麦芽糖淀粉酶对面包抗老化的应用研究

◎ 钟 璇，沈 冰，林金慧，马婷婷，梁远祥

（广西职业技术学院，广西 南宁 530226）

1 麦芽糖淀粉酶简介

麦芽糖淀粉酶（Maltogenic amylase）是源自枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、地衣芽孢杆菌（Bacillus licheniformis）等芽孢杆菌属的酶制剂，其可作用于淀粉水解过程，得到麦芽糖与小分子糊精。结合面包的保存过程来看，淀粉分子从无序状态向着有序状态转变、由非结晶状态向着结晶状态转变，逐渐失去水分，口感不断变得脆且硬，导致面包老化。麦芽糖淀粉酶可以对淀粉进行水解，得到产物糊精，可以有效减缓面包老化速率，由此发挥保鲜的效用[1-2]。因此，本实验主要研究麦芽糖淀粉酶在防止面包老化中的作用，以供参考。

2 麦芽糖淀粉酶防面包老化的作用机理

2.1 面包变干老化的原因

面包刚从烤炉中取出时带有一定的水分，随着时间的推移，面包会变干变硬，且碎渣变多。原因在于面包中的水分通过面包中部位置向着表皮转移，且面包里的淀粉存在比较大的重结晶，使得淀粉由不定型状态复原至刚性结晶态。淀粉重结晶能够和面包内的水分关联起来，使得面包变硬与变脆。同时，淀粉和蛋白质也会产生交联与缠绕，集中吸收面包中的水分，导致面包变得干硬。

2.2 麦芽糖淀粉酶的作用温度区间

面包在进行烘焙的时候，55～70 ℃是面团内淀粉出现糊化的温度临界值。而真菌α-淀粉酶在40～50 ℃，才能比较适宜其发挥作用，很多小麦淀粉在60 ℃时才开始糊化，酶才发生反应，而真菌α-淀粉酶也开始失去活性。热稳定细菌α-淀粉酶，在烤焙完后依旧存在部分活性，面包可能丧失弹性。因此，细菌α-淀粉酶在烘焙行业内使用并不普遍。

对于麦芽糖淀粉酶而言，在55～75 ℃时，麦芽粉和细菌α-淀粉酶能够充分活化，温度超过90 ℃时，则会彻底丧失活性。麦芽糖淀粉酶具有耐高温的特点，较之于真菌α-淀粉酶，麦芽糖淀粉酶拥有更长的活性时间。因此，麦芽糖淀粉酶是面包烘焙的最佳选择。

2.3 麦芽糖淀粉酶的作用机理

麦芽糖淀粉酶，除了在温度方面具有优势，其淀粉模式也具有优势。麦芽糖淀粉酶难以对支链淀粉进行完全水解，因此，可保留支链淀粉主要结构的整体性，而仅通过淀粉分子末端水解，析出DP2～DP7 小分子，得到相应数量的寡糖和小分子糊精[3]，使淀粉重结晶、淀粉粒和蛋白质大分子缠绕过程受到限制，促使淀粉颗粒对应的回生率与重结晶率下降，确保面包维持松软状态，拥有较长的保鲜时间。基于此，本研究利用麦芽糖淀粉酶的特性，通过对面团添加不同浓度的酶，分析最合适的添加量，以改善面包的柔软度。

3 实验方法

3.1 面包的制作方法

称取300 g 的高筋面粉、纯净水168 g、细砂糖54 g、食盐3 g、干酵母4.5 g、黄油24 g，还有一定量的麦芽糖淀粉酶。把各种原材料和混合好的酶制剂倒入和面机中，慢速度搅打3 min，再快速搅打5 min，在面团快成形时加入一定量的丙酸钙，放入起酥油搅打13 min。面团取出搓圆，盖上保鲜膜使面团松弛5 min。将松弛后的面团进行分割，再搓成圆形盖上保鲜膜松弛5 min。面团整形装盘，放入温度37 ℃、相对湿度85% 的醒发箱中醒发20 min，醒发完成后放入180 ℃/210 ℃（上下火）的烤箱内烘烤20 min，制作实验用的面包。

面包的工艺流程：称取材料（高筋面粉、水、盐、酵母及酶等）→和面揉面→定型→醒发→烘烤。

3.2 酶制剂的添加量

实验中选用2 种不同品牌的酶制剂，并比较2种不同品牌的酶制剂哪一个更好。酶制剂在面粉中的添加量分别是100、150、200 mg·kg-1（以面粉的质量计算），同时做空白实验。在此基础上，本研究对做出的面包进行柔软度、膨胀高度、弹性进行了测试，并进行了感官评定，以比较酶制剂对面包影响最好的添加量[4]。

4 结果分析

4.1 不同品牌的麦芽糖淀粉酶对面包感官评价的影响

不同品牌的酶制剂对面包感官评价有着明显区别。酶1 做出来的面包更受人们喜爱，酶1 表面光滑无斑、外形饱满形状对称、柔软弹性上评分比酶2 要好。酶1 色泽棕色、外形饱满、形状对称、无收缩变形，富有弹性，原因在于麦芽糖淀粉酶可以有助于水解淀粉，得到麦芽糖与小分子糊精。建立相同酶制剂不同添加量组、不同酶制剂相同添加量组、空白组等7 组样品，分别对这7 组样品进行品尝，可以很直观地品尝出添加1 200 mg·kg-1酶1 的面包最柔软，咀嚼性更好。

4.2 不同添加量的麦芽糖淀粉酶对面包柔软度的影响

面包放置过程中出现的水分流失与淀粉重结晶问题，使得面包变硬。因此，本次实验采取“砝码按压法”，即采用相同重量的砝码，放置在面包的中心，感官观察砝码不再下沉，记录砝码下沉高度，该下沉高度即为衡量面包柔软度的标准，结果如图1。实验结果表明，麦芽糖淀粉酶添加量在100 mg·kg-1时，对面包柔软度有显著的影响，且随着添加量的不断增加，面包柔软度的改善效果也较为显著。

图1 麦芽糖淀粉酶对面包柔软度的影响图

4.2.1 不同添加量的麦芽糖淀粉酶对面包膨胀高度的影响

如图2 所示，面包烤制出来冷却之后用尺子测量面包的中心高度，并记录数据。实验结果表明，随着麦芽糖淀粉酶添加量的增大，面包的膨胀高度也有增高的趋势，在合适的添加量下，酶制剂的量与膨胀高度成正比，但随着酶制剂的过量增加，面包的膨胀高度会降低，还会出现塌陷的状况[5]。原因在于酶制剂水解淀粉时，面团渗透压持续增大，使得酵母发酵活性受到抑制，由此面团发酵受限，进而使得面包膨胀体积变小。如图2 所示，酶1 的膨胀高度效果依然比酶2 效果好。

图2 麦芽糖淀粉酶添加量对面包膨胀高度的影响图

4.2.2 不同添加量的麦芽糖淀粉酶对面包弹性的影响

如图3 所示，本次实验面包弹性的测定方法采用“复原法”，即采用固定重量的砝码，同时放置砝码在面包的中心自然下沉，30 s 后同时拿下砝码，使用计时器记录面包恢复到最大值时的时间，以此对面包弹性进行界定。在面包放置过程中，会产生掉渣的情况，是因为面包瓤出现黏聚变化，导致面包弹性的损失。实验结果表明，麦芽糖淀粉酶对面包瓤的弹性有明显的改善效果。在弹性方面，酶1 的弹性依然比酶2 效果好。

图3 麦芽糖淀粉酶添加量对面包弹性的影响图

5 结语

实验结果表明，将麦芽糖淀粉酶运用到面包中，可改善烘焙特性。麦芽糖淀粉酶的适应性强，不会对面团制作与面包工艺产生负面影响，且能够改善面包柔软性、膨胀高度与弹性，有效延长面包货架期，降低面包水分流失的速度。本次实验中，酶1 对于面包柔软度、膨胀高度、弹性的改善效果最佳，酶制剂添加量在200 mg·kg-1时，能够最有效地延缓面包老化。