高糖高活性干酵母的發(fā)酵力及烘焙特性研究

楚炎沛

廣州市 510630

高糖高活性干酵母的發(fā)酵力及烘焙特性研究

楚炎沛

廣州市 510630

對目前國內(nèi)出售的高糖型即發(fā)高活性干酵母樣品進行理化指標檢測和面包的烘焙實驗，重點對高糖即發(fā)干酵母產(chǎn)品的水分含量、蛋白質(zhì)含量、發(fā)酵力及面包制品的烘焙效果進行客觀評價和比較，結(jié)果表明：不同品牌的酵母具有不同的發(fā)酵力，不同的發(fā)酵力又決定了酵母在面包烘焙制作中的不同結(jié)果。從酵母的發(fā)酵力能夠預測到面包的發(fā)酵和烘焙性能，并預知烘烤后的面包品質(zhì)特性。研究為調(diào)控面團發(fā)酵體積的大小、控制面包產(chǎn)品的品質(zhì)提供一定的參考，進而為烘焙企業(yè)根據(jù)自身需要正確選擇和使用高糖即發(fā)干酵母提供依據(jù)。

高糖型 高活性干酵母 發(fā)酵力 烘焙特性

酵母菌是一種天然發(fā)酵劑，分布于整個自然界，與人們的生活有著十分密切的關系。幾千年來人類利用酵母菌制作出許多營養(yǎng)豐富、風味鮮美的食品和飲料，占據(jù)著食品工業(yè)中極其重要的地位。酵母有自己的生命現(xiàn)象，是一種典型的有氧和無氧條件下都能夠存活的微生物。酵母作為一種肉眼看不見的微小的單細胞微生物，利用面粉中的糖分與其他營養(yǎng)物，在適宜的生長條件下進行繁殖和新陳代謝，產(chǎn)生二氧化碳氣體和少量的醇和酸，二氧化碳可使面團膨脹成海綿狀結(jié)構(gòu)而疏松多孔，醇和酸與面粉中存在的有機物質(zhì)發(fā)生復雜反應，產(chǎn)生芳香的風味物質(zhì)，增加人們的食欲[1-3]。

用于商業(yè)化生產(chǎn)的面包酵母主要有鮮酵母、活性干酵母和即發(fā)活性干酵母[4-5]。即發(fā)活性干酵母又稱速效干酵母，是活性干酵母的換代用品，因活性高且穩(wěn)定、發(fā)酵力大、發(fā)酵速度快、不需低溫儲藏、可直接使用等特點而被廣泛使用于現(xiàn)代社會的發(fā)酵制品中[6-7]。通常依據(jù)面包酵母對糖的耐受性分為高糖和低糖[1-3]，高糖高活性干酵母因耐滲透壓能力強,提高了酵母對25%高糖的忍耐性，并保有其良好的發(fā)酵力[8]，在面包制作中具有相當?shù)恼加新屎推占奥省?/p>

目前，國內(nèi)市場上的即發(fā)活性干酵母品牌較多，有來自法國、荷蘭、德國等國家的進口產(chǎn)品，也有中外合資企業(yè)生產(chǎn)的品牌產(chǎn)品[4-5]，另外還有一些地方品牌的產(chǎn)品。酵母是面包生產(chǎn)過程中不可缺少的四大要素原料之一，是最重要的微生物發(fā)酵劑和生物疏松劑。了解酵母的功能特性，掌握酵母的科學使用方法，對做出高質(zhì)量、高品位的面包產(chǎn)品，顯得非常重要[9]。衡量商用面包酵母是否優(yōu)良的重要特性主要有較高產(chǎn)氣量，快速發(fā)酵能力，耐高滲和耐冷凍特性等等[1-3]。至今尚未發(fā)現(xiàn)在高糖面團和低糖面團中同時具有良好發(fā)酵性能的菌株，但面包生產(chǎn)者在生產(chǎn)過程中總希望他們使用的面包酵母具有所有優(yōu)良性狀，而且能應用于不同品種的面包產(chǎn)品[10]。通過對市售酵母產(chǎn)品發(fā)酵特性差異性及烘焙特性等的分析研究，可以為烘焙生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)自身的需要尋求相應的酵母產(chǎn)品，優(yōu)化烘焙產(chǎn)品的發(fā)酵工藝提供參考[11]。本研究正是通過對市場上十多種高糖活性干酵母發(fā)酵力及面包的烘焙特性的客觀評價和分析，為烘焙企業(yè)正確選擇使用面包酵母提供依據(jù)，通過調(diào)控甜面包制作過程，提升品質(zhì),提供新的可能性和更多的控制靶點。

1　分析材料與方法

1）分析材料

高糖即發(fā)活性干酵母從各地烘焙原輔料經(jīng)銷或直銷商店隨機采購，符合《GB 7718—2011食品安全國家標準預包裝食品標簽通則》。生產(chǎn)日期均為2014年1月1日之后，且是在保質(zhì)期限內(nèi)的合格出售產(chǎn)品，樣品具有一定的代表性。

2）實驗材料及設備

綠馬頭600面粉，蛇口南順面粉有限公司；亞里士黃奶油，廣州焙樂道（比利時）食品有限公司；S-500面包改良劑，廣州焙樂道（比利時）食品有限公司；白砂糖、鹽，市售。

雙向三速打面機，美國Hobart公司；HS-1038土司整形機，廣州浩勝食品機械有限公司；NIR System近紅外分析儀，福斯華（北京）科貿(mào)有限公司；SJA發(fā)酵力測定儀，瑞典SJA公司。

3）分析測試方法

①樣品處理：在商業(yè)流通領域內(nèi)收集到的完整包裝高糖即發(fā)活性干酵母樣品共計12個，每品種樣品以采集到的先后順序隨機予以編碼，每個完整包裝樣品被平均分成3份，均以編碼代替原商品名，密封儲存于恒溫5～7℃冰箱中。3份樣品分別用于水分、蛋白質(zhì)含量的定量檢測，發(fā)酵力-酵母活性的定量檢測，面包烘焙測試的對比分析。

②水分、蛋白質(zhì)含量測定：采用近紅外分析儀對酵母的水分含量、蛋白質(zhì)含量進行定量檢測。

③發(fā)酵力-酵母活性的測定：發(fā)酵0～2 h產(chǎn)氣量與面包酵母發(fā)酵力有良好的相關性[12-14]，可作為衡量面包酵母發(fā)酵力（酵母活性）的指標。采用SJA發(fā)酵儀進行，參照GB/T 20886—2007發(fā)酵力分析方法[15]，并略做修改如下：稱取一定量的酵母和面粉揉成面團，在恒定溫度和濕度下，利用活力計檢測酵母在單位時間內(nèi)、密封環(huán)境下產(chǎn)生的二氧化碳的毫升數(shù)。檢測室內(nèi)室溫控制在20～15℃，鹽水溫度控制在24～28℃之間，最終面團溫度控制在30±0.2℃，按一定成分配制的面團，在規(guī)定的時間內(nèi)，用活力計即SJA發(fā)酵儀直接測定面團含糖量分別為18%和25%條件下，酵母在密封環(huán)境下發(fā)酵產(chǎn)生的二氧化碳的ml數(shù)。記錄所對應的第一小時、第二小時經(jīng)酵母發(fā)酵產(chǎn)生的二氧化碳（CO2）氣體的體積分別為V1st（ml）及V2nd（ml），同時計算出產(chǎn)氣總量V1st+2nd（ml）。產(chǎn)氣總量V1st+2nd（ml）=V1st（ml）+V2nd（ml）。

4）面包烘焙實驗

①面包的制備：面包面團操作配方選用常見的三明治主食面包配方，見表1。

表1　面包面團制作配方%

面包制作流程：原材料稱量→攪拌→分割、成型→醒發(fā)→烘烤→測量、分析、評價，具體操作如下：酵母與水預先活化，面粉與改良劑預混合后同其他物料一起投入打面機，先設置低速攪拌2 min，再調(diào)至高速攪拌6 min，松弛10 min，面團分割搓圓每個420 g，中間醒發(fā)10 min，成型后入模具，置于37±2℃，濕度85%醒發(fā)箱醒發(fā)至標準摸具的固定高度，在同等烘烤條件下烘烤成面包成品。

②面包樣品的評價：傳統(tǒng)面包評分項目包括面包體積、面包外觀、面包芯色澤、面包芯質(zhì)地和面包芯紋理結(jié)構(gòu)[16]，這些指標能夠直接反映出面包的烘焙特性。在本實驗研究中，重點關注面團的發(fā)酵時間、面團的入爐急漲性能、烘烤后的面包體積、面包芯內(nèi)部組織、面包芯柔軟度、面包芯色澤等指標。對這些指標的評價，能借助于儀器測評的盡量采用儀器檢測，不能通過儀器反應情況的則采用感官評價分析方法，具體如下：

a.面團的發(fā)酵時間：同等重量面團置于同一型號模具中，在同等醒發(fā)條件下醒發(fā)至所要求的固定高度時所經(jīng)歷的發(fā)酵時間，以min計。

b.面團的入爐急漲：借助于面包冠形超出標準模具固定刻度線的高度來評價，高度值越大說明入爐急漲效果越好，評分越高，總分20分。

c.面包的體積：面包出烤爐后冷卻2h，油菜籽置換法測量體積，以ml計。

d.面包芯內(nèi)部組織、柔軟度、色澤：采用10人感官評價小組，參照GB/T 14611—2008《小麥粉面包烘焙品質(zhì)實驗法》附錄A中國農(nóng)科院《面包烘焙品質(zhì)評分標準》進行感官評價。其中面包芯內(nèi)部組織30分，面包芯柔軟度30分，面包芯色澤20分，及上述面團的入爐急漲20分，共計100分。

表2　不同酵母各項指標測定結(jié)果

表3　不同酵母的面包烘焙實驗結(jié)果

2　結(jié)果與分析

1）酵母的水分蛋白質(zhì)含量分析

高糖即發(fā)活性干酵母經(jīng)過低溫干燥后，其主要控制的理化指標是水分含量和蛋白質(zhì)含量。表2結(jié)果表明，12種酵母的水分及蛋白質(zhì)含量差異性不大，水分含量均在國標《GB/T20886—2007食品加工用酵母》中所要求的小于5.5%的控制范圍內(nèi)，這在一定程度上也說明即發(fā)活性干酵母的生產(chǎn)工藝技術已經(jīng)相當成熟，不同酵母之間僅憑水分、蛋白質(zhì)含量的檢測指標判別不出性能的優(yōu)劣。

2）酵母的活性-發(fā)酵力分析

酵母的活性高低通常以發(fā)酵力（產(chǎn)氣量）來表示，表2列出了12個采集樣品分別在18%和25%不同糖含量條件下，在第一小時和第二小時不同時段內(nèi)的產(chǎn)氣量數(shù)值及總產(chǎn)氣量。由此可以看出樣品1、樣品2和樣品3不論是在高糖還是低糖條件下，不論是在第一小時還是第二小時內(nèi)，均表現(xiàn)出較充足的發(fā)酵力和活力，產(chǎn)氣量高于其他樣品。樣品11、樣品12和樣品9則正好相反，表現(xiàn)相對較差。

具體來看，比較典型的有樣品4、樣品6和樣品9，其中樣品9不論是在18%的低糖條件下，還是在25%的高糖條件下，均因第二小時的發(fā)酵不足，或是酵母的活性降低，而影響了整體的產(chǎn)氣量。樣品4與樣品9則正好相反。樣品6在25%高糖條件下的產(chǎn)氣情況明顯好于在18%的低糖條件下，進一步分析原因可能在于：面包用酵母是一種典型的兼性厭氧微生物，有氧時呼吸旺盛，酵母將糖氧化分解成CO2和水，并釋放能量，隨著發(fā)酵的進行，面團中氧氣迅速減少，酵母的有氧呼吸轉(zhuǎn)變?yōu)槿毖鹾粑?，糖被分解為酒精和少量CO2及能量[17]。對于大多數(shù)酵母來說，發(fā)酵初期的第一小時，有氧呼吸為主反應，產(chǎn)生大量氣體，到發(fā)酵后期的第二小時，由于蔗糖的快速分解生成葡萄糖和果糖會使酵母細胞滲透壓增加，影響到面團產(chǎn)氣量，致使發(fā)酵速度緩慢[17-18]。為使發(fā)酵旺盛進行，一方面可通過補充空氣確保整個發(fā)酵過程中均有大量CO2氣體產(chǎn)生，另一方面可選用耐高糖、產(chǎn)氣量大的酵母使面團膨松而形成大量蜂窩。

不論是單位時間的產(chǎn)氣量，還是2 h內(nèi)的產(chǎn)氣總量，25%糖含量相對18%糖含量的氣體量均偏低。分析原因在于：糖含量過高容易產(chǎn)生滲透壓，抑制酵母的呼吸作用。在25%高糖面團中蔗糖被用作糖源，酵母的蔗糖酶在酵母細胞外壁將蔗糖轉(zhuǎn)化成葡萄糖和果糖以供酵母利用[8，19-20]。由于酵母的蔗糖酶水解蔗糖的速度較之其發(fā)酵己糖的速度要快300倍[8,21]，故酵母周圍糖液的滲透壓迅速提高，從而抑制酵母的發(fā)酵力[8,22]。對于不同操作配方的發(fā)酵制品，一定要選擇適合配方要求的酵母，這也是酵母通常被細區(qū)分為高糖、低糖的緣故。

3）酵母對面團發(fā)酵時間的影響

發(fā)酵時間見表3。相對來說，表2中產(chǎn)氣量大者普遍發(fā)酵較快，達到模具的固定高度時所需要的發(fā)酵時間較短，從而能夠相對有效縮短發(fā)酵時間，如樣品1、樣品2和樣品3的表現(xiàn)最佳，發(fā)酵時間在2 h內(nèi)即達到控制目標；其次前期產(chǎn)氣量雖不突出但后期產(chǎn)氣量大，而總體產(chǎn)氣量充足者，發(fā)酵時間也較適中，如樣品5和樣品7在2 h時達到目標要求。接近2.5 h發(fā)酵才能達到控制高度的有樣品4和樣品8。其他樣品基本上需要2.5 h以上才能達到控制要求，分析這些樣品的產(chǎn)氣量不論是在前期還是后期，在第一小時內(nèi)還是第二小時內(nèi)均相對偏低，在限定時間內(nèi)不能有充足的CO2使面團蓬松到固定的高度。

由此可見，在眾多的酵母中，各自的發(fā)酵特性各不相同，有的發(fā)酵速度快，有的慢；有的發(fā)酵耐力強后勁大，有的發(fā)酵耐力差后勁小，甚至無后勁，如樣品8在18%高糖條件下后期產(chǎn)氣量遠不如前期產(chǎn)氣量。發(fā)酵時間的快慢會直接影響到工人對發(fā)酵工序的控制，在醒發(fā)期間，面團發(fā)酵成熟后，仍能保持20～30 min而不塌陷，這樣對面包生產(chǎn)特別有利[4]。

4）酵母對面團入爐急漲和面包體積的影響

面包體積和入爐急漲有很大的相關性，屬于面包品質(zhì)的外部特征評價。面團發(fā)酵的體積是評價酵母發(fā)酵力最直觀的指標，也決定了面包的最終體積[10]。結(jié)合表3中的數(shù)據(jù)和上述分析，可以看出，酵母產(chǎn)氣量充足，產(chǎn)氣持續(xù)時間長，則面團膨脹大，面包體積相應也偏大。酵母在前一階段發(fā)酵速度較慢，越往后發(fā)酵速度越快，而且面團發(fā)酵適度后仍能在一定時間內(nèi)（15～25 min）保持不塌陷。這有利于醒發(fā)和烘焙工序之間的銜接，減少面團醒發(fā)期間的損失和次品[5]。

相對來說高糖酵母越在醒發(fā)后期，酵母生命活動越旺盛。后期產(chǎn)氣量大，發(fā)酵快的面團，入爐急漲會表現(xiàn)得明顯，烘烤后的面包體積較大，如樣品1、2、3、7、5，均是發(fā)酵耐力強，醒發(fā)后勁大，相反樣品8、樣品12和樣品11在整個發(fā)酵過程中速度較慢、產(chǎn)氣量較小，到了醒發(fā)高峰或入爐烘烤時，面團內(nèi)部氣壓減小，面團入爐急漲不明顯，進而面包體積偏小，甚至在有些時候，類似面團如不及時入爐烘焙而醒發(fā)過度還會凹陷、收縮，甚至成為廢品。其他樣品則因發(fā)酵速度緩慢，產(chǎn)氣速度均勻，有利于面筋網(wǎng)絡的勻速膨脹和充分延伸，在整個發(fā)酵過程中因有大量CO2氣體產(chǎn)生，會使面團蓬松而形成大量蜂窩狀組織，同樣會有明顯的入爐急漲和理想的面包體積。但樣品9因后期產(chǎn)氣量小而沒有明顯的入爐急漲；樣品10雖后期產(chǎn)氣量較前期明顯，但一旦面筋網(wǎng)絡被氣體填充至最大值，且有微孔向外漏氣，導致面團塌陷[13]，反而會影響到面團的入爐急漲和面包的體積。

5）酵母對面包芯的組織和柔軟度及色澤的影響

面包芯的組織和柔軟度及色澤屬于面包品質(zhì)的內(nèi)部特征評價，且具有一定的相關性。通常內(nèi)部組織越細膩，面包相應較柔軟，面包芯的光澤也較好。綜合表2中的產(chǎn)氣量及表3中的發(fā)酵時間、入爐急漲和面包體積等數(shù)據(jù)分析：樣品1和樣品2因發(fā)酵耐力強、后勁大，所呈現(xiàn)出的面包體積也越大，進而面包芯也疏松而富有彈性，面包的柔軟度、組織、色澤等總體表現(xiàn)最佳。其次是樣品7、樣品3和樣品5，面包的內(nèi)部組織特別均勻，紋理結(jié)構(gòu)細膩柔軟有光澤。樣品8、樣品6和樣品10相對稍差一些。而樣品12、樣品11和樣品9則因產(chǎn)氣量不足或酵母活性差，始終表現(xiàn)得差強人意，分析原因主要在于，面包發(fā)酵耐力差后勁小，面團在發(fā)酵過程中易塌陷[4-5]，面包長的小，內(nèi)部組織緊密缺乏彈性，面包的風味也相應較平淡。

3　結(jié)論

①由酵母的產(chǎn)氣情況基本能推斷出面包的發(fā)酵狀態(tài)。面團醒發(fā)期間，發(fā)酵耐力強，醒發(fā)后勁大者，產(chǎn)氣量多，產(chǎn)氣持續(xù)時間長，面團膨脹大，而且面團發(fā)酵適度后仍能在一定時間內(nèi)保持不塌陷，能表現(xiàn)出良好的發(fā)酵耐力，對面包生產(chǎn)特別有利。

②由面團的發(fā)酵狀態(tài)和入爐急漲情況基本上也可以預知到烘烤后面包成品的品質(zhì)特性。越在醒發(fā)后期，酵母生命活動越旺盛，產(chǎn)氣量越大且比較持久，入烤爐后面團繼續(xù)膨脹，烘焙彈性好，面包體積最大。發(fā)酵速度緩慢的酵母，產(chǎn)氣穩(wěn)定，速度均勻一致，有利于面筋網(wǎng)絡的勻速膨脹和充分延伸，能夠促使面包內(nèi)部紋理結(jié)構(gòu)均勻而細膩。

③高、低糖酵母的正確選用。在不同配方的面包制作中，由于糖含量高低和其他物料對酵母生存環(huán)境滲透壓的影響或酵母生存食料的多少，選用酵母時可先通過小型發(fā)酵和醒發(fā)實驗摸索出酵母的發(fā)酵特性和發(fā)酵規(guī)律，以便制定出正確的發(fā)酵和醒發(fā)工藝。通過掌握酵母及原輔料對面團發(fā)酵體積的影響，可選擇使用適合面包配方要求的酵母，調(diào)控面團發(fā)酵及體積大小，進而控制面包品質(zhì)。

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TS 213.21，TS 201.3

A

1674-5280（2015）03-0030-05

2015-04-08

楚炎沛（1971—），女，工學&管理學碩士，研究方向：谷物食品科學、烘焙食品科學、食品配料與添加劑。