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酶制剂在全麦馒头品质改良中的应用及其机理研究

杨炜

  馒头,作为我国的传统主食,历史悠久,与之相比,全麦馒头营养价值更高、极具发展前景,但因口感粗糙、质地致密等问题,难以被我国居民接受。本课题利用戊聚糖酶(Pn)、葡萄糖氧化酶(GOX)来对全麦馒头进行品质改良,并分别从分子水平、微观结构、宏观品质等方面来探究Pn和GOX在全麦面团/全麦馒头中的作用机理。首先,研究了Pn、GOX在全麦馒头中的应用效果。结果表明,将Pn(60μg/g全麦粉)、GOX(40μg/g全麦粉)添加至全麦馒头中,比容分别增加22.05%、35.38%,硬度分别降低29.51%、37.76%;二者内部结构均更加疏松,Pn组馒头孔隙结构孔径增大、而GOX组馒头孔隙结构数量增多;Pn组、GOX组全麦馒头感官评分较对照组分别增加了14.5%、17.0%,更易被接受。其次,分析了Pn、GOX对全麦粉中可溶性阿拉伯木聚糖(WEAX)、不可溶性物质(WUS)溶解/降解及氧化特性的影响。WUS纯度低于WEAX,但得率,阿魏酸含量,阿拉伯糖/木糖比(Ara/Xyl)均高于WEAX。Pn可催化WEAX的降解,并伴随着WEAX重均分子量、黏度的降低。提高Pn用量,WUS增溶程度不断增加、增速减缓;释放而来的AX重均分子量、上清液黏度呈降低趋势,但黏度始终高于对照组;Pn优先作用于WUS中Ara/Xyl小的位置。GOX可促进WEAX氧化凝胶的形成,且GOX量增加,凝胶反应加快、凝胶时间显著缩短,网络交联程度增加。再者,研究了Pn、GOX对全麦面团中蛋白质性质的影响。结果显示,Pn、GOX均显著增加了清/球蛋白、醇溶蛋白以及SDS-可溶蛋白的溶解性,但Pn对大分子谷蛋白聚集体(GMP)含量、蛋白质分子大小无明显影响,仅在120μg/g时增加了自由巯基含量;而GOX的添加,使得全麦面团中自由巯基含量显著降低、GMP含量显著增加;清、球蛋白通过非二硫键共价作用形成了相对分子质量更高的蛋白、蛋白-多糖聚集体;面筋蛋白二级结构趋于更加稳定,其中β-折叠增加,α-螺旋减少。另外,分析了Pn、GOX对全麦面团中薄层液膜组分组成与性质的影响。研究发现,Pn、GOX均提高了液膜组分得率与黏度,随Pn、GOX量增加至120μg/g、80μg/g时,液膜组分黏度均有所降低,Pn组得率进一步增加、GOX组得率不变。Pn用量在60μg/g时液膜样品中WEAX浓度增加约43.10%;GOX量为40μg/g时蛋白浓度增加22.70%,并形成了蛋白、蛋白-多糖聚集体。GOX量为40μg/g时,对起泡能力影响不大,起始、最终泡沫高度与对照组无显著差异,但泡沫粒径显著减小、泡沫数量增加;虽然Pn组泡沫粒径有所减小,但对起始、最终泡沫高度却降低显著,并且有加速析水效果。最后,分析了Pn、GOX对全麦面团流变特性、微观结构的影响。结果表明,Pn作用后,全麦面团面筋网络结构更开放,更多可见的淀粉颗粒,全麦面团强度被削弱,形成时间与稳定时间缩短,但延伸性得以显著改善。GOX则使得面筋网络结构更加连续、致密,面团韧性增强、稳定时间延长。在发酵过程中,适量的Pn与GOX均使得全麦面团最大高度及最终高度显著增加,面团耐受性得以改善。……   
[关键词]:全麦馒头;全麦面团;戊聚糖酶;葡萄糖氧化酶;阿拉伯木聚糖;蛋白质
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:江南大学2017年