野生植物乳桿菌發(fā)酵南瓜饅頭的研制

石晶紅，朱效兵，郭淑文

(河套學院農學系，內蒙古 巴彥淖爾 015000)

野生植物乳桿菌發(fā)酵南瓜饅頭的研制

石晶紅，朱效兵，郭淑文

(河套學院農學系，內蒙古 巴彥淖爾 015000)

以野生植物乳桿菌和高活性干酵母為發(fā)酵劑，在小麥粉的基礎上添加南瓜制作成南瓜饅頭。在單因素試驗的基礎上，采用響應面法對南瓜饅頭的生產(chǎn)配方和工藝進行優(yōu)化。結果表明,以南瓜和小麥粉的總重為100%計,南瓜添加量37.58%，酵母添加量0.77%，植物乳桿菌添加量0.14%，35℃條件下發(fā)酵時間0.92 h，制得的南瓜饅頭品質最好。

植物乳桿菌；酵母；小麥粉；南瓜；饅頭

近年來，隨著飲食精細化程度的不斷提高，高血壓、高血脂、高血糖等疾病的患病率急劇上升，食物種類多樣化、改變原料單一的飲食已成為健康飲食的發(fā)展趨勢。以小麥粉為基礎，添加玉米、南瓜等食物而制作成的饅頭越來越受到人們的歡迎[1]。

在饅頭制作過程中影響其品質的因素有很多，如小麥粉原料、發(fā)酵劑、發(fā)酵條件及制作工藝等，其中面團發(fā)酵為關鍵環(huán)節(jié)之一[2-4]。已有研究表明，生物發(fā)酵法能影響小麥粉的特性和饅頭的品質[5-6]。乳酸菌在我國的傳統(tǒng)主食饅頭發(fā)酵中起著重要作用，它不僅能利用碳水化合代謝產(chǎn)生乙醛、丁二酮、丙氨酸等風味物質，在酸面團的風味形成過程中起著重要的作用，還能在面團發(fā)酵中產(chǎn)生維生素、氨基酸等多種營養(yǎng)成分[4]，更能給饅頭帶來良好的體積、質地和組織結構，是傳統(tǒng)饅頭發(fā)酵劑的優(yōu)勢菌種之一。

本研究在傳統(tǒng)活性干酵母發(fā)酵劑的基礎上添加野生植物乳桿菌發(fā)酵生產(chǎn)南瓜饅頭，不僅可以改善饅頭的品質，增加饅頭彈性和口感，更能滿足不同人群對營養(yǎng)食品的需求。

1 材料與方法

1.1材料與設備

1.1.1原輔材料

河套牌河套雪多用途小麥粉(濕面筋質量分數(shù)29.7%)；安琪高活性干酵母。

植物乳桿菌：從內蒙古西部地區(qū)農戶自然發(fā)酵的老面團中分離鑒定所得，菌株的生長和發(fā)酵性能良好，具有產(chǎn)香能力強的特點。

南瓜：青色皮、肉質粉甜的中國南瓜(蒸熟后冷卻備用)。

1.1.2主要儀器設備

SKP-01型恒溫培養(yǎng)箱,DHG-9243BS-3電熱鼓風干燥箱,SW-CJ-2FD凈化工作臺,ZPX-35BI立式壓力蒸汽滅菌器,PHS-3C pH計,發(fā)酵箱,操作臺,蒸制用具。

1.2操做過程

將稱量好的原輔料攪拌均勻后，加入30℃的水和面，然后將面團放入溫度為35℃、濕度為70%的發(fā)酵箱中發(fā)酵。取出發(fā)酵好的面團，反復揉面團，揉制成型后靜置15 min。將經(jīng)過醒發(fā)的饅頭坯放入蒸煮鍋中，待水煮沸后，蒸25 min即可。

1.3試驗設計與方法

1.3.1單因素試驗

1.3.1.1南瓜添加量的單因素試驗

在小麥粉中添加南瓜，使得南瓜所占的比例分別為10%、20%、30%、40%和50%，酵母添加量為總重的0.8%，將面團放入溫度為35℃、濕度為70%的發(fā)酵箱中發(fā)酵1 h，進行感官評價后確定南瓜的添加量。

1.3.1.2植物乳桿菌添加量的單因素試驗

按1.3.1.1節(jié)試驗確定的南瓜用量，以南瓜和小麥粉的總重為100%計，將植物乳桿菌活化培養(yǎng)后離心去除培養(yǎng)液，菌體稱重后分別按質量分數(shù)為0.05%、0.10%、0.15%、0.20%和0.25%添加到南瓜、小麥粉的混合物中，每克菌體含8.56×1012CFU活菌；酵母添加量為混合物總重的0.8%，將面團放入溫度為35℃、濕度為70%的發(fā)酵箱中發(fā)酵1 h，進行感官評價后確定植物乳桿菌的添加量。

1.3.1.3發(fā)酵時間的單因素試驗

在確定了小麥粉、南瓜和植物乳桿菌的添加量后，酵母的添加量為小麥粉和南瓜總重的0.8%，將面團放入溫度為35℃、濕度為70%的發(fā)酵箱中分別發(fā)酵0.5、1.0、1.5、2.0和2.5 h，進行感官評價后確定發(fā)酵時間。

1.3.2饅頭配方的確定

在原有小麥粉的基礎上，以南瓜、酵母、乳酸菌的添加量和發(fā)酵時間作為試驗因素，采用Design-Expert軟件，以產(chǎn)品感官評分為指標，進行四因素三水平試驗設計優(yōu)化南瓜饅頭的配方。響應面試驗因素水平表見表1。

表1 響應面試驗因素水平表

1.3.3測定方法

1.3.3.1比容的測定

參照國標GB/T 20981—2007《面包》比容的測定方法進行測定[5]。

1.3.3.2感官品評

南瓜饅頭的感官品質從外觀形狀、結構、彈韌性、粘牙性、色澤等7個方面進行評分[7-9]。具體見表2。

表2 南瓜饅頭的評價項目及評分標準

2 結果與分析

2.1植物乳桿菌發(fā)酵南瓜饅頭的單因素試驗

2.1.1南瓜添加量對饅頭品質的影響

由表3可知，南瓜添加量低于20%時，饅頭的比容、彈韌性、外觀形狀及結構較好，但色澤發(fā)白、南瓜香味不足；當添加量增加到40%時，感官評分最高，饅頭呈金黃色，有南瓜的清香味略帶甜味，表面光滑，內部氣孔小且均勻，彈性好，有咬勁；當增加到50%時，南瓜的清香味濃郁，但饅頭的內部組織變得疏松、內部氣孔開始變得不均勻，饅頭的口感和內部組織等感官品質都略有下降，顏色呈深黃色，表皮仍較為光滑，沒有出現(xiàn)塌陷和變形的情況，該結果與陳穎等的研究不一致[8]，可能是所選小麥粉的面筋含量較高，面團的持氣能力較強，才沒有出現(xiàn)塌陷和變形的情況。因此，適宜的南瓜添加量為40%。

表3 不同南瓜添加量對饅頭品質的影響

2.1.2植物乳桿菌對南瓜饅頭品質的影響

由表4可知，隨著植物乳桿菌添加量的增加，饅頭的比容先增大后減小，當添加量在0.15%時,饅頭的比容最大，可見，適量添加植物乳桿菌有利于改善饅頭的比容，但添加過多則會影響?zhàn)z頭的比容，該結果與呂瑩果等研究一致[10]；植物乳桿菌最佳添加量在0.10%～0.15%時，饅頭感官評分最高，品質最好，這與呂瑩果等研究不一致。雖然同是植物乳桿菌，但不同的菌株其活力和發(fā)酵能力存在很大的差異，這可能與菌株的來源和菌株自身特點有關；添加量為0.25%時，饅頭體積小、彈性差，內部氣孔少，風味偏酸，粘牙。

表4 植物乳桿菌添加量對南瓜饅頭品質的影響

2.1.3發(fā)酵時間對南瓜饅頭品質的影響

由表5可知，隨著發(fā)酵時間的延長，饅頭的比容、風味、外觀形狀等評分都是先升高后下降。在發(fā)酵時間為1.0 h時，蒸制的饅頭品質最優(yōu)。發(fā)酵時間過長，乳酸菌大量生長繁殖，會導致面團中乳酸積累過多，面團就會發(fā)酸，持氣性下降，產(chǎn)品易塌陷；發(fā)酵時間過短則達不到理想的效果，且無芳香味，導致饅頭的口感很差[7]。

表5 發(fā)酵時間對南瓜饅頭品質的影響

2.2響應面試驗結果

在單因素試驗的基礎上，按照Design-Expert軟件設計的四因素(南瓜添加量、酵母添加量、植物乳桿菌添加量、發(fā)酵時間)三水平試驗方案，響應面試驗設計及結果見表6。

利用Design-Expert軟件對表6中的29組試驗數(shù)據(jù)進行多元回歸擬合，獲得二次多項式回歸方程，Y為感官評分的預測值，方程如下：

Y=87.06-1.67A+4.83B+3.92C-0.58D+1.50AB-1.75AC+0.75AD+1.00BC-1.00BD-1.00CD-4.08A2-3.83B2-3.71C2-6.71D2。

由表7中回歸模型的方差分析可知，南瓜饅頭感官分析模型的F=26.49(Plt;0.01)，表明回歸方程極顯著；失擬項(Pgt;0.05)不顯著，表明模型選擇合適；R2=0.963 6，表明模型的預測值與試驗值之間存在一定的相關性且擬合程度較高。

表6 響應面試驗設計及結果

表7 回歸模型的方差分析

2.3南瓜饅頭配方及工藝的優(yōu)化

根據(jù)分析結果做出響應面曲面圖，見圖1～圖6。由圖可知，4個因素間雖有交互作用，但交互作用不顯著；僅南瓜添加量與植物乳桿菌添加量兩因素間的交互作用顯著(Plt;0.05)，說明南瓜添加量與植物乳桿菌添加量對南瓜饅頭的品質影響顯著。南瓜饅頭的最優(yōu)配方及工藝為：南瓜添加量37.58%，酵母添加量0.77%，植物乳桿菌添加量0.14%，發(fā)酵時間0.92 h，感官評分預測值為90.30。此工藝條件下制得的饅頭色澤金黃、表皮光滑、氣孔細小且均勻、彈性高、回彈快，口感柔韌細膩、不粘牙，有南瓜的清香并略帶甜味，感官評分為90.54，與理論預測值吻合。

圖1 酵母添加量和南瓜添加量對感官得分的響應面圖

圖2 植物乳桿菌添加量和南瓜添加量對感官得分的響應面圖

圖3 發(fā)酵時間和南瓜添加量對感官得分的響應面圖

圖4 植物乳桿菌添加量和酵母添加量對感官得分的響應面圖

圖5 發(fā)酵時間和酵母添加量對感官得分的響應面圖

圖6 發(fā)酵時間和植物乳桿菌添加量對感官得分的響應面圖

3 結論

采用響應面法試驗得到南瓜饅頭的最優(yōu)配方及工藝為：以南瓜和小麥粉的總重為100%計,南瓜添加量37.58%，酵母添加量0.77%，植物乳桿菌添加量0.14%，35℃條件下發(fā)酵時間0.92 h。此條件下制得的南瓜饅頭感官評價得分90.54，品質較好。

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(責任編輯：趙琳琳)

DevelopmentofpumpkinsteamedbreadfermentedbywildLactobacillusplantarum

SHI Jing-hong，ZHU Xiao-bing， GUO Shu-wen

(Department of Agronomy， Hetao College， Bayannur 015000,China)

We added pumpkin into wheat flour to make pumpkin steamed bread using wildLactobacillusplantarumand high active dry yeast as starter cultures. On the basis of single factor experiment, the formulation and production process of pumpkin steamed bread were optimized by RSM. Results showed that adding amount of pumpkin was 37.58%，that of yeast was 0.77%，that ofLactobacillusplantarumwas 0.14%， fermentation time 0.92 h at 35℃. The quality of pumpkin steamed bread prepared was good.

Lactobacillusplantarum;yeast；wheat flour;pumpkin; steamed bread

2017-05-31；

2017-10-18

石晶紅(1979-)，女，副教授，碩士，研究方向營養(yǎng)與食品安全。

10.7633/j.issn.1003-6202.2017.11.007

TS213.21;TS207.3;S642.1

A

1003-6202(2017)11-0028-05