CN111387337A - 改善冷冻面团品质的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种改善冷冻面团品质的方法。本发明通过超声辅助酶解大米蛋白，与常规酶解法相比，在相同酶解时间内，得到小分子量的混合多肽占比更多(<1000Da占50％)。小分子肽具有更容易被机体吸收，生理功能、营养特性具有较高活性等优点。将其作为酵母细胞的氮源，葡萄糖作为碳源，培养出的酵母细胞耐冻融性增强，提高酵母活性，制备的冷冻面团制品的体积和质构更为优良。
Description
技术领域
本发明涉及食品加工技术领域，具体地说，涉及一种改善冷冻面团品质的方法。
背景技术
冷冻发酵面制品是我国传统食品工业化生产中最大的一类，由于其具有提高生产效率、便于保藏和运输、保证产品质量、便于消费者时刻品尝到新鲜产品而受到社会及企业的广泛关注。但是与现场制作销售的产品相比，冷冻面团产品在生产过程中容易出现萎缩、裂纹、色泽变深、硬度变大、不够松软等质量问题，整体感官品质随冷藏时间的增加而下降。目前冷冻发酵面团技术存在的问题主要是酵母的耐冻性弱。因此制作冷冻面团产品，酵母的耐冻性是影响产品品质的关键因素。研究对于酵母细胞耐冻融性的增强和活性的保护成为冷冻面团研究的焦点。
大米蛋白多肽丰富的生理功能在人和动物中已得到了广泛证实和应用。研究表明，蛋白多肽可以作为优良的氮源改性食品微生物，在酸奶发酵中促进乳酸菌增殖、增加活菌数；在啤酒发酵中抑制酵母脂质体形成，改性代谢过程；在酵母发酵啤酒过程中添加大豆多肽作为外源氮源可以促进起始降糖，维持较高酵母数量，缩短发酵周期，改善啤酒风味；在面包酵母的应用中，可以增强面包酵母的耐冻融性，提高面包酵母质量，得到的面包体积和质构更为优良。目前为止，大米多肽在提高酵母细胞耐冻性和改善冷冻面团品质方面的研究鲜有报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种改善冷冻面团品质的方法。
本发明的另一目的是提供分子量小，氨基酸含量丰富且平衡，更容易被机体吸收，生理功能、营养特性具有较高活性，可以增强酵母的耐冻融性，提高酵母活性的大米多肽粉。
为了实现本发明目的，第一方面，本发明提供一种大米多肽粉，其制备方法包括：将大米蛋白加水配制成大米蛋白溶液，利用超声辅助酶解大米蛋白，酶解上清液冻干后即得大米多肽粉；所述大米多肽粉中分子量在200Da～1000Da的多肽占多肽粉总重的50％以上。
第二方面，本发明提供所述大米多肽粉的制备方法，包括以下步骤：
1)将大米蛋白加水配制成浓度为15-25g/L的大米蛋白溶液；
2)向上述大米蛋白溶液中加入酶活2×105U/g的碱性蛋白酶，超声辅助酶解2-3h；其中，碱性蛋白酶的添加量为E/S＝5％，酶解过程中将反应体系的pH值控制在8-9(优选pH8.5±0.04)，酶解温度50-60℃；
3)酶解反应结束后，静置或离心后收集上清液，上清液经冷冻干燥即得大米多肽粉。
前述的方法，步骤2)所用超声条件为：超声功率为560-700W，脉冲工作时间为2-4s，脉冲间歇时间为1-2s(优选脉冲工作时间为4S，间歇时间为2s)，超声初始温度为50-60℃，超声处理时间为20-30min。
前述的方法，步骤2)中可以用1M的NaOH溶液调节体系的pH。
第三方面，本发明提供所述大米多肽粉或按照上述方法制备的大米多肽粉的以下任一应用：
①用于食品加工；
②用于提高酵母活性；
③用于增强酵母的耐冻融性，
④用于促进酵母增殖；
⑤用于改善面制品的品质，特别是改善冷冻面团的品质。
第四方面，本发明提供一种改善冷冻面团品质的方法，包括以下步骤：
A、将所述大米多肽粉或按照上述方法制备的大米多肽粉、酵母和葡萄糖按2-3：1-1.2：2-3的重量比混合，加水配制成10-14％的发酵液，于26-30℃活化2-2.5h；
B、将高筋粉与所述大米多肽粉混合，加入-2℃～-4℃的冰水，在搅拌机内搅拌，先低速80-120转/min搅拌3-5min，然后高速220-260转/min搅拌2-4min；
C、向上述面团混合物中加入步骤A所得活化后的发酵液，继续搅拌，先低速80-120转/min搅拌3-5min，然后高速220-260转/min搅拌2-4min；其中，各物料按如下重量份混合：高筋粉70-80份，冰水10-15份，大米多肽粉1-2份，发酵液10-15份；
D、将步骤C制取的面团在26-30℃下预发酵8-10min，称量分块，搓圆成型后静置10-12min；
E、将上述成型面团置于冷冻设备中，使面团中心温度迅速降至-16℃～-20℃，并于-20℃保存。
前述的方法，步骤D中成型面团的体积为未发酵面团体积的1.2-1.5倍。
第五方面，本发明提供按照上述方法制备的冷冻面团。
本发明中，大米蛋白中总蛋白含量81.34±0.25％，水分含量4.43±0.03％，粗脂肪含量5.28±0.04％，灰分含量2.31±0.05％，总糖(以葡萄糖计)含量1.05±0.04％，粒度0.115mm)，购自河南天顺食品添加剂有限公司。
高筋粉中蛋白含量12.3％，脂肪1.1％，碳水化合物70.5％，购自河南金苑粮油有限公司。
碱性蛋白酶为Alcalase 2.4LFG碱性蛋白酶。购自诺维信(南京)生物技术有限公司，酶活：20万U/g。
借由上述技术方案，本发明至少具有下列优点及有益效果：
本发明通过超声辅助酶解大米蛋白，与常规酶解法相比，在相同酶解时间内，得到小分子量的混合多肽占比更多(<1000Da占50％)。小分子肽具有更容易被机体吸收，生理功能、营养特性具有较高活性等优点。将其作为酵母细胞的氮源，糖作为碳源，培养出的酵母细胞耐冻融性增强，提高酵母活性，制备的冷冻面团制品的体积和质构更为优良。
附图说明
图1为本发明较佳实施例中考察大米多肽粉对酵母细胞耐冻性的影响。
图2为本发明实施例1～3中改善的冷冻面团制品的工艺流程图。
具体实施方式
本发明具有提高酵母细胞耐冻性的大米多肽粉的制备方法包括：①大米蛋白的水溶液中大米蛋白的浓度为15-25g/L，聚能超声波的超声功率为560-700W，脉冲工作时间为1-4s，脉冲间歇时间为2s，超声初始温度为50-60℃，超声处理时间为20-30min。②酶解时碱性蛋白酶的量为E/S＝5％，酶活20万U/g，其中用1M的NaOH控制酶解体系的pH值变化在±0.04内。③酶解时间在2-3h。④酶解上清液冻干。
本发明提供一种改善的冷冻面团制品，各组分配比为：高筋粉70-75％，冰水10-15％，大米多肽粉1％-2％，发酵液10-15％(酵母、大米多肽粉和葡萄糖按重量比1-1.2：2-3：2-3混合，加水配制成10-14％的发酵液)。
制备工艺如下：先取超声辅助酶解制备好的大米多肽粉、酵母和葡萄糖制成溶液置于培养箱中活化，制备发酵液；再将高筋粉和少量冰水揉和，最后加入活化好的发酵液，经混合搅拌、揉和至面团形成，面团经分块、预发酵、整型，冷冻为成品。
具体工艺如下：
(1)先按照配比称取各组分所需量。高筋粉70-80％，冰水10-15％，大米多肽粉1％-2％，发酵液10-15％；
(2)取酵母、大米多肽粉、糖溶于去离子水中，配制成10-14％的混合液，置于26-30℃的生化培养箱活化2h；
(3)取高筋粉，大米多肽粉，-2℃～-4℃的冰水，在搅拌机里充分搅合，搅拌时先低速3-5min后高速2-4min；
(4)在上述面团混合物中加入(2)已活化好的大米多肽、酵母溶液，继续搅拌，搅拌时先低速3-5min后高速2-4min；
(5)将(4)制取的面团在26-30℃下预发酵8-10min，称量分块、搓圆成型后静置10-12min；
(6)将上述成型面团置于快速冷冻设备里快速冷却使面团中心温度快速至-16℃～-20℃，冷冻设备参数设置为温度-30～-40℃，湿度RH 75～85％。冷却完成后在-20℃保存。
本发明中涉及到的百分号“％”，若未特别说明，是指质量百分比；但溶液的百分比，除另有规定外，是指100mL溶液中含有溶质的克数。
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所用原料均为市售商品。
本发明中所述酵母为安琪酵母菌。实施例中使用的安琪酵母购自安琪酵母股份有限公司。
实施例1改善冷冻面团品质的方法
1、制备大米多肽粉，工艺参数为：大米蛋白配制为浓度20g/L，聚能超声波的超声功率为600W，脉冲工作时间为3s，脉冲间歇时间为2s，超声初始温度为55℃，超声处理时间为25min。②酶解时碱性蛋白酶的量为E/S＝5％，酶活20万U/g，其中用1M的NaOH控制酶解体系的pH值变化在±0.04内。③酶解时间在2.5h。④酶解上清液冻干。
2、将酵母、大米多肽粉和葡萄糖按重量比1.2：2.5：2.5混合，加水配制成11％的发酵液，置于30℃的生化培养箱活化2h，作为发酵液待用。
3、取高筋粉、大米多肽粉和-2℃～-4℃的冰水在搅拌机里充分搅合，搅拌时先低速80-120转/min搅拌3min后高速220-260转/min搅拌4min；然后将上述面团混合物中加入已活化好的发酵液，继续搅拌，搅拌时先低速80-120转/min搅拌3min后高速220-260转/min搅拌4min。
其中，高筋粉、大米多肽粉、冰水和发酵液的重量比为75:2:12:11。
4、将制取的面团在26℃下预发酵9min，称量分块、搓圆成型后静置11min；之后将成型面团置于快速冷冻设备里快速冷却使面团中心温度快速至-18℃，冷冻设备参数设置为温度-35℃，湿度RH80％。冷却完成后在-20℃保存。
随用随取，蒸制。取出面团在23℃解冻至表面微湿，放置在发酵箱(温度35℃相对湿度RH80％)醒发2h。放入提前烧开水的蒸锅上进行蒸制，蒸制时间为20min，蒸制完毕后停火，馒头留在锅内5min，揭盖取出馒头，放置冷却。
实施例2改善冷冻面团品质的方法
1、制备大米多肽粉，工艺参数为：大米蛋白配制为浓度22g/L，聚能超声波的超声功率为650W，脉冲工作时间为4s，脉冲间歇时间为2s，超声初始温度为55℃，超声处理时间为30min。②酶解时碱性蛋白酶的量为E/S＝5.5％，酶活20万U/g，其中用1M的NaOH控制酶解体系的pH值变化在±0.04内。③酶解时间在2h。④酶解上清液冻干。
2、将酵母、大米多肽粉和葡萄糖按重量比1.1：2：2混合，加水配制成9％的发酵液，置于30℃的生化培养箱活化2h，作为发酵液待用。
3、取高筋粉、大米多肽粉和-2℃～-4℃的冰水在搅拌机里充分搅合，搅拌时先低速80-120转/min搅拌4min后高速220-260转/min搅拌3min；然后将上述面团混合物中加入已活化好的发酵液，继续搅拌，搅拌时先低速80-120转/min搅拌3min后高速220-260转/min搅拌4min。
其中，高筋粉、大米多肽粉、冰水和发酵液的重量比为77:2:12:9。
4、将制取的面团在26℃下预发酵10min，称量分块、搓圆成型后静置10min；之后将成型面团置于快速冷冻设备里快速冷却使面团中心温度快速至-18℃，冷冻设备参数设置为温度-35℃，湿度RH80％。冷却完成后在-20℃保存。
随用随取，蒸制。取出面团在23℃解冻至表面微湿放置在发酵箱(温度35℃相对湿度RH80％)醒发2h。放入提前烧开水的蒸锅上进行蒸制，蒸制时间为20min，蒸制完毕后停火，馒头留在锅内5min，揭盖取出馒头，放置冷却。
实施例3改善冷冻面团品质的方法
1、制备大米多肽粉，工艺参数为：大米蛋白配制为浓度25g/L，聚能超声波的超声功率为700W，脉冲工作时间为4s，脉冲间歇时间为2s，超声初始温度为60℃，超声处理时间为30min。②酶解时碱性蛋白酶的量为E/S＝5％，酶活20万U/g，其中用1M的NaOH控制酶解体系的pH值变化在±0.04内。③酶解时间在3h。④酶解上清液冻干。
2、将酵母、大米多肽粉和葡萄糖按重量比1.2：2：2.5混合，加水配制成14％的发酵液，置于30℃的生化培养箱活化2h，作为发酵液待用。
3、取高筋粉、大米多肽粉和-2℃～-4℃的冰水在搅拌机里充分搅合，搅拌时先低速80-120转/min搅拌3min后高速220-260转/min搅拌4min；然后将上述面团混合物中加入已活化好的发酵液，继续搅拌，搅拌时先低速80-120转/min搅拌3min后高速220-260转/min搅拌4min。
其中，高筋粉、大米多肽粉、冰水和发酵液的重量比为72:2:12:14。
4、将制取的面团在26℃下预发酵8min，称量分块、搓圆成型后静置12min；之后将成型面团置于快速冷冻设备里快速冷却使面团中心温度快速至-18℃，冷冻设备参数设置为温度-350℃，湿度RH80％。冷却完成后在-20℃保存。
随用随取，蒸制。取出面团在23℃解冻至表面微湿放置在发酵箱(温度35℃相对湿度RH80％)醒发2h。放入提前烧开水的蒸锅上进行蒸制，蒸制时间为20min，蒸制完毕后停火，馒头留在锅内5min，揭盖取出馒头，放置冷却。
实施例1～3中改善的冷冻面团制品的工艺流程图见图2。
采用实施例1～3的配方、工艺制作出的冷冻面团蒸制而成的馒头表皮光滑、洁白细腻，气孔细密均匀，用手指按压复原性好，口感咬劲强、不粘牙、风味独特。
进一步地，对实施例2中制备的大米多肽粉的氨基酸成分分析。大米蛋白配制为浓度22g/L，聚能超声波的超声功率为650W，脉冲工作时间为4s，脉冲间歇时间为2s，超声初始温度为55℃，超声处理时间为30min。②酶解时碱性蛋白酶的量为E/S＝5.5％，酶活20万U/g，其中用1M的NaOH控制酶解体系的pH值变化在±0.04内。③酶解时间在2h。④酶解上清液冻干。分析结果见。
表1大米多肽粉成分分析
注：传统酶解是指在大米多肽粉制备工艺中去掉超声处理的操作步骤。
实施例2制备的冷冻面团的发酵能力测定结果见表2。
表2冷冻面团发酵能力测定
注：按照实施例2中制取的面团，分成每个约23.3g的面团用保鲜膜包裹后置于-20℃冻藏，冻融天数分别为0,2,4,6d。将冷冻面团取出后解冻，放入100mL量筒底部，记录初始高度。随后放入温度为35℃，湿度为85％的醒发箱中醒发，每隔0.5h测定一次面团的高度，发酵4h。实验进行3次重复，取平均值作为实验结果。
可以看出，随着冻融次数的增加，面团的发酵体积逐渐减小。因为随冻融循环次数的增加，面团中大冰晶越来越多，从而导致面筋网络结构破坏和酵母细胞死亡，影响面团的发酵能力。当冻融次数相同时，添加大米多肽的面团发酵能力普遍高于空白，说明在冻融循环过程中，大米蛋白多肽能够有效地维持并提高冷冻面团的发酵能力。
实施例2中冷冻面团所制备馒头的品质测定结果见表3。
表3冷冻面团所制备馒头的品质测定
可以看出，冻藏过程期间冷冻馒头的硬度，弹性，咀嚼性均有下降的趋势，而粘聚性上升(p＜0.05)。其中弹性在前4天变化不显著，从第4天开始，未经添加大米多肽的对照组弹性下降的更快(p＜0.05)。添加大米多肽的面团制备的馒头可以延缓其硬度和咀嚼性的下降。在相同冻藏时间下，添加大米多肽的冷冻面团馒头的质构特性明显优于空白组，说明大米多肽可以提高冻藏过程中馒头质构特性。
实施例4超声辅助酶解和常规酶解对酶解液多肽分子量大小的影响
两种酶解方法对大米蛋白多肽分子量分布影响见表4。可以看出，随着水解时间延长到60min，超声酶解产物的相对分子量在小分子区间含量远高于对照组。
表4超声辅助酶解和常规酶解的酶解液分子量分布(％)
注：超声辅助酶解采用实施例2中制备大米多肽粉的方法。常规酶解是指在上述超声辅助酶解工艺中去掉超声处理的操作步骤。
实施例5不同氮源培养基对酵母细胞增殖的影响
不同的氮源培养基培养酵母细胞离心后得到的酵母细胞湿重见表5，培养基浓度均为25g/L。由表可知，大米培养基离心后得到的酵母细胞最多(约1.35g)，其次是CP培养基离心获得1.26g酵母细胞。最后是YNB培养基和空白对照组。该结果表明大米多肽粉对于酵母细胞的增殖有促进作用。
表5不同氮源培养基中得到的酵母湿重
YNB培养基：20g/L葡萄糖、6.7g/L YNB、pH值5.5；大米多肽粉培养基：20g/L葡萄糖、10～30g/L的大米多肽粉(RP)、pH值5.5；25g/L CP培养基：20g/L葡萄糖、25g/L CP、pH值5.5。YNB培养基用0.22μm滤膜过滤除菌，其他培养基121℃、15min高温高压灭菌；酵母细胞培养在100mL培养基中，安琪酵母经2代活化后以1％接种量接菌于培养基，30℃、120r/min培养24h。
为进一步考察大米多肽粉对酵母细胞耐冻性的影响，不同培养基中酵母细胞冷冻前后的细胞存活率见图1。可以看出，大米蛋白多肽粉培养基里的酵母存活率最高，YNB次之，CP培养基里的酵母存活率最低。大米多肽粉培养基培养的酵母细胞冷冻后存活率明显高于CP培养基培养的酵母细胞，比CP培养基里的酵母细胞存活率高约34.58％，表明大米多肽粉对增强酵母细胞的耐冻性有一定的影响，可减少冷冻导致的细胞失活。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之做一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (7)
1.大米多肽粉，其特征在于，其制备方法包括：将大米蛋白加水配制成大米蛋白溶液，利用超声辅助酶解大米蛋白，酶解上清液冻干后即得大米多肽粉；所述大米多肽粉中分子量在200Da～1000Da的多肽占多肽粉总重的50％以上。
2.权利要求1所述大米多肽粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将大米蛋白加水配制成浓度为15-25g/L的大米蛋白溶液；
2)向上述大米蛋白溶液中加入酶活2×105U/g的碱性蛋白酶，超声辅助酶解2-3h；其中，碱性蛋白酶的添加量为E/S＝5％，酶解过程中将反应体系的pH值控制在8-9，酶解温度50-60℃；
3)酶解反应结束后，静置或离心后收集上清液，上清液经冷冻干燥即得大米多肽粉。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤2)所用超声条件为：超声功率为560-700W，脉冲工作时间为2-4s，脉冲间歇时间为1-2s，超声初始温度为50-60℃，超声处理时间为20-30min。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，步骤2)所用碱性蛋白酶为Alcalase2.4LFG碱性蛋白酶。
5.权利要求1所述大米多肽粉或按照权利要求2-4任一项方法制备的大米多肽粉的以下任一应用：
①用于食品加工；
②用于提高酵母活性；
③用于增强酵母的耐冻融性，
④用于促进酵母增殖；
⑤用于改善面制品的品质。
6.改善冷冻面团品质的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、将权利要求1所述大米多肽粉或按照权利要求2-4任一项方法制备的大米多肽粉与酵母和葡萄糖按2-3：1-1.2：2-3的重量比混合，加水配制成10-14％的发酵液，于26-30℃活化2-2.5h；
B、将高筋粉与所述大米多肽粉混合，加入-2℃～-4℃的冰水，在搅拌机内搅拌，先低速80-120转/min搅拌3-5min，然后高速220-260转/min搅拌2-4min；
C、向上述面团混合物中加入步骤A所得活化后的发酵液，继续搅拌，先低速80-120转/min搅拌3-5min，然后高速220-260转/min搅拌2-4min；其中，各物料按如下重量份混合：高筋粉70-80份，冰水10-15份，大米多肽粉1-2份，发酵液10-15份；
D、将步骤C制取的面团在26-30℃下预发酵8-10min，称量分块，搓圆成型后静置10-12min；
E、将上述成型面团置于冷冻设备中，使面团中心温度迅速降至-16℃～-20℃，并于-20℃保存。
7.按照权利要求6所述方法制备的冷冻面团。
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