大连民族大学
生命科学学院食品工程系
食品添加剂课程作业
专 业: 食品科学与工程
班 级: 食品192
学 号: 2022035207
姓 名: 李金颖
食品添加剂在面包中的应用
说到面包,大家必然都不陌生,面包作为我们的日常生活必须品,你对它的认识有多少呢?
面包拥有很悠久的历史,有一句谚语“埃及奴隶睡着了,发明了面包”。
传说公元前2600年左右,有一个为主人用水和上面粉做饼的埃及奴隶,一天晚上,饼还没有烤好他就睡着了,炉子也灭了。夜里,生面饼开始发酵,膨大了。等到这个奴隶一觉醒来时,生面饼已经比昨晚大了一倍。他连忙把面饼塞回炉子里去,他想这样就不会有人知道他活还没干完就大大咧咧睡着了。饼烤好了,它又松又软。也许是生面饼里的面粉、水或甜味剂(或许就是蜂蜜)暴露在空气里的野生酵母菌或细菌下,当它们经过了一段时间的温暖后,酵母菌生长并传遍了整个面饼。埃及人继续用酵母菌实验,成了世界上第一代职业面包师。
这就是面包在历史中的出现,那么在现代,面包制作的步骤有了很多完善与改进。首先将原料放到面包机中揉成面团,至面团表面光滑,放在温暖处发酵约1.5小时备用。
酵好的面团排气,平均分割成2份,揉圆,饧发15分钟,再将饧发好的面团按扁,从中间向两端擀成长条。将面团翻面旋转90度,沿长边从上往下卷起,注意边卷边收紧,卷好后,面团呈长条状,再用擀面杖擀成长条,将面团沿长边将面团放入烤盘,在面团表面刷一层水,待面团表面产生黏性后,撒上一些燕麦。
将面团放在温暖处进行最后发酵;也可放入烤箱中,以35℃的温度,发酵约40分钟。
将发酵好的吐司放入200℃的烤箱中,烤25分钟,待烤箱内吐司呈金黄色。
这就是现代技术下面包的制作。那么在这些制作过程中,有一个不可缺少的组成,就是食品添加剂的使用。
食品添加剂在面包中被广泛应用,根据GB2760-2022(食品安全国家标准 食品添加剂使用 标准)规定,面包中允许使用的添加剂包括防腐剂、抗氧化剂、膨松剂、稳定剂、乳化剂、甜味剂、水分保 持剂、酸度调节剂、增稠剂、着色剂及酶制剂等。面包中普遍使用的添加剂种类 对面包使用的添加剂进行分类和总结,发现目 前市售面包使用的添加剂主要为复合添加剂,其种 类包括酶制剂、乳化剂、防腐剂及抗氧化剂(去除面包原料本身如馅料、油脂等带入的添加剂外)。2 酶制剂的作用机理及应用效果 酶制剂是面包中常用的添加剂之一,通常为复 配型,尤其是在长保面包及全谷物类面包中。面包中 常用的酶包括淀粉酶、脂肪酶、木聚糖酶及葡萄糖氧化酶等。
2.1 淀粉酶的作用机制及应用效果 淀粉酶是一种相对复杂庞大的酶系,根据作用 方式的不同,可以分为 α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄 糖淀粉酶、普鲁兰酶和环糊精葡萄糖转移酶
分类
糖苷键构型
作用方式及产物
ɑ-淀粉酶
ɑ-1,4
内切,起始的主要产品是糊精,最终的主要产品是麦芽糖和麦芽三糖
β-淀粉酶
ɑ-1,4
从淀粉底物的非还原端开始,以麦芽糖为单位依次切割ɑ-1,4糖苷键,使产物由ɑ型变为β型
葡萄糖淀粉酶
ɑ-1,6
从底物的非还原性末端以葡萄糖为单位将底物进行水解,产生β-葡萄糖
普鲁兰酶
ɑ-1,6
水解支链淀粉分支点的ɑ-1,6糖苷键
环糊精葡萄糖转移酶
经过环化、歧化、偶合及水解反应,将淀粉水解为环糊精
小麦本身含有 α-淀粉酶和 β-淀粉酶,将淀粉 分解为可溶性糖,为酵母发酵提供能量来源。但在加 工过程中小麦来源的酶活力不可避免会降低,小麦 本身含有的 α-淀粉酶通常不足以满足烘焙产品的 制作需求[5],因此通常需要额外添加淀粉酶来帮助 淀粉水解。图 1 表现了在无糖面团中,不添加淀粉酶(左)和添加淀粉酶(右)的情况下的淀粉的水解情 况,可以看出,在不添加淀粉酶的情况下,淀粉被小 麦内的淀粉酶水解为麦芽糖进入酵母细胞,酵母使 用麦芽糖时,到开始进入发酵诱导期很长,约需要 2h 后才会开始发酵,因此中间会出现一段空档期[6]。而添加淀粉酶后,可以将淀粉水解至葡萄糖之后再 进入酵母细胞,大大缩短了酵母利用葡萄糖的时间。淀粉酶将淀粉降解成麦芽糖、葡萄糖、糊精等产 物,从而为酵母提供发酵所需的能源,缩短发酵时 间,增大面包体积,同时促进美拉德反应的发生。
淀粉酶能保持面包结构松软、降低淀粉重 结晶率,减缓淀粉老化,延长货架期。枯草芽孢杆菌来源的麦芽糖淀粉酶能够延缓面包品质下降,添加0.04% 麦芽糖淀粉酶能够明显延缓面包老化,对面团淀粉糊化特性影响较小。面包贮藏 第七天时,能减少水分损失36.92%,并可以保持面包弹性。
脂肪酶可以催化酯类化合物的分解、合成和酯交换等在普通条件下,脂肪酶可能同时表现出甘油 三酯酶、磷脂酶、糖脂酶等其中一种或者几种酶的活 性。其表现为甘油三酯酶活性时可以分解甘油三酯为单/双甘油酯;表现为磷脂酶活性时可以分解卵磷脂为溶血卵磷脂;分子结构类似于双乙酰酒石酸单 甘油酯,表现为糖脂酶活性时可以分解双半乳糖甘油二酯为双半乳糖甘油单酯,分子结构类似于硬脂酰乳酸钠。从脂肪酶的分解产物可以看出,脂肪酶的作用类似于乳化剂,在面包中,脂肪酶的主要作用为:①增大面包体积:脂肪酶的水解能形成更强极 性和亲水结构,与麦谷蛋白更好地结合,形成更强的 面筋网络;②延缓面包老化:脂肪酶分解产生酯/脂类物质具有乳化剂作用,甘油三脂脂肪酶水解脂肪 形成甘油能与淀粉结合形成复合物,延缓淀粉老化。
木聚糖酶是指能专一降解半纤维素木聚糖为低聚木糖和木糖的一组酶的总称。水不溶性木聚糖吸水性强,与面筋蛋白竞争吸水,使得面筋蛋白吸水不充分,从而减弱面筋网络。木聚糖酶将水不溶性木聚糖部分水解后,有助于面筋网络的形成,提高面筋-淀粉膜的强度和延伸性,增加持气和持水能力,使得面包更加柔软,延缓面包老化。木聚糖酶通常应用在全麦面包中,与白面粉相 比,全麦面粉的膳食纤维含量高,约为12%左右,其主要成分为阿拉伯木聚糖,分为水溶性和水不溶性葡萄糖氧化酶是一种需氧脱氢酶,具有很好的氧化作用,被认为是 “最有前途的绿色小麦粉强筋剂”。葡萄糖氧化酶将葡萄糖氧化为葡萄糖内酯和过 氧化氢,过氧化氢具有强氧化性,将巯基氧化为二硫键,强化面筋结构,改善面粉加工特性和稳定性,有助于延缓面包老化,提升柔韧性。
在面包中,乳化剂可以起到柔软保鲜的效果,是因为直链淀粉在加热条件下变为螺旋结构,加入乳化剂后,它会与这种螺旋结构发生络合形成复合体,从而提高淀粉的糊化温度,防止淀粉重结晶,并从淀粉内部阻止支链淀粉凝聚,从而延缓面包老化。乳化剂与蛋白之间也可以产生相互作用,具体表现为通过与非极性疏水基团的氨基酸结合、借助 氢键与含不带电荷极性基团的氨基酸结合或者通过 静电相互作用与含带电荷极性基团氨基酸结合,通过这些相互作用可强化面筋结构,提高耐咀嚼性。
食品添加剂在食品工业发展中起到重要支撑作用,是解决各类食品问题的利器。单一的食品添加剂的功能有一定的局限性,多种添加剂的复合使用达到协同增效作用,因此在实际应用中,普遍采用复合 添加剂,尤其是在面包产品中,往往不会使用单一的食品添加剂。根据 GB 2760-2022(食品安全国家标准 食品 添加剂使用标准)规定之一为同一功能的食品添加剂(相同色泽着色剂、防腐剂、抗氧化剂)在混合使用时,各自用量占其最大使用量的比例之和不应超过 1。并且在达到预期效果的前提下尽可能降低在食品中的使用量。虽然复合食品添加剂可以赋予食品更 好的品质,但易导致添加剂使用过量或者种类重复 的问题,也不符合食品清洁健康的发展趋势。因此,食品从业者应对食品添加剂的功能和作用有清楚的认知,尽可能合并具有相同功能的添加剂,科学合理 地进行复配添加,从而发挥出食品添加剂最佳效果。
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