淀粉酶与乳化剂在面包中的应用研究较多,但是在蛋糕乳化三相体系中较为少见。江南大学 食品科学与技术国家重点实验室的陈 诚、张宾乐、王家宝、黄卫宁*等人使用淀粉酶与蔗糖酯联用,研究麦芽糖淀粉酶,α-淀粉酶与不同HLB值的蔗糖酯对面糊表面张力、水分分布和淀粉回生的变化,为现代烘焙食品加工工业化应用提供了新的技术基础理论信息。
1、海绵蛋糕面糊特性分析
面糊密度
不同蛋糕面糊经过起发之后的密度,含有S-1670与麦芽糖淀粉酶的面糊密度较低,说明亲水蔗糖酯S-1670和麦芽糖淀粉酶联用能增加海绵蛋糕面糊起泡性能。
面糊表面张力分析
含有复合酶与S-1670的蛋糕面糊表面张力最低,表面张力的降低说明面糊起泡性能得到提升。从蔗糖酯的角度来看,其中主要的原因是S-1670的HLB值为16,属于亲水性蔗糖酯。从淀粉酶角度来看,淀粉酶酶解淀粉分子形成小分子糖类,体系黏度增加,使乳化体系的持气能力提升。在仅含有α-淀粉酶的面糊的表面张力没有发生显着变化,但是作为复合酶成分时,可以协同降低面糊表面张力。含有S-570的面糊表面张力则是出现上升现象,其原因可能是S-570的水溶性较差,从而不能显着降低面糊表面张力。
2、海绵蛋糕烘焙特性
蛋糕比容结果表明,含有α-淀粉酶的蛋糕比容显着增加,而麦芽糖淀粉酶、S-1670对蛋糕比容影响不显着。而烘焙损失率结果表明,含有S-1670的蛋糕烘焙损失率显着小于其他不含S-1670的实验组。结合蛋糕比容与烘焙损失率的结果,其良好的保水能力可能是导致蛋糕比容下降的原因之一,亲水蔗糖酯S-1670的保水能力较强,从而降低了蛋糕烘焙损失率和蛋糕比容。
3、海绵蛋糕贮藏期特性分析
贮藏期蛋糕硬度变化
贮藏35 d之后,含有复合淀粉酶与S-1670的蛋糕硬度最低,空白组蛋糕硬度显着高于其他实验组。0~7 d,直链淀粉发生回生,蛋糕变硬速率最快。7~35 d,支链淀粉以回生的直链淀粉为晶核发生重结晶。在0~14 d,含有蔗糖酯的蛋糕变硬速率较慢,而在14~35 d的贮藏期阶段,相比于含有淀粉酶的蛋糕,仅含有蔗糖酯的蛋糕变硬速率较快。
贮藏期海绵蛋糕水分分布
麦芽糖淀粉酶的引入也能增加蛋糕持水能力,麦芽糖淀粉酶水解支链淀粉末端,使得支链淀粉分支缩短,生产大量的糊精和小分子多糖,这使得其中更多羟基暴露在体系中,使得体系持水能力有效改善,小分子糖和糊精会存在于体系中阻止直链淀粉重排,另外麦芽糖淀粉酶的酶解作用使得可供回生的支链淀粉减少,从而抑制蛋糕老化。
贮藏期蛋糕老化动力学分析
含有麦芽糖淀粉酶的引入使得蛋糕老化速率降低,这说明蛋糕体系中的淀粉含量降低,支链淀粉发生酶解从而导致产生的低分子质量的糊精与淀粉竞争水分子,而使得体系中淀粉水分含量降低,同时淀粉经过酶解之后,可回生的支链淀粉含量减少。而α-淀粉酶的引入同样使蛋糕老化速率降低,这说明α-淀粉酶的添加降低了直链淀粉含量,减缓了直链淀粉的成核速率和支链淀粉的回生速率。
结 论
采用蔗糖酯与淀粉酶复配可以有效改善海绵蛋糕面糊特性,烘焙特性与贮藏特性。在面糊特性方面,S-1670可以增加蛋糕面糊起泡能力。烘焙特性方面,S-1670增加产品持水能力,降低蛋糕的烘焙损失率。α-淀粉酶和麦芽糖淀粉酶使得蛋糕持水能力上升和蛋糕硬度减小,从而使蛋糕更加柔软。
在贮藏期特性研究方面,亲水性蔗糖酯S-1670可以提高蛋糕持水能力延缓蛋糕老化速率。DSC结果则表明,α-淀粉酶和麦芽糖淀粉酶则是从降低蛋糕老化速率角度来保持蛋糕品质。两者联用时,S-1670可以在贮藏期前期发挥明显的抗老化效果,而随着贮藏时间延长,淀粉酶的抗老化效果逐渐凸显。
本实验仅研究采用蔗糖酯和淀粉酶联用获得高品质的海绵蛋糕,同时合适的复配制剂可能可以降低海绵蛋糕生产过程中乳化剂使用量,其类似效果还可以进一步研究。