：日本佐竹仪器公司；WGB-2000型智能白度仪：杭州天成光电仪器公司；RVA-3D型快速黏度分析仪：澳大利亚Newport公司；UV-2000型紫外可见分光光度计：尤尼柯（上海）仪器有限公司；和面机：北京东方孚德技术发展中心；TA-XT-plus 11314型质构仪：英国Stable Micro system仪器公司.

1.3 试验方法

1.3.1 全麦粉的制备

采用麸皮全部回添的方法制备全麦粉.按照AACC 26-10A和AACC 16-20的方法清理、润麦和制粉，然后将所得麸皮超微粉碎后全部回添入面粉制得全麦粉.

1.3.2 全麦粉样品的制备

对麸皮进行酶预处理：取3份等量的经超微粉碎的麸皮，分别加入0.1%、0.5%、1.0%的木聚糖酶进行预处理，然后回添入面粉制得全麦粉.

对全麦粉进行酶处理：取3份等量的未经酶处理的超微粉碎麸皮回添制备全麦粉，分别加入0.1%、0.5%、1.0%的木聚糖酶对全麦粉直接进行处理.

润麦时对小麦进行酶处理：取3份等量的小麦，润麦时分别加入0.1%、0.5%、1.0%的木聚糖酶进行处理，然后制粉收集麸皮，按照麸皮全部回添的方法制得全麦粉.

其中，0号：空白试验，不经过酶处理的全麦粉；1号：0.1%酶预处理麸皮后制备的全麦粉；2号：0.5%酶预处理麸皮后制备的全麦粉；3号：1.0%酶预处理麸皮后制备的全麦粉；4号：0.1%酶直接处理的全麦粉；5号：0.5%酶直接处理的全麦粉；6号：1.0%酶直接处理的全麦粉；7号：润麦时加0.1%酶后制备的全麦粉；8号：润麦时加0.5%酶后制备的全麦粉；9号：润麦时加1.0%酶后制备的全麦粉.

1.3.3 理化指标测定

水分含量测定：采用烘箱定温定时烘干法，参照 GB 5497—1985；

灰分含量测定：参照GB/T 5505—2008；

粗蛋白含量测定：使用自动凯氏定氮仪测定，参照GB/T 5009.5—2003；粗淀粉含量测定：参照GB/T 5009.9—1985；沉降值测定：采用Zeleny Index（泽勒尼指数）法，参照AACC 56-61；

降落数值测定：参照GB/T 10361—2008；

面筋含量测定：手洗法，参照GB/T 5506.1—2008；

色度测定：使用便携式测色仪进行测定.

1.3.4 流变学指标测定粉质特性测定：使用布拉班德粉质仪进行测定；拉伸特性测定：使用布拉班德拉伸仪进行测定.

1.3.5 面包制作

按照国标法使用全麦粉制作面包.

1.3.6 面包品质指标测定

比容测定：测定面包体积及质量，二者之比即为比容；

质构测定：使用TA-XT-plus 11314型质构仪进行测定.

2 分析与讨论

2.1 理化指标结果分析

对10种全麦粉的基本理化指标进行测定，结果见表1.

表1 理化指标测定结果

从表1可以看出，酶处理后全麦粉的蛋白含量、沉降值、降落数值及面筋含量有一定的变化，这可能是由于木聚糖酶的酶解主要是针对多糖，多糖水解影响了全麦粉中面筋网络的形成，影响了全麦粉面团的黏度，其他指标如水分、灰分、白度等几乎没有变化.

2.2 流变学指标结果分析

2.2.1 全麦粉面团粉质参数测定结果及分析

利用布拉班德粉质仪对10种全麦粉进行粉质参数测定，结果见表2.

由表2可知，木聚糖酶处理后随着酶量的增加，全麦粉面团吸水率先增加后减小.与对照相比，在酶用量较小时，添加酶可增加面团吸水率；但随着酶量增加，吸水率下降至低于对照.有研究推测木聚糖酶在面团中可能产生两方面的作用[7-8]：一是由于阿拉伯木聚糖的降解，尤其是持水能力更强的水不溶性阿拉伯木聚糖的降解导致面团的持水性下降；二是因水不溶性阿拉伯木聚糖的降解增溶使面筋网络结构得到改善，面团吸水性增强.两个方面相互制衡导致全麦粉面团吸水率的变化.研究认为，酶添加量较低时，多糖降解、细胞壁破裂，更利于水与蛋白的接近，增加吸水率，但随着酶量的增加，多糖进一步水解，持水率下降，面团吸水率下降.随着酶量的增加，形成时间先增加后减少，稳定时间减少，弱化度变化趋势不明显，粉质质量指数降低.形成时间反映面团面筋网络的形成速度，稳定时间、弱化度和粉质质量指数反映面团耐受机械搅拌的能力.因此随着酶量的增加，粉质参数逐渐变差.由此可以得出对照组粉质参数较好，更适合做面包，其次为添加0.1%木聚糖酶的全麦粉.

2.2.2 全麦粉面团拉伸参数测定结果及分析

表2 粉质参数测定结果

利用布拉班德粉质仪及布拉班德拉伸仪对10种全麦粉进行拉伸参数测定，结果见表3.

表3 拉伸参数测定结果

由表3可以看出，木聚糖酶处理的全麦粉随着酶量的增加，面团拉伸曲线面积和拉伸阻力均先减后增，延伸度先增后减，拉伸比例减小.这说明木聚糖酶的处理对全麦粉拉伸参数有显著的影响，在木聚糖酶添加量为0.1%时全麦面团组织结构得到较好地改善，对全麦面包的烘焙效果有利.

2.3 面包品质指标结果

2.3.1 面包比容测定结果及分析

按照国标法制作面包，使用菜籽法对面包的体积进行测定，称出面包质量，然后计算比容，结果见表4.

表4 比容测定结果

由表4可以看出，经过木聚糖酶处理的全麦面包的体积增加、比容增大；随着酶量的增加，面包体积下降、比容减小.适量的木聚糖酶能够提高面团的机械加工性能，增大面包体积，增加面包比容，而添加过量面包则会发黏，面包体积不增反减.在酶添加量为0.1%时面包比容最大，因此木聚糖酶添加量在0.1%时制作的面包最好.

2.3.2 面包质构测定结果及分析

使用TA-XT-plus 11314型质构仪对面包的质构进行测定，结果见表5.

从表5可以看出，经过酶处理的全麦粉制得的面包硬度降低，黏着性和咀嚼性都降低，其他指标变化不明显.这是由于木聚糖酶的添加使面团中的不溶性阿拉伯木聚糖转化为水溶性阿拉伯木聚糖，增强了面团的乳化凝胶作用，降低了面包芯的硬度，提高面包的柔软度，同时改善了面包芯的纹理结构，使气孔更加均匀细密.

3 结论

全麦粉由于其高营养价值的优点受到人们的重视，然而其口感粗糙、保质期短等缺点又阻碍了它的发展.经过木聚糖酶处理的全麦粉面团吸水率提高，形成时间增加，稳定时间降低；随着酶量的增加，面团吸水率先升后降、形成时间先增后减、稳定时间降低、拉伸曲线面积先减后增、拉伸阻力先减后增；经过木聚糖酶处理的全麦粉制得的面包体积增加、比容增大、硬度降低、黏着性和咀嚼性都降低.综合所有品质指标的变化可知，经过木聚糖酶处理的全麦粉品质有改良效果，且在木聚糖酶添加量为0.1%时改良效果最好.

表5 质构测定结果

［1］ 徐同成，王文亮，祝清俊，等.全麦食品的营养与保健功能研究进展［J］.中国食物与营养，2009（10）:55-57.

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［3］ 张雷雷，张铃，张耕野，等.HACCP在超微粉碎符合营养全麦粉制备中的应用研究初探［J］.食品工程，2008（3）:63-65.

［4］ 周素梅，王璋，许时婴.面包制作过程中戊聚糖酶的作用机理［J］.无锡轻工大学学报，2001，20（3）:56-59.

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［6］ 冯新胜，王克林.戊聚糖酶对面粉品质的改良作用［J］.粮食加工，2006（3）:20-22.

［7］ 周素梅，王璋，许时婴.戊聚糖酶与氧化酶对面团流变性质影响的研究［J］.食品工业科技，2002，23（8）:15-18.

［8］ 王学东，李庆龙，张声华.外源戊聚糖酶对国产小麦面包专用粉品质的影响［J］.食品科学，2004，25（11）:41-44.