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重组华根霉脂肪酶的酶学性质及在面包面团体系的应用

作　者: 张峦
导　师: 黄卫宁
学　校: 江南大学
专　业: 食品科学
关键词: 重组脂肪酶酶学性质热机械学特性面包特性面团流变学特性乳化性化学乳化剂
分类号: TS213.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文主要研究了一种新型重组华根霉脂肪酶(Rhizopus chinensis lipase, RCL)的酶学性质及其在面包和面团体系中的应用。文章利用酶流变分析仪(Mixolab)、全质构分析仪(TPA)、差示扫描量热仪(DSC)等对比分析了RCL和两种诺维信商业脂肪酶(lipopan F BG、FBG,lipopan S BG、SBG)在改善面团热机械学特性、面包烘焙特性及面包抗老化特性方面的效果;利用F3发酵流变仪和动态流变仪等研究了RCL对面团持气性、稳定性、粘弹性模量、乳化性和乳化稳定性的影响,并探索了其内在影响因素;最后探讨了RCL和双乙酰酒石酸单甘脂(DATEM)之间的协同作用和代替作用。RCL的酶学性质研究表明,此RCL可以同时表现出甘油三酯酶活性和磷脂酶活性。表现为甘油三酯酶活性时,最适反应条件为45℃、pH 8.5,其在低于40℃、pH 7.0～9.0范围内稳定性较好;表现为磷脂酶活性时,最适反应条件为50℃、pH 8.0,其在低于50℃、pH 6.0～9.0范围内稳定性较好。从RCL与FBG、SBG的酶学性质比较实验结果可以看出,FBG表现出较高的磷脂酶活性, SBG仅具有甘油三酯酶活性,而RCL同时表现出较高的甘油三酯酶活性以及磷脂酶活性。采用Mixolab、TPA、色差仪及DSC等分析了RCL、FBG及SBG对面团热机械学特性、面包烘焙特性以及面包抗老化特性的影响。Mixolab结果表明,面团中含有500 U/kg RCL时,面团的稳定时间延长12.18%,弹性增加33.33%蛋白质弱化速度降低35.50%,同时淀粉糊化速度加快,面团易糊化,面团的热稳定性增强。烘焙实验结果表明,当RCL添加量为1000U/kg时,面包烘焙品质最优,表现为面包的比容增加24.63%,硬度降低29.74%,胶着性降低32.35%,并且咀嚼性、弹性和白度均有一定程度的增加;TPA和DSC实验结果反映出RCL能够显著降低面包的老化速度,具有较好的抗老化效果。RCL、FBG和SBG在面包和面团体系中的对比。实验结果显示, RCL在改善面团热机械学特性、面包烘焙特性和面包抗老化特性方面与FBG和SBG效果相类似或者更佳。实验中测定了RCL对面团乳化性和类胡萝卜素含量的影响,并利用F3发酵流变仪、动态流变仪、快速粘度分析仪(RVA)及DSC等对RCL在面团体系的作用进行探索。乳化实验结果表明面团中添加1000U/kg后乳化性提高10.82%,乳化性提高的主要原因为RCL分解面团中的脂类产生的溶血磷脂及甘油一酯等具有更强的乳化作用;通过分析面团在醒发过程中类胡萝卜素含量的变化,说明RCL具有较好的间接氧化作用;发酵流变学实验结果表明面团中添加1000U/kg RCL时,面团稳定性显著增强,持气能力提高19.98%;动态流变学实验结果表明RCL可以改善面团的粘弹性,促进面团内大分子聚合物的形成,并且增强面筋网络结构。RVA和DSC实验结果表明添加RCL后,面团中支链淀粉峰面积减小,分解出的类乳化剂促进面团内脂类-直链淀粉复合物的形成,抗老化能力提高。。RCL能够水解面团中的脂质产生乳化剂,为其在实际应用中替代化学乳化剂提供了可能。RCL与化学乳化剂(DATEM)的对比实验结果表明在提高面包烘焙特性和抗老化特性方面RCL与化学乳化剂(DATEM)具有协同效应,远优于单独添加RCL或DATEM的作用效果,同时RCL可以替代50% DATEM添加量,并且具有更优的改善效果。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-9
1 引言  9-16
  1.1 脂肪酶概述  9-11
    1.1.1 脂肪酶的定义  9
    1.1.2 脂肪酶的分子结构和作用方式  9-10
    1.1.3 脂肪酶的水解作用  10
    1.1.4 脂肪酶的来源  10
    1.1.5 脂肪酶的商业化  10-11
  1.2 脂肪酶在烘焙食品中的应用  11-13
    1.2.1 面粉中的脂质及其功能  11
    1.2.2 面粉中的脂肪酶及其特性  11-12
    1.2.3 脂肪酶在烘焙食品中的应用  12-13
  1.3 重组脂肪酶（RCL）  13-14
  1.4 本课题的立题背景和意义  14
  1.5 本论文的主要研究内容  14-15
  1.6 本文专用缩略词注释表  15-16
2 材料与方法  16-21
  2.1 实验材料和设备  16-17
    2.1.1 实验原料  16
    2.1.2 主要试剂  16
    2.1.3 主要设备  16-17
  2.2 实验方法  17-21
    2.2.1 甘油三酯酶活力测定  17
    2.2.2 磷脂酶活力测定  17-18
    2.2.3 原料的基本成分和性质分析  18
    2.2.4 面粉热机械学特性测定  18
    2.2.5 面包样品的制备  18
    2.2.6 面包烘焙品质测定  18-19
    2.2.7 面团类胡萝卜素含量的测定  19
    2.2.8 面团乳化性和乳化稳定性测定  19
    2.2.9 面团持气性和稳定性测定  19-20
    2.2.10 面团动态流变特性测定  20
    2.2.11 面团冻干粉制备  20
    2.2.12 糊化特性的测定  20
    2.2.13 面团热力学性质的测定  20
    2.2.14 数据收集和统计分析  20-21
3 结果与讨论  21-46
  3.1 重组脂肪酶（RCL）酶学性质研究  21-24
    3.1.1 pH 对RCL 甘油三酯酶活力和磷脂酶活力的影响  21
    3.1.2 pH 对RCL 甘油三酯酶和磷脂酶酶稳定性的影响  21-22
    3.1.3 温度对RCL 甘油三酯酶和磷脂酶活力的影响  22-23
    3.1.4 温度对RCL 甘油三酯酶和磷脂酶稳定性的影响  23
    3.1.5 RCL 与商业脂肪酶酶学性质指标的比较  23-24
  3.2 重组脂肪酶（RCL）对面包烘焙品质的影响研究  24-34
    3.2.1 脂肪酶对面团热机械学特性的影响  24-28
    3.2.2 脂肪酶对面包烘焙品质的影响  28-32
    3.2.3 脂肪酶对面包抗老化性质的影响  32-34
  3.3 重组脂肪酶（RCL）作用于面团体系的研究  34-41
    3.3.1 RCL 在发酵过程中的漂白作用  34-35
    3.3.2 RCL 对面团乳化性和乳化稳定性的影响  35
    3.3.3 RCL 对面团持气性和稳定性的影响  35-37
    3.3.4 RCL 对面团动态流变学特性的影响  37-38
    3.3.5 RCL 对面团糊化特性影响  38-39
    3.3.6 RCL 对面团老化特性的影响  39-41
  3.4 重组脂肪酶（RCL）对化学乳化剂的协同作用和替代作用  41-46
    3.4.1 RCL 和DATEM 的协同作用对面包比容的影响  41-42
    3.4.2 RCL 和DATEM 的协同作用对面包老化速率的影响  42-44
    3.4.3 RCL 对DATEM 的替代作用  44-46
4 主要结论  46-48
致谢  48-49
参考文献  49-55
附录1：作者在攻读硕士学位期间发表的论文  55-56
附录2 脂肪酶面包切面图  56

重组华根霉脂肪酶的酶学性质及在面包面团体系的应用

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