不同酵母在發(fā)酵面制品中的應用研究

冷 越 王學東 呂慶云 何 貝

(武漢輕工大學食品科學與工程學院1，武漢 430023)(大宗糧油精深加工省部共建教育部重點實驗室2，武漢 430023)(湖北省農(nóng)產(chǎn)品加工與轉化重點實驗室3，武漢 430023)(廣東廣益科技實業(yè)有限公司4，東莞 523000)

酵母作為一種天然安全的生物疏松劑和發(fā)酵劑，是饅頭、面包等發(fā)酵面食制作的重要原料。酵母品種和其發(fā)酵條件均會影響發(fā)酵面制品質(zhì)量。Manuel等[1]就酵母用量、發(fā)酵時間和發(fā)酵溫度對面包品質(zhì)的影響進行研究，結果表明酵母添加量以及發(fā)酵時間對饅頭品質(zhì)的影響顯著。周顯青等[2]對饅頭制作過程中影響面團發(fā)酵特性的多種因素進行分析，結果顯示不同品牌的酵母、加糖量均會對面團的發(fā)酵效果產(chǎn)生較大影響。Karakuzu等[3]研究認為，酵母發(fā)酵過程需重點控制的參數(shù)是溫度和糖用量。然而，當前針對代表性酵母品種在發(fā)酵面食中最佳工藝條件的系統(tǒng)性比較研究還鮮見報道。

本實驗以國內(nèi)外四個品牌的8個酵母品種為研究對象，選取饅頭、面包制作配方中的酵母用量、糖用量、鹽用量以及實驗條件中的發(fā)酵溫度、發(fā)酵濕度、發(fā)酵時間六個因素，進行均勻設計實驗，對制品的綜合感官品質(zhì)、內(nèi)部結構、比容等進行評價，確定了最佳配料比和發(fā)酵工藝參數(shù)。該研究可以為制作發(fā)酵面食中科學應用酵母提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

歐洲1號(A)品牌的低糖酵母(AL)和高糖酵母(AH)，歐洲2號(B)品牌的低糖酵母(BL)和高糖酵母(BH)，國產(chǎn)1號(C) 品牌的低糖酵母(CL)和高糖酵母(CH)，國產(chǎn)2號(D) 品牌的低糖酵母(DL)和高糖酵母(DH)：市售；美枚300饅頭用小麥粉、金像牌面包用小麥粉，江蘇南順食品有限公司；白砂糖、黃油、食用鹽：市售。

1.2 儀器與設備

GX-20面包發(fā)酵箱；FB-Ⅱ美的電蒸鍋；H20F立式雙速和面機； GL-6A遠紅外線食品烘爐；BVM-L370LC面包體積測定儀；C-Cell 圖像分析儀；FXJ壓面機。

1.3 方法

1.3.1 面包配方設計

表1 低糖面包的實驗設計表

表2 高糖面包的實驗設計表

1.3.2 饅頭配方設計

實驗設計中將饅頭分為低糖饅頭和高糖饅頭。實驗選取糖含量、酵母含量、發(fā)酵溫度、發(fā)酵濕度、發(fā)酵時間五個因素。在低糖饅頭中不額外添加糖，因此選用均勻設計表U*6(64)中的6水平4因素，如表3所示。高糖饅頭制作方案則選用均勻設計表U*10(105)中的10水平5因素，如表4所示。

1.3.3 制作方法

面包的制作方法：按照AACC 10—10B[4]。

饅頭的制作方法：以GB/T 20571—2006《小麥儲存品質(zhì)的判定規(guī)則》[5]為基礎，對其方案進行適當變化。

表3 低糖饅頭的實驗設計表

表4 高糖饅頭的實驗設計表

1.3.4 物性測定和感官評價方法

1.3.4.1 比容的測定 選取冷卻后的制品，利用食品體積測定儀來測定其體積(mL)以及質(zhì)量(g)。每個制品測定3次后取平均值，計算后得到比容。

1.3.4.2 制品切片圖像分析 將冷卻后的制品進行切片處理，通過C-Cell圖像分析儀對切片后制品表面的圖像進行分析。

1.3.4.3 感官指標評價 以GB/T 14611—2008《小麥粉面包烘焙品質(zhì)試驗》[6]為基礎方案，后進行適當變化。

1.3.4.4 小麥粉評價指標 含水量測定依據(jù)GB 5009.3—2016[7]；灰分含量測定依據(jù)GB 5009.4—2016[8]；蛋白質(zhì)含量測定依據(jù)GB 5009.5—2016[9]；面筋含量測定依據(jù)GB/T 5506.2—2008/ISO21415—2:2006[10]；降落數(shù)值測定依據(jù)GB/T 10361—2008[11]；粉質(zhì)拉伸測定依據(jù)GB/T 14614—2006和GB/T 14615—2006[12-13]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel、SPSS和Origin軟件進行分析處理。重復數(shù)據(jù)取均值，以Mean±SD形式表示。

表5 實驗小麥粉基本品質(zhì)

2 結果與分析

利用實驗方法得到的比容、制品形態(tài)的大小、氣孔的均勻性和細膩程度等相關數(shù)據(jù)及分析信息[14-18]，為后期感官評分提供相應的依據(jù)。

2.1 面粉基礎指標測定結果

將實驗標準專用粉和面粉的理化指標進行對比，依據(jù)LS/T 3204—1993[19]，得到表5。通過數(shù)據(jù)知實驗中所選面粉均符合國家精制級面粉的標準。

2.2 面包、饅頭比容的結果與分析

通過觀察圖1、圖2，發(fā)現(xiàn)低糖面包與高糖面包比容的總體趨勢是先下降后上升再下降，拐點均在水平6中出現(xiàn)；觀察圖3、圖4，發(fā)現(xiàn)低糖饅頭與高糖饅頭比容的總體趨勢是上升的，拐點在低糖饅頭中水平3附近出現(xiàn)，在高糖饅頭的水平4附近出現(xiàn)。由回歸分析知，酵母用量是較為主導的因素，影響較為顯著。在低糖、高糖面包中，水平6對應的酵母用量均為1.2%；在低糖饅頭所對應的水平3、高糖饅頭所對應的水平4中，酵母用量均為0.8%。對比表11、表12中最佳方案中酵母用量，其值也基本與該結論相符合。

圖1 低糖面包比容圖

圖2 高糖面包比容圖

圖3 低糖饅頭比容圖

圖4 高糖饅頭比容圖

圖5 低糖、高糖面包與饅頭的感官評分圖

2.3 感官評分與實驗結果的計算

實驗感官評分結果如圖5所示。通過對實驗所得粗細氣孔比與感官評分進行相關性分析，得到表6。對表6中的數(shù)據(jù)和相關性分析可以得到，在低糖面包、高糖面包和低糖饅頭、高糖饅頭中，感官評分所得數(shù)據(jù)與粗細氣孔比基本呈顯著或者極顯著的負相關。這一結果與前人的相關研究相一致。方秀利等[20]、何雅薔等[21]研究均認為，粗細氣孔比與發(fā)酵面食內(nèi)部結構、感官總分呈極顯著負相關，粗細氣孔比越大，發(fā)酵制品在口感上相對更松散，感官評分更低。利用圖像分析技術評價發(fā)酵面食品品質(zhì)的研究。

表6 感官評分與粗細氣孔比相關性

注：*表示α=0.05水平上顯著；**表示α=0.01水平上顯著。下同。

根據(jù)感官評分結果，做回歸分析，得到表7～表10中結果。通過判斷F值來對方程的顯著性進行判斷，經(jīng)檢驗方程的顯著性均符合條件，可以對方程進行規(guī)劃求解。根據(jù)回歸分析的結果，得到六個因素中酵母用量、發(fā)酵時間以及發(fā)酵溫度對感官評價的結果影響較為顯著，其他因素則是幾者交互作用較為顯著。張守文等[22]在對面包的研究中也發(fā)現(xiàn)酵母品種和工藝參數(shù)均對產(chǎn)品的比容具有顯著影響。不同酵母的產(chǎn)氣能力不同，同時在發(fā)酵環(huán)境達到酵母最適發(fā)酵條件時，其存活和產(chǎn)氣能力最好，制備的面包品質(zhì)最佳。這與本研究結果基本一致。

用規(guī)劃求解得出最優(yōu)方案如表11、表12，后經(jīng)驗證此最優(yōu)方案較為合理[23]。

表7 低糖面包的回歸分析

表8 高糖面包回歸分析

表9 低糖饅頭的回歸分析

表10 高糖饅頭的回歸分析

表11 不同品牌酵母制作面包的最佳工藝參數(shù)與評分

表12 不同品牌酵母制作饅頭的最佳工藝參數(shù)與評分

3 結論

酵母作為發(fā)酵劑是發(fā)酵面食的重要原料，其品質(zhì)對發(fā)酵面食的質(zhì)量有重要影響。同時，發(fā)酵條件也會對發(fā)酵食品的品質(zhì)產(chǎn)生一定影響。實驗通過均勻設計研究了不同品種酵母在發(fā)酵面食中的最佳工藝條件，結果顯示，不同品種酵母生產(chǎn)的發(fā)酵面食品質(zhì)差異較大；而同種酵母，在不同工藝參數(shù)下生產(chǎn)的發(fā)酵面食差異也非常明顯。其中，酵母用量、發(fā)酵時間及發(fā)酵溫度三個因素對發(fā)酵產(chǎn)品質(zhì)量影響顯著，其他因素的交互作用也有顯著影響。優(yōu)化發(fā)酵參數(shù)后，不同酵母生產(chǎn)的發(fā)酵面食的品質(zhì)均明顯改善，且品種間差異減小。此結果表明，不同酵母的環(huán)境適應性存在較大差異，在制作發(fā)酵面食時針對特定的酵母品種，選擇優(yōu)化的工藝條件能顯著改善發(fā)酵面食的品質(zhì)。因而，在實際生產(chǎn)中，宜針對選用的酵母，合理調(diào)整發(fā)酵條件。