特色酵子的發(fā)酵特性及對饅頭品質(zhì)的影響

王雯斐 - 路 源 汪雅馨 - 于吉斌 - 孫俊良 - 師玉忠 -

(1.河南科技學(xué)院食品學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003；2.河南科技學(xué)院新科學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003；3.漯河食品職業(yè)學(xué)院，河南 漯河 462000；4.新鄉(xiāng)富元食品有限公司，河南 新鄉(xiāng) 453300)

中國傳統(tǒng)面食發(fā)酵劑制作歷史久遠(yuǎn)，品種眾多。作為重要發(fā)酵劑之一的酵子，是一種多菌種混合發(fā)酵劑[1]，其發(fā)酵時間長，能改善面團的流變特性，使面團組織結(jié)構(gòu)更細(xì)膩，且發(fā)酵過程中會發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)如糖化、酯化等，從而產(chǎn)生各種風(fēng)味物質(zhì)[2-3]。此外，酵子還具有調(diào)節(jié)人體生理功能和提高產(chǎn)品營養(yǎng)價值等優(yōu)點[4]。目前，對傳統(tǒng)酵子的研究較多，但有關(guān)不同地區(qū)特色酵子的發(fā)酵特性及其對饅頭質(zhì)構(gòu)的研究較少。蘇東民等[5]研究發(fā)現(xiàn)，不同菌種在發(fā)酵過程中的產(chǎn)酸量和可溶性糖含量不同。陳軍麗等[6]以傳統(tǒng)酵子為試驗材料，發(fā)現(xiàn)添加濃度梯度為10-10乳酸菌的酵子發(fā)酵力最強，而添加濃度梯度為10-9乳酸菌的酵子酯化力最強。由于地域氣候條件和制作方法的不同，各地制作的土麯中微生物體系也存在差異，制作出的酵子品質(zhì)有所不同。

試驗擬收集河南3個不同地區(qū)的酵子作為試驗材料，通過測定酵子的發(fā)酵力、面筋指數(shù)、淀粉酶活力、pH值及可滴定酸度，并對其制作的饅頭比容、白度、質(zhì)構(gòu)進行比較分析，探究不同地區(qū)特色酵子的發(fā)酵特性及對饅頭質(zhì)構(gòu)的影響，以期為饅頭生產(chǎn)中的應(yīng)用提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 原材料采集

試驗所用酵子采集于中國以饅頭為主食的河南地區(qū)，不同地區(qū)酵子編號、采集地區(qū)、收集方式和酵種原料見表1。

表1 酵子的采集地區(qū)、收集方式及酵種原料

Table 1 Collection areas, collection methods and raw materials of Jiaozi in different areas of Henan province

編號采集地區(qū)收集方式酵種原料1#河南商丘當(dāng)?shù)剞r(nóng)家自制玉米粉、紅薯面、面粉2#河南南陽當(dāng)?shù)剞r(nóng)家自制黃酒和糯米3#河南新鄉(xiāng)當(dāng)?shù)剞r(nóng)家自制甜面瓜和麩皮

金苑精制粉：市售。

1.2 儀器與設(shè)備

可見分光光度計：WFJ7200型，尤尼柯(上海)儀器有限公司；

電子恒溫水浴鍋：DZKW-4型，北京中興偉業(yè)儀器有限公司；

磁力加熱攪拌器：XK78-2型，姜堰市新康醫(yī)療器械有限公司；

質(zhì)構(gòu)儀：TA.XT plus型，英國SMS儀器公司；

電子天平：JY1001型，上海衡平儀器儀表廠；

pH計：1208069型，上海盛磁儀器有限公司；

色差計：CR-400型，日本美能達公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 酵子發(fā)酵性能的測定

(1)發(fā)酵力：采用量筒法[7]。

(2)酵子淀粉酶活力：采用3,5-二硝基水楊酸分光光度法[8]。

(3)面團pH和可滴定酸度：參照文獻[9]。

(4)面團面筋指數(shù)：參照LS/T 6102—1995。

1.3.2 饅頭制作及參數(shù)測定

(1)饅頭的制作：參照郭敏[10]的方法并略做修改。稱取5 g酵子，加入適量水活化1 h，然后加入100 g面粉和適量水(總水量維持在55%左右)，攪拌均勻，揉成表面平滑的面團后，放置于濕度89%，36 ℃醒發(fā)箱中發(fā)酵，待面團體積膨大1倍、聞起來有酸味時即完成發(fā)酵，再加20 g 面粉，繼續(xù)揉至表面平滑，將面團均分成兩份，揉圓，然后在上述條件下醒發(fā)1 h，蒸鍋蒸30 min。

(2)饅頭比容的測定：饅頭蒸熟冷卻1 h后稱重，用小米置換法[11]測定饅頭體積，再計算比容。

(3)饅頭白度的測定：參照胡永濤[12]的方法進行測定，并按式(1)計算白度值。

(1)

式中：

L*——亮度，+表示偏白，-表示偏暗；

a*——綠紅值，+表示偏紅，-表示偏綠；

b*——藍黃值，+表示偏黃，-表示偏藍。

(4)饅頭質(zhì)構(gòu)的測定：根據(jù)文獻[13]并略作修改。饅頭蒸熟冷卻1 h后用超聲切刀順著中軸線切成14 mm的薄片，將質(zhì)構(gòu)儀選為TPA模式，P36R探頭，測前速率3.00 mm/s，測試速率1.00 mm/s，測后速率1.00 mm/s，壓縮程度60.00%，觸發(fā)力5.0 g。

1.3.3 數(shù)據(jù)分析 試驗結(jié)果為3次平行試驗的平均值，采用單因素ANOVA檢驗3種饅頭相應(yīng)指標(biāo)的顯著性差異程度。

2 結(jié)果與分析

2.1 酵子的發(fā)酵力

發(fā)酵力是衡量酵子品質(zhì)的重要標(biāo)準(zhǔn)，更是饅頭成型的前提[14]。由圖1可知，3#酵子發(fā)酵力最強，其次是2# 酵子，1#酵子發(fā)酵力最差，說明不同地區(qū)酵子的發(fā)酵力存在差異性。由于酵種原料不同，酵母菌的組成有所差異[15]，不同菌株繁殖速度不同，產(chǎn)氣量有差異，故造成不同地區(qū)酵子發(fā)酵力的差異。發(fā)酵力太小，饅頭會出現(xiàn)發(fā)不起來、死面等現(xiàn)象，所以發(fā)酵力越大饅頭成型越好。

2.2 酵子的淀粉酶活力

淀粉酶大部分來源于微生物代謝，少量來源于酵種原料，酵子本身所含的淀粉酶甚微可忽略不計。由表2可知，1#酵子淀粉酶活力最低，2#和3#酵子淀粉酶活力無明顯差異，其中3#酵子酶活力稍高，可能是3種酵子中產(chǎn)淀粉酶的微生物不同。3#酵子酶活力相對較高，其水解淀粉的能力最強，能產(chǎn)生更多的還原糖，為微生物的生長提供更豐富的營養(yǎng)成分[16]。

圖1 不同酵子的發(fā)酵力

表2 不同酵子的淀粉酶活力比較

2.3 不同酵子對面團pH和可滴定酸度的影響

酸度是衡量酸面團成熟度的重要標(biāo)志，而酸面團的成熟度與乳酸菌代謝產(chǎn)生的有機酸有關(guān)。不同程度的酸化會對淀粉、麩質(zhì)和阿拉伯木聚糖等面團結(jié)構(gòu)組成產(chǎn)生影響[17]。由圖2、3可知，隨著發(fā)酵時間的增加，不同酵子面團的pH值持續(xù)降低，可滴定酸度持續(xù)增加。3種酵子在發(fā)酵過程中pH值的下降程度依次為3#>2#>1#，酸度上升程度依次為3#>2#>1#。由于酵子是多菌種混合發(fā)酵，醋酸、乳酸菌產(chǎn)酸使其pH值降低，而3#酵子的酶活力最高，產(chǎn)生的還原糖也最多，微生物生長速度較快，因此其酸化程度相對較高，故3#酵子面團中pH值及可滴定酸度的變化最為明顯。

2.4 不同酵子面團的面筋指數(shù)

面筋指數(shù)可有效地推測出面團流變學(xué)特性和饅頭等面制品品質(zhì)；面筋指數(shù)越大，說明面筋筋力越強，彈力和韌性越好[18-19]。由圖4可知，3種酵子的面筋指數(shù)隨發(fā)酵時間的增長而變小，即不同的酵子在發(fā)酵過程中，面團的面筋都受到了不同程度的弱化，其弱化程度依次為3#>2#>1#。這可能是發(fā)酵初期，微生物生長繁殖較快，代謝產(chǎn)生的酒精和酶類可導(dǎo)致形成面筋的面筋蛋白分解。隨著發(fā)酵時間的延長，pH降低，酸化降解了部分面筋蛋白，加速面筋蛋白結(jié)構(gòu)的破壞，面筋蛋白氫鍵作用和離子團水合作用減弱，因此面筋指數(shù)隨著發(fā)酵時間的增長而變小。當(dāng)面筋指數(shù)過小時，面筋結(jié)構(gòu)遭到破壞，使發(fā)酵面團有輕微塌陷[20]。

圖2 不同酵子面團的pH

圖3 不同酵子面團的可滴定酸度

圖4 不同酵子面團的面筋指數(shù)

2.5 不同酵子對饅頭比容和白度的影響

由圖5可知，3種酵子饅頭的比容依次為3#>2#>1#，由于3種酵子的發(fā)酵力不同，發(fā)酵力越高，發(fā)酵產(chǎn)生的CO2越多，面筋網(wǎng)絡(luò)得到伸展，面團內(nèi)部結(jié)構(gòu)蓬松，體積也越大。3種酵子饅頭的白度基本相同，由于饅頭的白度受其內(nèi)部組織的影響，而內(nèi)部組織與面團發(fā)酵有關(guān)，當(dāng)饅頭上的孔洞太大或太小時，對光的吸收能力增大，饅頭白度下降[21-22]。3種饅頭的白度無顯著性差異，說明饅頭內(nèi)部組織較好，孔洞大小均勻。

2.6 不同酵子對饅頭質(zhì)構(gòu)的影響

由表3可知，3#酵子饅頭的硬度、膠性和咀嚼性最小，其次是2#，1#酵子的最大。3種饅頭的質(zhì)地性狀比較為3#<2#<1#，質(zhì)地性狀與饅頭品質(zhì)呈負(fù)相關(guān)，其值越大，饅頭品質(zhì)相對越差，吃起來較硬且不清爽可口、黏牙[23]。3種酵子饅頭的彈性、凝聚性和回復(fù)性逐漸增加，壓縮張弛性依次為1#<2#<3#。壓縮張弛性與饅頭品質(zhì)呈正相關(guān)，其值越大，饅頭越彈，咀嚼口感越軟[23]。3#酵子的黏著性顯著小于其他兩種酵子饅頭，黏著性小表示饅頭不黏牙。綜上，3#酵子的質(zhì)地性狀、壓縮張弛性和黏著性都優(yōu)于其他兩種酵子饅頭。

字母不同表示差異顯著(P<0.05)

表3 不同酵子對饅頭質(zhì)構(gòu)的影響?

? 字母不同表示差異顯著(P<0.05)。

3 結(jié)論

通過對河南不同地區(qū)特色酵子的發(fā)酵特性及其對饅頭質(zhì)構(gòu)的研究發(fā)現(xiàn)，不同地區(qū)其酵種原料不同對酵子的質(zhì)量有較大影響，其中來自新鄉(xiāng)的3#酵子的發(fā)酵力、淀粉酶活力及產(chǎn)酸量都明顯優(yōu)于其他兩種酵子，其制作的饅頭具有較大的比容，質(zhì)地性狀、壓縮張弛性和黏著性都優(yōu)于其他兩種酵子饅頭。因此來自新鄉(xiāng)的3#酵子更具有應(yīng)用于饅頭生產(chǎn)的潛力。后續(xù)將繼續(xù)對酵子中的菌群結(jié)構(gòu)、風(fēng)味物質(zhì)及營養(yǎng)成分等進行分析。