
酶制剂具有安全、高效、纯天然等优点,且按照规定,其作为加工助剂使用,标签中可以不标注,这也符合“清洁标签”的市场需求。近年来,酶制剂在烘焙食品中获得了广泛运用,本文就酶制剂在烘焙食品中的使用作简要介绍。

酶制剂的基本知识
酶制剂 由动物或植物的可食或非可食部分直接提取及由传统或通过基因修饰的微生物(包括但不限于细菌、放线菌、真菌菌种)发酵、提取制得,用于食品加工的具有特殊催化功能的生物制品。
酶制剂的作用原理 酶制剂在活性位点与底物接触,形成酶、底物复合物,作用后形成酶、产物复合物,最后产物离开接触点,酶制剂释放出来,再重复对底物进行作用。
酶活性的影响因素与酶的活性与底物结构、环境pH值、作用温度、时间等密切相关。掌握特定酶的影响要素,才能充分发挥其作用。
烘焙酶制剂性能介绍
小麦粉是烘焙产品的核心原料,另外的主要原料还有油脂、鸡蛋、糖类。按照作用的底物来区分,可以把酶制剂分为针对淀粉、蛋白、油脂、非淀粉多糖的酶制剂。
作用于淀粉的酶制剂,主要指淀粉酶。淀粉酶是能够水解直链和支链淀粉中葡萄糖单元之间糖苷键的一类酶的总称,其种类繁多。按食品添加剂使用标准规定,可在食品中使用的有α-淀粉酶、β-淀粉酶、麦芽糖淀粉酶、葡糖淀粉酶、麦芽糖水化合物水解酶、麦芽四糖水解酶等。
烘焙食品中常用的淀粉水解酶主要有α-淀粉酶、β-淀粉酶、麦芽糖淀粉酶和葡糖淀粉酶。
α-淀粉酶指的是能水解淀粉分子链中的α-1,4-葡萄糖苷键,将淀粉链切断成为短链糊精和少量麦芽糖和葡萄糖,使淀粉黏度迅速下降的酶。
α-淀粉酶是一种内切淀粉酶。当底物是直链淀粉,水解产物为葡萄糖和麦芽糖、麦芽三糖以及低聚糖的混合物;当底物是支链淀粉,则直链部分的α-1,4-糖苷键被水解,而α-1,6-糖苷键不被水解,水解产物为葡萄糖和麦芽糖、麦芽三糖等寡聚糖类以及含有α-1,6-糖苷键的短的分支部分极限糊精(α-极限糊精)的混合物。
按产品的适用温度来分类,可以分为“中温α-淀粉酶”和“耐高温α-淀粉酶”,测试酶活的温度条件分别是60℃和70℃。真菌来源的一般是中温α-淀粉酶,细菌来源的可以获得耐高温α-淀粉酶。
在烘焙食品中,α-淀粉酶需要严格控制使用量,避免过量影响面糊、面团的流变性能,并导致终产品发黏。
β-淀粉酶是一种外切淀粉酶,它是一种含有巯基的水解酶。该酶从淀粉的非还原端开始,以两个葡萄糖残基为单位,依次水解α-1,4-糖苷键,产生麦芽糖。它不能水解α-1,6-糖苷键,也就不能越过分枝点而剩下一个很长的糊精,即β-糊精。所以,当β-淀粉酶作用于直链淀粉时,几乎只产生麦芽糖;当作用于支链淀粉时,则产物有麦芽糖、β-糊精。
葡糖淀粉酶(也称葡萄糖淀粉酶)是一种外切酶,能够将淀粉水解成为葡萄糖,其中水解的比例能达到100%,通常被当作淀粉的糖化剂。葡糖淀粉酶的专一性不高,对很多物质都适用,它不仅可以从淀粉分子的非还原性末端切开α-1,4-糖苷键,而且还能切开α-1,6-糖苷键(α-1,4-糖苷键的水解速度更快一些),同时也能水解糊精、麦芽糖、糖原等。水解作用是由底物分子的末端开始的。
麦芽糖淀粉酶是一种经基因工程改良的枯草杆菌深层发酵而来的经纯化而得的新型酶制剂,作用于淀粉分子的α-1,4-糖苷键,通过切断这些糖苷键,将淀粉分子逐步降解,水解终产物为麦芽糖和小部分糊精。它能够延缓面包、蛋糕等烘焙食品的老化过程,延长烘焙食品的货架期。
α-淀粉酶使用通常会有一定负面影响,如在蛋糕里应用,可能会降低浆液稠度,影响蛋糕体积;在面包中应用,可能会使得面团发黏。麦芽糖淀粉酶则不会有这些负面影响,它在烘焙过程中,仅作用于原料中的淀粉,产生小分子量的糊精,并被用来防止淀粉和蛋白之间相互作用而引起的烘焙制品老化。
麦芽糖的耐热性处于真菌α-淀粉酶和细菌α-淀粉酶之间,只有在淀粉糊化温度下才表现出高度的活性,因此它不会改变面团或面糊的稠度。在烘焙过程中仍能起作用,并在烘焙的最后阶段被灭活,所以也不会导致淀粉的过度分解。
真菌α-淀粉酶或细菌α-淀粉酶过量会导致面团发黏,耐热型细菌α-淀粉酶如果添加过量,面包、蛋糕等在烘焙过程中就会出现塌缩,烘焙制品(面包、糕点等)在贮存过程中也会出现制品发黏的情况,麦芽糖淀粉酶则减少了这种现象的发生。
麦芽四糖水解酶是一种外切型淀粉酶,该酶作用于直链淀粉分子时,从非还原性末端开始,顺序切割第4个α-1,4-糖苷键,生成麦芽四糖。如果底物是由奇数个葡萄糖单位构成,还可生成麦芽三糖或葡萄糖;如果底物是由偶数个葡萄糖单位构成,并且不是4的整数倍,还可生成麦芽糖。
麦芽四糖水解酶水解支链淀粉时的作用是不同的,在遇到分枝点α-1,6-糖苷键时作用受阻,不能进一步水解,残留下一定量的低聚糊精。
1971年科学家就发现了麦芽四糖酶,由于高纯度的麦芽四糖淀粉酶分离纯化比较困难,直到近几年取得技术突破,成本有了一定的下降,才开始在烘焙食品中商用。