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(1.河南工业大学,小麦和玉米深加工国家工程实验室,河南郑州 450001;2.河南牧业经济学院食品与生物工程学院,河南郑州 450044)

米酒是馒头制作所添加的传统发酵剂之一,是以糯米为主要原料,经过蒸煮、接种拌曲、微生物糖化发酵酿造而成的中国传统发酵米制品[1]。米酒因其含有丰富的菌种,被用作发酵剂蒸制馒头,使得馒头口感更加香甜。老面又称为酸面团,老面馒头有独特的风味,香醇可口,胜于一般发酵的产品[2]。米酒老面是指将米酒作为发酵剂添加至面团中,并进行长时间发酵所得的面团。老面发酵产生的有机酸可以增强乳酸菌株特异水解蛋白酶对麸质蛋白、淀粉和阿拉伯基木聚糖的水解作用,或提供低pH发酵环境使能够形成网状结构的麸质蛋白的溶解性及膨胀性增加,显著提高和改善焙烤产品体积和流变学特性[3]。用老面发酵剂发酵的馒头,保质期长,口感、风味、营养价值高[4]。

丁长河等[5]采用感官评价和质构仪分析老酵头馒头和工厂化生产馒头的品质差别,结果显示,老酵头馒头咀嚼性、凝聚性、感官评分、外观都显著高于工厂化馒头。王大一[6]以长时发酵的酸面团为研究对象,研究了酵子添加量和发酵温度对制作酸面团发酵过程中生化指标(pH、TTA、Aw、水分含量、酵母菌总数、乳酸菌总数)的影响。刘效谦等[7]通过分析酸面团发酵过程中麦谷蛋白大聚体的降解变化,为酸面团质量控制及生产奠定基础。老面主要是通过形成有机酸和其他补充机制,可以降低面包的血糖指数(GI)和淀粉的消化率[8],其可用于生产低FODMAPs(低发酵、低聚糖、二糖、单糖和多元醇饮食)小麦面包制品,其可能通过多种途径改善肠易激综合症(IBS)患者症状[9]。近年来,发展传统的提高馒头品质的生物技术已成为一个具有吸引力的课题。然而,这些研究大多集中在传统和新型发酵剂在面团发酵中的技术作用[10-11]。

关于老面的研究很多,但是把米酒老面应用于二次发酵馒头的制作研究,国内对此方面的报道还比较少。因此,了解米酒老面对面团和最终产品质量的影响,对于指导米酒老面馒头产品的生产具有重要意义。本试验研究了米酒老面添加量对面团pH、湿面筋含量和面筋指数及米酒老面馒头的比容、硬度、白度及感官评分的影响,并将面团理化指标(pH、湿面筋含量和面筋指数)与馒头理化指标(比容、硬度、白度及感官评分)的相关性分析进行分析,以期为米酒老面馒头的现代工业化生产提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

特一粉 郑州金苑面业有限公司;高活性干酵母(低糖)、甜酒曲 安琪酵母股份有限公司;蒸馏水 由蒸馏水仪器制得的Ⅲ级水;糯米 吉林市永鹏农副产品开发有限公司;苏打(Na2CO3) 河南密丹儿商贸有限公司。

SZH-20双速双动和面机 广州旭众食品机械有限公司;BS600L电子天平 上海友声衡器厂;WFX-12-15-24-0豪华型雾化面食发酵箱 中山市丰盛电器厂;JBDZ-20白度仪 上海嘉定粮油仪器有限公司;硬度仪 自制(小麦和玉米深加工国家工程实验室);DHP030 恒温培养箱 上海实验仪器总厂;pH5F 平面笔式pH计 上海三信仪表厂;JMCZ 面筋指数测定仪 杭州天成光电有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 米酒制作 糯米200 g和水200 mL浸泡12 h,进行蒸制45 min,然后冷却至室温,将甜酒曲 3.0 g(1.5%)溶解在200 mL水中,与蒸熟糯米搅拌混匀后放入恒温箱(30 ℃,72 h),各配料比例均以第一次添加糯米总质量为基准。

1.2.2 米酒馒头制作 米酒老面工艺流程为:面粉、米酒、水→和面→发酵→米酒老面。其中面粉200 g、水86 mL(43%)和米酒20 g(10%)加入和面机,搅拌10 min,发酵10 h(温度27 ℃、湿度85%)。

米酒老面馒头制作流程为:米酒老面、水、面粉、苏打、酵母→和面→压面→成型→醒发→蒸制→成品。其中将面粉500 g、酵母1 g(0.2%)、水215 mL(43%)、苏打1 g(0.2%)和一定量的米酒老面(40%、50%、60%、70%和80%)加入和面机,搅拌12 min做成面团;自动压面20次;手工成型;醒发40 min(温度35 ℃、湿度85%);电蒸锅蒸25 min,各配料比例均以面粉总质量为基准。

1.2.3 面团pH测定 用平面笔式pH计测定面团pH。

1.2.4 面团面筋含量和面筋指数的测定 按照石飞[12]方法测定。

1.2.5 馒头白度的测定 采用白度仪测定馒头白度[13]。

1.2.6 馒头硬度的测定 采用自制硬度仪测定[14]。

1.2.7 馒头感官评价 馒头感官评分采用刘长虹[15]感官评价方法,并略加修改,选5名经过培训的评价员集体评分(见表1)。

1.3 数据处理

使用SPSS 21.0软件中的单向方差分析(ANOVA),Duncan检验进行统计分析,皮尔逊检验进行相关性分析,P<0.05认为有统计学意义。使用Origin 2017作图。

2 结果与分析

2.1 米酒老面添加量对面团pH的影响

老面含有多种菌种,包括酵母菌、乳酸菌、醋酸菌等微生物种群,这些微生物的生长代谢会产生多种风味物质,赋予老面团独特的风味[16]。由图1可以看出,随着米酒老面添加量的增加,面团的pH呈现下降的趋势。可以近似认为老面添加量与pH的关系为线性关系。pH(Y)与米酒添加量(X)的公式为:Y=-510X+7.8087。R2=0.9871,说明趋势线的可靠性较高。米酒老面添加量从40%到80%,面团的pH从7.28下降到了6.29。

表1 馒头感官评价标准Table 1 Sensory evaluation of steamed bread

2.2 米酒老面添加量对面团湿面筋含量和面筋指数的影响

湿面筋是面筋蛋白与水结合形成三维的网络状结构[17],面团硬度湿面筋含量之间呈极显著的正相关性,湿面筋含量越高,面团硬度越大[18]。面筋指数可以用来有效的预测面团流变学特性和馒头、拉面等面制品的品质;面筋指数越大,说明面筋筋力越强,弹力和延展力越好[19-20]。由图2可以看出,米酒老面添加量在60%～70%时,面团中面筋指数没有显著性差异,但米酒老面添加量为60%的面团中湿面筋含量显著低于其他四种添加量(P<0.05)。说明米酒老面添加量为60%～70%时,面筋蛋白的质量较高,可能由于适当的米酒老面添加,可以促进巯基相互交联形成二硫键,低分子量的醇溶蛋白与麦谷蛋白交联形成更大分子量的麦谷蛋白聚合体,增加了面筋网络的弹性,使面筋蛋白的质量得到提高[21]。米酒老面添加量超过70%时,面筋指数持续下降,且70%～80%时,下降幅度较大,说明面筋的筋力变弱程度较大。

图2 米酒老面添加量对面团湿面筋含量和面筋指数的影响Fig.2 Effect of rice wine sourdough addition on wet gluten content and gluten index of dough注:不同小写字母表示湿面筋含量差异显著(P<0.05);不同大写字母表示面筋指数差异显著(P<0.05)。

2.3 米酒老面添加量对馒头比容和硬度的影响

由图3可以看出,随着米酒老面添加量的增加,馒头比容呈现先上升后降低的趋势,当老面添加量为60%时,馒头的比容达到最大,为2.70 mL/g。米酒老面添加量在40%～60%,随着添加量的增加,馒头比容增加,可能是由于面团中的发酵微生物(如酵母菌和乳酸菌)数量增加占优,代谢活跃,发酵产气,促进面团膨发,馒头体积增大,比容变大[6]。米酒老面添加量超过60%时,馒头的体积呈现降低的趋势。馒头体积的大小主要是由面团形成的面筋网络及持气能力影响[22],由于面团的pH相对较低,酸性条件会破坏面团中的面筋网络结构,面团的持气性下降,使得馒头比容降低。随着米酒老面添加量的增加,馒头硬度呈现先下降后上升的趋势,当老面添加量为60%时,馒头的硬度达到最小,为568 g。馒头比容和硬度呈现负相关。

图3 米酒老面添加量对馒头比容和硬度的影响Fig.3 Effects of rice wine sourdough addition on hardness and specific volume of steamed bread注:不同小写字母表示比容差异显著(P<0.05);不同大写字母表示硬度差异显著(P<0.05)。

2.4 米酒老面添加量对馒头白度和感官评分的影响

由图4可以看出,馒头的白度随着米酒老面添加量的增加呈现先升高后降低的趋势。米酒老面添加量过低时,馒头白度值较低,面团pH大于7,可能由于酸碱中和后,剩余的苏打使其含有的类黄酮物质游离出来,会让面团的颜色加深[23]。米酒老面添加量过高时,馒头的白度降低。可能是由于面团中的面筋网络结构被破坏,馒头内部孔洞大小不均匀,而馒头的白度与其内部孔洞的细密程度有很大关系[24],从而白度下降。随着米酒老面添加量的增加,馒头的感官评分呈现先升高后降低的趋势。米酒老面添加量为60%时,米酒老面馒头的感官评分显著性高于其他四种添加量(P<0.05),为87.2分。

图4 米酒老面添加量对馒头白度和感官评分的影响Fig.4 Effects of rice wine sourdough on whiteness and sensory score of steamed bread注:不同大写字母表示白度差异显著(P<0.05);不同大写字母表示感官评分差异显著(P<0.05)。

2.5 相关性分析

如表2所示,面团pH与馒头的感官评分呈极显著负相关(P<0.01)。面团pH与馒头的比容、硬度、白度没有显著相关性。面团湿面筋含量与馒头比容呈显著负相关(P<0.05),与馒头硬度呈显著正相关(P<0.05),与馒头白度呈极显著负相关(P<0.01)。面团面筋指数与馒头比容呈极显著正相关(P<0.01),与馒头硬度呈极显著负相关(P<0.01),与馒头白度呈显著正相关。由表2也可以看出,米酒老面馒头比容、白度和硬度受面团湿面筋含量及面筋指数的显著性影响。馒头感官评分受面团pH的极显著影响(P<0.01),说明老面添加量过多,可以提高馒头的感官评分。

表2 面团理化指标与馒头理化指标的相关性分析Table 2 Correlation analysis between dough physicochemical index and steamed bread physicochemical index

3 结论

通过研究米酒老面对面团和馒头品质发现,随着米酒老面添加量的增加,面团pH下降,近似为线性关系;米酒老面添加量为60%～70%的面团中面筋指数显著高于其他四种添加量(P<0.05),添加60%米酒老面馒头的比容、硬度、白度和感官评分显著高于其他四种添加量(P<0.05)。综合以上分析,米酒老面最适添加量为60%。本实验可以为米酒老面馒头的现代工业化生产提供理论指导。米酒老面中微生物种类、含量,米酒老面对面团弛豫时间、流变特性、发酵特性、微观结构等以及米酒老面馒头的功能、营养特性和挥发性物质等还需要进一步研究。