复合酶制剂对绿茶面包品质的影响分析

林娟娟，王隆安，林建城，郭继光，郑华钦

1. 莆田学院环境与生物工程学院（莆田 351100）；2. 福建复茂食品有限公司（莆田 351100）

绿茶粉是将绿茶粉碎加工，制成粒径为75 μm甚至13 μm以下的茶叶超微细粉[1]。它能最大限度地保留茶叶的营养和功能性成分[2]，发挥其保健作用[3]。因此，以绿茶粉为原料研发绿茶面包，改传统的“喝茶”为“吃茶”[4]，能充分满足对便捷、健康、绿色食品的个性化需求。

但是在贮藏期间，面包往往会出现组织结构松散粗糙、口感变差、特有风味消失等老化现象[5]，生产上常通过食品添加剂来减缓食品的老化过程。其中，酶制剂作为纯天然生物制品，具有安全、高效的特点[6]，被广泛用于面包制作。如Ben等[7]发现α-淀粉酶能有效改善面包芯在储藏期间的质构变化、降低老化速率。冯莉等[8]研究脂肪酶、木聚糖酶和蛋白酶对面包品质及老化的影响，认为3种酶共同影响面包的硬度。但是，仍鲜见酶制剂在绿茶面包中应用的报道。因此，以不加食品添加剂的绿茶面包为对照，分析α-淀粉酶、脂肪酶、半纤维素酶对其品质的影响。进行复配，发挥单一酶制剂的优势互补，通过响应面法确定复合酶制剂最佳组合，为复合酶制剂在绿茶面包中应用奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

高筋粉（广东白燕粮油实业有限公司）；绿茶粉（晋江市焕容堂贸易有限公司）；活性半干酵母（安琪酵母股份公司）；α-淀粉酶、脂肪酶、半纤维素酶（河南圣斯德实业有限公司）；安佳大黄油（新西兰恒天然集团）；食用盐、白砂糖、蜂蜜、鸡蛋（市售）。

JZC-1STSE电子天平（福州科迪电子技术有限公司）；SCD-C4插盘式电冰箱、SM-50面团搅拌机、DC-236S冻藏醒发箱、SK63+2S+2B电烤炉（无锡新麦机械有限公司）；KM-302面包切片机（广州浩雅机械设备有限公司）；JMTY型面包体积测定仪（杭州大吉光电仪器有限公司）；CT3质构仪（美国BROOKFIELD公司）。

1.2 工艺流程

配料→种面搅拌→种面发酵→主面搅拌→松弛→分割、称重、搓圆→中间醒发→成形、装模醒发→烘烤→冷却→切片

1.2.1 配料

种面基本配方：高筋粉500 g，酵母3 g，水320 g。

主面基本配方：高筋粉500 g，种面823 g，绿茶粉20.45 g，酵母14 g，鸡蛋100 g，奶粉32 g，白砂糖180 g，蜂蜜40 g，食用盐7 g，黄油100 g，水100 g，α-淀粉酶、脂肪酶、半纤维素酶适量（以高筋粉的总质量1 000 g为基准）。

1.2.2 操作要点

制作种面，将种面基本配方搅拌均匀后，盖上玻璃纸，冷藏过夜；制作主面，将酶制剂与高筋粉混匀，将主面基本配方原料（食用盐除外）拌匀后加食用盐，快速搅拌至六七成时，加入黄油继续搅拌至面团可以拉成光滑的一层薄膜。取出面团，松弛20 min，翻面，松弛15 min。将面团分割成每个75 g，搓圆。在室温下静置，醒发15 min。面团成形后放入特定模具中，2个面团为1盒，醒发60 min。放入面火160℃、底火215 ℃的烤炉中，先烘烤15 min，转盘后再烤5 min。及时脱模冷却至室温，用切片机切片（厚度15 mm），品尝。

1.3 试验设计

1.3.1 单因素试验

探讨α-淀粉酶、脂肪酶、半纤维素酶添加量对绿茶面包感官评分和硬度的影响（表1）。用Excel软件进行数据处理，计算平均值和标准差，采用Origin 2017软件进行绘图。

表1 单因素试验表

1.3.2 响应面试验

以单因素试验中的最佳水平为中心，进行三因素三水平的响应面试验（表2）。测定绿茶面包的品质指标。采用SPSS 19.0软件，分析面包感官评分与质构特性的相关性。考虑到质构特性的客观性，以硬度作为响应值，利用Design-Expert 10.0.4软件进行数据分析，确定复合酶制剂的最佳组合。

表2 响应面试验的因素和水平 g/kg

1.4 绿茶面包品质指标的测定

1.4.1 绿茶面包质构特性的测定

去除面包切片的边缘，用质构仪测定面包的质构特性指标：硬度、弹性、胶着性、咀嚼性。

1.4.2 绿茶面包感官特性的评价

根据GB/T 20981—2007[9]，分别从形态、表面色泽、组织、滋味与口感、杂质5个方面对面包的感官特性进行评分[10]。

1.4.3 绿茶面包老化指标的测定

将冷却好的面包密封于保鲜袋中，室温下分别测定贮藏0～4 d面包的硬度，并作出曲线图，分析不同酶制剂及其添加量对面包老化的影响。

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1α-淀粉酶添加量对绿茶面包品质的影响

在试验中发现，随着淀粉酶增加，面包表面色泽金黄，口感松软。其原因可能是淀粉酶增加面团中还原糖含量，其中部分糖加强酵母的代谢活动，产生更多CO2，增大面包体积，使口感更加松软[11]，而剩余的糖参加美拉德反应，有利于表皮着色[12]。添加量0.1 g/kg时，硬度最小，感官评分最高（图1）。但随着添加量加大，面团发黏，面包芯的孔洞增大。其原因可能是产气量增加，气室过度扩张导致组织结构坍塌[13]，从而使面包的感官评分下降。

接连4 d测定不同淀粉酶添加的面包硬度，从图2可以看出，随着时间延长，硬度均呈上升趋势。但数值均比对照组低，说明淀粉酶能延缓面包的老化程度，且添加量0.1 g/kg时效果最好。

图1 淀粉酶添加量对面包硬度和感官评分的影响

图2 不同淀粉酶添加量对贮藏面包硬度的影响

2.1.2 脂肪酶添加量对绿茶面包品质的影响

结果表明，随着脂肪酶增加，面包组织变得细腻，口感柔软有弹性。其原因可能是脂肪酶可水解甘油三酯，加大对面团的乳化作用，进而改变面包的质地和结构[14]。添加量0.1 g/kg时，硬度最小，感官评分最高（图3）。但随着添加量的加大，面包变硬，其原因可能是生成的甘油脂类增多，阻止与谷蛋白结合，导致硬度的增加[15]，从而使面包的感官评分逐渐下降。

接连4 d测定不同脂肪酶添加的面包硬度，从图4可以看出，随着时间延长，硬度均呈上升趋势。添加量0.4 g/kg时硬度最接近对照组，但数值均比对照组低，说明脂肪酶能延缓面包的老化程度，且添加量0.1 g/kg时效果最好。

2.1.3 半纤维素酶添加量对绿茶面包品质的影响

面粉中除含有大量淀粉以外，还含有少量的纤维素、半纤维素等成分[8]。另外，茶叶干物质总量的15%是膳食纤维，其组成为纤维素、半纤维素、树胶等[16]，而半纤维素主要是多聚戊糖和多聚己糖的混合物。试验发现，随着半纤维素酶增加，面包组织变得细腻柔软，不均匀的孔洞减少。其原因可能是半纤维素酶可加快溶解面团中的不溶性阿拉伯木聚糖，改变面团的机械强度，使得面包变得更加柔软[17]。添加量0.6 g/kg时，硬度最小，感官评分最高（见图5）。但随着添加量加大，面团黏度增大，不仅影响面团的操作，而且会使面团发酵受阻，导致品质下降。从图6可以看出，随着时间的延长，硬度均呈上升趋势。添加量为0.1和0.2 g/kg时硬度变化不大，但数值均比对照组低，说明半纤维素酶能延缓面包的老化程度，且添加量0.6 g/kg时效果最好。

图3 脂肪酶添加量对面包硬度和感官评分的影响

图4 不同脂肪酶添加量对贮藏面包硬度的影响

图5 半纤维素酶添加量对面包硬度和感官评分的影响

图6 不同半纤维素添加量对贮藏面包硬度的影响

接连4 d测定不同半纤维素酶添加的面包硬度，

2.2 响应面试验

2.2.1 响应面试验结果

测定17组面包的质构特性和感官评分，结果见表3。

表3 复合酶制剂对绿茶面包品质的影响结果

计算面包感官评分和质构特性之间相关系数，从表4可以看出，感官评分与硬度、胶着性、咀嚼性呈极显著的负相关（p＜0.01）；而与弹性呈正相关（p＞0.05）。其中硬度相关系数绝对值最大，说明硬度的大小可以较好地反映感官评分的高低，如果硬度越小，则感官评分越高。

表4 感官评分和质构特性间的相关系数

因此，选择硬度为响应值，通过软件分析得到3种酶制剂对硬度的二次多元回归模型：Q=533.80-42.75A-48.00B-111.00C+30.25AB+26.25AC+146.75BC+203.48A2+204.97B2+366.98C2。对回归模型进行方差分析（见表5），经F检验，模型极显著（p＜0.01），其决定系数R2=0.960 1，表明此模型与实际试验结果拟合度好，可信度高。3种酶制剂对绿茶面包品质的影响大小依次为半纤维素酶添加量＞脂肪酶添加量＞α-淀粉酶添加量，且半纤维素酶添加量的影响极显著（p＜0.01）。

2.2.2 复合酶制剂最佳组合的确定

淀粉酶和脂肪酶添加量对绿茶面包硬度交互影响见图7。硬度随淀粉酶和脂肪酶添加量增加呈先下降后上升趋势，其极小值存在于底面的同心圆中。

表5 响应面回归模型方差分析表

图7 淀粉酶添加量和脂肪酶添加量对面包硬度交互影响的响应面图

脂肪酶和半纤维素酶添加量对绿茶面包硬度交互影响见图8。硬度随脂肪酶和半纤维素酶添加量的增加呈先下降后上升趋势，其极小值存在于底面的同心圆中。

图8 脂肪酶添加量和半纤维素酶添加量对面包硬度交互影响的响应面图

淀粉酶添加量和半纤维素酶添加量对绿茶面包硬度交互影响见图9。硬度随淀粉酶和半纤维素酶添加量的增加呈先下降后上升趋势，其极小值存在于底面的同心圆中。

图9 淀粉酶添加量和半纤维素酶添加量对面包硬度交互影响的响应面图

根据响应面分析，可得复合酶制剂最佳组合：α-淀粉酶添加量0.105 g/kg、脂肪酶添加量0.103 g/kg、半纤维素酶的添加量0.607 g/kg，此时绿茶面包的硬度为522.831 g。通过验证试验可知，按此配方研制出的绿茶面包硬度为520.0 g，与预测值接近，且通过品尝，感官评分为84.6分，表明响应面法优化的复合酶制剂最佳组合准确可靠。

与单一酶制剂相比（图10），复合酶制剂的硬度最小，贮藏4 d，硬度变化幅度较小，在抗老化方面具有一定优势。

图10 复合酶制剂对贮藏面包硬度的影响

3 结论

通过单因素试验发现，在面团中添加α-淀粉酶、脂肪酶、半纤维素酶，与不加食品添加剂的绿茶面包相比，面包的组织结构更加细腻，口感较柔软。3种酶制剂的最适添加量分别是0.1，0.1和0.6 g/kg。接着随着添加量增加，面团容易发黏，品质逐渐下降。在贮藏期内，时间越长，硬度越大，但硬度均比对照组低，说明酶制剂能延缓面包的老化。

将3种酶制剂复配后进行响应面试验，测定绿茶面包品质的相关指标。结果显示，面包感官评分与硬度、胶着性、咀嚼性呈极显著的负相关，而与弹性呈正相关。选择与感官评分相关性最强的硬度为响应值，确定复合酶制剂的最佳组合：α-淀粉酶添加量0.105 g/kg、脂肪酶添加量0.103 g/kg、半纤维素酶添加量0.607 g/kg，对应的硬度为522.831 g。通过验证试验，按此组合添加的绿茶面包硬度为520.0 g，感官评分为84.5分。在贮藏期内，添加复合酶制剂的面包硬度均低于单一酶制剂，且增加的幅度较小，说明复合酶制剂在抗老化方面明显高于单一酶制剂。