張 磊 郭宏民 任 鵬 陳延強(qiáng)
(1.河北光牌面業(yè)有限公司,河北邯鄲 057153)
(2.河北蘋樂面粉機(jī)械集團(tuán)有限公司,石家莊 050800)
(3.石家莊市豪雪面粉有限公司,石家莊 052160)
在國(guó)內(nèi)小麥粉的生產(chǎn)研發(fā)中,增筋應(yīng)用研究較多,減筋應(yīng)用相對(duì)較少。本文研究如何對(duì)中強(qiáng)筋小麥粉進(jìn)行針對(duì)性地減筋,使中強(qiáng)筋小麥粉可以滿足低筋小麥粉食品的加工性能要求,以使中強(qiáng)筋小麥粉具有更廣的應(yīng)用范圍,這對(duì)于我國(guó)食品工業(yè)和小麥粉的研發(fā)具有一定的意義。
低筋小麥粉主要用于蛋糕、糕點(diǎn)、酥性餅干類食品的制作。受制于飲食習(xí)慣、產(chǎn)地分布、氣候土壤等諸多客觀因素,國(guó)內(nèi)低筋小麥種植面積并不大,造成低筋小麥粉生產(chǎn)企業(yè)常年使用進(jìn)口小麥。有的中高端低筋食品生產(chǎn)企業(yè)甚至直接選用進(jìn)口低筋小麥粉,生產(chǎn)成本較高。有的企業(yè)通過添加玉米淀粉或其他淀粉來降低小麥粉中濕面筋含量,但此種方法無法滿足最終品質(zhì)要求。針對(duì)目前我國(guó)低筋小麥粉供需矛盾,滿足低筋類食品的質(zhì)量要求,采用其它方法弱化小麥粉面筋,意義十分重大[1]。
隨著食品工業(yè)的發(fā)展,由于化學(xué)類食品粉添加劑存在潛在的安全隱患,采用更加安全的酶制劑替代成為必然趨勢(shì)。在種類繁多的酶制劑中,應(yīng)用于面粉弱筋作用的有中性蛋白酶及木瓜蛋白酶,其中木瓜蛋白酶以價(jià)格優(yōu)勢(shì),成為最常用的酶制劑。從植物提取的木瓜蛋白酶,又稱木瓜酶,主要存在于番木瓜莖葉和果實(shí)中,其穩(wěn)定性好,蛋白水解能力強(qiáng),并且對(duì)多種蛋白質(zhì)均有較好的降解作用,目前已被廣泛的應(yīng)用于諸多行業(yè)[2]。
木瓜蛋白酶可以激活小麥粉中的蛋白酶,斷開面團(tuán)中的雙硫鍵(-S-S-)形成硫氫鍵(-SH),從而減少面筋中的網(wǎng)狀組織,減弱面團(tuán)的彈性、韌性和強(qiáng)度,增加流動(dòng)性,縮短面團(tuán)攪拌和形成時(shí)間,提高面團(tuán)可塑性。
中強(qiáng)筋小麥粉,河北光牌面業(yè)有限公司生產(chǎn);木瓜蛋白酶,河南奧尼斯特食品有限公司提供;蒸餾水、氯化鈉等。
Perten9500 型近紅外分析儀,JJLF 降落數(shù)值測(cè)定儀,JFZD電子粉質(zhì)儀,JMLD 電子拉伸儀,KDN-04A自動(dòng)凱氏定氮儀,MJ-Ⅱ面筋數(shù)量和質(zhì)量測(cè)定儀,0.1mg 電子天平,等。
將木瓜蛋白酶按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(10、15、20、25、30)×10-6的添加量,分別加入中強(qiáng)筋小麥粉中,各配制1 kg,樣品編號(hào)依次分別為1、2、3、4、5,密封待用。
水分、灰分、白度等測(cè)定均由近紅外分析儀測(cè)定。
濕面筋含量測(cè)定按照GB/T 5506.2—2008《小麥和小麥粉 面筋含量 第2 部分:儀器法測(cè)定濕面筋》執(zhí)行。
降落數(shù)值測(cè)定按照GB/T 10361—2008《小麥、黑麥及其面粉,杜倫麥及其粗粒粉 降落數(shù)值的測(cè)定Hagberg-Perten 法》執(zhí)行。
小麥粉面團(tuán)流變學(xué)特性測(cè)定分別按照GB/T 14614—2019《糧油檢驗(yàn) 小麥粉面團(tuán)流變學(xué)特性測(cè)試 粉質(zhì)儀法》和GB/T 14615—2019《糧油檢驗(yàn) 小麥粉面團(tuán)流變學(xué)特性測(cè)試 拉伸儀法》執(zhí)行。
中強(qiáng)筋小麥粉的質(zhì)量指標(biāo)如表1。
表1 中強(qiáng)筋小麥粉的質(zhì)量指標(biāo)
表2 中強(qiáng)筋小麥粉的品質(zhì)指標(biāo)
添加木瓜蛋白酶后的小麥粉質(zhì)量指標(biāo)變化情況見表3。
由表1—表3 可以看出,隨著木瓜蛋白酶添加量逐漸增加,濕面筋含量和面筋指數(shù)明顯減小。面筋是小麥蛋白的復(fù)雜混合體,這些小麥蛋白不溶于水,但彼此之間或是遇到水分子卻可以結(jié)合。蛋白質(zhì)干燥時(shí)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,不會(huì)發(fā)生反應(yīng),一旦摻水潤(rùn)濕之后,蛋白質(zhì)外形會(huì)改變,彼此能相對(duì)移動(dòng),構(gòu)成或打斷鍵結(jié)而形成面筋。木瓜蛋白酶水解蛋白質(zhì)能力強(qiáng),能使大分子的蛋白質(zhì)水解成小分子肽或氨基酸,致使面筋數(shù)量和指數(shù)直接降低。木瓜蛋白酶添加量越大,濕面筋含量減少越明顯;面筋指數(shù)在木瓜蛋白酶添加量超過20×10-6時(shí)趨于0。對(duì)照GB 8608—88《低筋小麥粉》面筋質(zhì)低于24%的要求,當(dāng)木瓜蛋白酶添加量高于15×10-6時(shí),濕面筋含量均低于24%,可見木瓜蛋白酶對(duì)小麥粉的弱筋效果極其明顯。
表3 添加木瓜蛋白酶后小麥粉的質(zhì)量情況
添加了木瓜蛋白酶后的小麥粉,其面團(tuán)流變學(xué)特性改變也比較明顯。
粉質(zhì)指標(biāo)方面:隨著木瓜蛋白酶添加量的增加,面團(tuán)的吸水量、形成時(shí)間、穩(wěn)定時(shí)間均有一定幅度的降低。由于面筋蛋白的形成需要遇水結(jié)合,但添加木瓜蛋白酶后雙硫鍵被動(dòng)斷裂,無法形成太多的面筋網(wǎng)絡(luò),所以吸水量降低;由于沒有足夠的面筋網(wǎng)絡(luò),攪拌時(shí)間也隨之縮短,故形成時(shí)間隨添加量增加而降低,且添加量越大形成時(shí)間越短;穩(wěn)定時(shí)間雖然有所減短但變化幅度較小;弱化度隨著添加量的增加而增加,原因是木瓜蛋白酶破壞了面筋強(qiáng)度,隨著面團(tuán)攪拌,筋力越來越弱,黏度緩慢升高,所以弱化度整體升高但幅度較小。
拉伸指標(biāo)方面:隨著木瓜蛋白酶添加量的增加,面團(tuán)能量逐漸減小,且添加量越大能量越??;木瓜蛋白酶嚴(yán)重破壞了面筋網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),所以隨著木瓜蛋白酶添加量的增加,面團(tuán)延伸度逐漸提高,R50阻力和Rm阻力逐漸降低。
由此可見,木瓜蛋白酶的添加能夠減弱小麥粉面團(tuán)筋力,使其具有良好的可塑性和延伸性,在食品工藝中,可縮短面團(tuán)的攪拌和發(fā)酵時(shí)間,適應(yīng)了低筋小麥粉制品的需要,從而改善食用品質(zhì)[3]。
在中強(qiáng)筋小麥粉中添加木瓜蛋白酶,能夠減少濕面筋數(shù)量,降低面筋強(qiáng)度,增加了面團(tuán)延伸性,因此對(duì)中低筋粉采用添加木瓜蛋白酶的方法可將其轉(zhuǎn)化成低筋小麥粉,滿足低筋面制食品的需求,具有一定的可操作性。建議濕面筋含量30%的小麥粉,木瓜蛋白酶的添加量為10×10-6以內(nèi)為宜。
盡管低筋小麥粉是蛋糕、餅干、酥皮類食品的主要原料,但在食品加工中均會(huì)添加較多的輔料(如油脂、蛋奶、糖等),結(jié)合低筋小麥粉的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及低筋食品實(shí)際加工情況,低筋小麥粉也并非筋力越低越好,筋力強(qiáng)度要適可而止,因此,采用在中強(qiáng)筋小麥粉中添加木瓜蛋白酶的方法在實(shí)際應(yīng)用中要進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn),以適應(yīng)不同食品的質(zhì)量要求。