本發(fā)明涉及一種以中性普魯蘭酶催化酶法制備粉絲的方法，屬于食品工程和酶工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
粉絲是我國(guó)各族人民喜愛(ài)的傳統(tǒng)食品。傳統(tǒng)的粉絲制作方法一般需要加入明礬作為增塑劑以獲得較高的韌性并降低粘性以防止粉絲之間的互相粘連。明礬中的al3+攝入量過(guò)多會(huì)對(duì)人體身心健康造成危害。近年來(lái)我國(guó)科研工作者研究了多種明礬替代物。本課題組前期工作中發(fā)明了一種粉絲酶法制作工藝，主要是在粉絲的傳統(tǒng)制作工藝的制芡糊階段用支鏈淀粉水解酶處理糊化的芡糊，最終實(shí)現(xiàn)用普通淀粉及淀粉質(zhì)為原料在不添加明礬的基礎(chǔ)上制作粉絲的方法（沈微,肖亞朋,王冰波等.一種以淀粉支鏈水解酶替代明礬的酶法粉絲制作方法.中國(guó)專(zhuān)利201510439893.4）。本課題組在進(jìn)一步的研究中獲得了一種耐熱型的中性普魯蘭酶gsp及高產(chǎn)該普魯蘭酶的重組菌（肖亞朋,沈微,李婷霖.嗜熱脂肪土芽孢桿菌普魯蘭酶基因的異源表達(dá)及重組酶性質(zhì).食品與發(fā)酵工業(yè),2017,43(5):30-36）。本發(fā)明在前期工作基礎(chǔ)上，將gsp用于粉絲制作，結(jié)果發(fā)現(xiàn)gsp用于粉絲制作時(shí)其用量明顯小于原發(fā)明201510439893.4中所列舉的的幾種普魯蘭酶的用量。本發(fā)明公開(kāi)用gsp進(jìn)行粉絲制作時(shí)的工藝條件。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)不足之處，提供一種以中性普魯蘭酶催化酶法制備粉絲的方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案，一種以中性普魯蘭酶催化酶法制備粉絲的方法，以淀粉為原料制作粉絲時(shí)，在制芡糊階段，在淀粉糊化后在糊化液中加入重組普魯蘭酶gsp，根據(jù)淀粉的實(shí)際情況在60℃適當(dāng)保溫；然后繼續(xù)按照粉絲的傳統(tǒng)制作工藝加入干淀粉進(jìn)行揉粉團(tuán)并繼續(xù)其他的工藝步驟。
具體步驟如下：
（1）制芡糊：
a、乳化：取淀粉，加入等質(zhì)量溫度為50-60℃的溫水，充分?jǐn)嚢柚恋矸弁耆稚ⅲ?/p>
b、糊化：加入相當(dāng)于步驟a中加入的干淀粉質(zhì)量6～8倍的沸水，快速攪拌至完全糊化，加入相當(dāng)于a、b兩步加水總質(zhì)量0.1%的食用鹽，充分?jǐn)嚢枞芙?；按芡糊中淀粉質(zhì)量計(jì)，每克淀粉加入0.5～5u的中性普魯蘭酶gsp，攪拌均勻后，在60℃保溫25～35min；
（2）制粉絲：在步驟（1）所得芡糊中加入干淀粉進(jìn)行和面揉粉團(tuán)，干淀粉的加量以形成的粉團(tuán)不黏手為標(biāo)準(zhǔn)，將面團(tuán)揉勻；將粉團(tuán)裝入粉絲機(jī)，擠壓面團(tuán)，生的濕粉絲擠出后進(jìn)入水溫為98℃的沸水中；當(dāng)粉絲在熱水中漂浮起后便迅速撈出，置于冷水中冷卻，然后再將粉絲從冷水中撈出；將撈出的粉絲先在4℃下預(yù)冷，隨后置入-1~-7℃冷庫(kù)中，直至完全冷凍；
（3）理絲成品：將步驟（2）所得冷凍的粉絲取出，于室溫下解凍，然后將并條的粉絲分開(kāi)，最后在室溫下用風(fēng)扇吹干。
所述淀粉為土豆淀粉、紅薯淀粉或紅薯粉中的一種。
所述淀粉為土豆淀粉時(shí)，加酶量為每克淀粉1.5u；所述淀粉為紅薯淀粉時(shí)，加酶量為每克淀粉1u；所述淀粉為紅薯粉時(shí)，加酶量為每克淀粉3u。
本發(fā)明中的普魯蘭酶gsp是指用重組大腸桿菌jm109/plac03-gsp發(fā)酵制備的重組酶，重組大腸桿菌jm109/plac03-gsp已經(jīng)分別保藏在江南大學(xué)中國(guó)高校工業(yè)微生物保藏中心（http://cicim-cu.jiangnan.edu.cn/）和無(wú)錫先秦生物技術(shù)有限公司。中國(guó)高校工業(yè)微生物保藏中心的保藏編號(hào)為：cicimb7058，無(wú)錫先秦生物技術(shù)有限公司的保藏編號(hào)為：xq03785。菌株和酶的有關(guān)信息已經(jīng)在文獻(xiàn)中公開(kāi)（肖亞朋,沈微,李婷霖.嗜熱脂肪土芽孢桿菌普魯蘭酶基因的異源表達(dá)及重組酶性質(zhì).食品與發(fā)酵工業(yè),2017,43(5):30-36）。
本發(fā)明的有益效果：采用本發(fā)明所述方法可以在只使用淀粉、水、食用鹽和gsp的基礎(chǔ)上制作出在粉絲主要質(zhì)量指標(biāo)（斷條率、膨潤(rùn)度、煮沸損失率）上與采用明礬為添加劑制作的粉絲質(zhì)量相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品。在原有的酶法粉絲制作方法的基礎(chǔ)上，利用本發(fā)明的方法可以大幅度減少酶的使用。
附圖說(shuō)明
圖1是普魯蘭酶gsp替代明礬制作的土豆淀粉粉絲。
具體實(shí)施方式
通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，實(shí)施例將不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1：用普魯蘭酶gsp制作土豆淀粉粉絲
具體制作步驟如下：
a階段制芡糊
第一步淀粉的乳化：稱(chēng)取100g土豆淀粉，加入100ml的溫水（水溫控制55℃左右），攪拌至淀粉完全分散。第二步糊化：加入約700ml的沸水，快速攪拌至完全糊化，加入相當(dāng)于加水總量約0.1%的食用鹽（即氯化鈉）充分?jǐn)嚢枞芙?。將糊化液降溫?0℃。根據(jù)芡糊中淀粉的用量加入普魯蘭酶gsp，酶的用量一般為每克淀粉0.5～5u的gsp或者1～20u的普魯蘭酶1。攪拌均勻，保溫30min。
b階段制絲階段：第三步和面揉粉團(tuán)：向上述水解淀粉糊化液中加入土豆淀粉干淀粉，干淀粉的加量以形成的粉團(tuán)不黏手為標(biāo)準(zhǔn)，一般約為總加水量的1.4倍（大約1120g），將面團(tuán)揉勻。第四步制絲：將粉團(tuán)裝入粉絲機(jī)，擠壓面團(tuán)，生的濕粉絲擠出后進(jìn)入水溫為98℃左右的沸水中。第五步為冷卻，當(dāng)粉絲在熱水中漂浮起后便迅速撈出，置于冷水中冷卻，然后再將粉絲從冷水中撈出。第六步為冷凍，將上述撈出的粉絲先在較冷的環(huán)境中預(yù)冷（一般為4℃）。將預(yù)冷的粉絲轉(zhuǎn)入-1~-7℃冷庫(kù)中，直至完全冷凍。
c階段理絲成品階段：第七步為解凍和理絲。將冷凍的粉絲取出，于室溫下解凍，解凍過(guò)程可以將并條的粉絲分開(kāi)（即為理絲）。第八步是干燥。在室溫下用風(fēng)扇吹干。
以明礬為添加劑制作粉絲時(shí)是在上述步驟的第二步即糊化步驟，在糊化后不添加淀粉支鏈水解酶，而是添加相當(dāng)于粉絲中全部淀粉總量的0.1%的明礬，攪拌均勻后進(jìn)入下一步驟。
在上述粉絲制作方法中，食用鹽是一種必須的添加劑，由于食用鹽是一種在食品中普遍存在并且被公認(rèn)為是無(wú)害的物質(zhì)，所以在下面實(shí)施例的敘述中不再?gòu)?qiáng)調(diào)使用食用鹽這一添加劑。本發(fā)明制作粉絲的所有實(shí)施例中均添加相當(dāng)于加水量0.1%的食用鹽。
在上述步驟中，加酶量是關(guān)鍵因素，不同加酶量得到的結(jié)果如表1所示。
表1gsp不同加酶量對(duì)土豆淀粉粉絲質(zhì)量的影響
注：嚴(yán)重并條是指粉絲條互相粘連，在理絲階段無(wú)法分開(kāi)。部分并條是指在制絲階段有粉絲條之間互相粘連的現(xiàn)象，但在理絲階段粘連的粉絲可以手工分開(kāi)。少量并條是指在制絲階段有少量粉絲互相粘連的現(xiàn)象，理絲階段粘連的粉絲可以手工分開(kāi)。（下同）
由表1可見(jiàn)，在gsp和明礬都不添加的情況下，以土豆淀粉為原料制作粉絲時(shí)在制絲階段由于粉絲條的粘度很高，粉絲條之間會(huì)互相粘到一起，即出現(xiàn)嚴(yán)重的并條現(xiàn)象，無(wú)法形成粉絲。當(dāng)加酶量在每克淀粉1.5u時(shí)或更高時(shí)，粉絲質(zhì)量明顯較高，粉絲條之間并條現(xiàn)象很少發(fā)生，斷條率非常低，基本為0，膨潤(rùn)度與煮沸損失也與使用明礬制得的粉絲很接近。根據(jù)上述結(jié)果，從節(jié)約用酶降低成本的角度考慮，按照芡糊中每克淀粉加入1.5u的gsp酶是最合理的。
本課題組在前期建立酶法粉絲制作方法時(shí)，曾經(jīng)采用幾種市售的普魯蘭酶等進(jìn)行粉絲制作（沈微,肖亞朋,王冰波等.一種以淀粉支鏈水解酶替代明礬的酶法粉絲制作方法.中國(guó)專(zhuān)利201510439893.4），其酶的使用量比gsp要高出很多。為了在同樣的工藝條件下進(jìn)行比較，本實(shí)施例也用普魯蘭酶1代替gsp，采用相同的其他材料進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。結(jié)果見(jiàn)表2。
表2普魯蘭酶1不同加酶量對(duì)土豆淀粉粉絲質(zhì)量的影響
由表2可見(jiàn)，在淀粉乳化階段加入普魯蘭酶1同樣可以達(dá)到替代明礬制作出質(zhì)量符合要求的粉絲，這在前期專(zhuān)利中已有敘述。但使用普魯蘭酶1進(jìn)行粉絲制作時(shí)，需要加入的酶的量至少要達(dá)到芡糊中每克淀粉5～10u，否則難以獲得質(zhì)量合格的粉絲。普魯蘭酶1的使用量幾乎是gsp的5倍。這可能是由于普魯蘭酶1是一種針對(duì)制糖工藝開(kāi)發(fā)的酸性普魯蘭酶，而粉絲制作時(shí)是中性條件下，這時(shí)普魯蘭酶1不穩(wěn)定，沒(méi)能充分發(fā)揮出酶的作用。在前期工作中采樣的其他幾種酶也是為制糖工藝開(kāi)發(fā)的耐酸性淀粉支鏈水解酶，因此也有和普魯蘭酶1相同的問(wèn)題，所以酶的用量比較大。
這里需要說(shuō)明一個(gè)情況。本實(shí)施例中，表2所顯示的普魯蘭酶1用量需要在每克淀粉加5～10u，而前期專(zhuān)利（沈微，肖亞朋，王冰波等，一種以淀粉支鏈水解酶替代明礬的酶法粉絲制作方法.中國(guó)專(zhuān)利201510439893.4）中普魯蘭酶用量只需要到達(dá)每克淀粉0.5～1u。這個(gè)差異源于對(duì)淀粉量的定義不同。在前期專(zhuān)利中，酶用量的計(jì)算是粉絲總淀粉量中每克淀粉對(duì)應(yīng)使用的普魯蘭酶的量。而在本實(shí)施例中，酶的用量的計(jì)算是芡糊中每克淀粉對(duì)應(yīng)使用的普魯蘭酶的量。粉絲中總的淀粉量大概是芡糊中淀粉量的12倍。這個(gè)差異導(dǎo)致了兩個(gè)專(zhuān)利中所說(shuō)的酶的用量產(chǎn)生了近10倍的差異。
本實(shí)施例中，用芡糊中的淀粉量計(jì)算普魯蘭酶用量主要是考慮到普魯蘭酶的作用主要是催化芡糊中的淀粉的水解，而對(duì)制絲階段加入的更大量的淀粉的作用很小。在后續(xù)幾個(gè)實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)中，普魯蘭酶1的用量都要達(dá)到gsp的5倍左右，具體不再列出。
實(shí)施例2：用gsp制作紅薯淀粉粉絲
以紅薯淀粉添加gsp制作粉絲的具體制作步驟同實(shí)施例1。結(jié)果見(jiàn)表3。
表3gsp不同加酶量對(duì)紅薯淀粉粉絲質(zhì)量的影響
注：較多并條是指超過(guò)一半的粉絲互相粘連，但在理絲階段大部分可以分開(kāi)，但有一部分不能分開(kāi)。（注：這一情況在前期專(zhuān)利中被界定為嚴(yán)重并條）。
由表3可見(jiàn)，不加普魯蘭酶gsp的情況下，以紅薯淀粉為原料制作粉絲時(shí)在制絲階段粉絲條的粘度較高，大部分的粉絲條之間會(huì)互相粘到一起，即出現(xiàn)較多的并條現(xiàn)象，制成的粉絲斷條率很高，達(dá)到15%，質(zhì)量與使用明礬制得的粉絲相比相差很遠(yuǎn)，達(dá)不到粉絲質(zhì)量要求。與采用土豆淀粉為原料制作粉絲時(shí)有一定的差異，紅薯淀粉在不添加普魯蘭酶也不添加明礬時(shí)是可以形成粉絲的，只是形成的粉絲斷條率較高而且煮絲時(shí)有較嚴(yán)重的并條，但并條現(xiàn)象沒(méi)有達(dá)到像使用土豆淀粉時(shí)那種所有粉絲條幾乎完全并在一起在理絲時(shí)完全無(wú)法分開(kāi)的程度，這可能源于兩種淀粉性質(zhì)的差異。從表3可見(jiàn)，當(dāng)加酶量在每克淀粉1u以上時(shí)，粉絲條之間已經(jīng)很少并條現(xiàn)象，斷條率幾乎為0，膨潤(rùn)度與煮沸損失也與使用明礬制得的粉絲很接近。根據(jù)表3的結(jié)果，以紅薯淀粉為原料制作粉絲時(shí)，gsp的添加量以芡糊中每克淀粉加入1u的量為最合理。
實(shí)施例3：用gsp制作紅薯粉粉絲
紅薯粉是一種以淀粉為主但保留了一定量的紅薯其它營(yíng)養(yǎng)成分的原料，也是制作淀粉的常用原料。以紅薯粉添加gsp制作粉絲的結(jié)果如表4。
表4gsp不同加酶量對(duì)紅薯粉粉絲質(zhì)量的影響
由表4可見(jiàn)，不加普魯蘭酶的情況下，以紅薯粉為原料制作粉絲時(shí)在制絲階段粉絲條的粘度較高，形成嚴(yán)重并條，無(wú)法做成粉絲，這一點(diǎn)與紅薯淀粉的情況不同。當(dāng)普魯蘭酶的量達(dá)到0.5～1u時(shí)大部分的粉絲條之間會(huì)互相粘到一起，即出現(xiàn)較多的并條現(xiàn)象，制成的粉絲斷條率很高，質(zhì)量與使用明礬制得的粉絲相比相差很遠(yuǎn)，達(dá)不到粉絲質(zhì)量要求。當(dāng)加酶量在每克淀粉2u以上時(shí)，粉絲條之間已經(jīng)很少并條現(xiàn)象，斷條率為10%，膨潤(rùn)度與煮沸損失也與使用明礬制得的粉絲很接近，當(dāng)加酶量達(dá)到3u時(shí)，粉絲各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到粉絲質(zhì)量要求而且很少發(fā)生并條現(xiàn)象。根據(jù)表4的結(jié)果，以紅薯淀粉為原料制作粉絲時(shí)，gsp的添加量以芡糊中每克淀粉加入2～3u的量為比較合理，以3u為最佳。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，紅薯粉制作的粉絲的斷條率比較高，使用普魯蘭酶gsp后斷條率可以降低到10%，達(dá)到粉絲質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，但難以進(jìn)一步下降。