不同酵母對無糖面包品質及風味成分的影響

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(1.河南科技學院食品學院,河南新鄉 453003;2.河南科技學院新科學院,河南新鄉 453003)

不同酵母對無糖面包品質及風味成分的影響

崔震昆1,畢繼才1,朱琳2,莫海珍1,*

(1.河南科技學院食品學院,河南新鄉 453003;2.河南科技學院新科學院,河南新鄉 453003)

研究了即發高活性干酵母、低糖高活性干酵母和天然酵母液對無糖面包品質及風味成分的影響。結果表明，制作的無糖面包用低糖高活性干酵母發酵時,面包硬度、黏性、咀嚼性、彈性、粘結性、回復性明顯優于用即發高活性干酵母和天然酵母液制作的面包。即發高活性干酵母、低糖高活性干酵母、天然酵母液制作的無糖面包含有風味物質分別為29、63、36種。低糖高活性干酵母更適合于制作無糖面包。

無糖面包,酵母,品質,風味成分

面包是以小麥粉為主要原料,酵母、雞蛋、油脂、糖、鹽等為輔料,加水調制成面團,經過發酵、分割、成形、餳發、焙烤、冷卻等過程加工而成的焙烤食品[1]。無糖面包是一種硬質面包,不含糖、油、蛋。其特點是經久耐嚼,濃郁純香,厚重扎實的口感,原味谷物的芬芳,外硬內脆、口感偏硬、組織緊實,有韌性。根據酵母對糖含量喜好程度不同,可將制作面包用酵母分為即發高活性干酵母(糖含量為5%～10%)和低糖高活性干酵母(糖含量為1%～10%)。

近年來,無糖面包、天然酵母面包成為烘焙食品領域中研究熱門課題。學者們分別研究了釀酒酵母和異常畢赤酵母混菌發酵以豐富制品風味,麥芽糖發酵力較強的菌株在無糖面團中發酵速度快，蔗糖酶活力低的酵母菌株在高糖面團中發酵力較高[2-5]。對于天然酵母研究表明,天然酵母能夠改善制品風味[6-8]、抗老化性[9-10]、口感質地[11]、提高營養價值[12-13]等。王剛[14]等從重慶泡菜及揚州醬豆中分離篩選出一株產香酵母可用于面包發酵,并且改善面包的風味。Lhomme等[15]研究有機面包制作工藝過程中微生物菌落動態變化,發現天然酵母有利于提升面包風味。Lattanzi[16]等從18種傳統意大利烘焙產品的自然發酵酸面團中分離出植物乳酸桿菌、釀酒酵母、霍氏假絲酵母等微生物。

本文通過利用即發高活性干酵母、低糖高活性干酵母和天然酵母制作無糖面包,并對無糖面包的質構與風味物質含量進行測定,以考察利用不同酵母發酵生產無糖面包對其品質及風味成分的影響。

1 材料與方法

1.1材料與儀器

高筋粉(原味面包粉) 新鄉良潤全谷物食品有限公司提供;法國樂斯福燕子高活性干酵母金色包裝(以下稱:即發高活性干酵母,含糖量5%以上)、法國樂斯福燕子高活性干酵母紅色包裝(以下稱:低糖高活性干酵母,含糖量0%～10%) 均由樂斯福管理(上海)有限公司提供;衛群海藻碘鹽、紅富士蘋果、娃哈哈純凈水 均購自新鄉胖東來超市。

表2 不同酵母對面包硬度、黏性、咀嚼性、彈性、粘結性和回復性的影響

SHP-160智能生化培養箱 上海三發科學儀器儀有限公司;HZF-A5000電子天平秤 美國康州HZ電子有限公司;TA-XTPLUS物性測定儀 英國SMS公司;RATIONAL萬能蒸烤箱 德國RATIONAL萊欣諾股份公司;DC-18S新麥餳發箱 新麥機械(無錫)有限公司;凱伍德KMM020廚師機 英國凱伍德;Finnigan Trace MS氣相色譜-質譜聯用儀 安捷倫公司;固相微萃取裝置、65 μm CAR/PDMS萃取頭 美國Supelco公司。

1.2天然酵母液制備

將蘋果洗凈切片稱取100.0 g放入無菌瓶中加入純凈水900 mL后密封,在25 ℃放置4 d(每24 h搖晃瓶身),待瓶內發酵液出現大量氣泡后,即可用作天然酵母液,備用[17-18]。

1.3面包制備

即發高活性干酵母、低糖高活性干酵母、天然酵母液發酵面包制作配方見表1。將所有原料按表1中的比例(烘焙配方中通常按照面粉總重量(TFW)進行核算。TFW相當于100%,其他所有原材料的比例均按照TFW計算)混合均勻攪拌成團,先快速攪拌8 min至面筋網絡結構形成,然后慢速攪拌2 min,30 ℃下覆膜靜置餳發1 h左右[19],待面團體積膨脹至原體積的2倍,按90 g/個分割面團,覆保鮮膜靜置10 min,搓圓成型。置于餳發箱內(38 ℃,相對濕度85%)餳發80 min,將餳發好的面團放入蒸烤箱內(上火210 ℃,下火190 ℃)入爐時噴蒸汽2 s,烘烤25 min。

表1 面包基礎配方

1.4質構測定

不同酵母發酵的面包去掉表皮部分,切成邊長為2 cm的正方體,利用物性測定儀對面包進行質構測定。測定條件:P/50圓柱形平底探頭,測前速率1 mm/s,測試速率1 mm/s,測后速率與測試速率一致,壓縮程度40%,停留間隔2 s,觸發值5 g。平行測定3次。

1.5風味成分的測定

將面包芯分割成約4 mm×4 mm×3 mm規格的碎片,放入15 mL SPME樣品瓶中,樣品占瓶子體積的3/5,蓋好瓶蓋。

把樣品瓶放入60 ℃恒溫水浴中,將老化好的萃取頭插入樣品瓶的上空,頂空萃取40 min,用手柄使纖維頭退回到針頭內,拔出針頭進樣。

色譜條件:GC-5MS毛細管色譜柱(60 m×0.32 mm,1 μm),載氣He流量恒流2 mL/min,分流10 mL/min,前2 min不分流,之后再分流,分流比為12∶1,起始溫度40 ℃,保留1 min,然后以6 ℃/min升溫至160 ℃,接著以8 ℃/min升溫至250 ℃,保留10 min。

質譜條件:電離方式EI,進樣孔溫度250 ℃,離子源溫度200 ℃,電子能量70 eV,發射電流200 μA,采集方式為全掃描,采集質量范圍m/z 33～495 u。

GC-MS圖譜經計算機和人工檢索把每個峰同時與NIST Library和Wiley Library 相匹配檢索定性,匹配度和純度大于900作為鑒定結果,化合物定量:按峰面積歸一化法計算相對百分含量。

1.6數據處理

實驗操作重復三次,采用Excel 2016軟件進行計算取平均值。

2 結果與討論

2.1不同酵母對面包質構特性的影響

質構測試又被稱為兩次咀嚼測試(Two Bite Test)主要是通過模擬人進食時口腔的咀嚼運動,對固體、半固體樣品進行兩次壓縮,測試與微機連接,通過界面輸出質構測試曲線,從中可以分析質構特性參數。本文選取了硬度、黏性、咀嚼性、彈性、粘結性、回復性指標對面包質構進行分析。實驗結果(表2)表明:3種酵母發酵制作無糖面包的硬度、黏性、咀嚼性三個指標數值由高到低分別是天然酵母、即發高活性干酵母、低糖高活性干酵母;天然酵母發酵制作無糖面包硬度、黏性、咀嚼性數值最大;低糖酵母制作的面包的硬度、黏性、咀嚼性都優于其他兩種酵母制作的面包。

吉野精一提出低糖酵母麥芽糖酶活性高于蔗糖轉化酶活性[20]。無糖面包因沒有添加蔗糖,麥芽糖活性較強的低糖酵母顯現出優勢,即低糖高活性干酵母能夠使無糖面包過早過快的進入發酵階段,低糖酵母發酵的面包在硬度和咀嚼性方面較好。與面包酵母若能快速利用麥芽糖,即可大大提高酵母發酵面團的速度[21]的結果一致。天然酵母由于菌種類型繁雜,短時間發酵能力較商業酵母弱[22-23],所以短時間發酵的無糖面包各項指標沒有優勢。由此可見,不同酵母對面包硬度、黏性、咀嚼性都有著一定的影響。硬度、黏性、咀嚼性與面包的品質呈負相關,數值越大對應的面包品質就越差。

由表2可見,3種酵母發酵制作無糖面包的彈性、粘結性和回復性方面,三個指標數值由高到低分別是低糖高活性干酵母、即發高活性干酵母、天然酵母,三個指標數值接近,對面包品質的影響并不明顯。面包的彈性、粘結性、回復性與面包的組織結構有著密切的關系,與面包的品質呈正相關,數值越大,表明面包質量越好內部組織蓬松,氣孔均勻、致密,持氣性能好。

2.2不同酵母對面包揮發性風味物質的影響

三種不同酵母所制作的無糖面包的GC-MS色譜如圖1～圖3所示。采用計算機檢索和人工解析各峰相應的質譜圖,按面積歸一法計算相應成分的百分比含量。三種不同酵母所制作的無糖面包的揮發性成分如表3～表5所示。

圖1 即發高活性干酵母無糖面包色譜

圖2 低糖高活性干酵母無糖面包色譜

圖3 天然酵母無糖面包色譜

表3 即發高活性干酵母制作無糖面包風味成分

表4 低糖高活性干酵母制作無糖面包風味成分

表5 天然酵母制作無糖面包風味成分

表6 不同酵母制作的面包中揮發性物質種類所占的百分比

樣品檢測出的風味物質,主要包括醇類、酸類、醛類、酯類、酮類以及一些芳香族和雜環類化合物,醇類物質所占比例較大。三個不同樣品中所含的風味物質種類分別是:即發高活性干酵母制作的無糖面包里面含有風味物質29種,低糖高活性干酵母制作的無糖面包含有風味物質63種,天然酵母所制作面包中含風味物質36種,天然酵母中存在多種酵母菌和乳酸菌,產品會有多種風味物質[24-26]。三種酵母所制作的面包一共含有104種風味物質,其中共同含有的風味物質為乙醇、異戊醇、十四烷、糠醛、糠醇、香葉基丙酮、苯乙醇。

酵母種類的不同對面包的風味有著十分重要的影響。由揮發性風味物質GC-MS分析結果表明,低糖高活性干酵母所制作的無糖面包含有的風味物質最為豐富,其次為天然酵母所制作的無糖面包,最后為即發高活性干酵母所制作的無糖面包。

不同酵母所制作的無糖面包揮發性風味物質類別結果見表6。由表6可知,醇類物質所占的比例最大,在20.91%～71.61%。醇類物質是形成風味物質的重要組成部分。三種樣品中測出的醇類主要有:乙醇和異戊醇。醛類物質也是形成風味性的重要部分,在三種樣品中低糖高活性干酵母制作的無糖面包所含的醛類最多。雜環類物質含量由高到低次為低糖高活性干酵母、天然酵母、即發高活性干酵母。

綜上,在相對較短的發酵時間、相同的條件下所制作的無糖面包,低糖高活性干酵母所制作的無糖面包風味物質最多,天然酵母液所制作的無糖面包次之,即發高活性干酵母所制作的無糖面包風味最差。天然酵母液制作的面包之所以沒有產生出過多的風味物質,是由于發酵時間短,未產生出過多的風味物質[22-23,27],所以使用天然酵母發酵面團應該選擇低溫長時間發酵,這樣產品可以獲得更多風味物質。

3 結論

添加發高活性干酵母、低糖高活性干酵母、天然酵母液在相同的時間內進行一次發酵制作三種無糖面包,其硬度、黏性和咀嚼性由低到高依次為:低糖高活性干酵母發酵的面包、即發高活性干酵母發酵的面包、天然酵母液發酵的面包;在彈性、粘結性、回復性方面,三種酵母發酵的面包差別不明顯,但選用低糖高活性干酵母制作面包優于其他兩種酵母制作的面包。選用低糖性酵母發酵制作的面包含風味物質種類最多為63種,即發高活性干酵母為29種,天然酵母液為36種。采用一次發酵或兩次發酵的無糖面包或低糖面包,建議選用低糖性酵母進行發酵。

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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，碩士，講師，主要從事烹飪科學方面的研究，E-mail：wind4774@163.com。

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莫海珍(1972-)，女，博士，教授，研究方向：食品質量與安全，E-mail：mohz@163.com。

2016年河南省高校科技創新團隊支持計劃(16IRTSTHN007)；2016年川菜發展研究中心餐飲科學技術與產業化項目(CC16Z16)。

TS201.1

A

1002-0306(2017)22-0090-06

10.13386/j.issn1002-0306.2017.22.018