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(1.河南科技学院食品学院,河南新乡 453003;2.河南科技学院新科学院,河南新乡 453003)

不同酵母对无糖面包品质及风味成分的影响

崔震昆1,毕继才1,朱琳2,莫海珍1,*

(1.河南科技学院食品学院,河南新乡 453003;2.河南科技学院新科学院,河南新乡 453003)

研究了即发高活性干酵母、低糖高活性干酵母和天然酵母液对无糖面包品质及风味成分的影响。结果表明，制作的无糖面包用低糖高活性干酵母发酵时,面包硬度、黏性、咀嚼性、弹性、粘结性、回复性明显优于用即发高活性干酵母和天然酵母液制作的面包。即发高活性干酵母、低糖高活性干酵母、天然酵母液制作的无糖面包含有风味物质分别为29、63、36种。低糖高活性干酵母更适合于制作无糖面包。

无糖面包,酵母,品质,风味成分

面包是以小麦粉为主要原料,酵母、鸡蛋、油脂、糖、盐等为辅料,加水调制成面团,经过发酵、分割、成形、饧发、焙烤、冷却等过程加工而成的焙烤食品[1]。无糖面包是一种硬质面包,不含糖、油、蛋。其特点是经久耐嚼,浓郁纯香,厚重扎实的口感,原味谷物的芬芳,外硬内脆、口感偏硬、组织紧实,有韧性。根据酵母对糖含量喜好程度不同,可将制作面包用酵母分为即发高活性干酵母(糖含量为5%～10%)和低糖高活性干酵母(糖含量为1%～10%)。

近年来,无糖面包、天然酵母面包成为烘焙食品领域中研究热门课题。学者们分别研究了酿酒酵母和异常毕赤酵母混菌发酵以丰富制品风味,麦芽糖发酵力较强的菌株在无糖面团中发酵速度快，蔗糖酶活力低的酵母菌株在高糖面团中发酵力较高[2-5]。对于天然酵母研究表明,天然酵母能够改善制品风味[6-8]、抗老化性[9-10]、口感质地[11]、提高营养价值[12-13]等。王刚[14]等从重庆泡菜及扬州酱豆中分离筛选出一株产香酵母可用于面包发酵,并且改善面包的风味。Lhomme等[15]研究有机面包制作工艺过程中微生物菌落动态变化,发现天然酵母有利于提升面包风味。Lattanzi[16]等从18种传统意大利烘焙产品的自然发酵酸面团中分离出植物乳酸杆菌、酿酒酵母、霍氏假丝酵母等微生物。

本文通过利用即发高活性干酵母、低糖高活性干酵母和天然酵母制作无糖面包,并对无糖面包的质构与风味物质含量进行测定,以考察利用不同酵母发酵生产无糖面包对其品质及风味成分的影响。

1 材料与方法

1.1材料与仪器

高筋粉(原味面包粉) 新乡良润全谷物食品有限公司提供;法国乐斯福燕子高活性干酵母金色包装(以下称:即发高活性干酵母,含糖量5%以上)、法国乐斯福燕子高活性干酵母红色包装(以下称:低糖高活性干酵母,含糖量0%～10%) 均由乐斯福管理(上海)有限公司提供;卫群海藻碘盐、红富士苹果、娃哈哈纯净水 均购自新乡胖东来超市。

表2 不同酵母对面包硬度、黏性、咀嚼性、弹性、粘结性和回复性的影响

SHP-160智能生化培养箱 上海三发科学仪器仪有限公司;HZF-A5000电子天平秤 美国康州HZ电子有限公司;TA-XTPLUS物性测定仪 英国SMS公司;RATIONAL万能蒸烤箱 德国RATIONAL莱欣诺股份公司;DC-18S新麦饧发箱 新麦机械(无锡)有限公司;凯伍德KMM020厨师机 英国凯伍德;Finnigan Trace MS气相色谱-质谱联用仪 安捷伦公司;固相微萃取装置、65 μm CAR/PDMS萃取头 美国Supelco公司。

1.2天然酵母液制备

将苹果洗净切片称取100.0 g放入无菌瓶中加入纯净水900 mL后密封,在25 ℃放置4 d(每24 h摇晃瓶身),待瓶内发酵液出现大量气泡后,即可用作天然酵母液,备用[17-18]。

1.3面包制备

即发高活性干酵母、低糖高活性干酵母、天然酵母液发酵面包制作配方见表1。将所有原料按表1中的比例(烘焙配方中通常按照面粉总重量(TFW)进行核算。TFW相当于100%,其他所有原材料的比例均按照TFW计算)混合均匀搅拌成团,先快速搅拌8 min至面筋网络结构形成,然后慢速搅拌2 min,30 ℃下覆膜静置饧发1 h左右[19],待面团体积膨胀至原体积的2倍,按90 g/个分割面团,覆保鲜膜静置10 min,搓圆成型。置于饧发箱内(38 ℃,相对湿度85%)饧发80 min,将饧发好的面团放入蒸烤箱内(上火210 ℃,下火190 ℃)入炉时喷蒸汽2 s,烘烤25 min。

表1 面包基础配方

1.4质构测定

不同酵母发酵的面包去掉表皮部分,切成边长为2 cm的正方体,利用物性测定仪对面包进行质构测定。测定条件:P/50圆柱形平底探头,测前速率1 mm/s,测试速率1 mm/s,测后速率与测试速率一致,压缩程度40%,停留间隔2 s,触发值5 g。平行测定3次。

1.5风味成分的测定

将面包芯分割成约4 mm×4 mm×3 mm规格的碎片,放入15 mL SPME样品瓶中,样品占瓶子体积的3/5,盖好瓶盖。

把样品瓶放入60 ℃恒温水浴中,将老化好的萃取头插入样品瓶的上空,顶空萃取40 min,用手柄使纤维头退回到针头内,拔出针头进样。

色谱条件:GC-5MS毛细管色谱柱(60 m×0.32 mm,1 μm),载气He流量恒流2 mL/min,分流10 mL/min,前2 min不分流,之后再分流,分流比为12∶1,起始温度40 ℃,保留1 min,然后以6 ℃/min升温至160 ℃,接着以8 ℃/min升温至250 ℃,保留10 min。

质谱条件:电离方式EI,进样孔温度250 ℃,离子源温度200 ℃,电子能量70 eV,发射电流200 μA,采集方式为全扫描,采集质量范围m/z 33～495 u。

GC-MS图谱经计算机和人工检索把每个峰同时与NIST Library和Wiley Library 相匹配检索定性,匹配度和纯度大于900作为鉴定结果,化合物定量:按峰面积归一化法计算相对百分含量。

1.6数据处理

实验操作重复三次,采用Excel 2016软件进行计算取平均值。

2 结果与讨论

2.1不同酵母对面包质构特性的影响

质构测试又被称为两次咀嚼测试(Two Bite Test)主要是通过模拟人进食时口腔的咀嚼运动,对固体、半固体样品进行两次压缩,测试与微机连接,通过界面输出质构测试曲线,从中可以分析质构特性参数。本文选取了硬度、黏性、咀嚼性、弹性、粘结性、回复性指标对面包质构进行分析。实验结果(表2)表明:3种酵母发酵制作无糖面包的硬度、黏性、咀嚼性三个指标数值由高到低分别是天然酵母、即发高活性干酵母、低糖高活性干酵母;天然酵母发酵制作无糖面包硬度、黏性、咀嚼性数值最大;低糖酵母制作的面包的硬度、黏性、咀嚼性都优于其他两种酵母制作的面包。

吉野精一提出低糖酵母麦芽糖酶活性高于蔗糖转化酶活性[20]。无糖面包因没有添加蔗糖,麦芽糖活性较强的低糖酵母显现出优势,即低糖高活性干酵母能够使无糖面包过早过快的进入发酵阶段,低糖酵母发酵的面包在硬度和咀嚼性方面较好。与面包酵母若能快速利用麦芽糖,即可大大提高酵母发酵面团的速度[21]的结果一致。天然酵母由于菌种类型繁杂,短时间发酵能力较商业酵母弱[22-23],所以短时间发酵的无糖面包各项指标没有优势。由此可见,不同酵母对面包硬度、黏性、咀嚼性都有着一定的影响。硬度、黏性、咀嚼性与面包的品质呈负相关,数值越大对应的面包品质就越差。

由表2可见,3种酵母发酵制作无糖面包的弹性、粘结性和回复性方面,三个指标数值由高到低分别是低糖高活性干酵母、即发高活性干酵母、天然酵母,三个指标数值接近,对面包品质的影响并不明显。面包的弹性、粘结性、回复性与面包的组织结构有着密切的关系,与面包的品质呈正相关,数值越大,表明面包质量越好内部组织蓬松,气孔均匀、致密,持气性能好。

2.2不同酵母对面包挥发性风味物质的影响

三种不同酵母所制作的无糖面包的GC-MS色谱如图1～图3所示。采用计算机检索和人工解析各峰相应的质谱图,按面积归一法计算相应成分的百分比含量。三种不同酵母所制作的无糖面包的挥发性成分如表3～表5所示。

图1 即发高活性干酵母无糖面包色谱

图2 低糖高活性干酵母无糖面包色谱

图3 天然酵母无糖面包色谱

表3 即发高活性干酵母制作无糖面包风味成分

表4 低糖高活性干酵母制作无糖面包风味成分

表5 天然酵母制作无糖面包风味成分

表6 不同酵母制作的面包中挥发性物质种类所占的百分比

样品检测出的风味物质,主要包括醇类、酸类、醛类、酯类、酮类以及一些芳香族和杂环类化合物,醇类物质所占比例较大。三个不同样品中所含的风味物质种类分别是:即发高活性干酵母制作的无糖面包里面含有风味物质29种,低糖高活性干酵母制作的无糖面包含有风味物质63种,天然酵母所制作面包中含风味物质36种,天然酵母中存在多种酵母菌和乳酸菌,产品会有多种风味物质[24-26]。三种酵母所制作的面包一共含有104种风味物质,其中共同含有的风味物质为乙醇、异戊醇、十四烷、糠醛、糠醇、香叶基丙酮、苯乙醇。

酵母种类的不同对面包的风味有着十分重要的影响。由挥发性风味物质GC-MS分析结果表明,低糖高活性干酵母所制作的无糖面包含有的风味物质最为丰富,其次为天然酵母所制作的无糖面包,最后为即发高活性干酵母所制作的无糖面包。

不同酵母所制作的无糖面包挥发性风味物质类别结果见表6。由表6可知,醇类物质所占的比例最大,在20.91%～71.61%。醇类物质是形成风味物质的重要组成部分。三种样品中测出的醇类主要有:乙醇和异戊醇。醛类物质也是形成风味性的重要部分,在三种样品中低糖高活性干酵母制作的无糖面包所含的醛类最多。杂环类物质含量由高到低次为低糖高活性干酵母、天然酵母、即发高活性干酵母。

综上,在相对较短的发酵时间、相同的条件下所制作的无糖面包,低糖高活性干酵母所制作的无糖面包风味物质最多,天然酵母液所制作的无糖面包次之,即发高活性干酵母所制作的无糖面包风味最差。天然酵母液制作的面包之所以没有产生出过多的风味物质,是由于发酵时间短,未产生出过多的风味物质[22-23,27],所以使用天然酵母发酵面团应该选择低温长时间发酵,这样产品可以获得更多风味物质。

3 结论

添加发高活性干酵母、低糖高活性干酵母、天然酵母液在相同的时间内进行一次发酵制作三种无糖面包,其硬度、黏性和咀嚼性由低到高依次为:低糖高活性干酵母发酵的面包、即发高活性干酵母发酵的面包、天然酵母液发酵的面包;在弹性、粘结性、回复性方面,三种酵母发酵的面包差别不明显,但选用低糖高活性干酵母制作面包优于其他两种酵母制作的面包。选用低糖性酵母发酵制作的面包含风味物质种类最多为63种,即发高活性干酵母为29种,天然酵母液为36种。采用一次发酵或两次发酵的无糖面包或低糖面包,建议选用低糖性酵母进行发酵。

[1]孙茹,张正茂,邢沁浍,等. 普冰9946小麦粉面包加工工艺的优化[J]. 西北农林科技大学学报(自然科学版),2016(44):185-192.

[2]唐洁,王海燕,徐岩. 酿酒酵母和异常毕赤酵母混菌发酵对白酒液态发酵效率和风味物质的影响[J]. 微生物学通报,2012(7):921-930.

[3]肖冬光,姜天笑,刘青,等. 面包酵母无糖面团发酵力与麦芽糖发酵力相关性的探讨[J]. 食品与发酵工业,2005(11):6-8.

[4]刘青,姜天笑,毕琳,等. 高适应性面包酵母菌株的杂交选育[J]. 食品与发酵工业,2005(3):30-32.

[5]刘湄,肖冬光,代丽昕. 耐高糖面包酵母的研究[J]. 食品与发酵工业,2001(5):12-16.

[6]Gobbetti M,Simonetti M S,Corsetti A,et al. Volatile compound and organic acid productions by mixed wheat sourdough starters:influence of fermentation parameters and dynamics during baking[J]. Food Microbiology,1995,12(6):497-507.

[7]Paramithiotis S,Tsiasiotou S,Drosinose H. Comparative study of spontaneously fermented sourdoughs originating from two regions of Greece:Peloponnesus and Thessaly[J]. European Food Research and Technology,2010,231(6):883-890.

[8]刘若诗. 乳酸菌酸面团发酵剂的制备及其发酵烘焙特性研究[D]. 无锡:江南大学,2010:27-30.

[9]Rizzello C G,Cassone A,Coda R,et al. Antifungal activity of sourdough fermented wheat germ used as an ingredient for bread making[J]. Food Chemistry,2011,127(3):952-959.

[10]Cevvoli C,GianottiA,Troncoso R,et al. Quality evaluation by physical tests of traditional Italian flat bread Piadina during storage and shelf life improvement with sourdough and enzymes[J]. European Food Research and Technology,2015,240(6):1081-1089.

[11]Areendt E K,Ryan L A M,Fabiod B. Impact of sourdough on the texture of bread[J]. Food Microbiology,2007,24(2):165-174.

[12]Ganzle M G,Lopomen J,Gobbetti M. Proteolysis in sourdough fermentation:mechanisms and potential for improved bread quality[J]. Trends in Food Science and Technology,2008,19(10):513-521.

[13]Kopec A,Borczak B,Pysz M,et al. An addition of sourdoughand whey proteins affects the nutritional quality of whole meal wheat bread[J]. Acta Scientiarum Polonorum Technologia Alimentaria,2014,13(1):43-54.

[14]王刚,邢家溧,印伯星,等. 泡菜、豆酱中产香酵母菌的筛选及其在面包制作中的应用[J]. 食品科学,2014,35(23):155-160.

[15]Lhomme E,Urien C,Legrand J,et al. Sourdough microbial community dynamics:An analysis during French organic bread making processes[J]. Food Microbiology,2016,53(Pt A):41-50.

[16]Lattanzi A,Minervini F,Cagno R D,et al. The lactic acid bacteria and yeast microbiota of eighteen sourdoughs used for the manufacture of traditional Italian sweet leavened baked goods[J]. International Journal of Food Microbiology,2013,163(2/3):71-79.

[17]李志斌. 天然酵母面包及其制作方法:中国,104782702A[P]. 2015-07-22.

[18]张梅霞. 天然酵母的制作方法:中国,103503938A[P]. 2014-01-15.

[19]王晓强. 图解面包制作技术[M]. 北京:中国资出版社,2010.

[20]吉野精一. 面包制作的科学[M]. 台北:大境文化事业有限公司,2014.

[21]束强民. 面包酵母菌种改良的研究进展[J]. 食品与发酵工业,1996,22(1):65-69.

[22]Hwang Jeanyu,Shyu Yungshin. Influence of raisin starter syrup concentrations on the properties of sourdough and sourdough bread[J]. Journal of Marine Science and Technology,2015,23(4):443-450.

[23]王金水,杨森,尹艳丽,等. 植物乳酸菌 M616对发酵酸面团发酵特性的影响[J]. 现代食品科技,2015,31(4):83-87.

[24]王立,虞桠芳,钱海峰,等. 天然酵母面包研究现状及发展趋势[J]. 食品与机械,2016(9):201-208.

[25]涂雅俊,黄田苗,赵宝,等. 发酵葡萄干对面包烘焙特性及风味的影响[J]. 食品工业科技,2013,34(5):80-84.

[26]张庆,钟京,王凤,等. 植物乳杆菌燕麦酸面团发酵面包风味化合物的特征[J]. 北京工商大学学报:自然科学版,2011,29(4):12-18.

[27]吉野精一. 用科学方式了解面包的为什么？[M]. 台北市:大境文化事业有限公司,2013.

Effectofdifferentyeastsonsugar-freebreadqualityandflavorcomponents

CUIZhen-kun1,BIJi-cai1,ZHULin2,MOHai-zhen1,*

(1.School of Food Science,Henan Institute of Science and Technology,Xinxiang 453003,China;2.Xinke College of Henan Institute of Science and Technology,Xinxiang 453003,China)

The texture and flavor substances of sugar-free bread made by high-sugar instant dry yeast,low-sugar instant dry yeast and natural yeast was studied in this paper. The results showed that elasticity,hardness,chewiness,elasticity,adhesiveness and recovery of sugar-free bread made by low-sugar instant dry yeast was obviously superior to the others. The total kinds of flavor substances of sugar-free bread produced by high-sugar instant dry yeast,low-sugar instant dry yeast and natural yeast were 29,63 and 36,respectively. These results indicated that the low-sugar instant dry yeast was more sui

Table for making sugar-free bread.

sugar-free bread;yeast;quality;flavor composition

2017-04-07

崔震昆(1981-)，男，硕士，讲师，主要从事烹饪科学方面的研究，E-mail：wind4774@163.com。

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莫海珍(1972-)，女，博士，教授，研究方向：食品质量与安全，E-mail：mohz@163.com。

2016年河南省高校科技创新团队支持计划(16IRTSTHN007)；2016年川菜发展研究中心餐饮科学技术与产业化项目(CC16Z16)。

TS201.1

A

1002-0306(2017)22-0090-06

10.13386/j.issn1002-0306.2017.22.018