两种a-淀粉酶对小麦粉降落数值及糊化特性影响的研究

两种α-淀粉酶对小麦粉降落数值及糊化特性影响的研究

方婳婳1王凤成，张强涛，王晓玲

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2

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（1河南工业大学，河南郑州市450001；2中粮（新乡）小麦有限公司，河南新乡 453000） 摘要：本文分别对添加真菌α-淀粉酶和细菌α-淀粉酶的小麦粉的降落数值和糊化特性进行对比研究，结果表明：随着这2种α-淀粉酶的添加，小麦粉的降落数值均呈下降趋势，其中细菌α-淀粉酶对小麦粉降落数值影响更显著；对于糊化特性，真菌α-淀粉酶的添加，对其影响并不显著，而细菌α-淀粉酶的添加，使其除糊化温度外的各项粘度指标均呈下降趋势。

关键词：真菌α-淀粉酶；细菌α-淀粉酶；降落数值；糊化特性

The effect of two α-amylase on Falling Number and Gelatinization

Characteristics of Wheat Flour

Abstract: The falling number and gelatinization characteristics of wheat flour which were added with fungal α-amylase and bacteria α-amylase are compared in this study. The result shows that falling number decreases with the addition of two α-amylase increasing, the bacteria α-amylase affects more significantly on falling number of wheat flour； The fungal α-amylase has no significant effects on gelatinization characteristics, but bacteria α-amylase causes indexes (expect peak temperature) of gelatinization characteristics to decrease .

Keywords: fungal α-amylase；bacteria α-amylase；falling number；gelatinization characteristics

在面粉品质研究中，小麦粉的降落数值及糊化特性作为两个至关重要的品质指标被广泛应用到面粉品质评价中。降落数值通常用来反映小麦粉中α-淀粉酶活性的高低，降落数值越高， α-淀粉酶活性越小。在面制食品中，大量研究显示，小麦粉的糊化特性，如糊化温度、峰值粘度、回生值等，均与面条、馒头等面制食品的外观和食用品质有着十分密切的关系[1-3]。

近些年，酶制剂的广泛应用提高了面粉及其制品的食用品质，其中α-淀粉酶作为较常见的一类淀粉酶，分为真菌型和细菌型两种。真菌α-淀粉酶的适量添加可使馒头比容增大、

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内部更加细腻，而细菌α-淀粉酶对馒头有明显的抗老化作用。真菌α-淀粉酶主要来源于米曲霉，可水解直链淀粉和支链淀粉的α-1,4-糖苷键，当以可溶性淀粉做底物时，真菌α-淀粉酶的水解最终产物主要是麦芽糖和麦芽三糖，最适pH为4.0-5.0，最适温度通常为60℃左右。细菌α-淀粉酶相比于真菌α-淀粉酶而言，存在一定的差别，其通常来源于耐热型枯草芽孢杆菌，当以可溶性淀粉作为底物时，其水解产物以短链糊精为主，最适pH为5.0，最适温度一般为80℃-90℃，具有较强的耐热性。

本文在结合前人研究的基础上，针对性的选取三种具有代表性的商业中筋粉，并在其中添加上述两种淀粉酶，通过降落数值及糊化粘度指标的变化来研究两种酶制剂对小麦粉降落数值及糊化特性影响的异同，以期为面制品加工应用中提供一些基础数据。 1 材料与方法 1.1 材料

针对性的选取三种来自不同粉厂的市售中筋馒头粉为实验用粉，面粉名称及厂家如表1所示。两种淀粉酶均来自丹麦诺维信公司，活性分别为：真菌α-淀粉酶，活性 3700U/g；细菌α-淀粉酶，活性2500U/g。

表1. 实验用粉名称及厂家

商业粉类别

面粉序号

1

北方馒头专用粉

2 3

1.2 主要实验仪器

1800型降落数值测定仪，瑞典Perten公司；快速粘度分析仪（RVΑ-4），澳大利亚Newport公司。

1.3 品质指标测定方法

降落数值按 GB/T 10361-2006方法测定；糊化特性按 ΑΑCC Method 76-21方法测定。 2 结果与分析

2.1 两种淀粉酶对小麦粉降落数值影响的比较

在北方商业馒头粉中分别添加不同水平的真菌α-淀粉酶和细菌α-淀粉酶，并对其降落数值进行测定，结果如图1、图2所示。

面粉名称 双鱼馒头粉 雪燕超级雪花粉 五得利三星馒头王

生产厂家 开封天丰面粉有限公司 河南雪燕制粉有限公司 五得利面粉集团有限公司

2

实验结果表明，随着真菌α-淀粉酶和细菌α-淀粉酶添加量的增加，北方商业馒头粉的降落数值均呈不断下降趋势。其中细菌α-淀粉酶对降落数值的影响更为明显，当添加量小于10mg/kg时各商业粉降落数值均大幅下降，当添加量在50mg/kg时，其各组分降落数值均已降至150s以下；而真菌α-淀粉酶对降落数值的影响则相对较为平缓，当添加水平在300mg/kg时，小麦粉的降落数值还均在300s以上，变幅相对较小。

上述现象表明，虽然同为α-淀粉酶，但由于来源不同，两者对底物降解的区别导致其对小麦粉降落数值的影响产生了较大差别。真菌α-淀粉酶最适温度为60℃左右，在降落数值测定过程中所经历的高温条件下极易失活，而细菌α-淀粉酶则较耐高温，因此细菌α-淀粉酶相对能更彻底的分解淀粉，使得所得降解产物粘度有所差异，从而导致降落数值的差异。当添加细菌α-淀粉酶为10mg/kg时降落数值有明显下降，但当细菌α-淀粉酶添加量继续增加时降落数值下降趋势则渐趋缓慢，这可能由于底物浓度一定时，根据酶促反应规律，反应速度会逐渐有所下降，其对底物的降解也趋于平缓。 2.2 两种淀粉酶对小麦粉糊化特性影响的比较

分别添加不同水平的真菌α-淀粉酶和细菌α-淀粉酶于北方商业馒头粉中进行糊化特性测定，结果如表2、表3所示。同时，分别对两种淀粉酶对北方商业馒头粉的糊化温度、峰值粘度的影响进行趋势分析，如图3至图6所示。

表2. 真菌α-淀粉酶对北方商业馒头粉糊化特性的影响

样品序号

添加水平（mg/kg）

0

1

25 50

[4]

糊化温度（℃） 64.0 64.5 64.5

峰值粘度（cp） 2580 2422 2454

3

最低粘度(cp) 1328 1288 1306

最终粘度(cp) 2784 2656 2693

衰减值(cp) 1252 1134 1148

回生值(cp) 1456 1368 1387

75 100 150 200 300 0 25 50

2

75 100 150 200 300 0 25 50

3

75 100 150 200 300 64.0 64.5 64.0 62.8 63.5 63.5 63.6 63.5 64.0 64.0 63.5 64.0 64.0 63.0 62.5 62.0 63.5 63.0 64.0 63.0 62.5 2461 2421 2395 2415 2448 2611 2604 2580 2563 2567 2511 2582 2523 2620 2573 2513 2557 2487 2522 2474 2618 1310 1287 1270 1290 1312 1409 1408 1378 1405 1408 1348 1404 1385 1508 1490 1467 1497 1454 1474 1466 1503 2700 2665 2665 2694 2752 2913 2949 2870 2877 2847 2844 2912 2864 3177 3078 3061 3066 2991 2988 2990 3136 1151 1134 1125 1125 1136 1202 1196 1202 1158 1159 1163 1178 1138 1112 1083 1046 1060 1033 1048 1008 1115 1390 1378 1395 1404 1440 1504 1541 1492 1472 1466 1496 1508 1479 1669 1588 1594 1569 1537 1514 1524 1633 表3. 细菌α-淀粉酶对北方商业馒头粉糊化特性的影响

样品序号

添加水平（mg/kg）

0 5 10

1

15 20 30 40 50

糊化温度（℃） 64.0 61.5 63.0 64.0 62.5 63.0 63.0 63.6

峰值粘度（cp） 2580 1702 1273 852 757 612 408 372

最低粘度(cp) 1328 695 388 151 107 87 53 45

最终粘度(cp) 2784 1605 944 342 206 167 88 79

衰减值(cp) 1252 1007 885 701 650 525 355 327

回升值(cp) 1456 910 556 191 99 80 35 34

4

0 5 10

2

15 20 30 40 50 0 5 10

3

15 20 30 40 50

63.5 62.9 63.0 62.6 62.5 63.5 63.5 63.0 63.0 63.1 62.0 63.0 62.5 62.5 62.0 62.5

2611 1736 1225 819 738 596 455 343 2620 1516 1310 994 816 461 437 359

1409 731 307 124 109 77 54 36 1508 575 387 213 141 59 55 39

2913 1736 785 318 266 180 108 70 3177 1395 969 539 353 118 116 78

1202 1005 918 695 629 519 401 307 1112 941 923 781 675 402 382 320

1504 1005 478 194 157 103 54 34 1669 820 582 326 212 59 61 39

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