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​麵粉改良中酶製劑的作用之結論

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​麵粉改良中酶製劑的作用之結論

發布日期:2020-04-06 作者: 點擊:

麵粉改良中酶製劑的作用之結論


  2結論


  酶製劑在麵粉改良上起著非常重要的作用,其效果好,添加量少,沒有生理毒性。但是各種酶所起的作用是不一樣的,麵粉改良劑廠家在麵粉改良劑中也不是單獨使用的,往往是不同酶複合協同作用,


  國產小麥總體上品質還較差,優質專用小麥比例少,品種混雜比較嚴重。因此,完全使用國產小麥加工出高質量的專用粉有比較大的難度。酶是一種具有生物催化活性的蛋白質,具有高度專一性,催化效率高,且操作條件溫和,能耗低,易操作,具有一般


  改良劑所無法比擬的優點,故它在世界各國食品工業中得到了廣泛的應用。 目前,國內外在麵粉中應用的酶主要有澱粉酶、蛋白酶、脂肪氧合酶、木聚糖酶和戊聚糖酶、葡萄糖氧化酶、微生物的轉穀氨酰胺酶等。


  1 澱粉酶(amylase) 根據澱粉酶對構成澱粉的糖苷鍵作用的不同,澱粉酶可分為a-澱粉酶、β-澱粉酶和葡萄糖澱粉酶。其中a-澱粉酶主要存在於小麥籽粒的胚乳部分,而β-澱粉酶主要存在於小麥籽粒的皮層和糊粉層,因此精麵粉中主要是a-澱粉酶。a-澱粉酶用於補充麵包粉中酶活力的不足,提供麵團發酵過程中酵母生長繁殖時所需的能量來源。它能將麵粉中的損傷澱粉連續不斷的水解成小分子糊精和可溶性澱粉,再繼續水解成麥芽糖、葡萄糖,從而保證麵團正常連續發酵。麵包加工中,當天然存在的或加入的糖在發酵過程中消耗掉時,a-澱粉酶與麵粉中天然存在的β-澱粉酶協同作用,可提供產氣需要的發酵糖。澱粉酶的來源較多,有細菌澱粉酶,真菌澱粉酶和穀物澱粉酶等。為控製麵粉的適度酶解,保證a-澱粉酶用量稍多時也對麵包等食品質量的影響較小,需選用熱穩定性較低的真菌a-澱粉酶。如果選用高於澱粉糊化溫度的細菌澱粉酶和麥芽粉,則易出現麵包粘心。 細菌麥芽糖a-澱粉酶能大大改進麵包的抗老化作用,而且對麵包瓤的彈性和口感都有明顯的改良作用,在美國和歐洲其銷量很大。麥芽糖a-澱粉酶和乳化劑(如CSL-SSL)共用具有明顯的抗老化作用。相比之下,真菌a-澱粉酶雖具有明顯的改進製品組織結構、降低硬度、增大製品體積的作用,但不具備降低澱粉在儲存過程中老化速度的作用,故不能產生抗老化作用。我國麵製食品以饅頭為主,長期以來,饅頭的老化回生是限製我國主食品工業化發展的一大障礙。因此,在饅頭專用粉生產中麥芽糖a-澱粉酶有很好的應用前景。 隨a-澱粉酶加入量的增加,混合時間及混合所需能量均有所增加,這可能是由於添加過量時,由於a-澱粉酶和β-澱粉酶協同作用,從而使得水快速釋放,導致麵團變弱。β-澱粉酶的加入可以快速減少a-澱粉酶水解產物(較大的糊精)的大小及持水性。酶的加入使得剪切力下降,麵團軟化。添加過量的a-澱粉酶,會使麵團過軟,從而導致較差的機器加工性能及較差的麵包質量。加工過程及麵粉質量都會強烈影響酶在麵包製作中的作用。


  2 蛋白酶(proteinase) 麵粉根據蛋白質含量的高低可分為高筋粉、中筋粉和低筋粉。蛋白酶可用來處理筋力過強的麵粉。在焙烤中,蛋白酶用來水解蛋白質分子中的肽鍵。所有蛋白質都是蛋白酶水解的底物,因此小麥中的清蛋白和球蛋白等都被不同程度的水解。蛋白酶的作用與還原劑打斷二硫鍵的交聯相似,但它們之間存在不同,二硫鍵的還原是可逆的(通過氧化劑),而肽鍵的斷裂卻是不可逆的。一旦麵筋鏈被蛋白酶水解,麵粉便變為弱力粉。另外一點不同是在反應的速率與程度上,還原劑很快作用於麵團,且每個分子僅作用一次;而蛋白酶的作用則較緩慢,它們作為催化劑一直作用直至變性。前者麵筋軟化的數量取決於所加還原劑的量,而後者則取決於加入酶的量及蛋白酶所作用的時間。過量蛋白酶使麵團變粘,這會導致麵包質量下降。這可歸因於決定麵團強度的主要因素--麵筋蛋白的水解。同時,蛋白酶作用於蛋白質和多肽形成多肽和氨基酸。製作麵包時添加蛋白酶會使麵團中多肽和氨基酸含量增加。氨基酸是形成香味的中間產物,多肽則是潛在的滋味增強劑、氧化劑、甜味劑或苦味劑。蛋白酶種類不同,產生的羰基化合物也不同,若蛋白酶不含產生異味的脂酶,適量添加有利於改善麵包的香氣。


  3 脂肪氧合酶(1ipoxygenase) 麵包心的顏色部分是由於麵粉中天然存在的黃色素--類胡蘿卜素(它包括β-胡蘿卜素、葉黃素及黃酮類)造成的。lkg小麥麵粉中包含約3mg類胡蘿卜素,其中主要是葉黃素。過氧化苯甲酰是最普遍的麵粉漂白劑,但是它僅在某些國家(如加拿大、美國)允許使用。過氧化苯甲酰主要影響麵粉中的親脂色素。 脂肪氧合酶是大多數歐洲國家允許使用的漂白酶製劑。在北美,焙烤廠采用它作為過氧化苯甲酰的輔助漂白劑。同過氧化苯甲酰相比,脂肪氧合酶作用發生在麵粉混合過程中,由於它的活性需要水和氧氣。包含全脂豆粉的麵粉的一個主要缺點是它們對麵包風味的不良影響。酸敗也限製脂肪氧合酶在麵包中的使用。脂肪氧合酶作用於大豆粉及其它來源中存在的脂類生成氫過氧化物。而它們容易轉變成引起食品風味惡化的羰基化合物。亞油酸是脂肪氧合酶作用的主要底物。麵粉中的色素通過共氧化作用而被漂白,因此,漂白效應是由於在脂肪酸氧化過程中形成的自由基及其它活性氧的作用,而並非直接的脂肪氧合酶的作用。 兩種類型的氧化還原酶可以對麵粉中的色素進行漂白:過氧化氫酶和過氧化物酶。過氧化氫酶可把過氧化氫轉變為水和氧氣;過氧化物酶催化一些芳香胺及酚類的氧化(通過過氧化氫)。實驗發現,過氧化物酶有較好的漂白性,尤其是在亞油酸存在的條件下,同時它還對麵團有其它積極的影響,如麵包麵團中蛋白質之間的交聯、改善稠度、麵包芯結構及柔軟性等。另外,在麵粉中加入脂肪氧合酶後,該酶可催化分子氧對具有戊二烯1,4雙鍵的油脂作用,生成的氫過氧化物具有氧化作用,可將琉基氧化為二硫鍵,從而使得麵筋筋力加強,同時還可消除麵粉中蛋白酶的激活因子-SH,防止麵筋蛋白水解。

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  4 木聚糖酶和戊聚糖酶(xylanase and pentosanase) 木聚糖酶和戊聚糖酶均能調整麵團性能,增大麵包體積、特別是在歐式麵包中應用很廣。傳統麵包工藝多采用戊聚糖酶,戊聚糖酶又稱半纖維素酶。戊聚糖酶對水不溶性戊聚糖的作用主要是使其增溶,這一點為戊聚糖酶作為麵包改良劑提供了理論依據。因麵粉中的水不溶性戊聚糖對麵包的品質有消極影響,它使麵包體積減小,麵包瓤質構變差,麵包品質惡化。而水溶性戊聚糖則對麵包品質起到積極作用。戊聚糖酶對水不溶性戊聚糖的增溶作用,一定程度上減小了水不溶性戊聚糖的消極影響,提高了麵包品質。 麵粉水溶性部分主要含有水溶性戊聚糖,它在小麥胚乳中約占0.5%~1.0%。水溶性戊聚糖吸水性強,糖度高,可增強蛋白質膜的強度和彈性,在焙烤時降低了C02擴散速度,提高了麵團持氣性。而且使氣體的分布更均勻,氣泡的大小和穩定性都得到改善。典型水溶性戊聚糖的主鏈是以β-1,4鍵結合的D-吡喃木糖殘基,在2號或3號碳位上具有一個脫水L-呋喃阿拉伯糖殘基,其他還有一些半乳糖。除碳水化合物以外,水溶性戊聚糖還含有少量的酯化阿魏酸,它僅接在阿拉伯木聚糖鏈上。阿魏酸參與形成凝膠,且參與交聯的活性位置是雙鍵。隨著生物技術的發展,由基因變性微生物製得的木聚糖酶比傳統的戊聚糖酶更優越。如諾和諾德公司的木聚糖酶比戊聚糖酶純化,副酶活力少,使製品性質更穩定,用量也少,故正逐步替代戊聚糖酶製劑。木聚糖酶可提高麵筋網絡的彈性,增強麵團穩定性,改善加工性能,改進麵包瓤的結構,增大麵包體積。但木聚糖酶和戊聚糖酶添加過量時,會使麵粉中的戊聚糖過度降解,從而破壞麵粉中戊聚糖的水結合能力,使麵團發粘。


  5 葡萄糖氧化酶(glucose oxidase) 葡萄糖氧化酶作為一種強筋劑用於麵粉中,能氧化麵筋蛋白中的巰基(-SH),形成二硫鍵(-S-S-),從而增強麵團的網絡結構,起到加強麵粉筋力的作用,被認為有望成為溴酸鉀的替代物。通過研究可溶性蛋白(采用1.5%w/v SDS來溶解)的溶解性及相對粘度的變化發現,葡萄糖氧化酶對麵筋蛋白並不作用。葡萄糖氧化酶作用於水溶性部分,從麵粉或麵團中提取的水溶性部分的-SH含量由於葡萄糖氧化酶的出現而減少,同時它也引起了從麵粉中提取的水溶性部分的氧化凝膠。然而,當添加過量葡萄糖氧化酶時,從發酵麵團中提取的水溶性部分的粘度減小,這可能是由於過量葡萄糖氧化酶存在時,沒有凝膠形成或形成的凝膠迅速溶解。水溶性部分的-SH的氧化及粘度的增大可能就是葡萄糖氧化酶使麵團流變學性質得到改善的原因所在。 葡萄糖氧化酶的作用機理有以下幾方麵:葡萄糖氧化酶對麵筋蛋白僅具有氧化作用,它僅僅氧化了麵筋蛋白的琉基,降低了琉基含量,而與麵筋蛋白並末發生作用;它產生的H2O2氧化了巰基,形成了二硫鍵,增強了麵筋網絡,從而增大了麵包體積;葡萄糖氧化酶增加小麥粉水溶性部分相對粘度的原因,主要是它產生的H2O2在過氧化物酶存在的情況下,產生自由基,從而促進水溶性戊聚糖的阿魏酸活性雙鍵與蛋白質、氨基酸殘基上的巰基發生交聯,形成蛋白多糖複合大分子,使水溶性部分相對粘度增大,從而提高麵團的持水性及氣孔均勻性,增大了麵包體積,提高麵包的抗老化性。


  6 微生物的轉穀氨酰胺酶(MTGase) 微生物的轉穀氨酰胺酶(MTGase)廣泛應用於蛋白質改性。它是一種胞外酶,其催化活性並不依賴Ca2+。轉穀氨酰胺酶催化食品蛋白質中(如大豆蛋白、奶蛋白、雞蛋蛋白及小麥蛋白等)ε-Lys與γ-穀酰基分子內或分子間的交聯(G-L bonds)。加入MT-Gase的食品蛋白質發生聚合作用及凝膠化作用,通過改變其理化性質(如粘彈性、凝膠化作用、乳化性、起泡性等)可能會影響許多食品的質量。 MTGase應用於小麥麵粉中,能改善麵團性質及終產品的質量。麥醇溶蛋白及高分子量的麥穀蛋白是MTGase作用的底物。MTGase對麵臥性質的影響包括延伸性、粘性及持水性的改善以及最終烹調或焙烤製品的質量。這些主要是由於麵筋中ε-Lys與γ-穀酰基間的交聯(G-L bonds),從而加強麵筋網絡結構。然而,由於小麥籽粒中組分的非均勻分布,使得改性對各種麵粉性質的影響有所不同。盡管MTGase和L-抗壞血酸都可作為麵粉改良劑,他們通過在蛋白質間形成分子內或分子間的共價鍵而作用。但兩種添加劑對麵粉粘彈性的影響不同。L-抗壞血酸在麵團的氧化過程中起中介的作用,他首先被氧化成脫水抗壞血酸。而MTGase對麵團的改良效應則歸因於麵筋中G-L鍵的生成。經二者處理的麵團中,包含分子中共價鍵即交聯鍵形成的酶的反應速率是不同的,因此,芭乐视频网页在线播放麵粉改良劑廠家對麵團的改良性質的影響也不同(MTGase所需劑量較少)。與L-抗壞血酸相比,MT-Gase是一種更有潛力的焙烤改良劑,添加很少劑量的MTGase就會使麵團校性質發生明顯改變。 總之,各種酶在麵粉工業中都有著良好的應用前景,能夠在麵粉品質改良方麵發揮積極的作用。

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