麦芽糖淀粉酶对面团流变学特性的影响

李守宏徐　清于　卉

1.诺维信（中国）投资有限公司　北京　100085

2.法国肖邦技术中国分公司　北京　100038

长货架期烘焙产品在我国流行多年，自2007年的法式小面包上市开始，到后来不断提升品质的软面包、手撕包，至2018年初各公司大力推出的半切夹馅吐司面包等，这类烘焙产品大多是通过商超渠道到消费者，因此需要有比较长的货架期，通常情况下，长的有6个月，逐渐减少到现在的2个月左右，即使这样，面包在存储过程中抗淀粉老化的难题也是各生产厂家必需要考虑和改进的重要因素。

麦芽糖淀粉酶用于作用面粉中的淀粉部分，其可以在烘焙时的淀粉糊化过程中修饰淀粉，并分解产生DP2～DP7分子量小的糊精，从而可以延缓淀粉重结晶及防止淀粉和面筋之间相互反应而产生的老化[1]。在面包作为主食的欧美国家，就防止面包老化回生方面，麦芽糖淀粉酶的添加被证明是非常有效的手段，亦是应用非常普遍的一种酶，它可以显著地改善面包的食用品质来延长面包的货架期；在我国，麦芽糖淀粉酶也越来越多地被各烘焙食品厂家接受，逐步将其复配在面包的生产改良之中，NovamylⒸ3D BG是市面上最为通用的一款麦芽糖淀粉酶，本实验主要是研究该酶在不同添加量时对面团流变学特性的影响。

我们选用法国肖邦Mixolab混合试验仪，这是一种面团流变学和酶学特性的分析仪器，其原理是在面粉加水混合形成面团过程中、面团加热糊化过程中和面团冷却回生过程中记录流变学特性的变化，旨在模拟测定面粉制作成食品整个过程中面团的特性变化[2]。

1　试验材料与方法

1.1　　试验材料

选用的小麦面粉为无任何处理的空白面包粉基础粉，广东开平开兰面粉厂；

NovamylⒸ3D BG麦芽糖淀粉酶：标称活力10000 MANU/g，诺维信（中国）投资有限公司。

1.2　　试验仪器及设备

EM10标准烘箱，法国肖邦（Chopin Technologies）公司；

Mixolab混合试验仪，法国肖邦（Chopin Technologies）公司。

1.3　　试验方法

1.3.1面粉含水量的测定

面粉的含水量测定参照GB/T 21305—2007《谷物及谷物制品水分的测定》方法测定，含水量测定值为13.7%。

1.3.2酶制剂的添加量设计

NovamylⒸ3D BG麦芽糖淀粉酶的添加量采用诺维信公司推荐的适宜添加量，具体的添加量见表1。

表1　Novam ylⒸ3DBG麦芽糖淀粉酶的添加量

1.3.3试验方法

面团的流变学测试采用AACC No.54-60.01标准 《Determination of Rheological Behavior as a Function of Mixing and Temperature Increase in Wheat Flour and Whole Wheat Meal》，即 Mixolab混合试验仪Chopin+协议。首先对基础粉进行吸水率的测定，确定基础粉吸水率为63%。然后按照该吸水率，进行不同添加量麦芽糖淀粉酶的试验，最终得到C1、C2、C3、C4和C5以及形成时间、稳定时间、最大粘度、保持粘度和回生终点粘度等参数。

2　实验结果与分析

2.1　　不同添加量的麦芽糖淀粉酶的实验结果

从图1和图2的Mixolab曲线以及样品的目标剖面图来看，麦芽糖淀粉酶主要影响淀粉糊化过程中粘度部分，可以明显看出这个过程中其对粘度的影响，尤其是对淀粉酶活性和淀粉回生影响极大。

图1　混合试验仪曲线图

图2　混合试验仪目标剖面图

表2　Mixolab标准测试粉质阶段参数

由表2中Mixolab粉质阶段的数据可以看出：不同添加量的麦芽糖淀粉酶对面粉的吸水率、形成时间、稳定时间没有影响，对C2稠度最小值和几个弱化值的影响仅在添加量达到180 ppm时才略有体现，使面筋弱化略增大。从表3的剖面图值数也可以看到，麦芽糖淀粉酶的添加对吸水率指数、混合指数和面筋+指数没有影响。因此，麦芽糖淀粉酶的添加几乎不影响面团的操作特性和面包的体积。

表3　Mixolab目标剖面图指数

由表4 Mixolab粘度阶段的数据可以看出：不同添加量的麦芽糖淀粉酶对C3峰值粘度影响不大，有研究表明C3值大小与面包体积以及面包芯的结构、口感粘弹性等有关。但麦芽糖淀粉酶的添加对C4保持粘度、C5回生终点粘度、C3-C4粘度崩解值和C5-C4回生值的影响极大。从表3的剖面图值数也可以看到，随着麦芽糖淀粉酶添加量的增加，抗淀粉酶指数降低（淀粉酶活性增大），回生指数降低。因此，麦芽糖淀粉酶的添加可以降低回生。

2.2　　Mixolab粘度参数与麦芽糖淀粉酶添加量之间的关系

表4　Mixolab标准测试粘度阶段参数

Mixolab粘度参数与麦芽糖淀粉酶添加量的相关性图见图3～图6。

图3　C4保持粘度与麦芽糖淀粉酶添加量的相关性　

图4　C3-C4粘度崩解值与麦芽糖淀粉酶添加量的相关性

图5　C5回生终点粘度与麦芽糖淀粉酶添加量的相关性　

图6　C5-C4回生值与麦芽糖淀粉酶添加量的相关性

从上面麦芽糖淀粉酶添加量与Mixolab几个参数的相关性图可以看出，麦芽糖淀粉酶对C4保持粘度和C3-C4粘度崩解值的影响分别是线性负相关和线性正相关，且相关系数R2高达99.5%和98.8%。

另外，麦芽糖淀粉酶的添加，可以迅速降低C5回生终点粘度和C5-C4回生值。且随着麦芽糖淀粉酶添加量的增大，C5回生终点粘度和C5-C4回生值有持续降低的趋势，且添加量为30 ppm时，即可看到显著效果。但是当添加量超过90 ppm时，回生值减小的趋势变缓慢。实验结果与理论上麦芽糖淀粉酶能够延缓淀粉老化的特点相一致。

2.3　　NovamylR3D BG麦芽糖淀粉酶的特点[3]

NovamylR3D BG麦芽糖淀粉酶的最适作用温度是在55～75℃这个范围（见图 7），且Novamyl在温度达到90℃左右时才会完全失去酶活性（面包中心温度可达96℃）。鉴于麦芽糖淀粉酶Novamyl这样特殊的温度耐受性特点，我们可以清晰地理解到，麦芽糖淀粉酶Novamyl在面包的烘焙过程，其作用温度区间亦恰在支链淀粉的糊化过程中，这给麦芽糖淀粉酶Novamyl作用于支链淀粉创造了机会，可以对支链淀粉有一定程度的修饰，同时水解产生DP2～DP7分子量小的糊精，而且可以避免在终产品中残留酶活性的风险，保证面包瓤的湿润度和弹性。

图7　pH5.0时Novam yl在不同温度下酶活力曲线

3　结论

本实验中的各项参数可以看到，在添加NovamylR3DBG麦芽糖淀粉酶主要影响淀粉糊化过程中粘度部分，可以明显看出这个过程中其对粘度的影响，尤其是对淀粉酶活性和淀粉回生影响极大，随着麦芽糖淀粉酶添加量的增加，抗淀粉酶指数降低（淀粉酶活性增大），回生指数降低，据此，麦芽糖淀粉酶的添加可以降低淀粉回生，延缓淀粉老化，延长面包的食用品质。

该酶的使用也像其他酶制剂一样，需要根据面包配方、工艺和货架期的不同来选择合适的用量。根据客户的实际使用经验，对于普通的烘焙产品，货架期在3～5天的面包，NovamylR3D BG麦芽糖淀粉酶在30 ppm的添加量即有明显效果，对于高糖高油的长货架期产品，需要提高添加量到180 ppm及更多以保证面包的最佳货架期。

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4．面制品加工工艺、装备及食品安全、卫生等；

5．小麦、面粉深度加工及副产品的开发利用；

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8．自动化技术、信息技术在制粉生产、经营、管理等领域的应用；

9．国内外小麦制粉相关行业科技新动态、学术活动及技术交流信息等；

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