CN105104927B - 一种以淀粉支链水解酶替代明矾的酶法粉丝制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种以淀粉支链水解酶替代明矾的酶法粉丝制作方法,属于食品工程和酶工程技术领域。本发明以各种植物淀粉为原料,在粉丝制作传统方法的基础上,在粉丝制作的淀粉糊化阶段后,增加一个淀粉支链水解酶作用阶段,即在淀粉糊化阶段后将淀粉糊化液温度降至适合淀粉支链水解酶作用的温度再加入普鲁兰酶、异淀粉酶等水解淀粉支链即α‑1,6糖苷键的水解酶,适当保温。也可以在糊化前加入淀粉支链水解酶,在淀粉糊化后将糊化液在适合淀粉支链水解酶作用的温度适当保温。其它步骤与粉丝制作的传统方法一样。本发明提供一种不使用明矾的粉丝制作方法,所使用的添加剂淀粉支链水解酶相对明矾有较好的食品安全性并且用量较小,与现有的方法相比可以减少食品添加剂的使用并且具有易于放大的优点。
Description
技术领域
本发明一种以淀粉支链水解酶替代明矾的酶法粉丝制作方法,涉及一种粉丝的制备方法,属于食品工程和酶工程技术领域。
背景技术
粉丝是我国特有的食品,在国外仅有日本及东南亚有少量销售。粉丝在我国深受各族人民的喜爱。目前工业上用来制作粉丝的原料有很多,主要包括绿豆淀粉、豌豆淀粉、马铃薯淀粉(土豆淀粉)、红薯淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉等。传统的粉丝制作方法一般需要加入明矾作为增塑剂以获得较高的韧性并降低粘性以防止粉丝之间的互相粘连(称为并条)。明矾作用原理为其中含有Al3+,通过水解作用可生成氢氧化铝,在一定反应条件下形成不溶于水的絮状胶体,这种胶体吸附能力很强,可形成坚实的凝胶实体,因此可保证粉丝不容易断。明矾摄入量过多会对人体身心健康造成严重的危害,引发多种疾病,如骨质疏松、老年痴呆、消化不良等。世界卫生组织于1989年就已经将铝正式列为食品污染物,我国食品安全法规定粉丝中铝的含量不可以超过1.0 mg/kg。近年来我国科研工作者研究了多种明矾替代物,包括黄原胶、瓜尔豆胶、丙烯酸纳、复合磷酸盐等。这些添加物可以在一定程度上替代明矾制作出质量可以接受的粉丝,但这些添加剂的用量一般都比较大,一般要达到淀粉总量的0.1%或更高,除了增加生产成本外,本身也有潜质的食品安全问题。由于成本方面的优势,目前含有明矾的粉丝依然占有很大的市场。据此开发用量小、无毒性并且可以替代明矾的新型添加剂对于提高粉丝的安全性,丰富我国人民的生活具有现实的意义。
近年来,工业酶制剂在食品加工工业中得到了广泛的应用,例如人们已经在面包、糕点等食品生产中通过使用α-淀粉酶、真菌淀粉酶的处理对淀粉进行改性,由此制得的面包等产品在抗老化等方面获得了意想不到的改善。工业酶制剂在粉丝制作中的应用也有少量的报道,主要是以非纯淀粉为原料进行粉丝生产时用蛋白酶和果胶酶等去除原料中的杂质以获得更多更纯的淀粉。直接用工业酶制剂对粉丝的主要原料淀粉进行作用,从而改善粉丝品质或替代添加剂方面一直未见研究报道。本专利发明人在前期工作中,收集了市场上可以得到的各种工业酶制剂,在粉丝制作的不同阶段进行添加,结果发现,在粉丝制作的糊化阶段添加普鲁兰酶和异淀粉酶等淀粉支链水解酶可以明显改善粉丝的品质,具有替代其他添加剂的能力,本发明公开这一发明的内容。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:提供一种以淀粉支链水解酶替代明矾的酶法粉丝制作方法。
本发明提供的一种用淀粉支链水解酶替代明矾的粉丝制作方法,是以多种淀粉质(红薯淀粉、土豆淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、大米淀粉、高粱淀粉、玉米淀粉、绿豆淀粉、葛根淀粉、豌豆淀粉或其混合物等)为原料,在粉丝传统制作方法的基础上,通过添加普鲁兰酶或异淀粉酶等淀粉支链水解酶在不添加明矾以及除食用盐以外的其他添加剂基础上制作粉丝的方法。
本发明的技术方案:一种以淀粉支链水解酶替代明矾的酶法粉丝制作方法,以植物淀粉为原料,在粉丝制作传统方法基础上,不添加明矾,在淀粉糊化后将糊化液降温至适合淀粉支链水解酶作用的温度,在糊化液中添加淀粉支链水解酶,混匀后根据所使用酶的实际情况在适合酶作用的温度,保温适当时间;或者在淀粉糊化前就加入淀粉支链水解酶,在淀粉糊化后降温至适合淀粉支链水解酶作用的温度,保温适当时间。然后继续按照粉丝的传统制作工艺加入干淀粉进行揉粉团并继续其他的后续工艺步骤;
采用此方法可以在只使用淀粉、水、食用盐和淀粉支链水解酶的基础上制作出在粉丝主要质量指标(断条率、膨润度、煮沸损失率)上与采用明矾为添加剂制作的粉丝质量相当的产品,本发明中的淀粉支链水解酶是指能水解淀粉α-1、6糖苷键的酶,目前市场上主要有普鲁兰酶和异淀粉酶两类。上述酶法粉丝制作的具体方法一般可以采用以下工艺路线:
第一步淀粉的乳化:称取一定量的淀粉,加入相当于淀粉质量0.5-2倍的温水(水温一般控制在35-55℃,以不能达到或高于淀粉的糊化温度为关键指标),搅拌至淀粉完全分散形成淀粉乳液。
第二步糊化:加入淀粉量4-10倍质量的沸水,快速搅拌至淀粉完全糊化,加入相当于加水总量约0.1%的食用盐(即氯化钠)充分搅拌溶解。食用盐也可以在揉粉团之前的其它阶段加入。
第三步淀粉支链水解酶作用阶段:将淀粉糊化液降温至淀粉支链水解酶适合作用的温度。其中普鲁兰酶适合作用温度一般为40~65℃,异淀粉酶的适合作用温度一般为30-50℃(由于酶的来源不同可能会有差异)。酶的使用量可以根据粉丝中全部淀粉的用量,按每克淀粉0.5-20 U的用量加入淀粉支链水解酶,搅拌均匀。保温时间一般在30-60min。
第四步和面揉粉团:向上述用淀粉支链水解酶水解过的淀粉糊化液中加入生淀粉,生淀粉的加量一般为上述总加水量的0.7-1.4倍,一般以能形成不粘手的面团为标准,进一步将面团揉匀。
第五步制丝:将粉团装入粉丝机,挤压面团,挤出的生湿粉丝进入水温为98℃左右的沸水中。
第六步为冷却,当粉丝在热水中漂浮起后便迅速捞出,置于冷水中冷却,然后再将粉丝从冷水中捞出。到这一步粉丝已经基本做成,可以直接进行干燥获得粉丝成品。也可以再将粉丝从冷水中捞出后进入第七步进行冷冻处理以进一步提高粉丝质量。
第七步为冷冻,将上述捞出的湿粉丝先在较冷的环境中预冷(一般为4℃)。将预冷后的粉丝转入-5~-7 ℃冷库中,直至完全冷冻。
第八步为解冻和理丝。将冷冻的粉丝取出,于室温下解冻,解冻过程可以将并条的粉丝分开(传统工艺中称为理丝)。
第九步是干燥。在室温下用风扇吹干,也可以在干燥箱等专用设备中进行干燥。
在使用全自动粉丝机制作粉丝等特殊的条件下,可能无法在淀粉糊化后加入淀粉支链水解酶。这种情况下可以在淀粉糊化阶段前(或糊化阶段中)就加入淀粉支链水解酶,但需要增加酶的用量,一般需要增加酶的用量3倍以上。
传统的以明矾为添加剂的粉丝制作方法一般是在上述工艺路线中在淀粉糊化后加入相当于粉丝中淀粉总量0.1%的明矾,不需要加淀粉支链水解酶,也不需要保温步骤(即不需要上述工艺路线的第三步淀粉支链水解酶作用阶段),其他步骤不变。明矾也可以在揉粉团之前的其他阶段加入。采用本发明的酶法粉丝制备方法获得的粉丝在断条率、膨润度、煮沸损失率等主要质量指标上与采用明矾制作的粉丝基本相同。
材料和方法
1)支链淀粉水解酶
本发明所述淀粉支链水解酶是指水解淀粉分子中α-1,6 糖苷键的酶,具体有普鲁兰酶及异淀粉酶两类。本发明实施例中使用了以下4种酶:
普鲁兰酶1 杰能科(中国)生物技术有限公司产品
普鲁兰酶2 Promozyme 400L,诺维信(中国)生物技术有限公司产品
普鲁兰酶3 山东龙科特酶制剂有限公司产品
异淀粉酶1 北京东华强盛生物技术公司产品
2)支链淀粉水解酶酶活检测方法:
由于不同生产厂家对普鲁兰酶或异淀粉酶的检测方法不同,所以提供的酶产品所标注的酶活单位很难进行相互比较,难以形成统一的使用方案。发明人在使用酶制剂时首先按照统一的方法进行普鲁兰酶酶活检测标定。具体检测方法按文献介绍的 DNS 法[KangJ, Park K M, Choi K H, et al. Molecular cloning and biochemicalcharacterization of a heat-stable type I pullulanase from Thermotoga neapolitana[J]. Enzyme and Microbial Technology, 2010, 48:260-266.]进行。 具体方法简述如下:
DNS法原理:一定条件下,普鲁兰酶可催化普鲁兰糖的水解,生成还原糖,3,5-二硝基水杨酸与还原糖溶液在加热条件下,被还原为呈棕红色的氨基络合物,在一定范围内其颜色的深浅与还原糖量成正比,故可以在550 nm的波长下进行比色,计算酶活力。
酶活测定步骤为:取适当稀释的酶液75μL,加入pH =6.0的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲液175μL ,加入10 g/L 普鲁兰糖250 μL 为底物在50℃下反应20 min。添加 DNS 试剂750μL 混匀,置沸水浴中加热煮沸15 min,取出以流动水迅速冷却后,于 550 nm波长下,以0.5 cm比色杯,测定出反应液的吸光度值。对照用经过煮沸灭活的酶液加入普鲁兰糖溶液进行反应。
酶活单位定义:在相应条件下,每分钟分解普鲁兰糖所释放的还原糖,其还原力相当于1 μmol 葡萄糖所需的酶量,以 1 U 表示。
普鲁兰酶酶液的酶活力测定如式(2-1)所示:
注:OD550:吸光值;180:葡萄糖的分子量;20:反应时间;n:粗酶液的稀释倍数
3)粉丝质量关键指标测定,参考文献进行(金茂国, 吴嘉根, 吴旭初. 粉丝生产用淀粉性质及其与粉丝品质关系的研究[J]. 无锡轻工大学学报, 1995, 14(4):307-312.)
主要方法如下:
断条率检测方法:
取100根20 cm 长的成品粉丝,放在 1000 mL蒸馏水中,加热煮沸20 min。断条率测定如下式所示:
注:煮后粉丝条数是指煮后依然保持全长的粉丝的条数
膨润度和蒸煮损失率检测方法:
在电子天平上称取5 g成品粉丝(m1 ,g),置于烧杯中,加入100 mL的水,加热煮沸20 min,煮沸过程中不断加水,保持水量不变,并不断搅拌,煮好后迅速冷却,用滤纸吸去表面水分,测定含水物质(m2 ,g),置于60℃烘干箱中烘干至恒重(m3 ,g)。膨润度测定和蒸煮损失率测定如下式所示:
断条率和煮沸损失率越低,膨润度越高表明粉丝的质量越高,其中断条率是粉丝质量的关键指标,按照龙口粉丝国标(GB19048-2003《原产地域产品龙口粉丝》)要求,粉丝断条率必须不超过10%,本发明以断条率不超过10%为粉丝质量必须达到的标准。
其他试剂
土豆淀粉(或称为马铃薯淀粉)、红薯淀粉、木薯淀粉、玉米淀粉、绿豆淀粉均为无锡圣伦特国际贸易有限公司产品。
淀粉支链水解酶酶活检测用试剂:普鲁兰糖为Sigma公司产品,磷酸氢二钠、柠檬酸、DNS(3,5-二硝基水杨酸)均为上海国药集团化学试剂有限公司产品。
本发明实施例制作粉丝所使用的粉丝机为永康市金仕德工贸有限公司产品,型号:YXK-20。
本发明的有益效果:本发明提供一种不使用明矾的粉丝制作方法,所使用的添加剂淀粉支链水解酶相对明矾有较好的食品安全性并且用量较小。在完全不添加明矾并且不添加除食用盐以外的其他添加剂的基础上也能获得与添加明矾相似的效果。利用本方法生产的粉丝的质量与传统工艺相比基本相同,只需在原有工艺的基础上添加淀粉支链水解酶、在淀粉糊化阶段后增加一段淀粉支链水解酶作用的时间,与现有的方法相比可以减少食品添加剂的使用并且具有易于放大的优点。
采用本方法制作的粉丝在断条率、膨润度、煮沸损失三个关键质量指标上与采用添加明矾得到的粉丝没有明显差异,是一种可以用酶制剂完全替代明矾的粉丝制作新方法。
附图说明
图1:普鲁兰酶替代明矾制作的纯土豆淀粉粉丝。1、添加普鲁兰酶(每克淀粉1 U)和加NaCl制作获得的粉丝;2、添加明矾(总淀粉量的0.1%)和加NaCl制作获得的粉丝;3、只加NaCl,明矾及普鲁兰酶均不添加制作获得的粉丝。
图2:采用每克淀粉1 U普鲁兰酶1添加量按照本发明方法制作的纯土豆淀粉粉丝成品。
具体实施方式
通过实施例对本发明作进一步说明,实施例将不以任何方式限制本发明的范围。
实施例1:用淀粉支链水解酶制作纯土豆淀粉粉丝
具体制作步骤如下:
第一步淀粉的乳化:称取100 g土豆淀粉,加入50-200 mL的温水(水温控制在40-55℃,不能达到或高于淀粉的糊化温度),搅拌至淀粉完全分散。第二步糊化:加入淀粉量4-10倍体积的沸水,快速搅拌至完全糊化,加入相当于加水总量约0.1%的食用盐(即氯化钠)充分搅拌溶解。将糊化液降温至淀粉支链水解酶适合作用的温度。其中普鲁兰酶1、普鲁兰酶2和普鲁兰酶3的适合作用温度为50~65℃,异淀粉酶1的适合作用温度为40-50℃。根据粉丝中全部淀粉的用量,按每克淀粉0.5-20 U的用量加入淀粉支链水解酶,搅拌均匀。保温30min以上。第三步和面揉粉团:向上述水解淀粉糊化液中加入干淀粉,干淀粉的加量一般为总加水量的0.7-1.4倍,形成面团并将面团揉匀。第四步制丝:将粉团装入粉丝机,挤压面团,生的湿粉丝挤出后进入水温为98℃左右的沸水中。第五步为冷却,当粉丝在热水中漂浮起后便迅速捞出,置于冷水中冷却,然后再将粉丝从冷水中捞出。第六步为冷冻,将上述捞出的粉丝先在较冷的环境中预冷(一般为4℃)。将预冷的粉丝转入-5~-7℃冷库中,直至完全冷冻。第七步为解冻和理丝。将冷冻的粉丝取出,于室温下解冻,解冻过程可以将并条的粉丝分开(即为理丝)。第八步是干燥。在室温下用风扇吹干。以明矾为添加剂制作粉丝时是在上述步骤的第二步即糊化阶段,在糊化后不添加淀粉支链水解酶,而是添加相当于粉丝中全部淀粉总量的0.1%的明矾,搅拌均匀后进入下一步骤。在上述粉丝制作方法中,食用盐是一种必须的添加剂,由于食用盐是一种在食品中普遍存在并且被公认为是无害的物质,所以在下面实施例的叙述中不再强调使用食用盐这一添加剂,所以在下面实施例的叙述中所述的添加剂不再包括食用盐。本发明制作粉丝的所有实施例中均添加相当于加水量0.1%的食用盐。
在上述步骤中,加酶量是关键因素,不同加酶量得到的结果如表1所示。
表 1 普鲁兰酶1不同加酶量对纯土豆淀粉粉丝质量的影响
注:严重并条是指粉丝条互相粘连,部分粘连的粉丝条在理丝阶段无法分开。有并条但不严重是指在制丝阶段有粉丝条之间互相粘连的现象,但在理丝阶段粘连的粉丝可以手工分开。烂糊是指在制丝阶段当粉丝条被压入沸水中后不能成条而是变成烂糊状。(下同)
由表1可见,在普鲁兰酶和明矾都不添加的情况下,以土豆淀粉为原料制作粉丝时在制粉阶段由于粉丝条的粘度很高,粉丝条之间会互相粘到一起,即出现严重的并条现象。同时制成的粉丝断条率很高,达到18%,质量与使用明矾制得的粉丝相比相差很远,达不到粉丝应有的质量。当加酶量在每克淀粉1-10 U时,粉丝质量明显较高,粉丝条之间没有并条现象,断条率非常低,为0或1%,膨润度与煮沸损失也与使用明矾制得的粉丝很接近。在加酶量为每克淀粉0.5 U或20U时,粉丝有少量的断条现象,但总体质量与用明矾制得的粉丝接近。当加酶量为每克淀粉0.05或0.1 U时,断条率很高,达到18%和13%,显然不符合粉丝应有的质量要求。可见加酶量过低不能满足工艺的要求。当加酶量达到每克淀粉40U以上时,在制丝阶段粉丝条出现烂糊现象,主要表现为当粉丝条被压入沸水中后不能成条而是变成烂糊状。出现这一现象可能是因为普鲁兰酶对淀粉的过度降解,使大分子的淀粉变为小分子的糊精,而糊精在水中的溶解度很高,因此无法维持粉丝的形状。综上所述,以土豆淀粉为原料制作粉丝时,加入普鲁兰酶可以替代明矾,制作得到的粉丝质量与加入明矾制得的粉丝相当,普鲁兰酶1的加量以每克淀粉0.5-20 U为合适,以每克淀粉1-10 U效果最佳。如图1所示,在制丝阶段,明矾及普鲁兰酶均不添加的条件下制得的粉丝几乎都不成单条,粉丝条之间互相黏在一起;添加明矾或添加普鲁兰酶1制得的粉丝可以成条。根据发明人对普鲁兰酶1产品酶活的检测,普鲁兰酶1的酶活为2000 U/g左右,如果按照每克淀粉1 U的量添加酶,则添加量为每千克淀粉0.5 g普鲁兰酶1,因此添加剂普鲁兰酶1的使用量为0.05%,考虑到普鲁兰酶1为液体酶,产品的大部分为水,因此实际的添加剂用量比使用明矾要少很多。可见由于生物酶具有很高的催化效率因此作为添加剂使用时用量很小。图2是采用每克淀粉1 U普鲁兰酶1添加量按照本专利方法制作的纯土豆淀粉粉丝成品。
以普鲁兰酶2、3以及异淀粉酶为添加剂时采用的制作步骤与采用普鲁兰酶1的步骤相同,得到的结果也基本一致,具体结果见表2、3、4。
表 2 普鲁兰酶2不同加酶量对纯土豆淀粉粉丝质量的影响
表 3 普鲁兰酶3不同加酶量对纯土豆淀粉粉丝质量的影响
表 4 异淀粉酶1不同加酶量对纯土豆粉丝质量的影响
普鲁兰酶的添加时机对粉丝制作的效果也有很大的影响。如果在第一步淀粉乳化阶段就加入普鲁兰酶则需要加大加酶量才能达到与在糊化后加酶相同的效果。以普鲁兰酶1为例,结果如表5所示。
表 5 乳化阶段加入普鲁兰酶1不同加酶量对纯土豆粉丝质量的影响
由表5可见,在淀粉乳化阶段加入普鲁兰酶的效果明显比在糊化后加酶的效果差,加酶量需要达到每克淀粉2 U才能达到与使用明矾比较接近的效果,加酶量需要增加至少近3倍,而当加酶量达到每克淀粉40 U时却同样会出现粉丝条的烂糊现象。可见在乳化阶段加入普鲁兰酶的方法也能达到替代明矾的效果但是是不合理的。在部分使用全自动粉丝机的企业由于无法在糊化阶段后添加淀粉支链水解酶可以采用这一方案。以普鲁兰酶2、普鲁兰酶3进行试验时也能获得类似的结果。
实施例2:用淀粉支链水解酶制作纯红薯及纯木薯淀粉粉丝
以红薯淀粉、木薯淀粉为原料添加普鲁兰酶I制作粉丝的具体制作步骤同实施例1。结果见表6~9。
表 6 普鲁兰酶1不同加酶量对纯红薯淀粉粉丝质量的影响
表 7 普鲁兰酶1不同加酶量对木薯淀粉粉丝质量的影响
由表6可见,不加普鲁兰酶的情况下,以红薯淀粉为原料制作粉丝时在制丝阶段粉丝条的粘度很高,粉丝条之间会互相粘到一起,即出现严重的并条现象,制成的粉丝断条率很高,达到19%,质量与使用明矾制得的粉丝相比相差很远,达不到粉丝质量要求。当加酶量在每克淀粉1-10 U时,粉丝质量明显较高,粉丝条之间没有并条现象,断条率为1%或0,膨润度与煮沸损失也与使用明矾制得的粉丝很接近。在加酶量为每克淀粉0.1 U或20 U时,粉丝有少量的断条现象,但总体质量与用明矾制得的粉丝接近,可以达到粉丝国标要求的断条率不超过10%的要求。当加酶量为每克淀粉0.05或0.1 U时,断条率很高,达到17%和15%,显然不符合粉丝应有的质量。可见加酶量过低不能满足工艺的要求。当加酶量达到每克淀粉40 U以上时,在制丝阶段粉丝条也出现烂糊现象。综上所述,以红薯淀粉为原料制作粉丝需要添加普鲁兰酶,添加效果与土豆淀粉为原料制作粉丝时基本相同。即普鲁兰酶1的加量以每克淀粉0.5-20 U为合适,以1-10 U的效果最佳。
由表7可见,不加普鲁兰酶的情况下,以纯木薯淀粉为原料制作粉丝时同样存在粘度高,粉丝条之间会互相粘连的问题,即出现严重的并条现象。添加普鲁兰酶可以减轻粉丝条之间的粘连现象,但与上述红薯淀粉及实施例1中的土豆淀粉为原料时有一个明显差异是,以木薯淀粉为原料时需要加入更多的普鲁兰酶才能消除并条现象。以红薯或土豆淀粉为原料时,普鲁兰酶添加量为每克淀粉1 U时就可以完全消除并条现象,而以木薯淀粉为原料时需要达到2 U。以木薯淀粉为原料制作粉丝需要添加普鲁兰酶,普鲁兰酶1的加量以每克淀粉1-20 U为合适,每克淀粉2-10 U为效果最佳。
用普鲁兰酶2、3及异淀粉酶1制作红薯淀粉及木薯淀粉粉丝时,普鲁兰酶添加效果与用普鲁兰酶I一致,不再列出。
实施例3:用淀粉支链水解酶制作玉米淀粉粉丝
玉米淀粉是我国产量最大也是目前市场上价格最便宜的淀粉之一,采用实施例1的制作方法以纯玉米淀粉为原料制作粉丝时不管是添加明矾还是添加普鲁兰酶,在制丝阶段粉丝条在沸水中均出现烂糊现象,无法成条,因此单独使用纯玉米淀粉均无法制成粉丝。据此,以下玉米淀粉粉丝制作都是将玉米淀粉与其他淀粉混合后进行粉丝制作。首先将玉米淀粉和土豆淀粉混合,混合比分别为玉米淀粉:土豆淀粉10:3,10:5,10:6,10:10,10:20,10:30(均为质量比),再分别将上述混合粉分别以不添加任何添加剂、加入明矾为添加剂和加入每克淀粉1 U普鲁兰酶的方式按实施例1的制作步骤制作粉丝,结果显示不添加任何添加剂的情况下,上述混合物都不能制成粉丝,添加明矾或普鲁兰酶为添加剂的实验结果如表8所示。
实施例3:用淀粉支链水解酶制作纯小麦、纯大米及纯高粱淀粉粉丝
以小麦淀粉、大米淀粉及高粱淀粉为原料添加普鲁兰酶I制作粉丝的具体制作步骤同实施例1。结果见表8~10。
表 8 普鲁兰酶1不同加酶量对纯小麦淀粉粉丝质量的影响
表 9 普鲁兰酶1不同加酶量对纯大米淀粉粉丝质量的影响
表 10 普鲁兰酶1不同加酶量对纯高粱淀粉粉丝质量的影响
由表8、9、10可见,不加普鲁兰酶的情况下,以小麦淀粉、大米淀粉或高粱淀粉为原料制作粉丝时在制粉阶段粉丝条的粘度很高,粉丝条之间会互相粘到一起,即出现严重的并条现象,制成的粉丝断条率很高,达到19%以上,质量与使用明矾制得的粉丝相比相差很远,达不到粉丝质量要求。当加酶量在每克淀粉1-10 U时,粉丝质量明显较高,粉丝条之间没有并条现象,断条率为3%以下,膨润度与煮沸损失也与使用明矾制得的粉丝很接近。在加酶量为每克淀粉0.1 U或20 U时,粉丝有少量的断条现象,但总体质量仍然可以达到粉丝国标要求的断条率不超过10%的要求。当加酶量为每克淀粉0.05或0.1 U时,断条率很高,达到16%以上,显然不符合粉丝应有的质量。可见加酶量过低不能满足工艺的要求。当加酶量达到每克淀粉40 U以上时,在制丝阶段粉丝条也出现烂糊现象。相比而言,以本专利的方法以高粱淀粉为原料制作的粉丝的质量比小麦或大米淀粉稍差一点,但仍然可以达到粉丝质量的应有要求。综上所述,以小麦淀粉、大米淀粉或高粱淀粉为原料制作粉丝需要添加普鲁兰酶,添加效果与土豆淀粉为原料制作粉丝时基本相同。即普鲁兰酶1的加量以每克淀粉0.5-20 U为合适,以1-10 U的效果最佳。
用普鲁兰酶2、3及异淀粉酶1制作小麦淀粉、大米淀粉及高了淀粉粉丝时,酶的添加效果与用普鲁兰酶I一致,不再列出。
实施例4:用淀粉支链水解酶制作混合淀粉粉丝
在有些特殊情况下需要混合使用不同的淀粉进行粉丝制作。本发明在实施例1、2、3所述的6种纯淀粉实验的基础上进行了任意2种淀粉混合后按照每克淀粉1 U淀粉支链水解酶为例的试验。结果显示所有混合淀粉在不使用添加剂的情况下制作粉丝均有严重并条现象,无法制作出合格的粉丝。而采用淀粉支链水解酶处理后均能制作出断条率不超过5%的粉丝。根据以上试验可以推断,单独可以用于粉丝制作的淀粉互相混合后,采用本发明的方法仍然可以成功制作粉丝。
实施例5:用淀粉支链水解酶制作含玉米淀粉粉丝
玉米淀粉是全球产量最大也是目前市场上价格最便宜的淀粉之一,采用实施例1的制作方法以纯玉米淀粉为原料制作粉丝时不管是添加明矾还是添加淀粉支链水解酶,在制丝阶段粉丝条在沸水中均出现烂糊现象,无法成条,因此单独使用纯玉米淀粉均无法制成粉丝。据此,以下玉米淀粉粉丝制作都是将玉米淀粉与其他淀粉混合后进行粉丝制作。首先将玉米淀粉和土豆淀粉混合,混合比分别为玉米淀粉:土豆淀粉=10:3,10:5,10:6,10:10,10:20,10:30(均为质量比),再分别将上述混合粉分别以不添加任何添加剂、加入明矾为添加剂及加入每克淀粉1 U普鲁兰酶的方式按实施例1的制作步骤制作粉丝,结果显示不添加任何添加剂的情况下,上述混合物都不能制成粉丝,添加明矾或普鲁兰酶为添加剂的实验结果如表11所示。
表 11 添加普鲁兰酶1或明矾对不同混合比例淀粉粉丝质量的影响
注:淀粉混合比是指玉米淀粉:土豆淀粉的质量比
由表11可见,在使用普鲁兰酶1的情况下,当玉米淀粉:土豆淀粉达到10:6即土豆淀粉占淀粉总量的37.5%以上时就可以消除烂糊现象制成粉丝。在使用明矾为添加剂时,玉米淀粉:土豆淀粉达到10:15,即土豆淀粉占淀粉总量在60%以上时才能够消除烂糊现象并制成粉丝。由此可见以玉米淀粉和土豆淀粉的混合物为原料制作粉丝时使用普鲁兰酶1不但可以替代明矾而且还可以减少土豆淀粉的使用量,降低原料成本。进一步用玉米淀粉与红薯淀粉及木薯淀粉混合后为原料分别以加入明矾或每克淀粉1 U普鲁兰酶的方式按实施例1的制作步骤制作粉丝,结果如表12、表13所示。
表 12 添加普鲁兰酶1或明矾对不同混合比例淀粉粉丝质量的影响
注:淀粉混合比是指玉米淀粉:红薯淀粉的质量比
表 13 添加普鲁兰酶1或明矾对不同混合比例淀粉粉丝质量的影响
注:淀粉混合比是指玉米淀粉:木薯淀粉的质量比
如表12、表13所示,玉米淀粉与红薯淀粉以及玉米淀粉与木薯淀粉的以不同比例混合得到的混合粉制作粉丝的效果与玉米淀粉与土豆淀粉的混合粉的情况基本相同。以明矾为添加剂时,当混合比为玉米淀粉:红薯或木薯淀粉=10:15时可以获得质量合格的粉丝,而玉米淀粉含量超过这一比例时则无法制得质量合格的粉丝。以普鲁兰酶为添加剂时,当混合比为玉米淀粉:红薯或木薯淀粉=10:6时就可以获得质量合格的粉丝,而玉米淀粉含量进一步降低时,粉丝质量也有所提高。可见以玉米淀粉和红薯淀粉或木薯淀粉的混合物为原料制作粉丝时使用普鲁兰酶1不但可以替代明矾而且还可以减少红薯淀粉和木薯淀粉的使用量,减少红薯淀粉使用量可以降低原料成本。目前木薯淀粉的价格与玉米淀粉接近,因此这一工艺只对距离木薯淀粉产地较远的玉米淀粉产地有一定的意义。以普鲁兰酶2,普鲁兰酶3及异淀粉酶1替代普鲁兰酶1得到的实验结果与表12、13一致,不再列出。
将玉米淀粉分别按上述比例关系与小麦淀粉、大米淀粉及高粱淀粉混合。结果显示,当混合比为10:6或玉米淀粉含量更低时,均可按本发明的方法按每克淀粉添加1 U普鲁兰酶或其他淀粉支链水解酶的条件下制得断条率不超过5%的粉丝。
实施例6:用淀粉支链水解酶制作绿豆淀粉粉丝
以绿豆淀粉为原料制作粉丝的结果如表14所示
表 14 普鲁兰酶1不同加酶量对纯绿豆淀粉粉丝质量的影响
由表14可见,以绿豆淀粉为原料时,在普鲁兰酶及明矾均不添加的情况下也能制得质量较高的粉丝,可见绿豆淀粉是实施例所涉及的淀粉中最适合于粉丝制作的淀粉,绿豆淀粉的缺点是目前市场价格较高。从表14还可以看出,以绿豆淀粉为原料制作粉丝时适当添加普鲁兰酶或明矾都可以使粉丝质量指标(主要是断条率)进一步改善,酶的添加量达到每克淀粉0.5 U就可以使断条率为0,达到最佳效果。用普鲁兰酶2、普鲁兰酶3和异淀粉酶1进行试验时得到的结果与表14一致,不再列出。可见以绿豆淀粉为原料制作粉丝时不添加添加剂也可以制得质量合格的粉丝,但添加淀粉支链水解酶可以使所制得的粉丝的质量指标有所改善。
实施例7:用淀粉支链水解酶制作葛根淀粉粉丝
以葛根淀粉为原料制作粉丝的结果如表15所示
表 15 普鲁兰酶1不同加酶量对纯葛根淀粉粉丝质量的影响
由表15可见,以葛根淀粉为原料时,在普鲁兰酶及明矾均不添加的情况下也能制得质量较高的粉丝,但有不严重的并条现象,可见葛根淀粉也是一种适合在不添加添加剂的基础上用作粉丝制作的淀粉。从表15还可以看出,以葛根淀粉为原料制作粉丝时适当添加普鲁兰酶或明矾都可以使粉丝质量指标(主要是断条率)进一步改善,酶的添加量达到每克淀粉0.5 U就可以使断条率为0,达到最佳效果。用普鲁兰酶2、普鲁兰酶3和异淀粉酶1进行试验时得到的结果与表15一致,不再列出。可见以葛根淀粉为原料制作粉丝时不添加添加剂也可以制得质量合格的粉丝,但添加淀粉支链水解酶可以使所制得的粉丝的质量指标有所改善。
实施例8 用淀粉支链水解酶制作含豌豆淀粉粉丝
豌豆淀粉是我国西南地区产量较大的淀粉。采用实施例1的制作方法以纯豌豆淀粉为原料制作粉丝时不管是添加明矾还是添加普鲁兰酶,在制丝阶段粉丝条在沸水中均出现烂糊现象,无法成条,因此单独使用纯豌豆淀粉无法制成粉丝。据此,以下豌豆淀粉粉丝制作都是将豌豆淀粉与其他淀粉混合后进行粉丝制作。首先将豌豆淀粉和绿豆淀粉混合,混合比分别为豌豆淀粉:绿豆淀粉10:3,10:5,10:6,10:10,10:20,10:30(均为质量比),再分别将上述混合粉分别以不添加任何添加剂、加入明矾为添加剂及加入每克淀粉0.5 U普鲁兰酶的方式按实施例1的制作步骤制作粉丝,实验结果如表16所示。
表 16 添加普鲁兰酶1或明矾对不同混合比豌豆-绿豆淀粉粉丝质量的影响
注:淀粉混合比是指豌豆淀粉:绿豆淀粉的质量比
由表16可见,不管是否使用普鲁兰酶1或明矾为添加剂,只有当豌豆淀粉:绿豆淀粉达到10:10即绿豆淀粉占淀粉总量的50%以上时才可以消除烂糊现象制成粉丝,明矾或普鲁兰酶对消除豌豆淀粉和绿豆淀粉混合粉的烂糊现象帮助不大。从表16还可以看出,以绿豆淀粉和豌豆淀粉混合粉为原料制作粉丝时适当添加普鲁兰酶或明矾都可以使粉丝质量指标(主要是断条率)进一步改善。在绿豆淀粉含量不低于50%的条件下,酶的添加量达到每克淀粉0.5 U就可以使断条率为1%或0,断条率明显低于不使用添加剂的情况。由此可见以绿豆淀粉和豌豆淀粉的混合物为原料制作粉丝时使用普鲁兰酶1可以替代明矾降低粉丝断条率。用普鲁兰酶2、普鲁兰酶3和异淀粉酶1进行试验时得到的结果与表16一致,不再列出。以绿豆淀粉和豌豆淀粉的混合物为原料制作粉丝时添加淀粉支链水解酶可以使所制得的粉丝的质量指标有所改善。
以豌豆淀粉和葛根淀粉的混合物为原料制作粉丝的实验结果如表17所示
表 17 添加普鲁兰酶1或明矾对不同混合比例豌豆-葛根淀粉粉丝质量的影响
注:淀粉混合比是指豌豆淀粉:葛根淀粉的质量比
由表17可见,豌豆淀粉和葛根淀粉混合粉制作粉丝的实验结果与采用豌豆淀粉和绿豆淀粉混合物的实验结果相似。不管是否使用普鲁兰酶1或明矾为添加剂,只有当豌豆淀粉:葛根淀粉达到10:10即葛根淀粉占淀粉总量的50%以上时才可以消除烂糊现象制成粉丝,明矾或普鲁兰酶对消除豌豆淀粉和葛根淀粉混合粉的烂糊现象帮助不大。从表17还可以看出,以豌豆淀粉和葛根淀粉混合粉为原料制作粉丝时适当添加普鲁兰酶或明矾都可以使粉丝质量指标(主要是断条率)进一步改善。当葛根淀粉含量不低于50%的条件下,酶的添加量达到每克淀粉0.5 U就可以使断条率为1%,断条率明显低于不使用添加剂的情况。用普鲁兰酶2、普鲁兰酶3和异淀粉酶1进行试验时得到的结果与表17一致,不再列出。可见以豌豆淀粉和葛根淀粉的混合物为原料制作粉丝时添加淀粉支链水解酶可以使所制得的粉丝的质量指标有所改善。
Claims (5)
1.一种以淀粉支链水解酶替代明矾的酶法粉丝制作方法,其特征在于:以植物淀粉为原料,在粉丝制作传统方法基础上,不添加明矾,在淀粉糊化后将糊化液降温至适合淀粉支链水解酶作用的温度,在糊化液中添加淀粉支链水解酶,混匀后根据所使用酶的实际情况在适合酶作用的温度,保温适当时间;或者在淀粉糊化前就加入淀粉支链水解酶,在淀粉糊化后降温至适合淀粉支链水解酶作用的温度,保温适当时间;然后继续按照粉丝的传统制作工艺加入干淀粉进行揉粉团并继续其他的后续工艺步骤;
这种酶法制作粉丝的工艺步骤为:
(1)淀粉的乳化阶段:
称取一定量的淀粉,加入0.5-2倍量的温水,水温在35-55℃,以不能达到淀粉的糊化温度为关键指标,搅拌形成淀粉乳液;
(2)糊化阶段:
加入淀粉重量4-10倍沸水,快速搅拌至完全糊化;或者先加入4-10倍温水,再加热至淀粉糊化;加入相当于加水总量0.1%的食用盐充分搅拌溶解;食用盐或在揉粉团之前的其它阶段加入;
(3)淀粉支链水解酶作用阶段:
将淀粉糊化液降温至淀粉支链水解酶作用的适合温度,加入淀粉支链水解酶,加酶量为每克淀粉0.5-20 U,保温30-60min;
或在糊化阶段之前或糊化阶段中加入淀粉支链水解酶,但由于糊化阶段温度较高,会引起酶的部分失活,因此需要增加酶的用量3倍以上;
(4)和面揉粉团阶段及后续阶段,包括制丝、冷却、干燥:
在淀粉支链水解酶作用阶段后向淀粉糊化液中加入干淀粉至粉团不粘手,加入干淀粉量为总加水量的0.7-1.4倍,揉匀粉团;后续步骤为制丝、冷却、干燥,与传统工艺完全一样。
2.根据权利要求1所述以淀粉支链水解酶替代明矾的酶法粉丝制作方法,其特征在于:所述原料植物淀粉为:土豆淀粉、红薯淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、大米淀粉、高粱淀粉之一种或其混合物,或上述淀粉与玉米淀粉的混合物;原料植物淀粉还包括:绿豆淀粉、葛根淀粉之一种或其与豌豆淀粉的混合物。
3.根据权利要求1所述以淀粉支链水解酶替代明矾的酶法粉丝制作方法,其特征在于:所述淀粉支链水解酶为水解淀粉α-1,6糖苷键的酶。
4.根据权利要求3所述以淀粉支链水解酶替代明矾的酶法粉丝制作方法,其特征在于:所述淀粉支链水解酶具体为普鲁兰酶或异淀粉酶。
5.根据权利要求1所述以淀粉支链水解酶替代明矾的酶法粉丝制作方法,其特征在于:所述淀粉支链水解酶作用的适合温度:普鲁兰酶适合作用温度为40-65℃,异淀粉酶的适合作用温度为30-50℃。
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