復(fù)合菌種發(fā)酵對饅頭品質(zhì)的影響

郭吳瓊，陳鶴，趙玙璠，楊穎，牛芊，肖艷玉，王步江，2，*

（1.天津農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與生物工程學(xué)院，天津300384；2.天津市農(nóng)副產(chǎn)品深加工技術(shù)工程中心，天津300384）

復(fù)合菌種發(fā)酵對饅頭品質(zhì)的影響

郭吳瓊1，陳鶴1，趙玙璠1，楊穎1，牛芊1，肖艷玉1，王步江1，2，*

（1.天津農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與生物工程學(xué)院，天津300384；2.天津市農(nóng)副產(chǎn)品深加工技術(shù)工程中心，天津300384）

利用煮熟的大米接種乳酸菌、根霉和雙歧桿菌，進(jìn)行發(fā)酵制得的復(fù)合發(fā)酵劑，研究復(fù)合發(fā)酵劑對饅頭品質(zhì)的影響。單因素試驗(yàn)結(jié)果表明，發(fā)酵劑添加量50%、發(fā)酵時(shí)間為60min時(shí)，發(fā)酵溫度為40℃時(shí)，饅頭品質(zhì)較佳。正交試驗(yàn)結(jié)果表明：影響?zhàn)z頭品質(zhì)最佳制作條件是，乳酸菌+根霉，發(fā)酵劑添加量50%，酵母菌0.375 g，發(fā)酵溫度38℃，發(fā)酵時(shí)間50min。

饅頭；發(fā)酵劑；發(fā)酵性能；感官評價(jià)

傳統(tǒng)饅頭制作采用酸面團(tuán)或老酵頭進(jìn)行發(fā)酵，酸面團(tuán)中多種微生物對面團(tuán)進(jìn)行協(xié)同發(fā)酵，其代謝產(chǎn)物豐富，產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)不僅使饅頭具有香氣，還提高其營養(yǎng)價(jià)值，但酸面團(tuán)發(fā)酵時(shí)間長會產(chǎn)酸，添加堿會影響?zhàn)z頭外觀；酵母粉發(fā)面雖然方便，但生產(chǎn)出來的饅頭口味單一；復(fù)合菌種發(fā)酵劑發(fā)面既傳承了酸面團(tuán)的香甜，又在發(fā)面過程中代謝產(chǎn)生豐富的有機(jī)物質(zhì)，提高了饅頭的口感[1]。在發(fā)酵面團(tuán)的過程中產(chǎn)生豐富的營養(yǎng)物質(zhì)像還原糖、氨基酸、醇類、脂類等物質(zhì)，這些物質(zhì)又會在酶促反應(yīng)、非酶反應(yīng)或微生物的代謝活動中生成其他獨(dú)特的風(fēng)味成分[2]。

本試驗(yàn)在酵母菌的基礎(chǔ)上，通過添加根霉、乳酸菌和雙歧桿菌等菌種，制作不同復(fù)合菌種發(fā)酵劑，研究復(fù)合菌種在發(fā)酵過程中對面團(tuán)和饅頭品質(zhì)的影響。研究不同復(fù)合發(fā)酵劑和發(fā)酵參數(shù)條件對蒸制出饅頭的比容、硬度、感官評價(jià)等，同時(shí)用質(zhì)構(gòu)儀測定饅頭的彈性、硬度、咀嚼性和回復(fù)性等參數(shù)[3]。

1材料與方法

1.1材料與試劑

面粉：利達(dá)；大米：福臨門；活性干酵母、根霉：安琪；乳酸菌發(fā)酵劑、雙歧桿菌發(fā)酵劑：尚川。

1.2儀器與設(shè)備

手持糖度計(jì)WYT：上海光學(xué)儀器廠；磁力攪拌器HJ-1：上海梅穎浦儀器儀表制造有限公司，電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：上海姚氏儀器設(shè)備廠；752紫外可見分光光度計(jì)：上海佑科儀器有限公司；GNP-90隔水式恒溫培養(yǎng)箱：上海精宏儀器有限公司。

1.3方法

1.3.1復(fù)合菌種發(fā)酵劑工藝

稱取300 g攤涼后的米飯放入3個燒杯中，分別拌入2 g根霉并加300mL水，置于38℃恒溫培養(yǎng)箱發(fā)酵，每隔2h使用手持糖度計(jì)監(jiān)測發(fā)酵液的糖度變化，直至糖度最大時(shí)，向其中兩個燒杯中分別加入2 g乳酸菌或2 g雙歧桿菌，繼續(xù)培養(yǎng)至糖度降到2時(shí)，制得①根霉②根霉+乳酸菌③根霉+雙歧桿菌3種發(fā)酵劑。

1.3.2饅頭生產(chǎn)工藝過程

稱取面粉500 g、發(fā)酵劑適量、水適量，攪拌均勻揉成團(tuán)移入38℃、相對濕度85%的醒發(fā)箱發(fā)酵60min后取出；分割手工成型，醒發(fā)20min；取出放入沸水蒸鍋內(nèi)蒸制25min即可。

1.3.3饅頭品質(zhì)評價(jià)方法

饅頭樣品由6名經(jīng)過培訓(xùn)的品嘗員按照評分標(biāo)準(zhǔn)對蒸制好的饅頭各個指標(biāo)進(jìn)行評分，結(jié)果取平均值[7]。見表1。

表1 饅頭評分標(biāo)準(zhǔn)Tab le1 Scoring criteria ofsensory of steamed bread

1.3.4質(zhì)構(gòu)儀測定方法

用質(zhì)構(gòu)儀對正交試驗(yàn)的9組饅頭分別進(jìn)行測定，分析數(shù)據(jù)提高感官評價(jià)的準(zhǔn)確性、再現(xiàn)性。取饅頭樣品，制備成厚約5 cm的饅頭片，采用質(zhì)構(gòu)儀在5min內(nèi)測定樣品中間3片的質(zhì)構(gòu)參數(shù)，探頭：P35/s；操作模式：壓力測定；操作類型：TPA操作；測前速度：1.0mm/s；測試速度：0.8 mm/s；側(cè)后速度：0.8 mm/s；測試距離：6.0 mm；觸力：5.0 g，樣品質(zhì)構(gòu)參數(shù)的測定結(jié)果取平均值。

2結(jié)果與分析

2.1發(fā)酵劑添加量對饅頭感官評價(jià)的影響

進(jìn)行5組試驗(yàn)，分別稱取100 g面粉，每組中分別加入30%、40%、50%、60%、70%（發(fā)酵劑添加量基于面粉量），酵母添加量0.375 g，加入適量水和食用堿，發(fā)酵溫度38℃、時(shí)間60min，揉面成型、醒發(fā)30min，沸水蒸20min。由6名品嘗員按照感官評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對饅頭進(jìn)行評分。結(jié)果見圖1。

圖1 發(fā)酵劑添加量對饅頭感官評價(jià)的影響Fig.1 Theeffectof starter culturesamounton sensory evaluation of steamed bread

由圖1可看出，隨著發(fā)酵劑添加量的增加，饅頭的感官評價(jià)分?jǐn)?shù)先上升后下降的趨勢，發(fā)酵劑中的多種微生物協(xié)同發(fā)酵，發(fā)酵過程中生成大量的有機(jī)物質(zhì)如醛、醇、氨基酸等風(fēng)味物質(zhì)，豐富饅頭營養(yǎng)并提高饅頭的感官評分[4]。當(dāng)發(fā)酵劑添加量超過50%，饅頭的彈性、口感和氣味都變差，可能是過多的發(fā)酵劑破壞了面團(tuán)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，影響了饅頭的塑性和口感，過多的代謝物會引起不愉快的風(fēng)味。所以結(jié)果表明發(fā)酵劑添加量在40%～60%范圍內(nèi)時(shí)，饅頭的品質(zhì)較好。

2.2發(fā)酵時(shí)間對饅頭感官評價(jià)的影響

進(jìn)行5組試驗(yàn)，分別稱取100 g面粉，發(fā)酵劑添加量50%，酵母添加量為0.375 g，加入適量水和食用堿，發(fā)酵溫度38℃，分別發(fā)酵40、60、80、100、120min，揉面成型醒發(fā)30min，沸水蒸20min。對饅頭進(jìn)行評分。結(jié)果見圖2。

由圖2可以看出，饅頭感官得分隨著發(fā)酵時(shí)間變化呈先上升后下降的趨勢，在60min之前得分逐越來越高，60min時(shí)達(dá)到最高值，之后感官品質(zhì)隨著時(shí)間的增長逐步下降，可以看出發(fā)酵時(shí)間對饅頭品質(zhì)有顯著的影響，復(fù)合菌種發(fā)酵時(shí)間過長，代謝產(chǎn)物中生產(chǎn)出過多的不愉快風(fēng)味物質(zhì)，影響感官評分，所以發(fā)酵60min饅頭品質(zhì)較好。

圖2 發(fā)酵時(shí)間對饅頭感官評價(jià)的影響Fig.2 Theeffectof fermentation tim eon sensory evaluation of steamed bread

2.3發(fā)酵溫度對饅頭感官評價(jià)的影響

進(jìn)行5組試驗(yàn)，分別稱取100 g面粉，各組發(fā)酵劑添加量為面粉添加量的50%，酵母0.375 g，加入適量水和食用堿，分別在34、36、38、40、42℃進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵60min后揉面成型、醒發(fā)30min，沸水蒸20min。對饅頭進(jìn)行評分。試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

圖3 發(fā)酵溫度對饅頭感官評價(jià)的影響Fig.3 Theeffectof fermentation tem peratureon sensory evaluation of steam ed bread

發(fā)酵溫度影響微生物的代謝過程和產(chǎn)物，進(jìn)而影響?zhàn)z頭的風(fēng)味組成和質(zhì)構(gòu)。由圖3可以看出，發(fā)酵溫度較低時(shí)，饅頭的感官評分隨著溫度的升高呈上升趨勢，40℃時(shí)達(dá)到最高值，發(fā)酵溫度繼續(xù)升高，隨后饅頭品質(zhì)下降，溫度過高可能會影響微生物菌群的代謝過程對面團(tuán)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)造成不利影響，影響?zhàn)z頭內(nèi)部質(zhì)構(gòu)。確定發(fā)酵溫度在38℃～42℃內(nèi)饅頭品質(zhì)較好。

2.4正交試驗(yàn)

通過單因素試驗(yàn)結(jié)果，選取發(fā)酵劑種類、添加量、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時(shí)間進(jìn)行四因素三水平試驗(yàn)，設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)因素與水平見表2，試驗(yàn)及結(jié)果見表3。

表3可以看出，在不同的因素水平下蒸制出的饅頭，感官評分有較大差異。5號饅頭的外觀、結(jié)構(gòu)、色澤、粘牙和氣味等指標(biāo)都要優(yōu)于其他的饅頭，表明乳酸菌對饅頭的這些指標(biāo)影響較大，可能是在根霉和乳酸菌等多個微生物菌群的協(xié)同作用下，大力的促進(jìn)面團(tuán)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成與穩(wěn)固，賦予了饅頭更好的口感。2、7和9號饅頭得分最低，表明根霉和乳酸菌的共生發(fā)酵對饅頭品質(zhì)的影響要優(yōu)于單一根霉或根霉與雙歧桿菌的復(fù)合菌種發(fā)酵。3和9號饅頭的結(jié)構(gòu)和氣味得分都很低，可能是由于過多的發(fā)酵劑導(dǎo)致了產(chǎn)酸能力過高，不但影響?zhàn)z頭的氣味，而且破壞了面筋的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，因此限制了面團(tuán)的膨松及塑性。1、4、5和6號饅頭的外觀、結(jié)構(gòu)和彈性得分較高，說明了乳酸菌對饅頭的結(jié)構(gòu)和彈性影響較大。

表2 饅頭正交試驗(yàn)因素與水平Table2 Factorsand levelsof orthogonalexperim entof steam ed bread

表3 饅頭感官評分正交表及極差分析Table3 Orthogonalarray of sensory evaluation of steamed bread and the resultsof rangeanalysis

由極差大小可以得出，菌種、添加量、發(fā)酵溫度和發(fā)酵時(shí)間這4個因素對饅頭感官質(zhì)量的影響大小順序?yàn)镃＞A＞B＞D，即發(fā)酵溫度＞菌的種類＞添加量＞發(fā)酵時(shí)間。感官得分的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，A2B2C1D1為最佳組合，即根霉+乳酸菌，發(fā)酵劑添加量50%，發(fā)酵溫度38℃，發(fā)酵時(shí)間50min。

根據(jù)正交優(yōu)化得到的最佳組合進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，最終感官得分為79.5，可驗(yàn)證最佳組合的合理性。

2.5 饅頭質(zhì)構(gòu)參數(shù)分析

用質(zhì)構(gòu)儀對正交試驗(yàn)的9組饅頭分別進(jìn)行測定，分析數(shù)據(jù)提高感官評價(jià)的準(zhǔn)確性、再現(xiàn)性。質(zhì)構(gòu)檢測結(jié)果見表4。

表4 質(zhì)構(gòu)檢測結(jié)果Table4 The resu ltsof texture detection

通過質(zhì)構(gòu)結(jié)果與正交試驗(yàn)的感官評價(jià)結(jié)果比較分析發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)組饅頭的品質(zhì)評價(jià)與硬度、膠著性和咀嚼性等質(zhì)構(gòu)指標(biāo)之間的呈負(fù)相關(guān)性，而與彈性、粘聚性和回復(fù)性等各項(xiàng)質(zhì)構(gòu)指標(biāo)之間的呈正相關(guān)性。由表4可得出，1～9組饅頭樣品之間硬度指標(biāo)變化較大，嚼性指標(biāo)和彈性指標(biāo)的起伏也較大，表明這3個質(zhì)構(gòu)指標(biāo)對樣品品質(zhì)有較大的影響，所以質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)中硬度、咀嚼性和彈性3個指標(biāo)數(shù)據(jù)對品質(zhì)影響加大。綜合比較發(fā)現(xiàn)5號樣品彈性指標(biāo)是最高的的，膠著性、回復(fù)性等其他的質(zhì)構(gòu)指標(biāo)都達(dá)到了最優(yōu)值，由此可以得出A2B2C1D1組合是最佳的[12]，即乳酸菌+根霉，發(fā)酵劑添加量50%，發(fā)酵溫度38℃，發(fā)酵時(shí)間為50min，質(zhì)構(gòu)參數(shù)測定結(jié)果驗(yàn)證了正交分析得出的結(jié)論。

3結(jié)論

利用蒸熟的大米接種乳酸菌和根霉，進(jìn)行發(fā)酵制得的復(fù)合發(fā)酵劑，發(fā)酵面團(tuán)制得的饅頭與傳統(tǒng)酸面團(tuán)制得饅頭相比，發(fā)酵時(shí)間縮短，品質(zhì)易控制。比單一酵母制得的饅頭風(fēng)味口感都要高。通過正交試驗(yàn)分析和質(zhì)構(gòu)分析驗(yàn)證后自制發(fā)酵劑蒸制饅頭的最佳制作條件是，乳酸菌+根霉，發(fā)酵劑添加量50%（基于面粉添加量），酵母菌0.375 g，發(fā)酵溫度38℃，發(fā)酵時(shí)間50min。

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Effect of Compound Strains Fermentation on the Quality of Steamed Bread

GUOWu-qiong1，CHENHe1，ZHAOYu-fan1，YANGYing1，NIUQian1，XIAOYan-yu1，WANGBu-jiang1，2，*
（1.Collegeof Food Scienceand Biotechnology，Tianjin AgriculturalUniversity，Tianjin 300384，China；2.Tianjin Engineeringand Technology CenterofAgriculturalProductsProcessing，Tianjin 300384，China）

Useing cooked rice inoculated lactobacillus，rhizopus and bifidobacterium，compound starter cultureswasmade by fermentation，the effectof compound starter cultureson the quality steamed bread were studied.The resultsofsingle factor testshow that the seed volume of starter cultures to add 50%，fermentation time was60min，fermentation temperaturewas40℃，steamed bread qualitywasbetter.The resultsoforthogonalexperimentshowed that the influence the quality of steamed bread wasoptimum production conditions，rhizopus，lactobacillusstarterof50%，active yeast inoculation quantity of0.375 g.fermentation temperatureof38℃，fermentation timeof50min.

steamed bread；startercultures；fermentation performance；sensoryevaluation

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.05.028

2016-06-12

大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201510061071）

郭吳瓊（1993—），男（漢），本科，生物工程專業(yè)。

*通信作者：王步江，副教授。