復(fù)合乳酸菌協(xié)同酵母菌發(fā)酵對(duì)蘇打餅干品質(zhì)特性的影響

閆博文，趙建新*，張均葉,2，范大明，郝玉潔，管璐靜，陳衛(wèi),3，張灝

1(江南大學(xué) 食品學(xué)院，江蘇 無(wú)錫，214122)2(億滋食品(中國(guó))有限公司，江蘇 蘇州, 215126) 3(江南大學(xué), 國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 江蘇 無(wú)錫, 214122)

復(fù)合乳酸菌協(xié)同酵母菌發(fā)酵對(duì)蘇打餅干品質(zhì)特性的影響

閆博文1，趙建新1*，張均葉1,2，范大明1，郝玉潔1，管璐靜1，陳衛(wèi)1,3，張灝1

1(江南大學(xué) 食品學(xué)院，江蘇 無(wú)錫，214122)2(億滋食品(中國(guó))有限公司，江蘇 蘇州, 215126) 3(江南大學(xué), 國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 江蘇 無(wú)錫, 214122)

開(kāi)發(fā)了一款復(fù)合乳酸菌發(fā)酵劑，通過(guò)協(xié)同酵母菌發(fā)酵制備蘇打餅干，考察其對(duì)產(chǎn)品感官風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)功能特性的影響。研究結(jié)果表明，與單一乳酸菌菌株相比較，復(fù)合乳酸菌發(fā)酵劑具有良好的產(chǎn)酸速率，可有效降低餅干中丙烯酰胺的含量，且具有較好的消費(fèi)者感官喜好度，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。通過(guò)對(duì)不同發(fā)酵劑制得蘇打餅干的消化率、維生素含量及γ-氨基丁酸含量(GABA)的分析發(fā)現(xiàn)，經(jīng)復(fù)合乳酸菌協(xié)同酵母發(fā)酵可顯著提高蘇打餅干的蛋白質(zhì)消化率、VB1與VB2含量及GABA含量，有助于蘇打餅干功能營(yíng)養(yǎng)特性的提高。

乳酸菌;酵母菌;發(fā)酵;蘇打餅干;品質(zhì);營(yíng)養(yǎng)

餅干，主要指的是一種以小麥粉為主要原料，經(jīng)原輔料調(diào)粉、成型、烘烤等工藝制備的食品[1]。2014年的餅干產(chǎn)業(yè)概況顯示[2]，全球餅干市場(chǎng)份額的85.5%主要以曲奇類(lèi)餅干為主，而造成發(fā)酵餅干市場(chǎng)占有量較低的原因主要是由于其雖口感松脆，但缺乏如酥性餅干般厚重的香味，產(chǎn)品風(fēng)味單一。然而隨著生活水平的提高，人們對(duì)食品的關(guān)注點(diǎn)逐漸從溫飽轉(zhuǎn)移到營(yíng)養(yǎng)健康領(lǐng)域，具有高糖高油含量的曲奇類(lèi)酥性餅干讓眾多消費(fèi)者望而卻步，這使得具有低油脂低糖分的發(fā)酵餅干重新獲得了市場(chǎng)的青睞。因此，如何既能保持發(fā)酵餅干的營(yíng)養(yǎng)健康特性，同時(shí)還可有效改善其感官風(fēng)味水平是現(xiàn)今亟待解決的問(wèn)題。

近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，乳酸菌協(xié)同酵母發(fā)酵制備烘焙產(chǎn)品可有效改善產(chǎn)品風(fēng)味、質(zhì)地和營(yíng)養(yǎng)特性等，可作為一種天然的烘焙改良劑，以改善產(chǎn)品因單一酵母發(fā)酵而導(dǎo)致產(chǎn)品風(fēng)味不足，品質(zhì)劣變較快等弊端。此外，張均葉[3]等人研究還發(fā)現(xiàn)采，用乳酸菌協(xié)同酵母發(fā)酵可有效降低餅干中所含丙烯酰胺的含量，降低經(jīng)高溫烘焙產(chǎn)品的食品安全隱患，使產(chǎn)品更加營(yíng)養(yǎng)健康。因此，為了迎合當(dāng)今市場(chǎng)需求，本研究旨在開(kāi)發(fā)一款適用于發(fā)酵餅干的復(fù)合乳酸菌發(fā)酵劑，使其可有效改善產(chǎn)品風(fēng)味及營(yíng)養(yǎng)等品質(zhì)特性。

1 材料和方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 菌株

乳酸乳球菌乳酸亞種XX3，植物乳桿菌SQ1，江南大學(xué)食品生物技術(shù)中心保藏；即發(fā)型活性干酵母，安琪酵母股份有限公司。

1.1.2 主要材料與試劑

低筋小麥粉，益海嘉里食品工業(yè)有限公司；起酥油，天津南僑食品有限公司；白砂糖，中糧屯河股份有限公司；食用鹽，江蘇省鹽業(yè)集團(tuán)有限公司；脫脂乳粉，光明乳業(yè)股份有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

79480-30凍干系統(tǒng)，美國(guó)LABCONCO公司；ATLAS MOTOR 150 壓面機(jī)，意大利MARCATO公司； FE20 pH計(jì)，美國(guó)METTLER TOLEDO公司；Trace MS 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國(guó)Finnigan公司；HPLC-1525 高效液相色譜，美國(guó)Waters公司； SCINO KT260半自動(dòng)凱氏定氮儀，丹麥FOSS分析儀器公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 乳酸菌培養(yǎng)基的配制

(1)乳酸菌液體培養(yǎng)基(MRS)的配制參照周家春[4]的配方并稍作修改，具體為：蛋白胨10 g，牛肉浸膏10 g，酵母提取物5 g，葡萄糖20 g，乙酸鈉5 g，檸檬酸氫二銨2 g，K2HPO42 g，MgSO4·7H2O 0.58 g，MnSO4·4H2O 0.19 g，吐溫-80 1 mL，調(diào)節(jié)至pH 6.2～6.4。

(2)MRS瓊脂培養(yǎng)基是在MRS培養(yǎng)基配方的基礎(chǔ)上，添加1.5%～2.0%的瓊脂。

1.3.2 乳酸菌菌粉的制備

(1)取經(jīng)MRS液體培養(yǎng)基活化的乳酸菌菌液于8 000 r/min、4 ℃冷凍離心10 min，棄上清培養(yǎng)基，并用無(wú)菌生理鹽水沖洗菌體2～3次并棄上清液；

(2)用無(wú)菌脫脂乳液重懸菌體，調(diào)節(jié)至菌濃度在8×109～1×1010CFU/mL，將乳酸菌脫脂乳液分裝于無(wú)菌干燥凍干瓶中，凍干。

1.3.3 餅干的制備

酵母發(fā)酵餅干按PEDERSEN等[5]的配方修改后制備的，配方如表1所示。

表1 發(fā)酵餅干制作配方

(1)將餅干成型面團(tuán)靜置于溫度35 ℃、濕度70%的醒發(fā)箱內(nèi)發(fā)酵10 h；

(2)發(fā)酵完成的面團(tuán)用壓片機(jī)壓至2 mm厚，并切割成5 cm×5 cm的面片，在上火180 ℃、下火160 ℃下烘烤15 min，冷卻后得到酵母發(fā)酵餅干的成品。

1.3.4 樣品pH及總滴定酸度的測(cè)定

面團(tuán)及餅干的pH和總滴定酸度(Total titratable acid, TTA)測(cè)定參照的是國(guó)標(biāo)GB/T 22427.9—2008[6]制訂的方法，并稍作修改。其具體的測(cè)定方法如下：

(1)稱(chēng)取10.0 g待測(cè)樣品，置于90 g煮沸去離子水中，溶液于磁力攪拌器上攪拌30 min，靜置至溶液恢復(fù)室溫；

(2)以0.1 mol/L NaOH溶液滴定溶液至pH 8.3，滴定消耗的NaOH溶液體積即為樣品的TTA，單位為mL。

1.3.5 丙烯酰胺含量的測(cè)定

樣品的預(yù)處理方法按GB/T 5009.204—2005[7]中的方法并稍作修改：

(1)準(zhǔn)確稱(chēng)取粉碎的樣品10.0 g，置于90 g無(wú)菌去離子水中，溶液于磁力攪拌器上攪拌30 min；

(2)攪拌混勻的混合物以5 000 r/min離心5 min，吸取上清液30 mL于分液漏斗中；

(3)用20 mL正己烷萃取上清液，收集下層水相；

(4)收集的水相以10 000 r/min冷凍離心(4 ℃)30 min，收集上清液并用雙層濾紙過(guò)濾；

(5)向20 mL濾液中加入7.5 g KBr、0.4 mL氫溴酸和8 mL飽和溴水，避光冷藏放置15 h進(jìn)行溴化衍生；

(6)向衍生液中逐滴加入硫代硫酸鈉溶液至衍生液褪色，向溶液中加入25 mL乙酸乙酯，振蕩混勻30 min，溶液靜置分層；

(7)收集上層乙酸乙酯層，過(guò)0.22 μm有機(jī)濾膜，待測(cè)；

(8)丙烯酰胺的定性及定量參照HAASE[8]的方法并稍作修改，GC-MS的具體設(shè)置為：

色譜條件

色譜柱：HPINNOwax毛細(xì)管柱，60 m×0.25 mm×0.25 μm；升溫程序：色譜柱溫度60 ℃，保留2 min→升溫15 ℃/min直到240 ℃→終溫保留16 min。

質(zhì)譜條件

進(jìn)樣口溫度：200 ℃，離子源溫度：180 ℃；離子源：EI源，70 eV；測(cè)定方式：離子監(jiān)測(cè)方式(SIM)，選擇監(jiān)測(cè)離子(m/z)：152、150、108、106；進(jìn)樣方式：恒流1.0 mL/min，無(wú)分流進(jìn)樣，載氣為氦氣(99.999%)。

以不同濃度的丙烯酰胺標(biāo)準(zhǔn)品(0.0～1000.0 μg/L)作為外標(biāo)，通過(guò)樣品所測(cè)的特征峰峰面積在圖1所示的丙烯酰胺標(biāo)準(zhǔn)品標(biāo)準(zhǔn)曲線中的代入值確定樣品中丙烯酰胺的含量，標(biāo)準(zhǔn)曲線為：y=122.06x-4 767，R2=0.989 9。

圖1 丙烯酰胺標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Standard curve of acrylamide concentration

1.3.6 蛋白質(zhì)體外消化率的測(cè)定

發(fā)酵餅干蛋白質(zhì)體外消化率的測(cè)定采用的是兩步消化法，具體測(cè)定步驟參照張慶[9]的方法。

1.3.7 VB1(硫胺素)與VB2(核黃素)含量的測(cè)定

制備發(fā)酵餅干中硫胺素與核黃素的水解提取液，具體測(cè)定步驟參照LEPORATI等[10]的方法。

以不同濃度的脫氫硫胺素(0～420.0 μg/mL)及核黃素(0～120.0 μg/mL)標(biāo)準(zhǔn)品作為外標(biāo)，通過(guò)樣品所測(cè)的特征峰峰面積在圖2所示的維生素標(biāo)準(zhǔn)曲線中的代入值確定樣品中硫胺素與核黃素的含量，標(biāo)準(zhǔn)曲線為：y=0.024x-0.099 7，R2=0.992 6(VB1標(biāo)準(zhǔn)曲線)、y=0. 156 8x-0.512 3，R2=0.994 9(VB2標(biāo)準(zhǔn)曲線)。

圖2 脫氫硫胺素與核黃素標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.2 Standard curve of thiochrome and riboflavin concentration

1.3.8 VE含量的測(cè)定

發(fā)酵餅干中VE含量的測(cè)定參照國(guó)標(biāo)GB/T 5009.82—2003[12]的方法并稍作修改，其具體測(cè)定方法如下：

(1)樣品粉碎并過(guò)1 mm篩，稱(chēng)取10.00 g過(guò)篩樣品于皂化瓶?jī)?nèi)，向皂化瓶?jī)?nèi)加入30 mL無(wú)水乙醇，將皂化瓶置于磁力攪拌器上攪拌20 min；

(2)向溶液內(nèi)加入10%抗壞血酸5 mL、內(nèi)標(biāo)2.00 mL(維生素E乙酸酯標(biāo)準(zhǔn)品)、50% KOH溶液10 mL并混勻，沸水回流30 min后置于冰水浴中冷卻；

(3)皂化完成的溶液入分液漏斗，以50 mL水洗皂化瓶2～3次，再以100 mL乙醚洗皂化瓶2～3次，將水洗液和醚洗液一并入分液漏斗，振蕩混勻，靜置分層，棄下層水層；

(4)以50 mL水洗分液漏斗乙醚層至水層不顯堿性，收集分液漏斗內(nèi)上層乙醚層提取液；

(5)提取液經(jīng)5 g無(wú)水硫酸鈉脫水后入旋蒸瓶，用100 mL乙醚沖洗分液漏斗2～3次，將沖洗液并入旋蒸瓶，55 ℃水浴旋蒸至瓶?jī)?nèi)約余2 mL乙醚溶液，利用氮吹儀吹干乙醚，立即加入2.00 mL無(wú)水乙醇，充分混合并溶解提取物；

(6)乙醇液以5 000 r/min離心5 min，上清液過(guò)0.22 μm有機(jī)濾膜，待測(cè)；

(7)樣品中VE的含量測(cè)定的具體設(shè)置為：

色譜條件

色譜柱：ultrasphere ODS，25 cm × 4.6 mm × 5 μm；流動(dòng)相：V(甲醇)∶V(水)= 98∶2；流速：1.7 mL/min；UV波長(zhǎng)：300 nm；進(jìn)樣量：20 μL。

通過(guò)樣品所測(cè)的特征峰峰面積與內(nèi)標(biāo)特征峰峰面積的比值確定樣品中VE的含量。

1.3.9 γ-氨基丁酸(GABA)含量的測(cè)定

準(zhǔn)確稱(chēng)取10.0 g粉碎樣品并加入5%三氯乙酸25 mL，高速勻漿30 s；用雙層濾紙進(jìn)行過(guò)濾，濾液以10 000 r/min離心10 min；上清液用鄰苯二醛進(jìn)行衍生，衍生完成的溶液上HPLC，使用外標(biāo)法測(cè)定其中GABA的含量。HPLC的具體設(shè)置參照LV等[13]的方法。

1.3.10 發(fā)酵餅干的感官評(píng)價(jià)

1.3.10.1 乳酸菌發(fā)酵餅干風(fēng)味特征的確定

乳酸菌發(fā)酵餅干的感官評(píng)價(jià)描述詞確定的方法參照VARAPHA等[14]的方法，并稍作修改。

(1)不同發(fā)酵劑制備的餅干被切割成5 cm×5 cm的方塊，餅干樣品均保存于干燥密封無(wú)異味的塑料罐內(nèi)，為了降低貯藏對(duì)感官品質(zhì)的影響，所有樣品均在制備完成后72 h以?xún)?nèi)完成感官評(píng)價(jià)；

(2)乳酸菌發(fā)酵餅干的感官評(píng)價(jià)小組由15名以前從事過(guò)餅干感官評(píng)定的專(zhuān)業(yè)食品感官人員組成(其中男性6名、女性9名)，所有感官評(píng)價(jià)小；組成員前期需接受1.5 h/天為期4天的關(guān)于乳酸菌發(fā)酵產(chǎn)品的感官術(shù)語(yǔ)的培訓(xùn)；

(3)在評(píng)定初期，使用12種不同乳酸菌制備的樣品用于感官術(shù)語(yǔ)的確定，評(píng)定人員被要求盡可能多且針對(duì)性地提出單一風(fēng)味特征的描述性詞語(yǔ)(評(píng)定人員不需考慮此風(fēng)味對(duì)產(chǎn)品是否存在積極或消極影響)；

(4)評(píng)價(jià)小組成員對(duì)每個(gè)樣品的描述詞匯開(kāi)展討論直至成員對(duì)該詞匯在對(duì)樣品的風(fēng)味貢獻(xiàn)的描述程度上達(dá)成一致；

(5)選取12種樣品共有的描述詞匯，確定為乳酸菌發(fā)酵餅干的風(fēng)味描述詞匯表。經(jīng)過(guò)討論，感官評(píng)價(jià)小組確定的乳酸菌發(fā)酵餅干的風(fēng)味特征描述詞如表所示。

準(zhǔn)備具有每一描述詞匯風(fēng)味的典型參考物質(zhì)，評(píng)價(jià)小組成員通過(guò)討論確定參考物質(zhì)的評(píng)分，滿分10分，分?jǐn)?shù)越高代表參考物質(zhì)該風(fēng)味越強(qiáng)烈。

表2 乳酸菌發(fā)酵餅干感官特征描述詞匯表

1.3.10.2 喜好度評(píng)分

(1)20名日常喜好餅干的消費(fèi)者(其中男性7名、女性13名)組成消費(fèi)者評(píng)價(jià)小組，對(duì)不同組樣品餅干進(jìn)行喜好度評(píng)分；

(2)滿分10分，1～10分分別代表：1～2分，非常不喜歡；3～4分，比較不喜歡；5～6分，既不喜歡也不討厭；7～8分，比較喜歡；9～10分，非常喜歡。

1.3.11 數(shù)據(jù)處理及分析

本研究中的實(shí)驗(yàn)除在方法中另提及外，均執(zhí)行3次平行實(shí)驗(yàn)。利用SPSS Statistics 17.0軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素ANNOVA分析及聚類(lèi)分析，Tukey HSD被用于確定P≤0.05水平時(shí)數(shù)據(jù)的顯著性。

2 結(jié)果與分析

本課題組的前期研究發(fā)現(xiàn)，乳酸菌協(xié)同酵母菌發(fā)酵制得餅干產(chǎn)品，當(dāng)其產(chǎn)品pH值達(dá)到pH 4.2～4.4時(shí)，產(chǎn)品具有較好的消費(fèi)者感官喜好度評(píng)價(jià)。而乳酸乳球菌乳酸亞種XX3雖能顯著提高發(fā)酵餅干的風(fēng)味且具有較好的消費(fèi)者感官評(píng)價(jià)，但其在發(fā)酵過(guò)程中酸化速率過(guò)慢，不適于工業(yè)化生產(chǎn)需求，且其對(duì)降低餅干中丙烯酰胺的能力較差。而植物乳桿菌SQ1雖能有效地降低發(fā)酵餅干中的丙烯酰胺含量，且酸化速率較快，通常8～10 h即可達(dá)到發(fā)酵終點(diǎn)，但其對(duì)于餅干的風(fēng)味無(wú)顯著的改善作用。因此研究采用XX3及SQ1制備復(fù)合發(fā)酵劑，考察其對(duì)發(fā)酵餅干的酸化速率、風(fēng)味及產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)特性的影響。

2.1 復(fù)合乳酸菌對(duì)發(fā)酵餅干面團(tuán)產(chǎn)酸速率的影響

為了驗(yàn)證復(fù)合乳酸菌協(xié)同酵母發(fā)酵對(duì)面團(tuán)產(chǎn)酸速率的影響，本研究通過(guò)添加不同發(fā)酵劑觀察其對(duì)面團(tuán)發(fā)酵過(guò)程中pH和滴定酸度的變化，其結(jié)果如圖3所示。

圖3 復(fù)合乳酸菌面團(tuán)發(fā)酵過(guò)程中pH和TTA的變化Fig.3 pH value and TTA profile of biscuit fermented by complex LAB strains

面團(tuán)pH值隨發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)而不斷下降，發(fā)酵24 h，面團(tuán)pH由pH 5.53降至pH 3.51，而滴定酸度由2.86升至19.64。然而，XX3組在0～6 h發(fā)酵過(guò)程中，產(chǎn)酸速率較慢，這可能是由于乳酸菌XX3在面團(tuán)發(fā)酵初期處于生長(zhǎng)代謝延滯期階段，菌種自身代謝水平較低，產(chǎn)酸速率較為緩慢。而當(dāng)發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)至8 h時(shí)，面團(tuán)中乳酸菌生長(zhǎng)繁殖速率明顯加快，產(chǎn)酸量也隨之上升。復(fù)合乳酸菌發(fā)酵制得面團(tuán)，其產(chǎn)酸速率與始終植物乳桿菌SQ1較為接近，而與單一菌株XX3發(fā)酵相比，復(fù)合菌株發(fā)酵面團(tuán)的酸化速率則存在顯著加快的現(xiàn)象。當(dāng)發(fā)酵時(shí)間為10 h時(shí)，面團(tuán)pH值已到達(dá)發(fā)酵終點(diǎn)4.26，且滿足市售發(fā)酵餅干的實(shí)際生產(chǎn)需求，為其工業(yè)化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

2.2 復(fù)合乳酸菌對(duì)發(fā)酵餅干丙烯酰胺含量的影響

為了驗(yàn)證復(fù)合乳酸菌協(xié)同酵母發(fā)酵對(duì)降低餅干中丙烯酰胺含量的影響，采用氣相質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，通過(guò)添加不同發(fā)酵劑測(cè)定餅干中丙烯酰胺的含量，其結(jié)果如圖4所示。

圖4 復(fù)合乳酸菌對(duì)發(fā)酵餅干丙烯酰胺含量的影響Fig.4 Effect of fermented by complex LAB strains on a crylamide content of fermented biscuit

結(jié)果表明，空白組餅干中丙烯酰胺含量為336.7 μg/kg，而乳酸菌發(fā)酵組餅干中丙烯酰胺含量均呈顯著降低，說(shuō)明乳酸菌發(fā)酵可顯著降低餅干中丙烯酰胺的含量。復(fù)合乳桿菌與植物乳桿菌SQ1發(fā)酵制備的餅干中丙烯酰胺的含量較低，效果更佳。而乳酸乳球菌XX3組中丙烯酰胺的含量則與其他兩組存在顯著差異。一方面，可能是由于產(chǎn)品在相同pH值下有機(jī)酸的組成及含量差異導(dǎo)致其抑制丙烯酰胺的合成能力有所不同；另一方面，研究表明乳酸菌代謝產(chǎn)生的某些游離氨基酸或氨基酸衍生物(如甘氨酸、蛋氨酸、GABA等)也對(duì)丙烯酰胺的形成具有抑制作用，因此，乳酸菌降低發(fā)酵餅干中丙烯酰胺含量的效果也與發(fā)酵產(chǎn)物中氨基酸及其衍生物的含量和構(gòu)成有關(guān)，且在高溫環(huán)境下，不同氨基酸與丙烯酰胺合成底物參與美拉德反應(yīng)的競(jìng)爭(zhēng)能力不同，進(jìn)而導(dǎo)致丙烯酰胺生成量存在顯著差異。

2.3 復(fù)合乳酸菌對(duì)發(fā)酵餅干描述性感官風(fēng)味特征的影響

為了進(jìn)一步說(shuō)明復(fù)合發(fā)酵劑對(duì)餅干風(fēng)味特性的影響，采用描述性感官評(píng)價(jià)方法對(duì)發(fā)酵餅干的16種風(fēng)味特征的強(qiáng)度進(jìn)行了評(píng)價(jià)分析，并對(duì)其進(jìn)行消費(fèi)者感官喜好度打分，其結(jié)果如圖5所示。

圖5 復(fù)合乳酸菌發(fā)酵餅干風(fēng)味特征強(qiáng)度及喜好度評(píng)價(jià)Fig.5 Evaluation of aroma and flavor characteristics and preference of complex LAB strains fermented biscuit

經(jīng)風(fēng)味特征強(qiáng)度及感官喜好度評(píng)價(jià)顯示，復(fù)合乳酸菌制備的發(fā)酵餅干與植物乳桿菌SQ1組相比，消費(fèi)者感官喜好度打分得到顯著提高。其中，與喜好度呈正相關(guān)的風(fēng)味特征中的水果滋氣味與堅(jiān)果味的強(qiáng)度均有顯著增加，而與喜好度呈負(fù)相關(guān)的醋滋氣味、丁酸味及灰塵味的強(qiáng)度則呈現(xiàn)顯著減弱趨勢(shì)。消費(fèi)者認(rèn)為復(fù)合乳酸菌組餅干中堅(jiān)果及水果味，與XX3組相比較為平淡。但與SQ1組餅干相較，其風(fēng)味層次豐富，酸味柔和，且具有一定的酪香味。

綜上所述，采用以乳酸乳球菌XX3和植物乳桿菌SQ1為主的復(fù)合型乳酸菌發(fā)酵劑，通過(guò)酵母協(xié)同發(fā)酵方式加工制得餅干，與單一菌株發(fā)酵相比，可顯著提高面團(tuán)發(fā)酵過(guò)程的酸化速率，有效降低產(chǎn)品在加工過(guò)程中丙烯酰胺的生成量，且風(fēng)味濃郁，酸味柔和，更受消費(fèi)者的喜愛(ài)。因此，采用該復(fù)合型發(fā)酵劑考察其對(duì)產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)特性的影響。

2.4 乳酸菌對(duì)發(fā)酵餅干營(yíng)養(yǎng)特性的影響

近年來(lái)已有多位學(xué)者證實(shí)，乳酸菌不僅可改善發(fā)酵面制品的風(fēng)味及質(zhì)構(gòu)特性，還對(duì)產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)功能具有一定提升作用。因此，考察復(fù)合乳酸菌發(fā)酵對(duì)餅干的消化率、維生素含量及γ-氨基丁酸含量的影響，旨在探究復(fù)合乳酸菌發(fā)酵制得餅干是否具有更佳的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。

2.4.1 乳酸菌發(fā)酵對(duì)餅干蛋白消化率的影響

IVPD是重要的食品中蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)之一，它反映了蛋白質(zhì)被人體消化的程度。體外消化率越高，代表蛋白被機(jī)體利用的可能性越大。本研究測(cè)定了空白組餅干、酵母發(fā)酵餅干及復(fù)合乳酸菌發(fā)酵餅干的蛋白質(zhì)體外消化率，結(jié)果見(jiàn)表3。研究發(fā)現(xiàn)，乳酸菌發(fā)酵可顯著提高小麥蛋白的體外消化率。其中，在胃蛋白酶消化階段，與未發(fā)酵樣品相比，經(jīng)酵母或乳酸菌發(fā)酵的面團(tuán)所制備的餅干蛋白質(zhì)消化率顯著提高，增幅分別為9.76%和18.25%。而經(jīng)胃蛋白酶和胰蛋白酶處理后，酵母發(fā)酵和乳酸菌發(fā)酵面團(tuán)中小麥蛋白的體外消化率與未發(fā)酵樣品相比，增幅依次為44.30%和57.20%。這主要是由于面團(tuán)中乳酸菌在發(fā)酵過(guò)程中大量增殖，在乳酸菌生長(zhǎng)代謝作用下，有機(jī)酸含量顯著提高，pH值迅速下降，進(jìn)而有效激活谷物內(nèi)源性蛋白酶[15]，促進(jìn)蛋白質(zhì)大分子降解成短肽和小分子氨基酸，從而有利于人體的消化和吸收。因此，IVPD的顯著增加是酸與酶共同作用的結(jié)果。

表3 復(fù)合乳酸菌對(duì)發(fā)酵餅干的體外消化率的影響 %

注：不同字母標(biāo)示的同一行間具有顯著性差異(P≤0.05)。

2.4.2 乳酸菌發(fā)酵對(duì)餅干中維生素含量的影響

分別測(cè)定了未發(fā)酵餅干、酵母發(fā)酵餅干及復(fù)合乳酸菌發(fā)酵餅干中硫胺素、核黃素及生育酚的含量，表4顯示了復(fù)合乳酸菌發(fā)酵對(duì)餅干中幾種維生素的影響。經(jīng)酵母菌發(fā)酵及乳酸菌發(fā)酵均能提高餅干中硫胺素及核黃素的含量，而經(jīng)復(fù)合菌組發(fā)酵后制備的餅干中硫胺素及核黃素的含量最高，分別為111.88 μg/100 g和76.00 μg/100 g。這主要是由于乳酸菌長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)酵能夠減少烘焙產(chǎn)品中VB1及VB2的損失[16]所導(dǎo)致的。而由于乳酸菌在發(fā)酵過(guò)程中酸化作用可導(dǎo)致面團(tuán)中VE的流失[17]，因此，復(fù)合乳酸菌發(fā)酵餅干中的生育酚含量顯著低于空白組及酵母組餅干。LIUKKONEN等[18]在黑麥酸面團(tuán)焙烤時(shí)也出現(xiàn)類(lèi)似產(chǎn)品中生育酚和三烯生育酚含量降低的結(jié)果。

注：不同字母標(biāo)示的同一行間具有顯著性差異(P≤0.05)。

2.4.3 乳酸菌發(fā)酵對(duì)餅干中γ-氨基丁酸含量的影響

諸多學(xué)者已致力于利用篩選的乳酸菌提高食品中的GABA含量[19-20]。本研究測(cè)定了未經(jīng)發(fā)酵、酵母發(fā)酵和乳酸菌發(fā)酵制備的餅干中GABA的含量，結(jié)果如表5所示。面團(tuán)經(jīng)酵母發(fā)酵后，其制備的餅干中GABA含量與未發(fā)酵餅干無(wú)顯著變化，而復(fù)合乳酸菌發(fā)酵制備的餅干中GABA含量則為1.50 g/100 g，與未發(fā)酵餅干及酵母發(fā)酵餅干相比分別提高了78.0%和84.8%。BHANWAR等[21]發(fā)現(xiàn)將蕎麥、莧菜、鷹嘴豆及藜麥的混合粉制成的酸面團(tuán)在優(yōu)化條件下發(fā)酵，植物乳桿菌C48和乳酸乳球菌乳酸亞種PU1被作為這些谷物、“偽谷物”及豆類(lèi)混合物的酸面團(tuán)發(fā)酵劑。混合物經(jīng)酸面團(tuán)發(fā)酵后其中GABA濃度(504 mg/kg)顯著高于烘焙酵母發(fā)酵的混合物面團(tuán)。上述結(jié)果與本研究中是一致的，乳酸菌提高發(fā)酵餅干中GABA含量的原因可能是經(jīng)乳酸菌發(fā)酵制備的餅干中，由面團(tuán)體系中內(nèi)源或乳酸菌生物合成的谷氨酸脫羧酶可經(jīng)α脫羧反應(yīng)一步催化L-谷氨酸酯形成GABA[22]。

表5 復(fù)合乳酸菌對(duì)發(fā)酵餅干中GABA含量的影響

注：不同字母標(biāo)示的同一行間具有顯著性差異(P≤ 0.05)。

綜上所述，復(fù)合乳酸菌可顯著提高蘇打餅干的蛋白質(zhì)消化率、VB1與VB2含量及GABA含量，有助于發(fā)酵餅干中功能營(yíng)養(yǎng)特性的提高。

3 結(jié)論

利用復(fù)合乳酸菌協(xié)同酵母菌發(fā)酵制備蘇打餅干，觀察其對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)特性的影響。結(jié)果表明，復(fù)合乳酸菌在發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)酸速率與植物乳桿菌SQ1相近，發(fā)酵10 h即可滿足產(chǎn)品面團(tuán)的酸度需求，且可有效降低產(chǎn)品中丙烯酰胺的含量。此外，與植物乳桿菌SQ1組相較，復(fù)合乳酸菌發(fā)酵制得蘇打餅干感官喜好度和描述性感官風(fēng)味評(píng)價(jià)均得到了顯著提升。通過(guò)對(duì)餅干的蛋白質(zhì)消化率、維生素和γ氨基丁酸含量的比較發(fā)現(xiàn)，經(jīng)復(fù)合乳酸菌發(fā)酵可顯著提高蘇打餅干的蛋白質(zhì)消化率、VB1與VB2含量及GABA含量，其中體外蛋白質(zhì)消化率為(81.54±1.46)%，VB1含量為(111.88±2.49) μg/100 g，VB2含量為(76.00±1.80) μg/100 g，GABA含量為(1.50±0.13) g/100 g，有助于蘇打餅干中營(yíng)養(yǎng)特性的提升。

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Effect of co-culture of lactic acid bacteria and yeast on the quality characteristics of Soda biscuit

YAN Bo-wen1, ZHAO Jian-xin1*, ZHANG Jun-ye1,2, FAN Da-ming1, HAO Yu-jie1, GUAN Lu-jing1, CHEN Wei1,3, ZHANG Hao1

1(School of Food Science and Technology, JiangnanUniversity, Wuxi 214122, China) 2(Mondelez Food China, Inc, Suzhou 215126) 3(State Key Laboratory of Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi 214122, China)

The co-culture of lactic acid bacteria and yeast improves the quality characteristics of soda biscuit. This paper is aimed at developing soda biscuit starter culture, which is fermented with the co-culture of lactic acid bacteria and yeast, to investigate the effect on the flavor and nutrition of soda biscuit. The results show that compared with the solo lactic acid bacteria fermentation, the acidification rates of dough fermented with the mixed-strains is faster, and the amount of acrylamide of biscuit is lower. Furthermore, it is a kind of favorite products for consumers and is suitable for industrial manufacture. The mixed-strains could also remarkably improve the rate ofin-vitroprotein digestibility, and enhance the amount of VB1, VB2and GABA, it’s good for improving the nutrition of the soda biscuit.

lactic acid bacteria; yeast; fermentation; soda-biscuit; quality; nutrition

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201704016

博士研究生(趙建新教授為通訊作者，E-mail：jxzhao@jiangnan.edu.cn)。

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(31471721)；“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2014BAD04B03)

2016-06-14，改回日期：2016-11-25