八種不同酵母發(fā)酵對(duì)饅頭品質(zhì)的影響

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(1.北京工商大學(xué),食品質(zhì)量與安全北京實(shí)驗(yàn)室,北京 100048; 2.北京工商大學(xué),北京市食品添加劑工程技術(shù)研究中心,北京 100048; 3.安琪酵母股份有效公司，湖北宜昌 443003)

八種不同酵母發(fā)酵對(duì)饅頭品質(zhì)的影響

師雨夢(mèng)1,2,滕超1,2,*,湯回花1,2,何天盈1,匡金寶3,楊文靜3

(1.北京工商大學(xué),食品質(zhì)量與安全北京實(shí)驗(yàn)室,北京 100048; 2.北京工商大學(xué),北京市食品添加劑工程技術(shù)研究中心,北京 100048; 3.安琪酵母股份有效公司，湖北宜昌 443003)

本研究對(duì)八種商用酵母制作的饅頭品質(zhì)進(jìn)行研究,采用SMPE與GC-MS聯(lián)用技術(shù)檢測(cè)饅頭中揮發(fā)性成分的種類(lèi)與含量,成立感官評(píng)價(jià)小組對(duì)各樣品進(jìn)行評(píng)分。檢測(cè)結(jié)果顯示:酵母種類(lèi)對(duì)饅頭品質(zhì)有顯著影響,且各樣品中均存在其特有揮發(fā)性成分;揮發(fā)性物質(zhì)種類(lèi)與感官評(píng)價(jià)得分有一定相關(guān)性,在饅頭感官評(píng)價(jià)中,干酵母的表現(xiàn)要優(yōu)于鮮酵母。Y-5樣品中檢測(cè)到16種揮發(fā)性物質(zhì),其感官評(píng)價(jià)得分也最高,為82.03分;Y-3樣品中揮發(fā)性成分含量最多,高達(dá)137.43 μg/g;揮發(fā)性成分種類(lèi)最少的為X-2樣品,僅有8種物質(zhì),含量為9.08 μg/g;感官評(píng)價(jià)得分最低的為Y-1樣品,僅為76.67分。結(jié)論：明確了酵母對(duì)饅頭風(fēng)味的影響，為饅頭工業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

饅頭,揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),酵母,感官評(píng)價(jià)

饅頭是我國(guó)重要的傳統(tǒng)主食,松軟可口,風(fēng)味獨(dú)特,具有“東方美食”的贊譽(yù),又被稱(chēng)為“蒸制面包”(Steamed Bread)[1-2]。我國(guó)面制品總市場(chǎng)中,饅頭占據(jù)了30%以上的份額[3-4];作為發(fā)酵食品,饅頭發(fā)酵劑對(duì)其品質(zhì)具有極大影響;商業(yè)酵母發(fā)酵力強(qiáng),使得饅頭制作過(guò)程更為快捷,同時(shí)為饅頭帶來(lái)獨(dú)特的風(fēng)味,因此廣受消費(fèi)者青睞。

市場(chǎng)中商業(yè)酵母品牌多樣、種類(lèi)繁雜,包括鮮酵母、半干酵母、干酵母等。其中,鮮酵母是將酵母菌種進(jìn)行發(fā)酵、洗滌、過(guò)濾后得到的;而干酵母和半干酵母則是在鮮酵母的基礎(chǔ)上,加入一定量的乳化劑再進(jìn)行干燥所得。不同酵母的產(chǎn)氣能力、發(fā)酵產(chǎn)物均有差異,近年來(lái)多位學(xué)者針對(duì)干酵母及傳統(tǒng)發(fā)酵劑對(duì)饅頭中揮發(fā)性成分影響進(jìn)行研究[5-9],發(fā)現(xiàn)發(fā)酵劑的種類(lèi)選擇對(duì)于饅頭中揮發(fā)性成分具有顯著影響,蘇東民等[9]針對(duì)四種不同的商業(yè)干酵母制作的饅頭進(jìn)行風(fēng)味分析,但關(guān)于鮮酵母、半干酵母對(duì)饅頭品質(zhì)的影響的研究還未見(jiàn)報(bào)道;所以,將多種商用酵母對(duì)饅頭品質(zhì)的影響進(jìn)行橫向?qū)Ρ染蜆O為重要。因此,本文選擇八種商用酵母進(jìn)行實(shí)驗(yàn),采取固相微萃取(solid-phase microextraction,SPME)[10]的前處理方法來(lái)萃取饅頭樣品中的揮發(fā)性物質(zhì),再利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)來(lái)檢測(cè)萃取到的物質(zhì),在NIST.14庫(kù)中進(jìn)行檢索、匯總與分析,同時(shí)成立感官評(píng)價(jià)小組進(jìn)行感官評(píng)分,綜合考察饅頭品質(zhì)情況,繼而為饅頭工業(yè)化提供理論基礎(chǔ)與參考依據(jù)。

表1 酵母編號(hào)，添加量及醒發(fā)時(shí)間總表Table 1 The numeration,addition amount and proof time of yeast

表2 饅頭樣品感官評(píng)價(jià)評(píng)分細(xì)則Table 2 Details of the sensory evaluation of steamed bread samples

注：延展率得分根據(jù)其寬/高計(jì)算值所在區(qū)間來(lái)判定,如延展率在1.16～1.20范圍內(nèi),則得分為1;其他各項(xiàng)得分則依據(jù)評(píng)分人員按照各項(xiàng)要求對(duì)饅頭進(jìn)行打分。

1 材料與方法

1.1材料與儀器

五得利五星特精面粉 五得利面粉集團(tuán)有限公司;酵母 八種酵母,包括一種半干酵母、兩種鮮酵母、五種干酵母,均購(gòu)自市場(chǎng)。

Sartorius BSA 124S-CW電子天平 賽多利斯科學(xué)儀器有限公司;SZM-60攪拌機(jī)(和面機(jī)) 廣東旭眾食品機(jī)械有限公司;歐美佳CV醒發(fā)箱 湖北歐美家食品機(jī)械有限公司;固相微萃取頂空瓶(40 mL) 美國(guó)QEC公司;7890A 氣相色譜 美國(guó)Agilent公司;7000B三重四級(jí)桿質(zhì)譜 美國(guó)Agilent公司;Sniffer 9000 嗅聞儀 瑞士Brechbuhler公司;固相微萃取(SPME) 美國(guó)Supelco公司。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 饅頭蒸制方法 取300 g面粉,38 ℃溫水150 mL,適量酵母;將酵母置于總添加量50%的水中活化5 min;將酵母活化液、剩余溫水與面粉倒入和面機(jī),和面10 min形成光滑面團(tuán);稱(chēng)重量為100 g左右的面團(tuán),力道適中揉制80下,搓20下,形成半圓形饅頭坯,在38 ℃、相對(duì)濕度75%的醒發(fā)箱內(nèi)醒發(fā)一定時(shí)間;之后進(jìn)行饅頭蒸制,即沸水鍋中汽蒸25 min,停止蒸制后悶5 min,再取出饅頭,晾涼20 min,實(shí)驗(yàn)前，迅速準(zhǔn)確取饅頭芯進(jìn)行風(fēng)味物質(zhì)分析及感官評(píng)價(jià)。

不同酵母發(fā)酵能力不同,因此選擇其建議添加量中值進(jìn)行實(shí)驗(yàn),根據(jù)面團(tuán)發(fā)酵情況確定其最適醒發(fā)時(shí)間,詳情見(jiàn)表1。

1.2.2 頂空-固相微萃取操作方法 將水浴鍋溫度調(diào)至60 ℃?zhèn)溆?取晾涼后的饅頭芯2 g于40 mL頂空瓶中,加入1 μL濃度為0.816 μg/μL內(nèi)標(biāo)2-甲基-3-庚酮后密封,將其放置于60 ℃的恒溫水浴鍋內(nèi),平衡20 min;平衡結(jié)束后,再將SPME進(jìn)樣針插進(jìn)樣品瓶,小心推出纖維萃取頭,吸附40 min后,將纖維頭縮回,小心拔出[11-12]。待氣相色譜儀顯示“ready”后,將SPME進(jìn)樣針小心快速的插入進(jìn)樣口,再次推出萃取頭,進(jìn)行5 min解析,再縮回纖維頭并拔出。

1.2.3 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用檢測(cè)條件 色譜條件:極性毛細(xì)管柱DB-WAX;固定相為聚乙二醇;載氣為高純氦氣,流速1.0 mL/min;進(jìn)樣口溫度230 ℃;不分流模式;初始爐溫40 ℃,保持2 min,以2 ℃/min升到50 ℃,再以5 ℃/min升到110 ℃,再以3 ℃/min升到230 ℃,保持4 min。

質(zhì)譜條件:電子電離(electron ionization,EI)源,電子能量70 eV;離子源溫度200 ℃;接口溫度280 ℃,質(zhì)量掃描范圍29～800 u;標(biāo)準(zhǔn)調(diào)諧,全掃描模式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集;無(wú)溶劑延遲。

1.2.4 饅頭感官評(píng)價(jià) 參考GB/T 21118-2007小麥粉饅頭、蘇東民等[14]制訂的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)修改,制作出評(píng)分細(xì)則,百分制,經(jīng)感觀培訓(xùn)的五位同學(xué)組成感觀評(píng)價(jià)小組獨(dú)立進(jìn)行評(píng)分,計(jì)算其平均值。具體評(píng)分細(xì)則如表2所示。

2 結(jié)果與分析

2.1八種酵母發(fā)酵饅頭中揮發(fā)性成分分析

表3 SPME法鑒定各商業(yè)酵母饅頭樣品中的香氣化合物Table 3 Identified the aroma compounds in the steamed bread samples by SPME method

表4 不同酵母發(fā)酵的饅頭中揮發(fā)性物質(zhì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果(%)Table 4 Type and relative percentage of aromatic compounds in steamed bread samples(%)

固相微萃取的前處理方式能有效吸附樣品中的揮發(fā)性成分,針對(duì)GC-MS檢測(cè)到的化學(xué)成分,采取化學(xué)工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、在NIST14.L譜圖庫(kù)中進(jìn)行檢索與分析,利用峰面積歸一法進(jìn)行揮發(fā)性成分定量,并將不同樣品中揮發(fā)性成分進(jìn)行對(duì)比整理,結(jié)果如表3所示。將檢測(cè)到的揮發(fā)性成分依次分類(lèi),并統(tǒng)計(jì)其在總含量中的百分比,數(shù)據(jù)如表4所示。

對(duì)比表3、表4,發(fā)現(xiàn)饅頭樣品中檢測(cè)到的主要揮發(fā)成分的種類(lèi)比較一致,均為醇、脂、醛等,這也是各饅頭在風(fēng)味上的表現(xiàn)大體相同的原因。但詳細(xì)對(duì)比后發(fā)現(xiàn),不同的酵母添加量與醒發(fā)時(shí)間所制作得到的饅頭樣品中,無(wú)論是揮發(fā)性成分的種類(lèi)還是含量上、均有所不同,這與Corsetti等的研究結(jié)果相一致[15];同時(shí)一些特殊揮發(fā)物如酮類(lèi)、醚類(lèi)的存在與否,酯類(lèi)、醇類(lèi)的含量多少均有所不同,因此不同樣品呈現(xiàn)出的風(fēng)味也并不一致。此外,在檢測(cè)到的大量風(fēng)味物質(zhì)中,存在二十余種烴類(lèi)物質(zhì),考慮到烴類(lèi)的芳香閾值大多數(shù)都很高,在饅頭樣品的整體風(fēng)味中的意義與貢獻(xiàn)率不大,因此在表格中并未對(duì)其進(jìn)行完整的呈現(xiàn)。

對(duì)表3分析可知,樣品的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的總含量排序?yàn)閅-3>Y-2>Y-1>X-1>Y-5>B-1>Y-4>X-2,種類(lèi)排序?yàn)閅-5>Y-2=Y-3=X-1>Y-1=Y-4>B-1>X-2;其中Y-2、Y-3號(hào)樣品中檢測(cè)到的揮發(fā)性物質(zhì)含量遠(yuǎn)高于其他樣品,而風(fēng)味物質(zhì)含量上,Y-5則具有更明顯的優(yōu)勢(shì);按照以上分析,可初步推斷在饅頭風(fēng)味中,干酵母的表現(xiàn)要優(yōu)于半干酵母與鮮酵母,而又以Y-2、Y-2、Y-5三種最具有優(yōu)勢(shì)。

對(duì)表3進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)8種樣品中所檢測(cè)到的揮發(fā)性成分種類(lèi)上各有側(cè)重:醇類(lèi)的含量相對(duì)較多,檢測(cè)到的物質(zhì)中,有20%～40%都是醇類(lèi);酯類(lèi)含量差異較大,其中Y-2樣品中35.8%的揮發(fā)性物質(zhì)均為酯類(lèi),而Y-1、Y-3、Y-5樣品中卻不含任何酯類(lèi)物質(zhì);苯環(huán)類(lèi)物質(zhì)含量普遍較少,含量最多的Y-5樣品也僅有8.9%揮發(fā)性物質(zhì)為苯環(huán)類(lèi);醚類(lèi)在Y-1、Y-2樣品中占比較大;其他類(lèi)的揮發(fā)性物質(zhì)則普遍存在于各個(gè)樣品中,含量從1.45%～57.71%不等。

縱觀上表,發(fā)現(xiàn)某些揮發(fā)性成分普遍存在于各個(gè)樣品中,比如苯乙醇(甜玫瑰香)、壬醛(玫瑰柑橘等香氣)、苯甲醛(特殊的杏仁氣味[16])、2-戊基呋喃(豆香、清香);而不同酵母發(fā)酵得到的樣品也存在其特有揮發(fā)性物質(zhì):B-1樣品中含有少量的辛酸乙酯(白蘭地酒香)與辛酮(清香與果香[17]);X-1樣品中檢測(cè)到少量的月桂酸甲酯(花香)、肉豆蔻酸甲酯(類(lèi)似蜂蜜、鳶尾的香氣)、香葉基丙酮(熱帶水果香韻);X-2樣品中檢測(cè)到少量十六酸乙酯(果香和奶油香氣);Y-1樣品中的甲基庚烯酮(清香、柑橘樣氣息);Y-2樣品中含有少量D-香茅醇(甜玫瑰香)、丁香酚甲醚(丁香香氣);Y-3號(hào)樣品中含有少量反-2-辛烯醛(脂肪和肉類(lèi)香氣);Y-4號(hào)樣品中含有微量丙位壬內(nèi)酯(杏仁味或桃花香)。

2.2八種酵母發(fā)酵饅頭感官評(píng)價(jià)分析

酵母菌是饅頭制作過(guò)程中的關(guān)鍵成分[18],首先,酵母菌具有強(qiáng)大的產(chǎn)氣能力,因此能使饅頭結(jié)構(gòu)更為松軟;其次,酵母菌中存在著多種酶蛋白,主要包括α-淀粉酶、蛋白酶、轉(zhuǎn)化酶、麥芽糖酶、酒精酶等五大類(lèi),而多種酶同時(shí)作用,產(chǎn)生多種醇、醛、酮、酯和羰基化合物等[19],不僅能增強(qiáng)饅頭的風(fēng)味,而且有利于人體消化與吸收。因此,在面團(tuán)發(fā)酵時(shí),無(wú)論是酵母的添加量還是種類(lèi),都會(huì)影響其產(chǎn)氣量的多少與速度,繼而導(dǎo)致面團(tuán)的體積大小有所區(qū)別,而以上條件都會(huì)使饅頭的質(zhì)量有所改變,本實(shí)驗(yàn)針對(duì)不同酵母所制作的饅頭進(jìn)行感官評(píng)價(jià),具體結(jié)果如表5所示。

從表5可以看出,不同酵母所制作的饅頭得分有所差異,總分來(lái)看Y-5>Y-2>Y-4>X-1>X-2>Y-3>B-1>Y-1,但整體差異不大;最優(yōu)樣品Y-5得分為82.03,而得分最低的Y-1樣品也有76.67分。在具體表現(xiàn)上,不同樣品也有所差異:在所有樣品中,B-1樣品的硬度最為適宜,X-1樣品的瓤白度最受歡迎、組織結(jié)構(gòu)最為細(xì)膩,Y-1樣品的組織結(jié)構(gòu)評(píng)分也較高,Y-3樣品的表皮顏色與彈性較受稱(chēng)贊,Y-4樣品的比容得分最高,Y-5樣品在表皮光澤、外觀、組織結(jié)構(gòu)、香味上均得分最高。

綜合氣質(zhì)分析數(shù)據(jù)與感官評(píng)價(jià)得分可知,發(fā)酵劑對(duì)于饅頭中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的影響極為顯著;不同品牌、不同狀態(tài)的酵母所發(fā)酵得到的饅頭品質(zhì)均有所不同;初步分析,這主要是由于各品牌發(fā)酵劑中酵母菌種類(lèi)、活細(xì)胞數(shù)量存在差異,而不同狀態(tài)的酵母中含水量、乳化劑也有所不同,因此發(fā)酵過(guò)程中的代謝產(chǎn)物也有所區(qū)別,進(jìn)而影響最終揮發(fā)性物質(zhì)成分及感官得分,其深層次作用機(jī)理還有待研究。

表5 不同酵母發(fā)酵的饅頭樣品感官評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)統(tǒng)計(jì)Table 5 Sensory evaluation scores of different yeast fermented bread samples

3 結(jié)論

本研究采用SMPE與GC-MS技術(shù)檢測(cè)并對(duì)比分析了用不同商業(yè)酵母制作的饅頭中揮發(fā)性物質(zhì)的異同點(diǎn),同時(shí)成立感官評(píng)價(jià)小組對(duì)各饅頭樣品的品質(zhì)進(jìn)行評(píng)分,結(jié)果發(fā)現(xiàn),饅頭中的風(fēng)味物質(zhì)主要包括醇類(lèi)、醛類(lèi)、酯類(lèi)、苯環(huán)類(lèi),以及少量酮類(lèi)、醛類(lèi)、雜環(huán)類(lèi)物質(zhì),而不同酵母制作的饅頭中,揮發(fā)性物質(zhì)的具體類(lèi)別與含量均存在較大差異,且具有其特有風(fēng)味物質(zhì);對(duì)比揮發(fā)性成分種類(lèi)與感官評(píng)分,發(fā)現(xiàn)揮發(fā)性物質(zhì)種類(lèi)與感官評(píng)分有一定聯(lián)系,但并不是正相關(guān)關(guān)系,而干酵母發(fā)酵所得饅頭的品質(zhì)普遍高于半干酵母與鮮酵母。

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Effectsoffermentationusingeightdifferentyeastonsteamedbreadquality

SHIYu-meng1,2,TENGChao1,2,*,TANGHui-hua1,2,HETian-ying1,KUANGJin-bao3,YANGWen-jing3

(1.Beijing Technology and Business University,Beijing Laboratory of Food Quality and Safety,Beijing 100048,China; 2.Beijing Technology and Business University,Beijing Engineering and Technology Research Center for Food Additives,Beijing 100048,China; 3.Angel Yeast Co.,Ltd.,Yichang 443003,China)

In this study,the quality of steamed bread made from eight kinds of commercial yeast was studied. Each sample group was analysed by SPME-GC-MS,and sensorial quality was also evaluated. The results showed that the unique volatile flavor compounds existed in all samples,the yeast species had significant effect on the quality of steamed bread,sensory score was correlated with the volatile flavor compounds,and the steamed bread made from drying yeast get a higher score than that made from fresh yeast in sensory envaluation. The sample Y-5 got the highest score of 82.03 and 16 types of flavor were detected.The content of volatile components in Y-3 samples was the highest,which was as high as 137.43 μg/g. The kind and content of volatile components detected in X-2 sample were the least,containing only 8 kinds vol atile flavor compounds 9.08 μg/g.The lowest score for sensory evaluation was Y-1 sample,which was only 76.67 points. Conclusion:The influence of yeast on the floavor of steamed bread was clarified,which provided theoretial basis for the industrial production of steamed bread.

steamed bread;volatile flavor compounds;yeast;sensory

2017-04-18

師雨夢(mèng)(1994-)，女，碩士研究生，研究方向：食品生物技術(shù)，E-mail:symbtbu@163.com。

*

滕超(1981-)，男，博士，副教授，研究方向：食品生物技術(shù)，E-mail:tc2076paper@163.com。

國(guó)家自然科學(xué)基金(31671793，31201449)。

TS207.3

A

1002-0306(2017)21-0263-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.21.052