面包改良剂功能与特性的研究（Ⅱ）

《中国食品添加剂》 China Food Additives 2001 No 2 面包改良剂功能与特性的研究(1I) 李小满 (天津轻工业学院食工系234信箱，天津 300222) 摘要：生产高品质的面包离不开优质的面包原料，诸如面粉、酵母、改良剂的使用等。本文论述了面包改良 剂的主要种类及其对面包的品质改良作用，并就国内外研究概况进行了分析和探讨。 关t词：面包改良剂，功能，研究 Study on the Functions& Properties of Bread Improvers(Ⅱ) LiⅪ aOl~．all (Food Engineering Department，Tianiin Institute of Light Industry，Tianjin 300222) AbstrJct：High quatity rsw materials such as flour．yeast mad bread impmver were essential to the manMacture of bread products The components and properties of the bread improvers~-ei-e discussed in this paper It also reviewed the development status of bread impzovers at home and~broad Key Words Bread impmve~，Pro口 t es，Research 3 面包改良剂中乳化剂的研究 3，1 大豆磷脂在面包 中的应用 在面粉中添加 1％的大豆磷脂或大豆羟化磷 脂，能使面包品质得到明显改善。这一成果八十年 代就由无锡轻工业学院、上海面粉厂面粉研究室、 中科院上海有机化学研究所共同试验获得，并已通 过了技术鉴定。磷脂是一种天然的乳化剂和防老 化剂，也能改善蛋白质含量较低、面筋质较差的软 麦粉品质。掺进磷脂制出的面包，比目前市场出售 的主食面包体积大 1／4～1／5，比容明显提高。面 包内部组织柔软而富有弹性，纹理均匀细密，可存 放三天而不变硬。羟化磷脂是由磷脂与过氧化氢 反应(在磷脂上接氢氨基)而生成，其亲水性比磷脂 强 ，更能改善面包品质。 胡必冲等人研究了大豆卵磷脂的面包改良剂， 在法式、港式、日本风味面包的生产过程中添加该 面包改良剂(1．67％，生产的面包体积大，松软，蜂 窝均匀，保鲜期长。 3 2 单甘酯的应用研究 关于制作面包的研究过程中添加乳化剂单甘 油酯的效果有许多研究报告。但是所有发表的研 究报告使用的乳化剂，都是以碳原子数 l4—18的 饱和脂肪酸或顺式不饱和脂肪酸为主要成分的单 甘油酯，几乎完全没有特定的某种脂肪酸构成的高 纯度单甘油醋的相关研究。在迄今为止已有的研 究中，关于不同脂肪酸构成的单甘油酯对制面包特 性影响的研究，大多集中在形成直链淀粉复合体的 功能方面，但真正的对制面包特性的影响还不清 楚 。 因此，国外有人以对各种脂肪酸单甘油酯对制 面包特性影响的研究为目的，选用有典型代表性的 18碳原子脂肪酸硬脂酸(饱和脂肪酸)、油酸(顺式 饱和脂肪酸)及自然界几乎不存在的鞣花酸(反式 不饱和脂肪酸)与甘油为原料，分别合成为高纯度 的单甘油酯。然后用它们作为乳化剂辅料，对比它 们对制面包特性的影响。 关于单甘油酯改善面团胚料物理性能作用机 制的研究指出，在研究面团胚料中单甘油酯的状态 时判明：硬脂酸单甘油酯可在面筋：淀粉 ：1：20的 比例下存在，而油酸单甘油酯和鞣花酸单甘油酯可 23 维普资讯 http://www.cqvip.com 《中国食品添加剂》 China Food Additives 2001 No．2 在面筋和淀粉比例为 i：i的比例条件下发生作用。 说明后两种单甘油酯有很高的面筋亲和性，面筋中 单甘油酯的量可以对面团胚料的物理性能发生有 效的影响。 3．3 SSL的应用研究 郑心羽等 一研究硬脂酰乳酸纳(SSL)在面包 中作用机理，结果表明 SSL与面筋蛋白质之间有 很好的“架桥 作用，面粉中添加 SSL后能使游离 蛋白质与结合蛋白质分别减少和增加 5．9％。试 验还证明当添加0．3％SSL后，其与面粉中直链淀 粉复合率达72％，而对照样卵磷脂为 16％，蔗糖酯 为 26％。这是 因为在烘焙阶段，乳化 剂与水一起 向淀粉粒中渗透，被紧包在直链淀粉螺旋结构中形 成复合物．防止了淀粉粒之间再结晶而引起的面包 老化现象。 4 面包改良剂中酶制剂研究概况 4．1 一淀粉酶( 一amylase) 添加 a一淀粉酶不但能增加酵母发酵速度，而 且能产生足够的糖 ，从而使面包中含糖量有所增 加 ，这对改善面包风昧，面包皮的光泽，以及面包片 的熔烘性能有明显作用。汪钊等就真菌 一淀粉 酶应用于面包生产进行了研究，结果表明可缩短面 包发酵时间，面包体积明显增大，将酶与乳化剂、 vc配合制备面包添加剂 ，效果更好 与进口酶制 剂相比，效果相当但成本大大降低。 与真菌 一淀粉酶相比，麦芽糖 一淀粉酶不 仅能大大改进面包抗老化作用，面且对面包瓤弹性 有独特的增强作用。真菌 一淀粉酶对面包瓤弹 性没有明显的作用，含有 0．5％蒸馏单甘酯的样品 只有轻微的作用，采用麦芽糖 a一淀粉酶的烘焙样 品，其面包瓤则具有较高的弹性。麦牙糖 a一淀粉 酶一般与真菌淀粉酶、木聚糖酶和脂酶等其他酶棍 台使用，混台制剂中所含的麦芽糖淀粉酶愈多，制 得的面包愈有弹性。 4．2 戊聚糖酶(pent~ )与木聚糖酶(xylana．se) 国外学者对小麦、麸皮和面粉中的各种戊聚糖 (水溶性、酶浸出及总含量等)进行研究后认为，面 粉中的戊聚糖不仅影响着面团的物理性质和面包 的质量，而且还直接影响着食物纤维的分提。J． Qisi研究指出_l ．水溶性戊聚糖对面包品质能产 生积极影响而非水溶性戊聚糖对面包产生负面作 用，采用戊聚糖酶(半纤维素酶)作为面团改良用 24 酶，在适当剂量下能产生理想的柔软面团，提高面 团机械搅拌性能。向波就戊聚糖的戊聚糖酶在焙 烤食品中的应用进行了研究- ，根据水溶性戊聚 糖，水不溶性戊聚糖的特性，分别探讨 了戊聚糖酶 水解机理及对面包的改良作用。 近来又通过基因重组技术获得纯木聚糖酶制 剂以代替戊聚糖酶，其优点在于：纯木聚糖酶副作 用较戊聚糖 酶小 的多 ，只需 少剂量 即可 达同等作 用，而且杂酶少，酶质量较为一致，便于使用。B． G Sprossler报到一种特殊木聚糖酶Lll J，主要作用 于不可溶戊聚糖，而对面包有积极效果的可溶性戊 聚糖几乎无作用。 由于受小麦戊聚糖降解影响，不论是戊聚糖酶 或木聚糖酶，均出现过量使用而破坏小麦戊聚糖的 水结合能力，从而增加面团的粘性 ，因此适当的用 量十分关键 。一项有关木 聚糖酶对面筋流变性影 响的研究报道，在萃取面团的面筋中添加分量为 50～100FXU／kg面粉的木聚糖酶，面筋会得到强 化，呈 现 更 佳 的 弹 性。不 过 当 添 加 量 高 达 400FXU／kg的面粉，制成的面团非常粘稠。 4．3 蕾萄糖蕾化酶(glucose oxidase)与脂肪氧台 ’ 酶flipoxygenase) 葡萄糖氧化酶具有很好的氧化作用，能增大面 团强度 ，可取代其他氧化剂而降低对人体的副作 用。葡萄糖氧化酶的缺点是使面团脱氧去水而变 得干硬 ，真菌淀粉酶由于能赋予面团较好得延伸 性，因此将两者结合能产生协同作用 此外，将两 者与 vc一起复配，面团不仅非常稳定而且能增加 1—2％的水吸收能力，使面包体积再次增大，面包 皮更脆 。 脂肪氧台酶能改进面团流变性，增加面团过度 发酵时稳定性，改进不含起酥油面团的面包瓤结 构。脂酶对无油和含油配方面包的膨胀性均有改 善作用 ，但对含有氢化起酥油的面包则没有效果， 而且对改善面包瓤弹性也投有促进作用。研究表 明，脂酶之所以具有良好调整面团性能，是因为其 能提高面 团中面筋强度和弹性，机理可能是其能增 加液 一晶相逆六角相的热稳定性。但当过量使用 时，面筋复合物强度过大而将导致面团发硬。 Lasey等人研究表明【12，从大豆粉中能分离出 三种脂肪氧台酶同工酶(L1、L2及 L3)，而且并非 所有脂酶都对面团有改良作用；Addo发现 L2对面 维普资讯 http://www.cqvip.com 《中国食品添加剂》 China Fcod Additives 2001 No．2 包面团中异味的形成有重要影响。另有研究报道 ， L2和 Ll或 L3与漂白面粉及挥发物的形成有关。 林家永等研究了葡萄糖氧化酶与脂肪酶改善 面粉质量的作用，结果表明两者均对面粉质量有十 分明显的改进作用，表现为粉质稳定时间增加，软 化度减小，评价值上升。拉伸的抗拉强度和能量增 加，其中葡萄糖氧化酶效果更明显。同时试验结果 还表明两者协同添加对面粉质量改进比单独添加 更显著，用 于强筋粉 时两者用量分 别为 2O和 50ppm，用于弱筋粉时用量分别为7O和 80ppm。 5 澳酸钾替代物的研究 本世纪初 Hoffman等人发明了最初的面包粉 改良剂溴酸钾(KBrO3)。随着 KBrO3在食品行业 中半个多世纪的应用与不断深入的研究 ，在八十年 代初对它的副作用也开始逐渐有了认识。首先是 它的毒性，目前已经确认了以下两点 ：1、致癌。2、 氧化血红蛋白和导致中枢神经麻痹，氧化某些营养 成份。所以除了一些始终禁用 KBrO3的国家外， 八十年代以来 ，先后有一些国家和地区禁止和限制 使用 KS~Zh。另外人们开始寻找 KBrO~的代替 物。主要是：1、在面包粉中使用 Vc和酶制剂；2、 使用偶氮甲酰氨(ADA)。以上两项工作进展了十 几年，虽然都取得了一定效果，但是由于 vc和酶 制剂的价格高，使面包体膨发的效果差，加之 ADA 是快性氧化剂，失效快，导致面包气孔粗糙，面团硬 度过度等缺点，使得在使用还原剂和使用新的氧化 剂代替 KBrO3的两条思路上没能获得实质性、广 泛性的突破。针对这一情况 ，食品行业的研究者把 目光转向其他类型的食品掭加剂，目前国外的面粉 厂和国内大型面包专用粉生产线中都 已开始使用 乳化剂来代替 KBrO3，并取得了良好的效果。 在国内外使用的几十种食品乳化剂中，从大量 的信息反馈 中表明，硬脂酰乳酸钠(SSL)、硬脂酰 乳酸钙(CSL)、单甘酯(MG)使用效果较佳。以上 三种乳化剂如果单独使用，在添加量 0．2％时 SSL 效果最好。但是，乳化剂在使用中一般不单独使 用，在复配中往往采用 SSL—CSL体系，SSL—MG 体系或 SSL—CSL—MG体系，以上三个复配产品 在专用粉厂、面包坊中都有一定应用。值得注意的 是，目前食品添加剂的“二次开发”是一个趋势，所 以市场上已有以上复配体系的产品出现，如 SSL 复配添加剂，SSL—CSL合成产品等。另外，前面 所提到的Ka,O3与 Vc复配体系，K13rO3与乳化剂 复配体系也在部分发达国家和消费水平较高的国 家使用。 骆岩研究指出 J，用丹麦丹尼斯克公司生产 的格林酶 BR58代替 KBrO3，就面团稳定性而 言，格林酶 BR58优于 KS~Zh。其效果特别表现 在使用中等筋力的丹麦面粉时更为显著。用其代 替 KBrO3，面团冲击力增强 30％，其与较高添加量 的Vc配用 ，面团有较高稳定性。对面包芯和面包 皮的评价表明，其比添加 KS~Zh的面包芯产生更 均匀的结构，而二者对面包皮作用无明显差别。格 林酶TMBR58是一种来源于真菌 a一淀粉酶的分解 物，可以用小麦淀粉与载体预混合成精细粉末状产 品，使之成为十分易于与小麦粉混合的添加剂。 6 国外专利关于面包改良，fI的报道 Bethke等人 发明了一种含有液体甘油脂肪 酸油酯的可泵送面包改良剂。其中固体脂肪球分 散于面包改良剂成分中。组分总固体颗粒至少占 18wt％，脂肪球大约0．01～0．05mm，熔点≥40℃。 该面包改 良剂中包括了乳化剂、酶、抗氧化剂、蔗 糖、食用酸与酸缓冲剂、乳固体、维生素及一定含量 的面粉。Maat等报道了一种提高面团特性的面包 改良剂成分_1 。其中包括纤维素酶、木聚糖酶、过 氧化物酶及选择用氧化酶，其能增大面包体积、增 强面包抗老化功能。由于以 a一淀粉酶形式存在 的纤维素酶包含了一些酶基面包改良剂的活性成 分，浓度过高导致剐作用 ，通过足量葡萄糖氧化酶 和或过氧化物酶的添加能起到抑镧作用。葡萄糖 氧化酶建议与 Vc和或还原性酸混合，而且与情性 填料一起加入。本发明还指出，葡萄糖氧化酶或过 氧化物酶对木聚糖酶的比例在面包改良剂组成中 不太关键，但葡萄糖氧化酶或过氧化物酶在面粉中 的适宜添加量为 lppm，一般为 l～10ppm。酶制剂 在面粉中的终浓度最佳为 5O～500ppm。足量的木 聚糖酶能显著增大面包体积。这种改 良剂成分中 还包括食糖，特别是葡萄糖作为葡萄糖氧化酶的底 物，其含量通常为0．05～5wt％的食糖或添加 0．1 ～ 2％葡萄糖。木聚糖酶和葡萄糖氧化酶或过氧化 物酶的混合物构成的面包改良剂中还包含其他成 分如：脂肪、氧化或还原剂、额外酶、食糖、乳化剂、 增稠剂或植物胶及大豆粉，额外酶又包括淀粉酶、 蛋白酶 、碑脂酶及脂肪氧合酶。 25 维普资讯 http://www.cqvip.com 《中国食品添加剂》 Chlna Food Additives 2001 No．2 US3，392，030描述了一种脱水 3一酮甙烯二 醇与葡萄糖氧化酶混台的面团调节剂，其中葡萄糖 氧化酶 的作用 是提供 02。JP57，086，235和 JP57。058，844中提到葡萄糖氧化酶与半胱氪酸及 过氧化氢酶混合掭加到面团中，能提高面包质量。 而JP57，047，434中则对照用溴酸钙(calcium bro— mate)和 vc来改善面包品质。脂肪氧台酶和葡萄 糖氧化酶对面包面团流体特性的效果在 1978年国 际食品科技大会 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 文摘第 235页中有所论述。 uS3，512，992描述了含戊聚糖酶活性的酶舔加 剂，能增强面包抗老化作用，过氧化氢酶用于改善 白度。German Pat．2，227，368中报道了一种酶制 剂，其中包括淀粉酶、蛋白酶(prote~se)及戊聚糖 酶。US3，934，040提供了 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 面团添加剂，包括 半胱氨酸、Vc及真菌酶如 一淀粉酶、蛋 白酶等。 DE2，615，392提供的焙烤用 改良剂包括半胱氨 酸、Vc及水 解 酶如碳 水 化台 物 酶或淀 粉 酶。 Nerthlands Pat．8，401，771描述了一种改良的焙烤 用面粉，其中添加的酶制剂有淀粉酶、葡聚糖酶及 术聚糖酶，这些酶以麦芽的形式添加到面粉中。 US5，362，512描 述了一种液 体面包 改 良 剂【 j。包括 75～95wt．％植物油，N20(2．0(N20 为NMR测褥脂固体含量)l～5wt．％脱氢植物油， 熔点为 6O～7O℃，1～5wt．％部分脱氢植物油，熔 点为 35～45℃，2～20wt．％乳化 剂(含 DATA一 酯)，0～0．2wt％香精，0．1～1．0wt．％面包用酶 及O．1--0．5wt．％氧化剂。该油以晶体形式存在， 晶粒(25mm，所 有颗粒平均尺寸<50ram。根据 uS3，943，259，缓稠剂包含 4～14wt％软单和双 甘油酯，2～8wt．％酯乳化剂，0～8wt％固体硬脂 酸甘油酯及至少 40wt．％液态植物油，基本符台上 述晶粒要求 ，虽这些组分具有良好的贮藏特性，对 面包质地、体积和抗老化性能也有增强作用，但缺 点是制品在室温贮存一段时间后出现变牯现象，而 且高温时渗油 Cabrera等发现，添加改良用酶制 得的液体面包改良剂能使其缺点得以改进，成品保 质期 至 少达 4个 月。适 宜 乳 化 剂 含 量 为 2～ 10wt％，具体成分有：饱和或不饱和单和／或双甘 油酯(即DATA酯)的双乙酰酒石酸酯，可选择配 台 H)mlono，CSL和／或 SSL。其 中 DATA酯与 Hymono适 宜 比例 为 2—6DATA：l一4Hymono。 液体植物油可选择大豆油、葵花油、红花油及玉米 油 ，最好用大豆油 。Endo等研制 了一种改 良的面 箭及面包改良剂_1 。将小麦粉、L一抗坏血酸、半 胱氪酸及水混合碾揉，分离出面团状含水面粉，重 复水洗，得到水不溶性改良面筋。该面筋再与半胱 氨酸及乳化剂混台制成面包改 良剂。该面包改良 剂加到固体面粉及面包用面团中，能显著提高面团 组织结构、机械耐性及面包外部轮廓与可口性。 参考文献 1 王远戚等 ．偶氮甲酰胺对面粉粉质丑面包质量的髟响 粮食与 饵料工业 ，2。∞(4)：7～9 2 吴红奎．漫谈各朊粉．西部粮油科技．1999(3) 16～18 3 郑心羽等 食用乳化荆硬脂酰乳酸钠(SSL)在面包专用糟中的 应用研究 食品工业科拄．1998(3)；29～30 4 汪制，郜格国 真菌淀鞍酶应用干面包生产的研究、童品辩学 1998．19(7)：29～32 5 张嶷 面包专用柑品质改良荆M-1的研究 稂油食品科技．1998 (”：18～20 6 周末梅．面包业酶制 发展和研究现状 粮油童品辩技．1998 (5)；23--24 7 导雏学 乳化剂在培俦食品中的应用．中国食品工业，1998(8)： 34～36 8 骆岩 烘焙改良利 KBrO3替代物一格林酵 BRS8应用研究 中 国榱油学报，1998(1)：59～61 9 向渡 戊聚糖的戊聚糖酵在培拷食品中的应用．无 轻工业学 院硬士学位论文，1997 10 1 Qiei Synergistic Eftect Enzyme~for Bmadmaki~ c FoodsWorld．1997．a2(10)：802～807 11 First Europeau Symposlum on En~2tme．s in Gram Prooesslng Creal Foods World．1997．42(3)}184～186 12 J+E Kruger Emm and their Role in Cresl Tech AACC Inc 1997 13 Bethke，Roll Bode．Jochen，Bread improver om p0sld。m ， US5185173 14 Maat．Jan ，Ro aa；M ~,xinus Compc~itinn for improving the prop— erties of dough and method of using US5108765 15 Cabrera，Jorge A ，bleemtt，Cae~r W．Liqwd bread improvers， U$5362512 16 Endo，sh erI】Nomora，Sat~hJ Ishigami{Shi 1 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