李星科 ，李素云，張華，張中義，徐學(xué)明*

1. 江南大學(xué)食品學(xué)院（無錫 214122）；2. 鄭州思念食品有限公司（鄭州 450002）；3. 鄭州輕工業(yè)學(xué)院食品與生物工程學(xué)院（鄭州 450002）

冷凍非發(fā)酵面制品是我國傳統(tǒng)食品（水餃、湯包、餛飩等）工業(yè)化生產(chǎn)中最大的一類。在凍藏過程中隨著時間延長和溫度變化，面團中的水分狀態(tài)會發(fā)生變化，冰晶析出和變大，對已形成的完整面制品網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，導(dǎo)致質(zhì)構(gòu)品質(zhì)下降。

轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶（Transglutaminase EC 2.3.2.13簡稱TGase）是一種催化?；D(zhuǎn)移的酶，能使蛋白質(zhì)分子發(fā)生交聯(lián)，改善蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)，從而改變食物的質(zhì)地和結(jié)構(gòu)[1-2]。孟嫚和倪新華等[1,3]研究發(fā)現(xiàn)TGase可以改善面團的粉質(zhì)特性，改善面制品的品質(zhì)。袁永利等[2,4]研究發(fā)現(xiàn)TGase能改善冷凍面團的儲藏冷凍穩(wěn)定性，減弱冰晶對面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的破壞，還能增加冷凍面團面包的比容和品質(zhì)。但是目前關(guān)于TGase對面制品水分的影響的研究較少。因此旨在探討TGase對凍藏面皮中水分的影響，為TGase在速凍米面食品中的應(yīng)用提供一定的理論基礎(chǔ)。

1 材料與設(shè)備

1.1 試驗材料

金苑特一粉，河南金苑糧油有限公司；食鹽，市售；蒸餾水，鄭州輕工業(yè)學(xué)院實驗室試驗用水；TGase，江蘇一鳴生物科技有限公司。

1.2 試驗儀器與設(shè)備

布拉班德拉伸儀Viscograph-E，德國Brabender公司；布拉班德粉質(zhì)儀Viscograph-E，德國Brabender公司；冷凍干燥機DK-98-ⅡA型，河南兄弟儀器設(shè)備有限公司；掃描電子顯微鏡JSM-6490 LV，日本JEOL公司；低場核磁共振成像分析儀NMI20，蘇州鈕邁電子科技有限公司等。

2 試驗內(nèi)容與方法

2.1 凍藏面皮的制備

稱取300 g面粉，3 g食鹽融于126 g水中，加入面粉中，和面機中和面10 min，使其形成干濕均勻、表面光滑的面團，接著用壓面機反復(fù)壓延5遍，最終形成厚度為2 mm的面帶，然后用圓形模具切割成水餃皮，挑選形狀較好的裝入測試小管和自封袋中，放入冷凍實驗機冷凍，而后放入-18 ℃冰箱保存，以備使用。

2.2 面粉粉質(zhì)和拉伸測定

根據(jù)GB/T 14614—2006中的方法用布拉班德粉質(zhì)儀對混合粉粉質(zhì)指標進行測定。稱取質(zhì)量相當(dāng)于300 g，水分質(zhì)量分數(shù)為14%的面粉，在面缽中揉混1 min后，快速加入一定量的水，分別加入一定量的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶，使面團最大稠度控制在500±20 BU范圍內(nèi)。同時利用布拉班德拉伸儀進行檢測，在拉伸曲線上分析延伸性、抗拉伸阻力、拉伸比值的變化[5]。

2.3 面皮水分含量的測定

參考GB 5009.3—2016，每個樣品重復(fù)測定3次，取平均值[6]。

2.4 面皮水分狀態(tài)測定

利用FID90°單脈沖激勵樣品產(chǎn)生核磁共振信號，脈沖停止掃描后，得到樣品的平均質(zhì)子信號幅度（A）。CPMG脈沖序列，射頻脈沖停止后，通過質(zhì)子自由感應(yīng)衰減曲線，CPMG試驗的參數(shù)：采樣點數(shù)TD=24 112，回波個數(shù)CO=30，重復(fù)掃描次數(shù)NS=8、弛豫衰減時間D0=1.2 s。采用多指數(shù)衰減模型的兩組分模型來分析冷凍面團在冷藏過程中的水分存在狀態(tài)情況。T2-Fit軟件擬合結(jié)果參數(shù)T21和T22，二者分別代表深層結(jié)合水和半自由水的弛豫時間[7]。

2.5 面皮微觀結(jié)構(gòu)測定

將樣品冷凍干燥，切成小塊，將導(dǎo)電雙面膠帶貼于鋁載物臺上后取形態(tài)較好的小塊貼于導(dǎo)電雙面膠帶上，多余的樣品用洗耳球吹去，噴金，然后將載物臺放于掃描電子顯微鏡中進行觀察，電子槍加速電壓為10 kV，放大倍數(shù)為100倍。

2.6 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)用Origin軟件進行數(shù)據(jù)分析及作圖。

3 結(jié)果與分析

3.1 轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶對面粉吸水率和拉伸特性的影響

吸水率指面團最大稠度（粉質(zhì)曲線峰值）處于500 BU時所需的加水量，以占14%濕基面粉重量的百分數(shù)表示。不同的TGase添加量對面粉吸水率的影響如圖1所示，面粉的吸水率隨著TGase添加量的添加而增大，這主要是因為TGase能催化小麥面筋蛋白發(fā)生交聯(lián)，形成蛋白質(zhì)大分子簇，改善面團中面筋網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)，從而改善面粉的吸水率[3]。

圖1 TGase對面粉吸水率的影響

不同的TGase添加量對面團拉伸特性的影響如表1所示，隨著TGase添加量的增加，面團的最大拉伸阻力、拉伸曲線面積、拉伸比例均呈增大趨勢，而延伸度在減小，說明TGase添加到面粉中，不但能提高面粉的吸水率，但是也能改善面制品加工性能，提高成品品質(zhì)。

表1 TGase對面團拉伸特性的影響

3.2 轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶對凍藏面皮水分含量的影響

將不同的TGase添加到面粉中，制備成面皮凍藏4周后測定水分含量，TGase對凍藏面皮的水分含量的影響如圖2所示，隨著TGase添加量的增加，凍藏面皮含水量先降低后升高，在添加量為0.4%達到最大，這與前面面粉的吸水率試驗結(jié)果一致。因此TGase具有提高面皮水分含量的作用，也能夠有效提高面皮的保水性，這與報道一致[4]。

圖2 TGase對凍藏面皮水分含量的影響

3.3 轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶對凍藏面皮水分狀態(tài)的影響

面團是一個多重的體系，面團中含有的水分根據(jù)其與大分子的結(jié)合程度大小而以不同的狀態(tài)存在。面團中一部分水分子與蛋白質(zhì)和碳水化合物等大分子物質(zhì)相結(jié)合，被這些大分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)所包圍，為深層結(jié)合水；還有一大部分水分子遠離這些大分子以相對“自由”的狀態(tài)存在，為半結(jié)合水。在面團凍藏過程中，面團內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的破壞，可能導(dǎo)致大分子之間連接不牢固的氫鍵斷裂，使深層結(jié)合水水被釋放出來，導(dǎo)致半結(jié)合水含量增加[7]。面團中水分的遷移對于面團的質(zhì)量起著舉足輕重的作用。TGase對凍藏面皮中水分狀態(tài)的影響如圖3和圖4所示，從圖3和圖4可以看出，面皮在凍藏過程中，隨著凍藏時間的延長，深層結(jié)合水呈下降趨勢，而半結(jié)合水呈增加趨勢，這主要是因為在凍藏的過程中，面皮中的蛋白質(zhì)和淀粉發(fā)生了結(jié)構(gòu)變化，與水結(jié)合的能力降低了，一部分深層結(jié)合水轉(zhuǎn)化為半自由水，而添加了TGase的凍藏面皮，其深層結(jié)合水含量隨著隨著凍藏時間的延長而減少，但是一直比不添加TGase的凍藏面皮的深層結(jié)合水含量高，相應(yīng)的半結(jié)合水含量一直低于空白組，這也說明了添加TGase能提高凍藏面皮結(jié)合水的能力，改善了其持水能力，尤其是在添加量為0.4%時，深層結(jié)合水含量最高，半結(jié)合水含量最低。這主要是因為TGase能促使面皮中的面筋蛋白變成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而提高面團的持水能力。

圖3 TGase對凍藏面皮中深層結(jié)合水的影響

圖4 TGase對凍藏面皮中半結(jié)合水的影響

3.4 轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶對凍藏面皮微觀結(jié)構(gòu)的影響

為了更直觀地了解TGase對凍藏面皮水分含量的影響，利用掃面電鏡觀察了凍藏面皮的微觀結(jié)構(gòu)。圖5是凍藏面皮的微觀結(jié)構(gòu)圖，如圖可見，TGase的添加能使面團微觀結(jié)構(gòu)更加均勻。面團是由淀粉和面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)組成的體系，其中面筋網(wǎng)絡(luò)作為主要的支架，淀粉顆粒被包裹在其中起到支撐網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的作用，水被包裹在中間。在面團冷藏過程中，面團面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中形成的空洞是由于面團中半結(jié)合水水分結(jié)晶或重結(jié)晶形成了更大的冰晶造成的，大冰晶對冷凍面團造成了不可逆的破壞，當(dāng)冰晶熔化后在面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上就留下了大空間[2]。TGase對冷凍面團微觀結(jié)構(gòu)影響表明，在凍藏過程中，TGase的添加能夠改善冷凍面團的微觀結(jié)構(gòu)，減少面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的破壞，從而可以控制凍藏面皮的水分和冰晶的形成并延緩冰晶的重結(jié)晶，最終改善凍藏面皮的品質(zhì)。

圖5 不同添加量TGase對凍藏面皮微觀結(jié)構(gòu)的影響

4 結(jié)論

TGase不但能提高面粉的吸水率，而且還能改善面團拉伸性能，因此可以添加到面皮中改善品質(zhì)。在凍藏面皮中添加TGase，TGase能提高凍藏面皮的水分含量。低場核磁共振儀檢測水分狀態(tài)結(jié)果表明，面皮在凍藏過程中發(fā)生水分狀態(tài)的變化，深層結(jié)合水含量下降，半結(jié)合水含量增多，說明面皮持水能力降低。添加不同量的TGase能提高面皮深層結(jié)合水的含量，降低半結(jié)合水的含量，最終提高面團的持水能力。掃描電鏡試驗結(jié)果進一步表明，TGase能夠在一定程度上減少面筋蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的破壞，使面團微觀結(jié)構(gòu)更加均勻，提升面團的保水能力，減少冰晶對面筋蛋白結(jié)構(gòu)的破壞。因此TGase能作為一種良好的食品添加劑添加到速凍米面食品中改善品質(zhì)，具有良好的應(yīng)用前景。