米酒老面添加量對面團及饅頭品質的影響

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(1.河南工業大學,小麥和玉米深加工國家工程實驗室,河南鄭州 450001;2.河南牧業經濟學院食品與生物工程學院,河南鄭州 450044)

米酒是饅頭制作所添加的傳統發酵劑之一,是以糯米為主要原料,經過蒸煮、接種拌曲、微生物糖化發酵釀造而成的中國傳統發酵米制品[1]。米酒因其含有豐富的菌種,被用作發酵劑蒸制饅頭,使得饅頭口感更加香甜。老面又稱為酸面團,老面饅頭有獨特的風味,香醇可口,勝于一般發酵的產品[2]。米酒老面是指將米酒作為發酵劑添加至面團中,并進行長時間發酵所得的面團。老面發酵產生的有機酸可以增強乳酸菌株特異水解蛋白酶對麩質蛋白、淀粉和阿拉伯基木聚糖的水解作用,或提供低pH發酵環境使能夠形成網狀結構的麩質蛋白的溶解性及膨脹性增加,顯著提高和改善焙烤產品體積和流變學特性[3]。用老面發酵劑發酵的饅頭,保質期長,口感、風味、營養價值高[4]。

丁長河等[5]采用感官評價和質構儀分析老酵頭饅頭和工廠化生產饅頭的品質差別,結果顯示,老酵頭饅頭咀嚼性、凝聚性、感官評分、外觀都顯著高于工廠化饅頭。王大一[6]以長時發酵的酸面團為研究對象,研究了酵子添加量和發酵溫度對制作酸面團發酵過程中生化指標(pH、TTA、Aw、水分含量、酵母菌總數、乳酸菌總數)的影響。劉效謙等[7]通過分析酸面團發酵過程中麥谷蛋白大聚體的降解變化,為酸面團質量控制及生產奠定基礎。老面主要是通過形成有機酸和其他補充機制,可以降低面包的血糖指數(GI)和淀粉的消化率[8],其可用于生產低FODMAPs(低發酵、低聚糖、二糖、單糖和多元醇飲食)小麥面包制品,其可能通過多種途徑改善腸易激綜合癥(IBS)患者癥狀[9]。近年來,發展傳統的提高饅頭品質的生物技術已成為一個具有吸引力的課題。然而,這些研究大多集中在傳統和新型發酵劑在面團發酵中的技術作用[10-11]。

關于老面的研究很多,但是把米酒老面應用于二次發酵饅頭的制作研究,國內對此方面的報道還比較少。因此,了解米酒老面對面團和最終產品質量的影響,對于指導米酒老面饅頭產品的生產具有重要意義。本試驗研究了米酒老面添加量對面團pH、濕面筋含量和面筋指數及米酒老面饅頭的比容、硬度、白度及感官評分的影響,并將面團理化指標(pH、濕面筋含量和面筋指數)與饅頭理化指標(比容、硬度、白度及感官評分)的相關性分析進行分析,以期為米酒老面饅頭的現代工業化生產提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

特一粉 鄭州金苑面業有限公司;高活性干酵母(低糖)、甜酒曲 安琪酵母股份有限公司;蒸餾水 由蒸餾水儀器制得的Ⅲ級水;糯米 吉林市永鵬農副產品開發有限公司;蘇打(Na2CO3) 河南密丹兒商貿有限公司。

SZH-20雙速雙動和面機 廣州旭眾食品機械有限公司;BS600L電子天平 上海友聲衡器廠;WFX-12-15-24-0豪華型霧化面食發酵箱 中山市豐盛電器廠;JBDZ-20白度儀 上海嘉定糧油儀器有限公司;硬度儀 自制(小麥和玉米深加工國家工程實驗室);DHP030 恒溫培養箱 上海實驗儀器總廠;pH5F 平面筆式pH計 上海三信儀表廠;JMCZ 面筋指數測定儀 杭州天成光電有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 米酒制作 糯米200 g和水200 mL浸泡12 h,進行蒸制45 min,然后冷卻至室溫,將甜酒曲 3.0 g(1.5%)溶解在200 mL水中,與蒸熟糯米攪拌混勻后放入恒溫箱(30 ℃,72 h),各配料比例均以第一次添加糯米總質量為基準。

1.2.2 米酒饅頭制作 米酒老面工藝流程為:面粉、米酒、水→和面→發酵→米酒老面。其中面粉200 g、水86 mL(43%)和米酒20 g(10%)加入和面機,攪拌10 min,發酵10 h(溫度27 ℃、濕度85%)。

米酒老面饅頭制作流程為:米酒老面、水、面粉、蘇打、酵母→和面→壓面→成型→醒發→蒸制→成品。其中將面粉500 g、酵母1 g(0.2%)、水215 mL(43%)、蘇打1 g(0.2%)和一定量的米酒老面(40%、50%、60%、70%和80%)加入和面機,攪拌12 min做成面團;自動壓面20次;手工成型;醒發40 min(溫度35 ℃、濕度85%);電蒸鍋蒸25 min,各配料比例均以面粉總質量為基準。

1.2.3 面團pH測定 用平面筆式pH計測定面團pH。

1.2.4 面團面筋含量和面筋指數的測定 按照石飛[12]方法測定。

1.2.5 饅頭白度的測定 采用白度儀測定饅頭白度[13]。

1.2.6 饅頭硬度的測定 采用自制硬度儀測定[14]。

1.2.7 饅頭感官評價 饅頭感官評分采用劉長虹[15]感官評價方法,并略加修改,選5名經過培訓的評價員集體評分(見表1)。

1.3 數據處理

使用SPSS 21.0軟件中的單向方差分析(ANOVA),Duncan檢驗進行統計分析,皮爾遜檢驗進行相關性分析,P<0.05認為有統計學意義。使用Origin 2017作圖。

2 結果與分析

2.1 米酒老面添加量對面團pH的影響

老面含有多種菌種,包括酵母菌、乳酸菌、醋酸菌等微生物種群,這些微生物的生長代謝會產生多種風味物質,賦予老面團獨特的風味[16]。由圖1可以看出,隨著米酒老面添加量的增加,面團的pH呈現下降的趨勢。可以近似認為老面添加量與pH的關系為線性關系。pH(Y)與米酒添加量(X)的公式為:Y=-510X+7.8087。R2=0.9871,說明趨勢線的可靠性較高。米酒老面添加量從40%到80%,面團的pH從7.28下降到了6.29。

表1 饅頭感官評價標準Table 1 Sensory evaluation of steamed bread

2.2 米酒老面添加量對面團濕面筋含量和面筋指數的影響

濕面筋是面筋蛋白與水結合形成三維的網絡狀結構[17],面團硬度濕面筋含量之間呈極顯著的正相關性,濕面筋含量越高,面團硬度越大[18]。面筋指數可以用來有效的預測面團流變學特性和饅頭、拉面等面制品的品質;面筋指數越大,說明面筋筋力越強,彈力和延展力越好[19-20]。由圖2可以看出,米酒老面添加量在60%～70%時,面團中面筋指數沒有顯著性差異,但米酒老面添加量為60%的面團中濕面筋含量顯著低于其他四種添加量(P<0.05)。說明米酒老面添加量為60%～70%時,面筋蛋白的質量較高,可能由于適當的米酒老面添加,可以促進巰基相互交聯形成二硫鍵,低分子量的醇溶蛋白與麥谷蛋白交聯形成更大分子量的麥谷蛋白聚合體,增加了面筋網絡的彈性,使面筋蛋白的質量得到提高[21]。米酒老面添加量超過70%時,面筋指數持續下降,且70%～80%時,下降幅度較大,說明面筋的筋力變弱程度較大。

圖2 米酒老面添加量對面團濕面筋含量和面筋指數的影響Fig.2 Effect of rice wine sourdough addition on wet gluten content and gluten index of dough注:不同小寫字母表示濕面筋含量差異顯著(P<0.05);不同大寫字母表示面筋指數差異顯著(P<0.05)。

2.3 米酒老面添加量對饅頭比容和硬度的影響

由圖3可以看出,隨著米酒老面添加量的增加,饅頭比容呈現先上升后降低的趨勢,當老面添加量為60%時,饅頭的比容達到最大,為2.70 mL/g。米酒老面添加量在40%～60%,隨著添加量的增加,饅頭比容增加,可能是由于面團中的發酵微生物(如酵母菌和乳酸菌)數量增加占優,代謝活躍,發酵產氣,促進面團膨發,饅頭體積增大,比容變大[6]。米酒老面添加量超過60%時,饅頭的體積呈現降低的趨勢。饅頭體積的大小主要是由面團形成的面筋網絡及持氣能力影響[22],由于面團的pH相對較低,酸性條件會破壞面團中的面筋網絡結構,面團的持氣性下降,使得饅頭比容降低。隨著米酒老面添加量的增加,饅頭硬度呈現先下降后上升的趨勢,當老面添加量為60%時,饅頭的硬度達到最小,為568 g。饅頭比容和硬度呈現負相關。

圖3 米酒老面添加量對饅頭比容和硬度的影響Fig.3 Effects of rice wine sourdough addition on hardness and specific volume of steamed bread注:不同小寫字母表示比容差異顯著(P<0.05);不同大寫字母表示硬度差異顯著(P<0.05)。

2.4 米酒老面添加量對饅頭白度和感官評分的影響

由圖4可以看出,饅頭的白度隨著米酒老面添加量的增加呈現先升高后降低的趨勢。米酒老面添加量過低時,饅頭白度值較低,面團pH大于7,可能由于酸堿中和后,剩余的蘇打使其含有的類黃酮物質游離出來,會讓面團的顏色加深[23]。米酒老面添加量過高時,饅頭的白度降低。可能是由于面團中的面筋網絡結構被破壞,饅頭內部孔洞大小不均勻,而饅頭的白度與其內部孔洞的細密程度有很大關系[24],從而白度下降。隨著米酒老面添加量的增加,饅頭的感官評分呈現先升高后降低的趨勢。米酒老面添加量為60%時,米酒老面饅頭的感官評分顯著性高于其他四種添加量(P<0.05),為87.2分。

圖4 米酒老面添加量對饅頭白度和感官評分的影響Fig.4 Effects of rice wine sourdough on whiteness and sensory score of steamed bread注:不同大寫字母表示白度差異顯著(P<0.05);不同大寫字母表示感官評分差異顯著(P<0.05)。

2.5 相關性分析

如表2所示,面團pH與饅頭的感官評分呈極顯著負相關(P<0.01)。面團pH與饅頭的比容、硬度、白度沒有顯著相關性。面團濕面筋含量與饅頭比容呈顯著負相關(P<0.05),與饅頭硬度呈顯著正相關(P<0.05),與饅頭白度呈極顯著負相關(P<0.01)。面團面筋指數與饅頭比容呈極顯著正相關(P<0.01),與饅頭硬度呈極顯著負相關(P<0.01),與饅頭白度呈顯著正相關。由表2也可以看出,米酒老面饅頭比容、白度和硬度受面團濕面筋含量及面筋指數的顯著性影響。饅頭感官評分受面團pH的極顯著影響(P<0.01),說明老面添加量過多,可以提高饅頭的感官評分。

表2 面團理化指標與饅頭理化指標的相關性分析Table 2 Correlation analysis between dough physicochemical index and steamed bread physicochemical index

3 結論

通過研究米酒老面對面團和饅頭品質發現,隨著米酒老面添加量的增加,面團pH下降,近似為線性關系;米酒老面添加量為60%～70%的面團中面筋指數顯著高于其他四種添加量(P<0.05),添加60%米酒老面饅頭的比容、硬度、白度和感官評分顯著高于其他四種添加量(P<0.05)。綜合以上分析,米酒老面最適添加量為60%。本實驗可以為米酒老面饅頭的現代工業化生產提供理論指導。米酒老面中微生物種類、含量,米酒老面對面團弛豫時間、流變特性、發酵特性、微觀結構等以及米酒老面饅頭的功能、營養特性和揮發性物質等還需要進一步研究。