田天娥,張 雄,孫偉媛,鐘燕連
(中山市南方新元食品生物工程有限公司 南方新元面制品研發(fā)中心,廣東 中山 528437)
烘焙面粉的主要成分除了淀粉,蛋白質(zhì),脂質(zhì),灰分外,還含有一類成分為非淀粉多糖,其中最重要的成分是阿拉伯木聚糖,該成分含量約占面粉總量的1.5%~2.5%[1]。該成分含量雖然不高,但它可以吸收和鎖住自身重量10~15倍的水分,因此在烘焙的整個工藝過程中起到不容忽視的作用。
根據(jù)阿拉伯木聚糖的水溶性可分為:水溶性的阿拉伯木聚糖和水不溶性的阿拉伯木聚糖,其中水不溶性的阿拉伯木聚糖約占阿拉伯木聚糖總含量的70%~75%[2]。實驗研究證明,水溶性的阿拉伯木聚糖對面包品質(zhì)有積極的影響,而水不溶性的阿拉伯木聚糖對面包品質(zhì)則會產(chǎn)生負面的影響。木聚糖酶可以水解阿拉伯木聚糖的 (1→4)-β-D-糖苷鍵,使得不溶性的阿拉伯木聚糖變成高分子水溶性的阿拉伯木聚糖,進一步水解則會變成低分子水溶性的阿拉伯木聚糖。
面團攪拌過程中,不溶性的阿拉伯木聚糖,鎖住大量的水分,使得面筋不能很好地形成,且大分子不溶性的阿拉伯木聚糖分子不利于面團的穩(wěn)定。使用木聚糖酶時,在面團的攪拌過程,木聚糖酶分解不溶性的阿拉伯木聚糖成為可溶性的阿拉伯木聚糖,改善水分的吸收;阿拉伯木聚糖的適當降解,使得附著在面筋膜上的阿拉伯木聚糖的黏度下降,從而促進面團的延展性增加;不斷增加的可溶性阿拉伯木聚糖與面包中的氧化劑發(fā)生氧化凝膠作用,使得面團的持水性,彈性增加。因此木聚糖酶的合理添加可以使得面團手感干爽,延展性良好,可塑性增強,機械操作性良好。而過量添加木聚糖酶會使大分子可溶性的阿拉伯木聚糖進一步水解,變成低分子水溶性木聚糖,會過度釋放水分,使得面團過軟過粘,機械加工性能變差。
合理添加木聚糖酶的面團,干爽度、彈性、延展性均較好,因此醒發(fā)階段擁有良好的持氣性和醒發(fā)耐受性。面包的烘焙階段是醒發(fā)階段的延續(xù),此時是面團的急速膨脹期,面團的彈性、延展性和持氣性在這一階段均非常重要,將直接關(guān)聯(lián)到烘焙產(chǎn)品的最終品質(zhì)。合理添加木聚糖酶的面團入爐急漲佳,烘焙產(chǎn)品的體積增加;彈性和氣泡穩(wěn)定性良好,面包的持氣性較好,改善了烘焙產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)使得氣孔均勻,氣孔壁薄。圖1所示為分別添加了0、8、16及24 mg/kg(面團)木聚糖酶的烘焙面包切片,從圖上看出在合理添加范圍內(nèi),隨著木聚糖添加量的增加面包體積增大,面包內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加均勻、細膩 (實驗所用Veron Future來自英聯(lián)酶制劑的真菌木聚糖酶)。
圖1 添加了不同量木聚糖酶的面包切片
雖然木聚糖酶在面包的烘烤階段被滅活,但它是打面階段、醒發(fā)階段和烘焙早期階段的活性物質(zhì),對烘焙終產(chǎn)品依然會產(chǎn)生影響。面包的老化通常包括兩個方面,一是淀粉的回生,二是水分的遷移。木聚糖酶的添加可以減少面包水分的遷移,這是因為適量添加木聚糖酶后,生成了較多的可溶性的阿拉伯木聚糖,阿拉伯木聚糖可以與面包中的氧化劑發(fā)生凝膠作用,增加了面包的持水性能,減少了面包中水分的遷移[3]。
現(xiàn)在面粉中常用的木聚糖酶均來自于微生物的發(fā)酵,根據(jù)發(fā)酵微生物的不同可以分為細菌木聚糖酶和真菌木聚糖酶。根據(jù)發(fā)酵微生物的基因是否被修飾過,可以分為轉(zhuǎn)基因木聚糖酶和傳統(tǒng)非轉(zhuǎn)基因木聚糖酶。
由圖2可以看出不同來源的木聚糖酶適應(yīng)不同的pH值,真菌在偏酸性的環(huán)境中擁有最佳的活力,而細菌木聚糖酶的pH值適應(yīng)性較廣,在弱酸到中性的環(huán)境中均能保持良好的活力。因此,可根據(jù)烘焙產(chǎn)品的配方和工藝選擇合適來源的木聚糖酶。
圖2 兩種木聚糖酶活力隨pH值變化情況
合理地添加木聚糖酶,可以起到以下幾方面的作用:能降低烘焙面團表面的粘性,增加延展性和彈性,從而改善面團的機械操作性;增加焙烤終產(chǎn)品的體積;改善烘焙終產(chǎn)品的組織結(jié)構(gòu),使產(chǎn)品內(nèi)部氣孔壁薄且均勻細膩;可減少烘焙終產(chǎn)品水分的遷移,從而減少產(chǎn)品在儲存過程中水分的喪失,延緩烘焙產(chǎn)品的老化。