CN116113324A - 含小麦且具有豌豆蛋白的面粉和面团 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种通过帮助与小麦面粉中存在的谷氨酰胺形成肽键来增强转谷氨酰胺酶作用的可能性。为此，本公开涉及一种烘焙预混合组合物，其包含豌豆蛋白和转谷氨酰胺酶以及载体，和包含小麦粉、转谷氨酰胺酶和豌豆蛋白的面粉制剂。发现用面粉制剂可以制备出具有改进的工艺耐受性的面团。发现通过烘焙面团制备的烘焙制品具有改进的面包瓤结构。

Description

含小麦且具有豌豆蛋白的面粉和面团

技术领域

本发明涉及一种含小麦的包含豌豆蛋白的面粉制剂、由其制备的面团、以及通过烘焙该面团获得的烘焙制品(例如面包)、以及用于制备面团和烘焙制品的方法。

背景技术

面包是最古老的生物技术产品之一。到目前为止，小麦是面包制作中最重要的谷物。在小麦面包制作中，面粉、水、盐、酵母或其他微生物以及诸如糖和脂肪的任选成分被混合成粘弹性面团，然后进行发酵和烘焙。酵母发酵面包因其诸如体积、面包瓤(crumb)属性和味道的特点而被消费者广泛消费和喜爱。小麦蛋白形成粘弹性基质的能力使小麦成为最适合制作面包的谷物。粘弹性基质能够保留发酵工艺中产生的气体，产生充气面包瓤结构。

尽管小麦具有很高的粘弹性基质形成能力，但可以添加其他成分以进一步增加面包结构。此类其他成分可以是酶、氧化剂和还原剂、树胶、乳化剂等。此类酶的一个示例是转谷氨酰胺酶。转谷氨酰胺酶在含小麦的面包中的应用是众所周知的。此外，转谷氨酰胺酶在其他类型的面粉如大麦或大豆粉或其共混物中的用途也是已知的。

例如，在EP 0492406中描述了转谷氨酰胺酶在小麦中的一般用途。

EP 0492406涉及烘焙技术领域的改进，更特别地涉及发酵面团和由这些发酵面团制备的烘焙制品。该出版物描述了转谷氨酰胺酶在发酵烘焙食品中的用途。任选地，将酶与蛋白酶或抗坏血酸组合。据说通过交联小麦中的面筋蛋白来改善面团的抗拉伸性。转谷氨酰胺酶的用量为每千克面粉100至10000单位不等。

US 6517874描述了利用转谷氨酰胺酶生产小麦含量相对较低的面包。它参考了上述EP出版物，并将小麦含量限制在至多50％。它公开了面包还含有非小麦面粉。非小麦面粉可以是任何类型的面粉，其本身不具备任何或仅有不足的烘焙属性。示例是燕麦粉、大麦粉、玉米粉、荞麦粉、小米粉、黑麦粉、苋菜粉、藜麦粉和其他植物来源的非谷物粉，例如马铃薯粉、大豆粉或豆科植物粉。没有给出豆科植物粉的其他示例。该出版物还主要针对小麦粉和黑麦的组合。

在H.J.Ahn的“Functional and thermal properties of wheat,barley,and soyflours and their blends treated with microbial transglutaminase(MTG)”,J Food Sci 2005 70(6)c380-c386中描述了MTG处理对不同面粉的影响。

A.Bonet的“Formation of homopolymers and heteropolymers between wheatflour and several protein sources by transglutaminase-catalyzed crosslinking”Cereal chemistry 2006 V83(6)665-662研究了添加不同蛋白源对小麦面团功能的影响。特别地，研究了转谷氨酰胺酶在小麦和其他蛋白来源之间形成杂聚物的可能性。为此，分别使用小麦和20％w/w大豆、明胶、白蛋白、羽扇豆蛋白和啤酒蛋白的共混物制备面团，并测试面团的小麦面筋质量、硬度和面团粘性。得出的结论是，除卵蛋白外，不同蛋白来源的存在导致达到最小扭矩所需的时间显著增加。进一步得出的结论是，从评估的所有蛋白来源来看，似乎只有用羽扇豆粉制成的面团在转谷氨酰胺酶存在下可与小麦形成杂聚物。

发明内容

本公开提供了一种通过帮助与小麦面粉的面筋中存在的谷氨酰胺形成肽键来增强转谷氨酰胺酶作用的可能性。

为此，本公开涉及一种烘焙预混合组合物，其包含转谷氨酰胺酶、豌豆蛋白和载体材料。在所述烘焙预混合组合物中，基于烘焙预混合组合物的总重量，载体材料的量可在5至99.99％w/w的范围内。

载体材料可包括选自玉米淀粉、玉米粉、米粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉、小麦粉、麦芽糊精、磷酸三钙(TCP)、盐、碳酸钙和二氧化硅或其组合的材料。

基于烘焙预混合组合物的总重量，豌豆蛋白的量可在500ppm至95％w/w，优选2500ppm至80％w/w，最优选5000ppm至50％w/w的范围内。

基于烘焙预混合组合物的总重量，转谷氨酰胺酶的量在0.05至5TGU/g，优选0.1至2TGU/g且最优选0.15至0.5TGU/g的范围内。

烘焙预混合组合物可适当地与面粉混合以形成面粉制剂。在面粉制剂中，基于面粉制剂的总重量，烘焙预混合组合物可以以0.01至20％w/w范围内的量存在。

在一个实施方案中，本公开涉及包含小麦粉、转谷氨酰胺酶和豌豆蛋白的面粉制剂。

在面粉制剂中，转谷氨酰胺酶的量可以在总面粉制剂中每100克的面粉0.05至0.5TGU、优选0.1至0.4TGU、且最优选0.15至0.3之间变化。

基于面粉制剂中面粉的重量，面粉制剂中豌豆蛋白的量可以在100ppm至10000ppm之间变化，优选500至5 000ppm，最优选1 000至2 000ppm之间变化。

基于面粉制剂的总重量，制剂中的小麦粉的量可以在1至99.99％w/w，优选10至99.9％w/w，更优选50至99.9％w/w，最优选70至99.9％w/w之间变化。

在一个方面，本公开涉及包含上述面粉制剂的面团组合物。所述面团组合物可以包括液体，例如水和/或牛奶。除了液体，面团还可以包括脂肪、油、黄油、糖和/或蛋。

面团可以通过将如上所述的面粉制剂与液体混合以形成混合物来制备，并且所述混合物被充分混合以形成面团。任选地，添加脂肪、油、黄油、糖和/或蛋，并充分混合以形成面团。

在其他方面，通过使根据本公开的面团组合物发酵并烘焙发酵的面团以形成烘焙制品来制备烘焙制品。

本公开还涉及可通过上述方法获得的烘焙制品，例如面包。

已经描述了豌豆蛋白提供无面筋烘焙制品的用途。

M.Dube的“Texturisation and modification of vegetable proteins forfood applications using microbial transglutaminase”,Eur Food Res Techn June2006概述了转谷氨酰胺酶在生产基于植物蛋白的食品如豆腐、面包和烘焙制品中的各种应用。研究了利用诸如豌豆、羽扇豆、芝麻和葵花籽的新型蛋白作为功能成分的可能性，特别关注这些新型植物蛋白源与微生物转谷氨酰胺酶交联的适用性。结果表明，豆科植物中的蛋白对于微生物转谷氨酰胺酶而言是相当差的底物。

此外，还发现了若干与植物蛋白在诸如酸奶、酸奶油和奶酪的乳制品替代品中的用途相关的出版物。

具体实施方案

本公开提供了一种通过帮助与小麦面粉中存在的谷氨酰胺形成肽键来增强转谷氨酰胺酶作用的可能性。

为此，本发明涉及一种烘焙预混合组合物，其包含豌豆蛋白、转谷氨酰胺酶和载体材料。利用所述烘焙预混合组合物，可以制备包含小麦粉、转谷氨酰胺酶和豌豆蛋白的面粉制剂。也可以通过将豌豆蛋白和转谷氨酰胺酶直接添加到面粉中形成面粉制剂来制备面粉制剂。发现用面粉制剂可以制备出具有改进的工艺耐受性的面团。发现通过烘焙面团制备的烘焙制品具有改进的面包瓤结构。

在烘焙预混合组合物中，基于烘焙预混合组合物的总重量，载体材料的量可在5至99.99％w/w的范围内。将载体材料添加到豌豆蛋白和转谷氨酰胺酶中以提供体积，从而提高所得烘焙预混合组合物的处理属性。

载体材料可包括选自玉米淀粉、玉米粉、米粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉、小麦粉、麦芽糊精、磷酸三钙(TCP)、盐、碳酸钙和二氧化硅或其组合的材料。

这些材料适用于烘焙制品，不会对最终产品的结构属性产生不利影响。

基于烘焙预混合组合物的总重量，烘焙预混合组合物中豌豆蛋白的量可在500ppm至95％w/w，优选2500ppm至80％w/w，最优选5000ppm至50％w/w的范围内。这取决于面粉制剂中使用的烘焙预混合组合物的量以及预期的最终烘焙应用。

基于烘焙预混合组合物的总重量，烘焙预混合组合物中转谷氨酰胺酶的量在0.05至5TGU/g，优选0.1至2TGU/g且最优选0.15至0.5TGU/g的范围内。

烘焙预混合组合物可适当地与面粉混合以形成面粉制剂。在面粉制剂中，基于面粉制剂的总重量，烘焙预混合组合物可以以0.01至20％w/w范围内的量存在。

面粉制剂也可以由单独的成分直接形成，即通过组合小麦粉、转谷氨酰胺酶、豌豆蛋白和任选的其他成分。

转谷氨酰胺酶[EC 2.3.2.13]是一种市售酶，也适用于烘焙应用。它用于加强面团中的面筋网络。为了本公开的目的，可以使用用于烘焙制品的任何市售转谷氨酰胺酶。

面粉制剂中转谷氨酰胺酶的量可在总面粉制剂中每100克的面粉为0.05至0.5TGU、优选0.1至0.4TGU、且最优选0.15至0.3TGU的范围内变化。

所需的转谷氨酰胺酶制剂的量取决于其活性。酶供应商通常以每克酶制剂的转谷氨酰胺酶单位来定义其转谷氨酰胺酶制剂的活性。

酶制剂的转谷氨酰胺酶活性可通过羟胺作为底物的异羟肟酸比色试验测定。1TGU/g定义为在标准化条件下，在37℃和pH 6.0下，使用0.2M的Tris-HCl缓冲液，每分钟释放1pmol羟基氨酸的酶制剂的量(EP1190624B1)。

豌豆蛋白，或有时称为豌豆蛋白分离物，是一种通常通过干磨或湿磨从豌豆中分离出来的产品。优选地，黄色豌豆用于制备豌豆蛋白分离物，但也可以使用其他类型的豌豆，例如绿豌豆、鹰嘴豆、菜豌豆。豌豆蛋白是市售的，通常用于无面筋膳食产品。基于面粉制剂中面粉的总重量，面粉制剂中豌豆蛋白的量可以在100ppm至10000ppm之间变化，优选500至5000ppm，最优选1000至2000ppm之间变化。豌豆蛋白产品中的蛋白量通常在50至100％w/w之间变化。

豌豆蛋白的一部分可由选自亚麻籽、大米、豆类、大豆、白豆、蔓越莓豆、芸豆、黑豆、海军豆、斑豆、利马豆、绿豆、奇亚籽、蚕豆、扁豆、羽扇豆、小麦、格兰诺拉麦片、马铃薯和大麻或其组合的植物蛋白源替代。植物蛋白源优选来自豆科植物。更优选地，植物蛋白源来自豆类。在一些情况下，甚至所有的豌豆蛋白都可以用上述植物蛋白源替代。待添加的植物蛋白源的量可以使得能够添加等量的蛋白。基于面粉制剂中面粉的总重量，面粉制剂中来自选自豌豆、亚麻籽、大米、豆类、大豆、白豆、蔓越莓豆、芸豆、黑豆、海军豆、斑豆、利马豆、绿豆、奇亚籽、蚕豆、扁豆、羽扇豆、小麦、格兰诺拉麦片、马铃薯和大麻或其组合的植物蛋白源的蛋白的量可以在50ppm至10000ppm，优选2500至5000ppm、最优选500至2000ppm之间变化。

根据本公开的面粉制剂主要包含小麦面粉，但也可以存在其他类型的面粉，例如燕麦粉、大麦粉、玉米粉、荞麦粉、小米粉、黑麦粉、苋菜粉、藜麦粉和其他植物来源的非谷物粉，例如马铃薯粉、大豆粉或豆科植物粉。除了小麦之外，存在的最常见的面粉是黑麦。面粉制剂中小麦粉的量在1至99.99％w/w，优选10至99.9％w/w，更优选50至99.9％w/w，最优选70至99.9％w/w之间变化。

除了转谷氨酰胺酶、小麦粉、豌豆蛋白和任选的其他非小麦粉之外，面粉制剂还可以包含其他常规烘焙成分，例如盐、其他酶，例如淀粉酶、纤维素酶、脂肪酶、葡萄糖氧化酶、己糖氧化酶和半纤维素酶、面包改良剂、乳化剂、糖、植物粉、谷物粉、麦芽、抗坏血酸。当需要时，这些其他烘焙成分也可以部分或全部添加到烘焙预混合组合物中。

当用根据本公开的面粉制剂制备面团组合物时，加入液体以形成混合物，并且将所述混合物充分混合以形成面团。根据最终烘焙制品，所述液体可以是水、牛奶或蛋、蛋清或蛋黄或任何其他液体乳制品。水和/或牛奶是优选的。除了液体之外，还可以添加脂肪、油、黄油、种子、干果和/或蛋粉，并充分混合以形成面团。也可以添加发酵剂，如酵母、小苏打、酸面团或发酵剂。在本说明书的上下文中，术语“面团”是指根据本说明书添加了一定量液体的任何面粉制剂。因此，它还包括面糊、奶油、泡沫等。

在其他方面，任选地通过使根据本公开的面团组合物发酵并烘焙以形成烘焙制品来制备烘焙制品。烘焙制品的示例有面包、扁平面包、面包卷、糕点、膨化糕点、蛋糕、饼干。

本公开还涉及可通过上述方法获得的烘焙制品，例如面包。

本发明通过以下实施例进一步说明。这些实施例仅用于说明本发明，不能将其解释为限制性的。

实施例

材料

实验是用全谷物面粉进行的。面粉的主要特性如下列出：

方法

流变学分析

面团的流变学分析是根据Mixolab(ICC173或AACC 54-60.01)上的Chopin+协议的测量结果进行的。在该方法中，在面团的加热和冷却循环期间测量混合过程的扭矩。该方法提供了对全面粉制剂的行为的洞察。

考虑的主要参数是曲线峰值C1和C2及其发生时间和CS。

该设备测量不同时刻的面团稠度，从加水开始，然后混合8分钟用于面团发展，然后是加热过程，以冷却过程结束。

C1是在前8分钟混合过程中获得的最大扭矩，它表示面团发展，且高度依赖于活化面粉提供的水的吸收和释放。

CS是在8分钟结束时的扭矩，即面团开始加热的时刻，表示面团成型后的稠度。较高的CS水平意味着面团在混合期间保持其稳定性，表明面筋形成更好。

C2是曲线在加热发生稠度降低时且在淀粉开始糊化过程恢复其稠度之前达到的最低点。该参数表示面筋对加热的抵抗力，即C2值越高，面筋抵抗力越高。

通过质构测试(根据AACC 74-09标准测试)分析所得面包的质构。使用每种面包的6个不同切片进行6次测试，Tuckey测试后显示每个测试的平均值，其具有95％显著性。

实施例1：流变学分析

制备具有不同量的转谷氨酰胺酶(TGA、Veron

AB酶)和豌豆蛋白(

S85XF，Roquette)的各种面团。面团稠度通过测量扭矩随时间的变化来确定。不同测试中的TGA和豌豆蛋白含量列于表1中。

表1

图1描述了测试号1至4的结果曲线。

图1中的曲线显示，更高剂量的TGA增强了面筋的耐热性，提升了曲线的最低点，并且豌豆蛋白的添加与TGA协同作用，赋予面筋额外的抵抗力。

实施例2：应用测试

使用表2中给出的配方进行工业面包中的应用测试。

表2-应用测试配方

DOE选择的水平与表2中的配方有关。TGA在0至0.25TGU/100g面粉之间变化，豌豆蛋白在0至500ppm(基于面粉)之间变化。这样就可以评估制剂中每种成分的单独效果以及其组合效果。

表3-用于应用测试的DOE水平

面团制备过程中的工艺条件如表4所示变化，以研究各种组合物的工艺耐受性。

表4-用于应用测试中的工艺条件

	混合时间	发酵时间	机械冲击
				平均	9分钟	1小时	否
混合不足	7分钟	1小时	否
				过度混合	11分钟	1小时	否
过度发酵	9分钟	1小时30分钟	否
				机械冲击	9分钟	1小时	是

所得面包的照片如图2-6所示。质构结果在表5中提供。

表5-质构结果

测试号	平均力(mN)	分组
			1	125	A
2	121	A
			3	219	B
4	199	B

注意：当平均值在统计上相等时(95％的显著性)，使用相同的字母

从对面包的目视检查(平均工艺)中可以清楚地看出，与不具有豌豆蛋白的面包相比，具有豌豆蛋白和具有/不具有TGA的面包(测试3和4)的面包瓤结构发展更好，具有更小和分布更好的小窝。除此之外，质构测试表明，测试3和4中的面包具有更高的面包瓤强度。

然而，目视检查还显示，在具有TGA和具有/不具有豌豆蛋白的面包中，面包体积得到了更好的发展(测试2和4)。

总的来说，含有TGA和豌豆蛋白并用平均工艺制备的面包给出了最佳结果。

工艺耐受性的测试结果如表6所示

表6-工艺耐受性测试结果

工艺条件	结果
		混合不足的条件	测试1更差，测试2、3和4具有同样最佳的结果
过度混合的条件	测试1更差，测试2和4具有最佳结果
		过度发酵的条件	测试1和2更差，测试3和4具有最佳结果
机械冲击	测试1、2和3更差，测试4具有最佳结果

从工艺耐受性测试中可以清楚地看出，测试4是在所有测试的工艺条件下提供最佳结果的唯一测试。因此，添加TGA和豌豆蛋白二者能够产生对偏离的工艺条件具有最佳耐受性的面包。

因此，在面包中使用豌豆蛋白和TGA的组合不仅可以获得更好的面包瓤结构、更好的面包瓤强度，还可以获得更高的面包体积和更好的工艺耐受性。

Claims (20)

1.烘焙预混合组合物，其包含转谷氨酰胺酶、豌豆蛋白和豌豆蛋白的载体材料。

2.根据权利要求1所述的烘焙预混合组合物，其中基于烘焙制剂的总重量，所述烘焙制剂中载体材料的量在5-99.99％w/w的范围内。

3.根据前述权利要求中任一项所述的烘焙预混合组合物，其中所述载体材料包括选自玉米淀粉、玉米粉、米粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉、小麦粉、麦芽糊精、磷酸三钙、盐、碳酸钙、二氧化硅、或其组合的材料。

4.根据前述权利要求中任一项所述的烘焙预混合组合物，其中基于所述烘焙预混合组合物的总重量，所述豌豆蛋白的量在500ppm至95％w/w，优选2500ppm至80％w/w，最优选5000ppm至50％w/w的范围内。

5.根据前述权利要求中任一项所述的烘焙预混合组合物，其中基于所述烘焙预混合组合物的总重量，所述转谷氨酰胺酶的量在0.05至5TGU/g，优选0.1至2TGU/g且最优选0.15至0.5TGU/g的范围内。

6.面粉制剂，其包含小麦粉和根据前述权利要求中任一项所述的烘焙预混合组合物。

7.面粉制剂，基于所述面粉制剂的总重量，其包含量为0.01至20％w/w，优选0.1至1.5％w/w的所述烘焙预混合组合物。

8.面粉制剂，其包含小麦粉、转谷氨酰胺酶和豌豆蛋白。

9.根据前述权利要求6-8中任一项所述的面粉制剂，其中在所述面粉制剂中，所述转谷氨酰胺酶的量为每100g面粉0.05至0.5TGU，优选0.1至0.4TGU，且最优选0.15至0.3TGU。

10.根据前述权利要求6-9中任一项所述的面粉制剂，其中基于所述面粉制剂中面粉的总重量，所述豌豆蛋白的量为100ppm至10 000ppm，优选为500ppm至5 000ppm，最优选为1000至2 000ppm。

11.根据前述权利要求6-10中任一项所述的面粉制剂，其中基于所述面粉制剂的总重量，所述制剂中的小麦粉的量为1至99.99％w/w，优选10至99.9％w/w，更优选50至99.9％w/w，最优选70至99.9％w/w。

12.面团组合物，其包含根据前述权利要求6-11中任一项所述的面粉制剂。

13.根据权利要求12所述的面团组合物，其中所述面团包含液体。

14.根据权利要求13所述的面团组合物，其中所述液体是水和/或牛奶。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的面团组合物，其中所述面团包含脂肪、油、黄油、糖和/或蛋。

16.用于制备面团的方法，其中将根据前述权利要求6至11中任一项所述的面粉制剂与液体混合以形成混合物，并将所述混合物充分混合以形成面团。

17.根据权利要求16所述的方法，其中添加脂肪、油、黄油、糖和/或蛋并充分混合以形成面团。

18.用于制备烘焙制品的方法，其中：

a.任选地将根据权利要求12至15中任一项所述的面团组合物发酵，以及

b.烘焙，以形成烘焙制品。

19.烘焙制品，其可通过根据权利要求18所述的方法获得。

20.烘焙制品，其中所述烘焙制品是面包。

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