随着人们生活水平的日益提高和食品工业的不断发展,人们对面粉及面粉类食品品质、安全等方面提出了更高的要求。酶制剂在焙烤过程中最后绝大多数均由于高温作用而变性失活,不会对人体造成任何毒副作用。因此近年来对开发新型酶制剂代替化学添加剂及酶制剂作用机理等研究成为国际研究热点。木聚糖酶在食品工业中的应用主要是在小麦面粉改良方面。有许多研究表明,适量添加了木聚糖酶的面团,其弹性显著增强,面团形成时间明显缩短,焙烤后面包体积显著增加,而且质地洁白、组织细腻;入口松软且有咬劲,还可以延缓面包的老化,延长面包的货架寿命。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。