木聚糖酶对面团和面包的作用具有多样性,这可能是因为不同小麦类型中的戊聚糖具有多样性,也可能是因为木聚糖酶的底物特异性。尽管用于焙烤工业的木聚糖酶数目众多,但是目前为止只有一个10家族的木聚糖酶被证明在焙烤中起作用,本文选用了10家族的两种木聚糖酶,一种低温木聚糖酶Xyn A和一种中温木聚糖酶EX1。Xyn A产自于菌株Glaciecola mesophila KMM 241,购买自德国微生物保藏中心(DSMZ),保藏号为15026T,其分离纯化过程与本实验室郭兵共同完成;EX1产自于本实验室保藏菌种Trichoderma pseudokoningii K9301,其分离纯化过程与本实验室陈蕾蕾共同完成。本研究分别选取了不同的浓度梯度研究这两种木聚糖酶的最适添加量。研究发现,EX1的最适添加量为270 U/kg,而Xyn A的最适添加量为0.9 U/kg。显而易见,Xyn A的添加量相对来说要小的多。Xyn A的最适温度在30℃左右,在4℃和20℃时仍分别保留有23%和60%的活性,而在面团制备等过程在室温下进行,低温酶在此条件下具有较高的活性可能是其显著作用的一个决定性因素。结果使得低温酶的添加量远远小于中温酶。这也是Xyn A的潜在优势之一。添加Xyn A和EX1都会使面粉的弱化度降低,在最适添加量下可使弱化度降低50%,但是在降低面团形成时间方面,Xyn A的作用较EX1更显著;在面包体积的影响来看,两种木聚糖酶的作用都很显著,只是EX1在降低面包初始硬度方面作用优于Xyn A。这是因为低温酶比中温酶的热稳定性差,在40℃,10 min的条件下,Xyn A丧失了接近95 %的活性,而EX1在此温度下50 h仍然相当稳定。因此,有理由猜测在焙烤过程中,当Xyn A迅速丧失活性时,EX1仍然在水解面团中的木聚糖。10家族的这两种木聚糖酶对面包的抗老化作用方面的表现是相似的,相比较来说,EX1在降低面包初始硬度方面作用明显,而Xyn A在减慢面包老化速率方面作用显著。这一差异的原因可能在于它们对木糖的作用方式不同。Xyn A是一个严格意义上的内切酶,其木聚糖水解产物里没有木糖的存在,而EX1是一个具有外切活性的内切酶,其水解产物里含有许多木糖。这些结果表明10家族的这两种酶在改善面包和面团的质量方面各有优势,这也是它们具有作为添加剂用于焙烤工业的潜在优势。
第一章 前言 10-27
    1.1 木聚糖酶 10-18
        1.1.1 木聚糖酶的定义及特性 10-11
        1.1.2 木聚糖酶的分类 11
        1.1.3 木聚糖酶的应用 11-18
            1.1.3.1 木聚糖酶在饲料工业中的应用 12-13
            1.1.3.2 木聚糖酶在食品工业中的应用 13-16
            1.1.3.3 木聚糖酶在造纸工业中的应用 16-17
            1.1.3.4 木聚糖酶在其他方面的应用 17-18
    1.2 酶制剂在面包工业中的应用 18-25
        1.2.1 α-淀粉酶 21-22
        1.2.2 葡萄糖氧化酶 22
        1.2.3 半纤维素酶在面包行业的应用 22-23
        1.2.4 蛋白酶在面包行业的应用 23
        1.2.5 其他酶类在面包行业的应用 23-25
    1.3 研究目的及意义 25-27
第二章 两种木聚糖酶的分离纯化 27-35
    第一部分 菌株Glaciecola mesophila KMM 241 27-32
        2.1 材料与方法 27-32
            2.1.1 实验材料 27-28
                2.1.1.1 菌株和质粒 27
                2.1.1.2 药品和试剂 27
                2.1.1.3 培养基 27-28
                2.1.1.4 主要实验仪器 28
            2.1.2 实验方法 28-30
                2.1.2.1 实验步骤 28-29
                2.1.2.2 聚丙烯酰胺凝胶电泳 SDS-PAGE 29-30
                2.1.2.3 木聚糖酶活测定方法 30
            2.1.3 实验结果 30-32
    第二部分 菌株Trichoderma pseudokoningii K9301 32-35
        2.2 材料和方法 32-35
            2.2.1 实验材料 32
                2.2.1.1 菌株 32
                2.2.1.2 主要药品与试剂 32
                2.2.1.3 培养基 32
                2.2.1.4 主要仪器 32
            2.2.2 K9301 产木聚糖酶组分的分离纯化 32-33
                2.2.2.1 实验步骤 32-33
                2.2.2.2 聚丙烯酰胺凝胶电泳SDS-PAGE 33
                2.2.2.3 木聚糖酶酶活测定 33
            2.2.3 实验结果 33-35
第三章 木聚糖酶对面包品质的影响 35-46
    3.1 实验材料与仪器 35
        3.1.1 原辅材料与试剂 35
        3.1.2 仪器与设备 35
    3.2 实验方法 35-39
        3.2.1 面粉粉质特性的测定 35-36
            3.2.1.1 方法步骤 35-36
            3.2.1.2 粉质曲线分析 36
        3.2.2 面包的配方和工艺 36-37
            3.2.2.1 面包的基本配方 36-37
            3.2.2.2 面包的制作工艺流程 37
            3.2.2.3 面包的制作操作要点 37
        3.2.3 面包品质的测定 37-38
        3.2.4 面包质构的测定 38-39
    3.3 实验结果及讨论 39-46
        3.3.1 木聚糖酶最佳添加量梯度试验 39-41
        3.3.2 木聚糖酶对面粉粉质特性的影响 41-42
        3.3.3 木聚糖酶对面包品质的影响 42-44
        3.3.4 木聚糖酶对面包老化的影响 44-46
第四章 结论 46-47