《食品科學》：河南工業大學牛永武副教授等：蚜蟲莫氏黑粉菌合成脂肪酶對冷凍熟面和面包品質的影響

脂肪酶（EC 3.1.1.3）作為三酰基甘油酰基水解酶，具備底物專一性強、催化條件溫和及安全無殘留等優勢。相較于動植物來源的脂肪酶，微生物來源的脂肪酶具有更突出的優勢：一方面，微生物種類豐富、繁殖速度快，為酶的多樣性提供了基礎；另一方面，通過篩選和改造，微生物脂肪酶通常具有更高的熱穩定性與底物選擇性，成為工業脂肪酶的重要來源。

蚜蟲莫氏黑粉菌（Moesziomyces aphidis）可僅以植物油為碳源進行生長并合成甘露糖赤蘚糖醇脂，表明其可以合成脂肪酶，這一特性使其在以植物源性脂質酶制劑的生產中更具優勢。本實驗室前期通過單因素試驗與響應面法，已確定該菌株產脂肪酶的最佳發酵條件，經硫酸銨鹽析、透析純化后，將其應用于饅頭加工。

冷凍熟面作為現代食品工業開發的一種新型冷凍面制品，以其良好的口感，較長的保質期和無化學防腐劑添加的特點，深受消費者喜愛。然而，其在凍藏過程中的品質穩定性面臨嚴峻挑戰。面包在儲藏過程中亦面臨淀粉重結晶導致的硬度上升與體積塌陷等老化現象，導致產品貨架期受到制約和消費者接受度降低。

河南工業大學糧油食品學院的林寧、牛永武*和趙仁勇*等人擬將M. aphidis發酵生產的脂肪酶應用于冷凍熟面與面包制作中，以未添加脂肪酶的樣品為對照，系統探究其對冷凍熟面凍藏、質構、蒸煮等特性以及對面包老化速率的影響，以期為推動其在面制品工業中的應用提供理論與實踐依據。

一 脂肪酶對冷凍熟面品質的影響

1.1 脂肪酶對冷凍熟面水分特性的影響

在凍藏過程中，冷凍熟面的水分狀態對冰晶形成具有關鍵影響。當可凍結水含量過高時，會促使冰晶過度生長，進而破壞面筋網絡結構，最終導致冷凍熟面的感官品質劣變及儲藏穩定性下降。從圖1a可知，隨著脂肪酶添加量增加，可凍結水含量呈先降后升的趨勢，但均顯著低于空白組，且在添加量為15 mg/kg時降至最低，較空白組降低了18.37%（P＜0.05），表明脂肪酶可以減少冷凍熟面中的水分遷移，從而提高產品的持水性和低溫穩定性。

由核磁共振測得的 T 2 弛豫時間譜圖（圖1b）和表1可知，添加15 mg/kg脂肪酶時，冷凍熟面強結合水橫向弛豫時間 T 21 從空白組的0.261 ms縮短至0.086 ms，強結合水峰面積占比 A 21 從4.918%提升至5.570%（提升13%），而弱結合水峰面積占比 A 22 從6.674%降至6.385%，自由水峰面積占比 A 23 基本維持在88%左右，表明脂肪酶主要是促使冷凍熟面中的弱結合水向強結合水轉化，而非顯著改變自由水總量。此外，當添加量超過15 mg/kg時，冷凍熟面中可凍結水含量回升，且 T 21 延長、 A 21 增幅較小，可能是由于酶解過度導致面筋網絡過度交聯，反而削弱了對可凍結水的調控能力，進一步說明添加15 mg/kg脂肪酶制作冷凍熟面的面筋網絡致密化與脂類-水分錨定作用達到平衡。

1.2脂肪酶對冷凍熟面質構與蒸煮特性的影響

冷凍熟面的蒸煮品質通過蒸煮損失率和吸水率兩項關鍵指標進行評價。由圖2a可知，隨著脂肪酶添加量的增加，冷凍熟面的吸水率呈現先上升后下降的趨勢，添加15 mg/kg制作的冷凍熟面吸水率達到最大，為70.32%。蒸煮損失率隨脂肪酶添加量的增大逐漸降低，在20～25 mg/kg時無顯著性差異。總的來看，脂肪酶能有效提升冷凍熟面的耐煮性，減少渾湯、黏膩問題，各實驗組的蒸煮損失率均控制在10%以下，完全符合LS/T 3322—2023《冷凍熟面》行業標準的質量要求。

由圖2b、c可知，隨著脂肪酶添加量的增加，冷凍熟面的硬度、咀嚼性、拉斷力及拉斷距離均表現出先增后減的趨勢，且各指標整體高于空白組。當脂肪酶添加量為15 mg/kg時，對冷凍熟面質構品質的改良效果最為顯著，此時的硬度、咀嚼性、拉斷力和拉斷距離分別為5 182.76 g、3 260.46 g、12.78 g和67.98 mm，較空白組分別提升22.46%、24.01%、12.30%和68.98%。可能是由于脂質-淀粉復合物抑制了淀粉的回生，減少儲藏過程中的重結晶，維持了面條的柔軟度和彈性，優化的面筋網絡結構能更好地耐受冰晶膨脹產生的應力，減少結構破裂，從而表現出更高的拉斷力和延展性。

1.3脂肪酶對冷凍熟面中蛋白質二級結構的影響

已有研究發現，脂肪酶對面制品的改善作用主要通過強化面筋蛋白實現。通過分析冷凍熟面蛋白質二級結構（表2）發現，隨脂肪酶添加量的增加，蛋白質α-螺旋含量呈現先升后降趨勢，β-折疊含量顯著增加，無規卷曲和β-轉角含量則明顯降低，表明脂肪酶可驅動蛋白二級結構從無序向有序重構，從而強化面筋結構穩定性。這與親水膠體類改良劑的作用機制有所不同，例如黃原膠的添加能使冷凍熟面的蛋白質網絡結構更加連續致密，但其主要通過物理填充與水分束縛作用改善面筋網絡，并不直接改變蛋白質二級結構，與脂肪酶的主動重構機制形成鮮明對比。

而脂肪酶對冷凍熟面蛋白質二級結構的影響，從作用機制上看：α-螺旋含量增加伴隨面筋蛋白疏水性減弱，使其持水能力增強，這一變化顯著改善了面條的彈性與韌性，優化了拉伸特性；β-轉角占比減少，反映出脂肪酶促使小分子通過氫鍵連接，推動β-轉角向更穩定的β-折疊轉化，完善蛋白二級結構，這種結構重塑使面條在煮制過程中表現出更強的抗變形能力。因此，添加脂肪酶可以通過改善冷凍熟面中蛋白質的二級結構，提升產品筋力與彈性，起到改善產品品質的作用。

二、脂肪酶對面包品質的影響

2.1脂肪酶對面團吹泡特性的影響

在吹泡儀參數中，P值表征面團發生形變的抗壓力，對應面筋網絡的韌性特征；L值表示最大延伸性能；W值則量化面泡破裂全過程的能量消耗，用于評估面粉的烘焙潛力。由表3可知，與空白組相比，脂肪酶添加組L值與W值總體增加，表明脂肪酶的引入可有效改善面團的氣體保持能力與延展特性，進而促進面包體積的膨發。P/L值反映了面團韌性與延展性的平衡關系：P/L值過高時，面團韌性過強而延展性不足，表現為面團硬脆、易開裂；P/L值過低時，則面團延展性突出但韌性不足，面團易出現軟塌現象。脂肪酶處理后使P/L值降低，進一步佐證了其增強延展性的作用，這一現象與脂肪酶催化小麥粉內源性脂質的作用機制密切相關。如前人研究所述，脂肪酶水解生成的單甘酯、雙甘酯等極性脂質，既強化了面筋蛋白的交聯（如促進巰基向二硫鍵轉化），也可與直鏈淀粉形成復合物。這些相互作用共同優化了面筋蛋白-淀粉-脂質三元體系的微觀結構，從而增強了面筋網絡的彈性和延伸性，最終改善了面團的流變學特性與烘焙潛力。

2.2 脂肪酶對小麥粉糊化特性的影響

小麥粉的糊化行為與淀粉結構、蛋白質網絡及脂質復合物的交互作用密切相關。從表4可見，隨著脂肪酶添加量的梯度增加，小麥粉的糊化溫度、峰值黏度、最終黏度和崩解值均呈現波動變化，但差異未達到顯著水平（P＞0.05）；回生值總體下降，表明脂肪酶可能通過調節淀粉重結晶動力學延緩面包老化進程。結合前人研究推測，脂類經脂肪酶水解后，其產物可與淀粉分子形成V型復合物，這種分子間相互作用不僅改變了淀粉顆粒的膨脹特性，還通過空間位阻效應抑制了淀粉分子鏈的有序聚集，進而降低了糊化體系的回生傾向，使得面包的抗老化能力逐步增強。

2.3 脂肪酶對面包比容與質構品質的影響

由圖3a可知，隨脂肪酶添加量的增加，面包比容和高徑比呈現先增大后減小的趨勢。當添加量為15 mg/kg時，面包的比容和高徑比達到較好的效果，比容從原來的4.32 mL/g增加到4.82 mL/g，高徑比由0.60增加至0.65，分別是空白組的1.12 倍和1.08 倍，可能是脂肪酶水解脂質生成的小分子，優化了面筋網絡結構。然而，面包比容和高徑比會隨著脂肪酶添加量的進一步增多出現下降趨勢，可能是由于過量的酶解產物使面筋結構過強，導致面團僵硬，不利于面團的膨脹。從圖3b可看出，脂肪酶添加量與硬度、咀嚼性整體負相關，添加15 mg/kg制作的面包硬度和咀嚼性分別下降了28.48%和25.54%，表明添加脂肪酶后面包質地更柔軟，可能是脂肪酶生成的小分子與淀粉形成復合物，抑制了淀粉的溶脹、回生及交聯，且適度強化的面筋網絡分散了咬合力，從而降低了硬度。

2.4 脂肪酶對面包老化的影響

面包的儲藏特性與其老化速率密切相關，老化速率越大，硬化速度越快，耐儲性越差。圖4顯示，添加脂肪酶后，面包的老化速率顯著降低，且隨脂肪酶添加量增加呈先降后微升的趨勢。當添加量為15 mg/kg時，脂肪酶對老化的抑制效果最佳，老化速率較空白組降低37.17%。這歸因于脂肪酶水解面團中的脂質生成小分子乳化劑，其兩親特性增強了體系的親水-親油平衡，促進水分與面筋蛋白結合，抑制水分向淀粉基質遷移，從而延緩面包老化。

三、結論

相比于空白組，添加脂肪酶可顯著改善冷凍熟面和面包品質。其中，添加15 mg/kg脂肪酶制作的冷凍熟面可顯著降低可凍結水含量，較空白組降低了18.37%，促使弱結合水向強結合水轉化，同時誘導蛋白質二級結構的有序化，強化面筋網絡致密性。脂肪酶還能有效提升冷凍熟面的蒸煮品質和質構特性，其中添加15 mg/kg脂肪酶制作的冷凍熟面硬度增大22.46%，咀嚼性和拉斷距離分別增大24.01%和68.98%。在面包體系中，添加15 mg/kg脂肪酶可有效改善面團的流變特性，增強面團的延展性，增大面包比容，降低面包儲藏期間的老化速率，增長產品貨架期。綜上，添加15 mg/kg脂肪酶改善冷凍熟面和面包品質效果最好，過量使用（＞20 mg/kg）會因面筋過度交聯導致品質回落。

作者簡介

通信作者：

牛永武，河南工業大學糧油食品學院副教授。本科畢業于華南理工大學，博士畢業于浙江大學。主要從事谷物食品與營養、食品生物技術、發酵工程等方面研究，入選河南工業大學青年骨干教師培育計劃，主持國家自然科學青年基金1 項，河南省重大專項子課題1 項，小麥和玉米深加工國家工程研究中心開放基金課題1 項，河南工業大學高層次人才項目1 項，參與國家、省部級科研項目5 項，參加省級教改項目2 項、校級教改項目2 項，獲得省級教改成果獎1 項，參編教材1 部，參與制修訂地方和學會團體標準2 項，發表論文20余篇，申請發明專利4 項，已授權2 項。

第一作者：

林寧，河南工業大學糧油食品學院在讀碩士研究生，本科和碩士均就讀于河南工業大學，碩士期間研究方向主要為谷物功能性食品的開發。

引文格式：

林寧, 楊巖曉, 霍彤, 等. 蚜蟲莫氏黑粉菌合成脂肪酶對冷凍熟面和面包品質的影響[J]. 食品科學, 2025, 46(23): 120-126. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250626-194.

LIN Ning, YANG Yanxiao, HUO Tong, et al. Effect of lipase synthesized by Moesziomyces aphidis on the quality of frozen cooked noodles and bread[J]. Food Science, 2025, 46(23): 120-126. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250626-194.

實習編輯：俞逸嵐；責任編輯：張睿梅。點擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網

為匯聚全球智慧共探產業變革方向，搭建跨學科、跨國界的協同創新平臺，由北京食品科學研究院、中國肉類食品綜合研究中心、國家市場監督管理總局技術創新中心（動物替代蛋白）、中國食品雜志社《食品科學》雜志（EI收錄）、中國食品雜志社《Food Science and Human Wellness》雜志（SCI收錄）、中國食品雜志社《Journal of Future Foods》雜志（ESCI收錄）主辦，西南大學、 重慶市農業科學院、 重慶市農產品加工業技術創新聯盟、重慶工商大學、重慶三峽學院、西華大學、成都大學、四川旅游學院、北京聯合大學、 中國-匈牙利食品科學“一帶一路”聯合實驗室（籌） 共同主辦 的“ 第三屆大食物觀·未來食品科技創新國際研討會 ”， 將于2026年4月25-26日 （4月24日全天報到） 在中國 重慶召開。

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